[發明專利]一種無線供電系統多負載合法性判定方法

有效

• 申請號: 201310639508.1
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103618608B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 李硯玲;黃立敏;何正友;麥瑞坤;林圣;李勇
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H02J50/00
• 代理公司: 成都博通專利事務所51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發明涉及一種無線供電系統多負載合法性判定方法。

背景技術

無線供電(WPT)技術是指電網與用電設備之間的能量傳遞，是通過軟介質(如磁場、電場、微波、激光等)以非電氣接觸的模式進行。這種新型供電方式與傳統的導線接觸供電方式相比，具有供電靈活、安全可靠、維護成本低等優點，該技術是目前移動設備，特別是易燃、易爆等惡劣環境下用電設備電能接入的最佳解決方案。

一個WPT系統的典型結構一般由完全電氣獨立的能量發射端和能量接收端兩個部分組成，其中能量發射端和能量接收端的關系可以是一對一的，也可以是一對多的。WPT系統的工作原理是：能量發射端通過能量轉換裝置將工頻交流電轉換為適于在軟介質(磁場、電場、微波、激光)中傳輸的能量形式，并利用能量發射裝置將能量發送到一定空間中；處于該能量傳輸空間中的能量接收端利用能量接收裝置接收到能量后，再利用能量轉換裝置將其轉換為交流電或直流電，以供給用電負載使用。

WPT系統的能量發射與接收過程采用無電氣接觸的方式，為保證電能的可靠傳輸，WPT系統一般會設定一個持續的能量發射區，一旦能量接收端進入到能量發射區即可拾取到電能。能量接收端的負載分為合法負載與非法負載，WPT系統的負載識別技術主要是將非法負載檢測出來，通過及時采取保護措施，防止安全事故或偷電、竊電現象的發生。

現有的WPT系統負載識別方法一般是通過檢測能量接收端是否向能量發射端傳輸了某些有用信息為依據。如果能量發射端檢測不到這些有用信息，則認為能量接收端不存在合法負載，能量發射端處于停機功率狀態；而能量發射端一旦檢測到這些有用信息，就會認為能量接收端存在合法負載，能量發射端向能量接收端傳輸能量。這類負載識別方法的缺點是：當能量發射區內存在多個能量接收端及其負載時，其中的非法負載會利用任意一個合法負載取得的身份認證，持續從能量發射端拾取到電能：對于誤入能量發射區的發熱異物(一般為導磁金屬塊)，其自身的渦流發熱會帶來能量浪費及安全隱患；對于未獲得能量發射端取電許可、誤入能量發射區的低功率等級的非法負載，由于能量發射端功率等級過高，易造成其損壞甚至燒毀；對于偷電、竊電的非法負載，其利用能量發射區的合法負載“搭車”取得身份認證后，則會持續從能量發射端拾取到電能，造成能量發射端電能的“失竊”。另外，現有的WPT系統負載識別方法通常只進行一次身份認證，非法的能量接收端及其負載如成功偽造合法負載的認證信息，也會導致偷電、竊電等違法現象的發生，使電能傳輸的安全性、可靠性有待提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種無線供電系統多負載合法性判定方法，該判定方法能防止非法負載通過合法負載“搭車”取得身份認證或者一次性偽造合法負載認證信息，而從能量發射端拾取電能的情況發生，避免能量的浪費以及安全隱患，增加無線電能傳輸的安全性和可靠性。

本發明實現其發明目的所采用的技術方案是，一種無線供電系統多負載合法性判定方法，其步驟是：

A、能量發射端：

A1、周期性廣播系統信息，系統信息包括：隨機校驗碼、校驗算法、能量接收端使用的時間和頻率通信協議、要求負載反饋拾取功率的指示；

A2、接收各能量接收端的響應信息，如未收到任何響應信息，則能量發射端維持停機功率；如收到響應信息，則根據隨機校驗碼和校驗算法，驗證響應信息中的匹配校驗碼：如果匹配校驗碼正確，則能量發射端切換為正常工作狀態，并將該能量接收端i的用電負載計入合法負載，同時保存其拾取功率信息P_i，i＝1,2,…，N，i為對應的能量接收端的序號；否則，判定該能量接收端的負載為非法負載，執行A7步的操作；

A3、在一個響應信息接收周期T1內將步驟A2中記錄的所有合法負載的拾取功率相加求和，得到合法負載的拾取總功率P，P＝P₁+P₂+…+P_N；

A4、能量發射端檢測并記錄自身實際的發射功率P_T；

A5、將發射功率P_T減去拾取總功率P算出系統的損耗功率P_L，P_L＝P_T-P；