本发明属于无线充电领域，特别涉及一种多设备谐振式无线充电系统及充电优先级判断方法。
背景技术：
：随着电子信息产业的蓬勃发展，便携式电子产品的耗电量越来越大。在电池本身技术短期内无法取得重大突破的前提下，无线充电技术成为一种可行且便利的解决方式。目前磁感应式和电磁谐振式这两种无线充电技术受到广泛关注，其中，前者已经进入到人们的日常生活中。但这种技术充电的实际有效距离仅毫米级，且仅支持一对一定点小功率充电，应用有限。然而电磁谐振式无线充电不仅可以进行中短距离的充电，还支持多个设备同时充电，且充电功率也有很大提升。因此本专利基于电磁谐振式。无线充电区域内可能存在多个不同种类的待充电设备，如手机和平板电脑等，两种设备的电池容量各不相同。目前，一对多无线充电的主要充电方式是同时充电。每个设备虽然理论上获得均等的充电机会，但这种充电方式可能会降低整个系统的充电效率。比如，在发射功率一定的前提下，一部手机单独充电需2小时，而与其他设备同时充电则可能需要3小时甚至更久。当接收端类型各异或充电需求不同时，发射端往往无法根据实际需求进行无线供电，目前的充电方式会导致急需充电的设备无法在规定的时间内充满电。因此对设备进行优先级判断起到尤为重要的作用。技术实现要素：发明目的：为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种能够有效提高充电效率的多设备谐振式无线充电系统。技术方案：本发明提供了一种多设备谐振式无线充电系统，包括接收端，采集器，优先级计算单元，无线传输模块和发射端；所述接收端设置在需要充电的设备上，所述采集器从需要充电的设备上采集设备信息，所述采集器将采集到的设备信息通过无线传输模块发送到优先级计算单元，所述优先级计算单元根据优先级公式计算出设备的充电优先级，所述优先级计算单元将计算出的设备的充电优先级发送到发射端，所述发射端根据接收到的设备的充电优先级对每个设备进行充电。进一步，所述优先级计算单元中的优先级计算公式为式中，pn为第n个设备的充电优先级；Tn表示第n个设备的充电时间，Cn为第n个设备的电池容量；Bn为第n个设备的剩余电量和电池总电量的百分比；PLn为第n个设备的负载功率；N表示接收端连接的设备总数，其中n＝1,2,3...N；PTX为发射端功率；dn为与第n个设备连接的接收端与发射端之间的实时距离，为主观系数，进一步，所述无线传输模块为蓝牙。本发明还提供了一种采用上述多设备谐振式无线充电系统的充电优先级判断方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过采集器采集不同需要充电的设备信息；步骤2：通过无线传输模块将采集到的设备信息发送给优先级计算单元；步骤3：优先级计算单元将采集到的设备信息通过优先级公式计算出第n个设备的充电优先级pn；式中，Tn表示第n个设备的充电时间；Cn为第n个设备的电池容量；Bn为第n个设备的剩余电量和电池总电量的百分比；PLn为第n个设备的负载功率；N表示接收端连接的设备总数，其中n＝1,2,3...N；PTX为发射端功率；dn为与第n个设备连接的接收端与发射端之间的实时距离，为主观系数，步骤4：发射端根据优先级计算单元计算的充电优先级排序对设备依次进行充电。进一步，所述步骤1中采集器采集的设备信息包括设备的电池容量、实时残余电量、实时充电距离和设备负载功率。进一步，还包括新设备检测步骤，系统一直处于判断是否有新设备加入状态，一旦有新设备加入时，系统重新判断每个设备的优先级，如果没有加入新设备，则按原有优先级排序对接收端设备依次进行充电。进一步，所述步骤3中还包括主观系数判断步骤，当计算出来两个以上的设备充电优先级相同时，判断是否大于0.5，如果时，根据设备的充电时间的长短来安排充电的优先级，充电时间短的优先级高；如果时，根据设备负载功率的大小来安排充电的优先级，设备负载功率小的优先级高。这样可以当计算出的优先级相同时，根据需求很快的得到设备的充电优先顺序。