[发明专利]一种多发射单接收无线电能传输系统参数配置方法

权利要求书

1.一种多发射单接收无线电能传输系统的参数配置方法，其特征在于：

步骤1，搭建多发射单接收无线电能传输系统，所述多发射单接收无线电能传输系统包括两个以上的高频电压源、两个以上的发射线圈和单个接收线圈；

步骤2，根据所述多发射单接收无线电能传输系统，建立对应的等效电路，得到所述多发射单接收无线电能传输系统的负载获得功率表达式与系统传输效率表达式；

所述步骤2，包括：根据所述多发射单接收无线电能传输系统，获得所述多发射单接收无线电能传输系统中第i个发射线圈与接收线圈间的传输品质因素Q_TiR：

其中，ω₀为多发射单接收无线电能传输系统的谐振频率，M_TiR为第i个发射线圈与接收线圈间的互感量，1≤i≤n，n表示多发射单接收无线电能传输系统中发射线圈的总个数，且n为大于或等于2的正整数，r_Ti为第i个发射线圈及其上谐振电容的总寄生电阻，r_R为接收线圈及其上谐振电容总寄生电阻；

根据所述多发射单接收无线电能传输系统中第i个发射线圈与接收线圈间的传输品质因素Q_TiR，获得所述多发射单接收无线电能传输系统中全部发射线圈与接收线圈间的综合表达因子A_n：

根据以下公式，计算所述多发射单接收无线电能传输系统的负载获得功率PDL表达式：

其中，V_Ti为第i个发射线圈上加载电压源电压值，R_L为负载电阻值；

根据以下公式，计算所述多发射单接收无线电能传输系统的系统传输效率PTE表达式：

其中，M_TtR为第t个发射线圈与接收线圈间的互感量，r_Tt为第t个发射线圈及其上谐振电容的总寄生电阻，V_Tt为第t个发射线圈上加载电压源电压值，1≤t≤n，且t≠i；

步骤3，根据所述负载获得功率表达式与系统传输效率表达式，以高频电压源电压和负载电阻为优化的自变量，计算得到最大负载获得功率下的最优负载参数配置条件，以及最大系统传输效率下的最优馈电电压参数配置条件和最优负载参数配置条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

所述两个以上的发射线圈和所述单个接收线圈在二维平面排布，排布方式为：所述两个以上的发射线圈围绕充电区域均匀分布，所述单个接收线圈处于充电区域内的任意位置，在任意两个发射线圈的间距相同的情况下，所述充电区域的范围随着发射线圈数量的增多而扩大。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

根据式(1)，获得最大负载获得功率下的最优负载电阻R_L,OPT/PDL参数的配置条件：

在负载电阻值R_L确定时，由式(2)得到M_TtRV_Ti-M_TiRV_Tt＝0成立时，最大系统传输效率下的最优馈电电压参数配置条件：

V_Ti:V_Tt＝M_TiR:M_TtR，

在所述最优馈电电压参数配置条件下，获得系统优化效率PTE′_OPT：

根据式(3)，获得最大系统传输效率下的最优负载电阻R_L,OPT/PTE参数的配置条件为：

R_L,OPT/PTE＝r_RA_n。