[发明专利]基于多供电线圈下无线能量传输系统的自动定位方法

摘要

本发明提供一种基于多供电线圈下无线能量传输系统的自动定位方法，该方法步骤是初步确定能量接收器所处的范围；进一步确定能量接收器所处的区域；缩小能量接收器的所处的区域面积直至满足预定定位面积的要求；直至满足预定的定位面积要求用到的圆相互重叠的区域就是能量接收器的所处的位置，这个位置信息将为优化能量传输的效果提供依据。本方法的效果是用于无线能量传输系统不需要增加额外的设备与通信协议，不会受到无线能量传输系统中高频电磁场的干扰，降低了系统的复杂性与成本，能够方便可靠地自动为WPT系统获得能量接收器的位置信息，为改变供电线圈与能量接收器之间相对位置以优化能量传输的效果提供依据。

主权项

一种基于多供电线圈下无线能量传输系统的自动定位方法，该方法是在无线能量传输系统中进行，无线能量传输系统中包括供电单元(1)与支持无线充电的能量接收器(2)，能量接收器(2)为手机或平板电脑，供电单元(1)是由多个供电线圈(3)排列组成的线圈阵列，无线能量传输时由电流传感器检测各个供电线圈(3)中的电流值，该方法包括以下步骤：A)：初步确定能量接收器(2)所处的范围将供电单元(1)线圈阵列中的供电线圈(3)按照在线圈阵列中的坐标进行编号；按照供电线圈电流值的大小将供电线圈(3)进行降序排列，由位列第1的供电线圈A(4)的位置初步确定能量接收器(2)所处的范围，把位列第1的供电线圈A(4)即电流值最大的供电线圈A(4)在线圈阵列中的坐标，作为能量接收器(2)所在的位置坐标；B)：进一步确定能量接收器(2)所处的区域由单个供电线圈(3)的电流值i与能量接收器(2)距该供电线圈(3)距离r的i‐r函数关系得到能量接收器(2)所在的圆周，圆周以供电线圈(3)中心为圆心，以由i‐r函数关系得到的距离r为半径，能量接收器(2)就位于圆周上；根据步骤A)线圈排序中位列第1、2、3的供电线圈A(4)、供电线圈B(5)、供电线圈C(6)的3个电流值ia、ib、ic，由i‐r函数关系能够分别得到3个圆周的半径ra(8)、半径rb(9)、半径rc(10)，分别以供电线圈A(4)、供电线圈B(5)、供电线圈C(6)的中心为圆心，以半径ra(8)、半径rb(9)、半径rc(10)画出3个圆周，如果3个圆周交于同一点，这个点的位置就是能量接收器(2)的位置；如果3个圆周不相交于同一个点，形成相互重叠的区域，3个圆周相互重叠的区域(12)就是能量接收器(2)所处的区域；C)：缩小能量接收器(2)所处的区域面积直至满足预定定位面积的要求若3个圆周相互重叠的区域(12)的面积大于预定的定位面积，则由供电线圈D(7)的电流值id由i‐r函数关系得到供电线圈D(7)与能量接收器(2)的距离rd(11)，然后以供电线圈D(7)的中心为圆心以半径rd(11)画出第4个圆周，半径分别为ra(8)、半径rb(9)、半径rc(10)、半径rd(11)的4个圆周相互重叠的区域(13)的面积小于步骤B)中由3个圆周相互重叠的区域(12)的面积，将4个圆周相互重叠的区域(13)的面积与预定的定位面积进行比较，如果仍然比预定的定位面积大，就按照步骤A)中的线圈排序，依据步骤B)中的方法添加位列第4之后的圆周，形成的相互重叠区域面积小于4个圆周相互重叠区域(13)的面积，直至达到预定的定位面积要求；D)：得到能量接收器(2)所处的位置步骤C)中直至满足预定的定位面积要求用到的圆周相互重叠的区域就是能量接收器(2)的所处的位置，这个位置信息将为优化能量传输的效果提供依据。