【CN109831036B】一种多发射单接收无线电能传输系统及其设计方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201910220649.7
(22)申请日 2019.03.22
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 109831036 A
(43)申请公布日 2019.05.31
(73)专利权人 金陵科技学院
地址 211169 江苏省南京市江宁区弘景大
道99号
(72)发明人 张金　陈正宇　李玉魁　刘飞　
赵嫔姣　朱敏　
(74)专利代理机构 江苏圣典律师事务所 32237
代理人 胡建华
(51)Int.Cl.
H02J 50/40(2016.01)
审查员 曹卫琴
(54)发明名称一种多发射单接收无线电能传输系统及其设计方法(57)摘要本发明实施例公开了一种多发射单接收无线电能传输系统及其设计方法，方法包括：搭建多发射单接收无线电能传输系统并建立等效电路，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，根据等效电路构成反射电源电压和反射电阻，由反射电源电压、反射电阻及原接收端的负载电阻、接收线圈总寄生电阻组成的回路，得到负载获得功率与传输效率表达式，计算出最大负载获得功率和最大传输效率下的负载电阻参数的配置条件。

采用前述方法，能够简洁高效地设计出最大传输效率或最大负载
获得功率下的多发射单接收无线电能传输系统。

权利要求书3页 说明书11页 附图5页CN 109831036 B 2019.12.24
C N 109831036
B
1.一种多发射单接收无线电能传输系统的设计方法，其特征在于，包括：
步骤1，搭建多发射单接收无线电能传输系统，并建立所述多发射单接收无线电能传输系统的等效电路，所述多发射单接收无线电能传输系统模型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，根据所述等效电路，将所述两个以上的高频电压源的馈电电压反射到所述单个接收线圈上构成反射电源电压；根据所述等效电路，将所述两个以上的发射线圈的寄生电阻反射到所述单个接收线圈上构成反射电阻；
步骤3，由所述反射电源电压、反射电阻及原接收端的负载电阻、接收线圈总寄生电阻组成的回路，得到负载获得功率表达式与传输效率表达式；
步骤4，根据所述负载获得功率表达式与传输效率表达式，计算出最大负载获得功率和最大传输效率下的负载电阻参数的配置条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：
根据所述等效电路，获得发射端的第i个高频电压源的馈电电压V Ti 反射到接收端的反射电源电压V ref ,Ti
：
其中，j为数学符号，表示虚部，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个发射线圈与单个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；
根据所述等效电路，获得所述发射端的第i个发射线圈的寄生电阻r Ti 反射到所述接收端的反射电阻R ref ,Ti
：
所述接收端的反射电路处于谐振状态下，由n个发射线圈的发射端反射过来的反射总
电压
反射总电阻接收线圈及其上谐振电容总寄生电阻r R 和负载电阻R L 组成串联回路。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：
引入所述第i个发射线圈与所述单个接收线圈间的传输品质因素Q TiR
：
根据所述第i个发射线圈与所述单个接收线圈间的传输品质因素Q TiR ，引入全部所述发射线圈与单个接收线圈间的综合表达因子A n
：
结合所述第i个发射线圈与所述单个接收线圈间的传输品质因素Q TiR ，根据所述接收端
权　利　要　求　书1/3页2CN 109831036 B。