[发明专利]确定无线电能传输系统中电能接收端数目的方法及装置

权利要求书

1.一种确定无线电能传输系统中电能接收端数目的方法，其特征在于，包括：

确定待设计的目标无线电能传输系统中所要采用的电能发送端和电能接收端；

基于所述电能发送端和所述电能接收端，确定所述目标无线电能传输系统对应的电路模型；其中，所述电路模型中包括一个电能发送端和N个电能接收端；

计算所述电路模型中电能发送端与每个电能接收端的耦合系数，并计算所述电能发送端和每个电能接收端的有载品质因数；

基于计算得到的耦合系数、有载品质因数和预设的第一接收端数目计算公式，计算所述N的取值；其中，所述第一接收端数目计算公式是基于预设的能量传输效率增益系数和输出功率增益系数确定的，所述能量传输效率增益系数和输出功率增益系数的差值的绝对值小于预设阈值；

所述第一接收端数目计算公式为：

其中，所述N为所述目标无线电能传输系统中电能接收端的数目；所述λ为预设的能量传输效率增益系数；所述μ为预设的输出功率增益系数；所述k为基于所述目标无线电能传输系统中电能发送端与电能接收端的耦合系数计算得到的等效耦合系数；所述Q为基于所述目标无线电能传输系统中电能接收端的有载品质因数确定得到的有载品质因数；所述Q_s为所述目标无线电能传输系统中电能发射端的有载品质因数；

其中，获得所述第一接收端数目计算公式的步骤，包括：计算预设无线电能传输系统中每个电能接收端的输出功率，并计算所述预设无线电能传输系统的能量传输效率；其中，所述预设无线电能传输系统中包括X个相同的电能接收端；

计算当所述预设无线电能传输系统中存在X个相同的电能接收端时，相对于当所述预设无线电能传输系统中存在单个电能接收端时，所述预设无线电能传输系统的能量传输效率增益；

计算当所述预设无线电能传输系统中存在X个相同的电能接收端时，相对于当所述预设无线电能传输系统中存在单个电能接收端时，所述预设无线电能传输系统中电能接收端的输出功率增益；

基于所述能量传输效率增益、所述输出功率增益、所述能量传输效率增益系数和输出功率增益系数，生成能量传输效率-输出功率联合增益系数计算公式；

基于所述能量传输效率-输出功率联合增益系数计算公式，获得计算所述X能取到的最大值的中间计算公式；基于所述中间计算公式，转换得到所述第一接收端数目计算公式；

其中，所述能量传输效率-输出功率联合增益系数计算公式为：

其中，所述G为能量传输效率-输出功率联合增益系数；所述G_η为所述能量传输效率增益；所述G_P为所述输出功率增益；所述η_X-load为当所述预设无线电能传输系统中存在X个相同的电能接收端时，所述预设无线电能传输系统的能量传输效率；所述η_1-load为当所述预设无线电能传输系统中存在单个电能接收端时，所述预设无线电能传输系统的能量传输效率；所述P_X-load为当所述预设无线电能传输系统中存在X个相同的电能接收端时，所述预设无线电能传输系统中第X个电能接收端的输出功率；所述P_1-load为当所述预设无线电能传输系统中存在单个电能接收端时，所述预设无线电能传输系统中该电能接收端的输出功率；所述k'为基于所述预设无线电能传输系统中电能发送端与电能接收端的耦合系数计算得到的等效耦合系数；所述Q'为基于所述预设无线电能传输系统中电能接收端的有载品质因数确定得到的有载品质因数；所述Q_s'为所述预设无线电能传输系统中电能发射端的有载品质因数；所述v_s'为所述预设无线电能传输系统中电能发送端的归一化输入电压。