【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无线电能传输，特别是涉及一种单发射器-多接收器无线电能传输系统。
技术介绍
1、磁耦合谐振无线电能传输系统因其在中等传输距离内效率高、灵活性好、安全性好等优点，成为近年来的研究热点。单发射器-单接收器的无线电能传输系统已成功应用于消费电子、电动汽车和水下设备无线充电等领域，并显示出明显的优势。然而，单发射器-单接收器的无线电能传输系统仍然存在一些缺点，包括系统的耦合强度对线圈错位非常敏感，并且单发射器-单接收器的无线电能传输系统不能同时将功率传输到多个无线负载设备。因此，研究人员提出了具有多个发射器或接收器的无线电能传输系统。
2、与传统的单发射器-单接收器系统相比，具有多个发射器或接收器的无线电能传输系统具有一些独特的优点：单发射器-多接收器无线电能传输系统可以通过一个公共的发射器线圈同时为多个负载设备无线充电，从而减少充电的等待时间；多发射器-单接收器无线电能传输系统具有更大的线圈错位容忍度，可以更好地适应负载设备位置的变化；多发射器-多接收器的无线电能传输系统具有上述优点，但系统结构非常复杂。
3、由于单发射器-多接收器无线电能传输系统的结构比多发射器-多接收器系统更简单，并且可以同时将功率传输到多个无线负载设备，因此近年来引起了广泛关注。在单发射器-多接收器无线电能传输系统的实际应用中，发射器和接收器线圈经常发生错位。线圈错位可能会降低系统总的电能传输效率和负载功率。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种单发射器-多接
2、一种单发射器-多接收器无线电能传输系统，该系统包括：一个高频电源、一个双极矩形发射器线圈、多个单极圆形接收器线圈以及与单极圆形接收器线圈数量相同个负载设备。
3、高频电源与双极矩形发射器线圈连接，单极圆形接收器线圈与负载设备一对一连接。
4、通过磁耦合谐振方式将功率从双极矩形发射器线圈传输到多个单极圆形接收器线圈。
5、在其中一个实施例中，多个单极圆形接收器线圈沿着横向布置在双极矩形发射器线圈的每个极处；将单极圆形接收器线圈的外径设计为小于双极矩形发射器线圈边长的一半。
6、在其中一个实施例中，双极矩形发射器线圈与单极圆形接收器线圈之间的耦合系数为：
7、
8、ktr为单极圆形接收器线圈与第r个单极圆形接收器线圈之间的耦合系数，耦合系数通常在0和1之间，lt为双极矩形发射器线圈的电感，lr为第r个单极圆形接收器线圈的电感，r为大于0小于等于单极圆形接收器线圈数量的整数，mtr为双极矩形发射器线圈和第r个单极圆形接收器线圈之间的互感。
9、在其中一个实施例中，系统还包括多个谐振补偿网络，谐振补偿网络的数量等于单极圆形接收器线圈的数量。
10、将多个负载设备、多个谐振补偿网络以及多个单极圆形接收器线圈分为多组，每组包括一个负载设备、一个谐振补偿网络以及一个单极圆形接收器线圈，每组中负载设备、谐振补偿网络以及单极圆形接收器线圈依次连接。
11、在其中一个实施例中，谐振补偿网络为t型谐振补偿网络，t型谐振补偿网络包括一个串联电容、一个并联电容以及一个串联电感；负载设备的第一输出端与串联电感的一端连接，串联电感的另一端与并联电容的一端和串联电容的一端连接，负载设备的第二输出端与并联电容的第二端连接，并联电容的第二端与单极圆形接收器线圈的一端连接，串联电容的另一端与单极圆形接收器线圈的另一端连接。
12、在其中一个实施例中，系统还包括一个发射侧谐振补偿网络，发射侧谐振补偿网络是串联谐振补偿网络，高频电源与串联谐振补偿网络连接，串联谐振补偿网络与双极矩形发射器线圈。
13、在其中一个实施例中，串联谐振补偿网络包括第二电容，高频电源的一个输出端通过第二电容与双极矩形发射器线圈连接，高频电源的另一个输出端与双极矩形发射器线圈。
14、上述单发射器-多接收器无线电能传输系统，所述系统包括：一个高频电源、一个双极矩形发射器线圈、多个单极圆形接收器线圈以及与单极圆形接收器线圈数量相同个负载设备；高频电源与双极矩形发射器线圈连接，单极圆形接收器线圈与负载设备一对一连接；通过磁耦合谐振方式将功率从双极矩形发射器线圈传输到多个单极圆形接收器线圈。该系统结构简单，并且双极矩形发射线圈和单极圆形接收器线圈比传统的单极发射和接收线圈具有更好的线圈横向、角度错位容忍度。
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1.一种单发射器-多接收器无线电能传输系统，其特征在于，所述系统包括：一个高频电源、一个双极矩形发射器线圈、多个单极圆形接收器线圈以及与单极圆形接收器线圈数量相同个负载设备；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，多个所述单极圆形接收器线圈沿着横向布置在所述双极矩形发射器线圈的每个极处；将所述单极圆形接收器线圈的外径设计为小于所述双极矩形发射器线圈边长的一半。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双极矩形发射器线圈与所述单极圆形接收器线圈之间的耦合系数为：
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个谐振补偿网络，所述谐振补偿网络的数量等于所述单极圆形接收器线圈的数量；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述谐振补偿网络为T型谐振补偿网络，所述T型谐振补偿网络包括一个串联电容、一个并联电容以及一个串联电感；所述负载设备的第一输出端与所述串联电感的一端连接，所述串联电感的另一端与所述并联电容的一端和所述串联电容的一端连接，所述负载设备的第二输出端与所述并联电容的第二端连接，所述并联电容的第二端与所
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一个发射侧谐振补偿网络，所述发射侧谐振补偿网络是串联谐振补偿网络；所述高频电源与所述串联谐振补偿网络连接，所述串联谐振补偿网络与所述双极矩形发射器线圈。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述串联谐振补偿网络包括第二电容，所述高频电源的一个输出端通过所述第二电容与所述双极矩形发射器线圈连接，所述高频电源的另一个输出端与所述双极矩形发射器线圈。
...【技术特征摘要】
1.一种单发射器-多接收器无线电能传输系统，其特征在于，所述系统包括：一个高频电源、一个双极矩形发射器线圈、多个单极圆形接收器线圈以及与单极圆形接收器线圈数量相同个负载设备；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，多个所述单极圆形接收器线圈沿着横向布置在所述双极矩形发射器线圈的每个极处；将所述单极圆形接收器线圈的外径设计为小于所述双极矩形发射器线圈边长的一半。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双极矩形发射器线圈与所述单极圆形接收器线圈之间的耦合系数为：
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个谐振补偿网络，所述谐振补偿网络的数量等于所述单极圆形接收器线圈的数量；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述谐振补偿网络为t型谐振补偿网络，所述t型谐振补偿网络包括一...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆彦廷，戴卓月，杨袁睿，杨拥民，李磊，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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