本发明涉及无线电能传输，特别涉及一种多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统及方法。
背景技术：
1、无线电能传输(wireless power transfer，wpt)技术彻底解放了传统“有线”导线的束缚，降低了对电池容量的需求，具有强大的灵活性、易操作性和高安全性等诸多优点。近年来，磁共振式wpt技术取得了迅猛的发展。通过对系统参数进行精细调整，可以实现高效的能量传输。然而，由于这些参数的最佳值通常对源谐振器和接收器谐振器之间的耦合强度极为敏感，因此在保持高功率效率的同时，稳定地将能量传输到相对于源移动的接收器仍然是一项具有挑战性的任务。
2、多发射单接收(multiple transmitter，single receiver，mtsr)架构是wpt系统中的一种重要模式。该架构通过多个发射器同时向一个接收器传输能量，增强了系统的灵活性和可靠性。例如，在智能家居和办公环境中，各类电子设备分布广泛且位置不断变化，单一发射器难以覆盖所有设备的需求。多发射器系统可以通过空间多点覆盖，确保设备在任何位置都能高效地接收到电能。此外，在医疗、工业自动化、智能交通等领域，设备的位置和状态常常难以预料，多发射器系统的冗余设计能够提供更为可靠的电能供给，减少设备停机时间和维护成本。但目前的mtsr wpt系统的多发射路径环境中，抗干扰能力较弱，来自不同路径的信号会影响系统的性能和能量传输的覆盖范围。
3、由量子物理学引发的非厄米宇称-时间(parity-time，pt)对称性表现出许多耐人寻味的现象。已有研究表明，pt对称可用于实现鲁棒的动态wpt。在具有精心设计的增益和损耗的pt对称系统中，已发现了固有单模激光、损耗诱导传输以及单向反射等现象。然而，目前的pt对称wpt系统大多需要追踪工作频率以实现高效传输，这无疑增加了系统的复杂度和成本。虽然提出的高阶anti-pt对称wpt系统可以实现不随传输距离变化的工作频率，但其严苛的对称性极大地限制了实际应用与发展。另外，近年来，研究人员利用anti-pt系统能级钉扎效应实现高效稳定的wpt。但是其系统大多需要构建复杂的电路系统，例如非线性增益源或自适应功率放大器等，这极大地限制了其发展和应用。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供了一种多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统及方法，通过简单电路实现了频率稳定且带宽较宽的高效鲁棒的多发射无线电能传输系统。
2、本发明通过如下方案实现，一种多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统，包括：
3、发射端电路，包括电源以及并联连接于所述电源两端的至少两路发射路径，每路所述发射路径包括发射端线圈以及与所述发射端线圈串联且容值可调的发射端电容，至少两路发射端线圈中包括至少一路正向绕制的发射端线圈以及至少一路反向绕制的发射端线圈；
4、接收端电路，包括靠近所述发射端电路设置且可与每路所述发射端线圈进行耦合的一接收端线圈；
5、移动机构，供每路所述发射端线圈和所述接收端线圈分别固定，且可分别调节每路所述发射端线圈与所述接收端线圈之间的距离；
6、控制中心，用于实时计算系统失谐量和系统耦合系数，并可基于系统失谐量和系统耦合系数之间的标准倍数关系给出特定参数调整量，其中，所述标准倍数关系满足系统传输效率最高，所述特定参数包括所述发射端电容的容值以及每路所述发射端线圈与所述接收端线圈之间的距离，所述发射端电容以及所述移动机构均与所述控制中心连接。
7、本发明多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统的进一步改进在于：系统为三阶anti-pt对称无线电能传输系统，所述发射端电路包括两路所述发射路径；其中，一路发射端线圈为正向绕制，另一路发射端线圈为反向绕制，所述标准倍数关系满足系统的传输效率可保持在80％以上。
8、本发明多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统的进一步改进在于：所述标准倍数关系为系统失谐量等于系统耦合系数的0.8-1.7倍。
9、本发明多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统的进一步改进在于：两路所述发射端线圈与所述接收端线圈同轴线设置，且两路所述发射端线圈分别位于所述接收端线圈的相对两侧。
10、本发明多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统的进一步改进在于：两路所述发射端线圈并排间隔设置，所述接收端线圈位于两路所述发射端线圈的上方或下方，且所述接收端线圈的中心正对两路所述发射端线圈的连线中心。
11、本发明还提供了一种多发射高阶anti-pt对称无线电能传输方法，采用如上所述的多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统进行无线电能传输，且在进行传输的过程中，利用控制中心实时计算系统失谐量和系统耦合系数，并基于系统失谐量和系统耦合系数之间的标准倍数关系给出特定参数调整量，然后根据给出的特定参数调整量实时控制发射端电容和移动机构中的部分或全部对相应的特定参数进行实时调整。
12、本发明通过简单的电路实现了多发射单接收的无线电能传输系统，系统具有实数本征值，无需追踪工作频率，基于失谐量和耦合系数的关系通过动态调整特定参数，能够做到高效传输，且传输效率对近场耦合强度鲁棒性强，可以实现较宽的带宽。本发明不仅对无线电能传输系统的最优工作条件提供了有价值的指导，还未实现高效动态多发射单接收的无线电能传输系统开辟了新的路径。
1.一种多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统，其特征在于：系统为三阶anti-pt对称无线电能传输系统，所述发射端电路包括两路所述发射路径；其中，一路发射端线圈为正向绕制，另一路发射端线圈为反向绕制，所述标准倍数关系满足系统的传输效率可保持在80％以上。
3.如权利要求2所述的多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统，其特征在于：所述标准倍数关系为系统失谐量等于系统耦合系数的0.8-1.7倍。
4.如权利要求2所述的多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统，其特征在于：两路所述发射端线圈与所述接收端线圈同轴线设置，且两路所述发射端线圈分别位于所述接收端线圈的相对两侧。
5.如权利要求2所述的多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统，其特征在于：两路所述发射端线圈并排间隔设置，所述接收端线圈位于两路所述发射端线圈的上方或下方，且所述接收端线圈的中心正对两路所述发射端线圈的连线中心。
6.一种多发射高阶anti-pt对称无线电能传输方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的多发射高阶anti-pt对称无线电能传输系统进行无线电能传输，且在进行传输的过程中，利用控制中心实时计算系统失谐量和系统耦合系数，并基于系统失谐量和系统耦合系数之间的标准倍数关系给出特定参数调整量，然后根据给出的特定参数调整量实时控制发射端电容和移动机构中的部分或全部对相应的特定参数进行实时调整。
