[发明专利]充电系统接收端状态估计方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种磁共振无线充电系统接收端状态估计的方法，包括：构建索引库，存储无线充电系统的训练实例；所述训练实例记载无线充电系统中接收端在各种状态下对应的发射线圈优选参数；根据接入充电的接收端状态，进行索引库实例匹配，获得优选参数；分配所述优选参数给发射线圈，使得接收端的功率最大化。本发明还提供了一种接收端状态估计装置、发射端装置、计算机可读存储介质以及一种计算机设备。本发明利用无线充电发射端的电路检测，只需线下选取部分的训练实例，即可获得当前接收端的负载状态，进而计算出功率最大化传输情况下发射端线圈所需的优选参数。

技术领域

本发明涉及磁共振无线充电领域，具体涉及磁共振无线充电系统接收端状态估计的方法、估计装置、发射端设备、存储介质和计算机设备。

背景技术

磁共振无线充电技术是无线充电的主流技术之一，具有传输距离长和效率高等优点。伴随着WPC1.2规范发布后，当前的市场开始由磁感应技术向磁共振无线充电技术转变，其主要针对移动智能设备、穿戴式设备、低功率小型设备等进行充电。磁共振无线充电技术产品可以制作成一个充电板(含有单个或多个线圈发射端)，可同时对多个接收设备充电，成为无线充电市场未来的发展方向。

在磁共振无线充电系统中，充电接收设备端的充电效率与离充电板位置息息相关，充电板是由多个线圈构成的发射端，每个线圈与在有效充电区内的接收设备都有不同的磁感应程度。为了能使得接收端充电设备获得最优充电状态，快速、有效和准确估计充电设备的当前位置是非常有必要的，确定了位置关系才能够进行发射端的功率最大化设计。

现有的论文和专利只是在充电方案上提出了功率最大化传输方法，其根据充电设备线圈与发射端线圈磁耦合的作用，在发射端重新计算功率最大化传输发射端线圈所需电压的幅值与相位。但是这就需要在无线充电系统中的接收端加入检测和反馈机制，会使接收端的设计变得复杂和体积较大，对于小型电子产品手机、手表、穿戴设备等不利于便携性。但如果不加入检测和反馈电路，仅靠发射端的幅度和相位检测，不能够有效的识别当前接收端的负载状态。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磁共振无线充电系统接收端状态估计的方法，利用无线充电发射端的电路检测，只需线下选取部分的训练实例，即可获得当前接收端的负载状态，进而计算出功率最大化传输情况下发射端线圈所需的优选参数。

一种磁共振无线充电系统接收端状态估计的方法，其特征在于，包括：

构建索引库，存储无线充电系统的训练实例；所述训练实例记载无线充电系统中接收端在各种状态下对应的发射线圈优选参数；其中，接收端状态采用发射端能够得到的发射线圈与接收线圈之间的耦合关系表征；

根据接入充电的接收端状态，进行索引库实例匹配，获得优选参数；

分配所述优选参数给发射线圈，使得接收端的功率最大化。

所述预先获取无线充电系统的训练实例的步骤包括：

针对接收端被设置在的每个训练点，发射端根据测量获得的每个发射线圈的s参数，结合接收端反馈信息，计算出各发射线圈的阻抗和功率最大化传输状态下各发射线圈的电压数据；

将每个训练点的发射线圈阻抗值、所需分配电压数据作为一个训练实例，写入所述索引库。

本发明基于KNN算法进行所述索引库实例匹配，具体步骤包括：

获得正在充电的接收端f实例中各发射线圈的s参数；

基于s参数计算出当前各发射线圈的阻抗＜R₁(f),X₁(f),…,R_N(f),X_N(f)＞；其中，R_n(f)和X_n(f)表示发射线圈n阻抗的实部和虚部；n＝1,…,N，N为发射线圈总数；