基于磁谐振耦合的多用户无线功率传输：性能分析、充电控制与功率域表征
系统与控制
2016-03-11 v2
摘要
磁谐振耦合(MRC)是实现近场无线功率传输(WPT)的一种高效方法。尽管单对发射机与接收机的MRC使能WPT (MRC-WPT)已在文献中被充分研究，但关于多发射机和/或多接收机通用设置的工作有限。本文考虑一个点对多点MRC-WPT系统，其中一个发射机向一组分布式接收机输送无线功率。我们旨在将信号处理与优化技术的新应用引入基于MRC的多用户WPT性能表征与优化中。我们首先推导出发射机从能源获取功率以及输送至各接收机负载功率的闭式表达式。我们指出了多用户功率传输中由于接收机与发射机距离相关的互感导致的“远近”公平性问题。为解决此问题，我们提出一种集中式充电控制算法，联合优化接收机的负载电阻，以在满足各负载给定功率需求的同时最小化发射机总抽取功率。为便于实际实现，我们还设计了分布式算法，供接收机以迭代方式独立调整其负载电阻。最后，我们表征了通过控制可调电阻所能构成的所有负载可达功率元组的功率域。特别地，我们比较了无用户功率传输时间共享与有时间共享时的功率域，表明一般而言时间共享产生更大的功率域。提供了广泛的仿真结果以验证我们的分析并佐证关于多用户MRC-WPT系统的研究。
引用
@article{arxiv.1504.08090,
title = {Multiuser Wireless Power Transfer via Magnetic Resonant Coupling: Performance Analysis, Charging Control, and Power Region Characterization},
author = {Mohammad R. Vedady Moghadam and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.08090},
year = {2016}
}