[发明专利]移动无线充电发射器的排列方法

说明书

本发明涉及一种移动无线充电发射器的排列方法，包括：步骤S1：获取目标覆盖区域的长度和宽度；步骤S2：建立发射器覆盖范围模型为圆形，并根据发射器的参数得到其覆盖范围的半径；步骤S3：得到覆盖范围的内接多边形的尺寸；步骤S4：拼接多个内接多边形直至覆盖目标区域，并使应用的发射器数量最少；步骤S5：获取各内接多边形的中心坐标作为各发射器的部署坐标。与现有技术相比，本发明利用内接多边形作为覆盖排列的依据，可以大大降低部署排列设计的难度和计算量，提高效率。

技术领域

本发明涉及无线充电和物联网领域，尤其是涉及一种移动无线充电发射器的排列方法。

背景技术

物联网(IoT)是一个能够连接万物使他们能在互联网上无缝通信的智能网络，来提供各种功能化的服务，比如智能家居、医疗保健、智能办公等。因为在一个场所布线的技术挑战和费用问题，IoT设备通常在一块小电池上运行，并且他们的运行时间很受限制。在很多实际场景中，电池的更换或者充电非常困难或者基本不可能。例如，智能家居中的一些敏感设备需要密封的外壳，而其他产品如医疗保健中的植入式医疗设备，则根本不能使用电线充电。在此背景下，无线电能传输(WPT)，最近已经成为为IoT设备供电的一个吸引人的解决方案。

谐振光束充电(RBC)是一种远程的利用红外光束进行能量传输的无线充电方式。它克服传统近场无线充电距离短、难以对准以及远场无线充电技术功率和安全性难以平衡的限制，可以实现远距离、高功率、可移动、多设备同时充电的安全无线电能传输。

与传统激光充电系统通过集成设备发射的激光传输电能不同，RBC通过分离结构内的腔内激光进行能量传输。RBC系统包含发射端和接收端。在RBC发射端中，有一个电源、一个具有100％反射率的回复反射器R1和一个增益介质。而在 RBC接收端中，包含95％反射率的回复反射器R2和一块光伏电池(PV)板。回复反射器可以是立方角反射器，也可以是猫眼反射器，相位共轭镜等，其的功能是将入射的光线原方向反射回去，这不同于平面镜只有在入射光线与平面镜垂直时才会将光线原方向反射回去。在RBC系统中，由于R1和R2都是回复反射器，光子在R1和R2之间就可以无关入射角地反复反射振荡，并经由增益介质放大，最终形成高功率的谐振光束。因此，发送端和接收端之间形成的谐振光束可以在无机电系统运动控制的情况下实现自对准。电源首先激励增益介质产生腔内谐振光束，由于R2有一定的透射率，光束在谐振的过程中可以通过R2透射出一部分腔外谐振光束作为激光输出。光伏面板(PV-panel)安装在回复反射器R2的后面，腔外谐振光束被PV面板转换成电能，从而实现对接收端电池的充电。此外，光子沿着连接R1和R2的视线(LOS)传播，阻挡在R1和R2之间视线(LOS)的任何物体都会破坏谐振，阻止谐振光束的振荡，从而提供了一定的被动安全性。这两种特性克服了传统激光器的困难，为RBC提供移动性和安全性。因此RBC是为IoT设备提供无线电能供应的极具潜力的方案。

类似于通信系统中信号随传输距离的衰减，RBC系统的电能传输也存在衰减。随着传输距离的增加，RBC系统中的发送电能逐渐衰减甚至衰减至零。因此，一个RBC发送端的无线电能供应的服务是有一定范围的。通常，一个RBC发射端只能在2-5m的范围内为IoT设备或移动手机提供无线充电服务。因此，为在一定区域内使得无线充电服务的全覆盖，需要合理部署多个发送端。本发明应用于无线充电发射端的部署，使得IoT设备在一定区域内的任和地方都可以得到无限电能供应。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种移动无线充电发射器的排列方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种移动无线充电发射器的排列方法，包括：

步骤S1：获取目标覆盖区域的长度和宽度；

步骤S2：建立发射器覆盖范围模型为圆形，并根据发射器的参数得到其覆盖范围的半径；

步骤S3：得到覆盖范围的内接多边形的尺寸；