有益效果：与现有技术相比，本发明针对谐振式无线充电的特点，基于多设备同时充电场景，考虑不同接收端设备的充电需求，提出一种基于公式判断的无线充电优先级判断方法，本发明能有效地优化一对多无线充电，提高充电效率。附图说明图1为本发明系统结构图；图2为本发明中判断是否有新设备加入的流程图；图3为谐振式无线充电电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本发明做更进一步的解释。如图1所示，本实施例提供一种多设备谐振式无线充电系统，包括接收端，采集器，优先级计算单元，无线传输模块和发射端；接收端设置在需要充电的设备上，采集器从需要充电的设备上采集设备信息，采集器将采集到的设备信息通过无线传输模块发送到优先级计算单元，其中无线传输模块采用蓝牙；优先级计算单元根据优先级公式计算出设备的充电优先级，优先级计算单元将计算出的设备的充电优先级发送到发射端，所述发射端根据接收到的设备的充电优先级发送信号给对应的接收端，通过接收端给对应的设备进行充电。其中，发射端为一个发射线圈。接收端包括多个接收线圈。本实施例提供一种采用上述多设备谐振式无线充电系统的充电优先级判断方法，具体包括以下步骤：步骤1：通过采集器采集需要充电的设备信息；采集器采集的设备信息包括设备的电池容量、实时残余电量、实时充电距离和设备负载功率。步骤2：通过蓝牙将采集到的设备信息发送给优先级计算单元；步骤3：优先级计算单元将采集到的设备信息通过优先级公式计算第n个设备的充电优先级pn；式中，Tn表示第n个设备的充电时间；Cn为第n个设备的电池容量，单位：Wh；Bn为第n个设备的剩余电量和电池总电量的百分比，标量，％；N表示接收端连接的设备总数，其中n＝1,2,3...N；PLn为设备的负载功率，单位：W；PTX为发射端功率，单位：W；dn为与第n个设备连接的接收端与发射端之间的实时距离，单位：cm；为主观系数，主观系数即参数对系统的影响比重，由用户决定，是选择充电时间优先还是功率要求优先的临界值。当计算出来两个以上的设备充电优先级相同时，判断是否大于0.5，如果时，根据设备的充电时间Tn的长短来安排充电的优先级，充电时间短的优先级高；如果时，根据设备负载功率PLn的大小来安排充电的优先级，设备负载功率小的优先级高。步骤4：发射端根据优先级计算单元计算的充电优先级排序对设备依次进行充电。如图2所示，系统一直处于判断是否有新设备加入状态，如果系统中有新设备加入，要对整个系统进行判断，有新设备加入时，重新判断每个设备的优先级，如果没有加入新设备，则按原有优先级排序对接收端设备依次进行充电。如图3所示，谐振式无线充电系统中接收端设备总数为N，n＝1,2,3...，假设不同接收端设备彼此间无耦合，一个发射端(简称Tx)给n个接收端(Rx1...Rxn，n＝1,2,3...)同时充电时，系统的充电效率为：η=Σn=1NRLn|In|2(RS+Rsp)|I0|2+Σn=1N(RLn+Rrpn)|In|2]]>其中，RS和是发射端电阻和接收端负载电阻，Rsp和分别代表它们的寄生电阻，N表示接收端连接的设备总数，n＝1,2,3...。I0为发射端电流，In为第n个接收端设备的电流。谐振式无线充电系统中加入优先级判断后，发射端根据优先级排序对接收端设备依次充电，此时系统的充电效率为：ηp=Σn=1NRLn|In|2(RS+Rsp)|I0|2+(RLn+Rrpn)|In|2]]>相比于至下，对接收端设备依次充电可以提高整个谐振式无线充电系统的充电效率。当对不同接收端设备进行优先级判断后，发射端根据优先级判断对接收端设备依次进行充电。相比于同时充电，经过优先级判断后的无线充电充电效率得到提高。实施例中发射端功率为20W，接收端设备负载功率为5W，有无优先级排序的系统充电效率数据列表如表1所示。可以看出本发明所提的优先级判断方法可以提高充电效率。表1接收端设备数量无优先级充电效率有优先级充电效率125％25％233.3％40％342.9％60％450％80％以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。当前第1页1 2 3