论文总字数：23678字

摘 要

Abstract 6

第一章 绪论 7

1.1 研究背景 7

1.1.1无线充电历史发展与国际成果 7

1.1.2无线充电相关国际标准 9

1.2论文结构及思路 10

第二章 无线充电基本原理 11

2.1 无线充电基本工作原理 11

2.1.1 电磁感应模式 11

2.1.2 电磁耦合模式 12

2.1.3 无线电波模式 12

2.1.4 磁共振模式 12

2.2 工作模式对比 13

第三章 无线充电算法相关 14

3.1 相关算法研究 14

3.2 问题描述 15

3.2.1系统模型 15

3.2.2问题公式 17

第四章 功率分配调度算法 19

4.1 sOPT调度算法 19

4.1.1 算法分析 19

4.1.2算法设计 22

4.2结合电池电量与sOPT的调度算法 23

4.2.1 算法分析 23

4.2.2算法设计 24

第五章 算法研究平台环境搭建及实验效果展示 25

5.1 环境搭建 25

5.1.1 Python环境搭建 25

5.1.2 Pythoncharm以及相关工具安装配置 25

5.1.3 matplotlib环境配置 25

5.2 算法实现 26

5.2.1 sOPT算法实现 26

5.2.2 结合电池电量的sOPT算法实现 26

5.3 实验结果 27

5.4 实验结果分析 36

第六章 总结与展望 38

6.1现有研究成果总结 38

6.2现有研究结果的局限性 38

6.3未来研究工作展望 39

致谢 40

参考文献 41

摘 要

本文论文主要探讨了在无线充电基本原理基础上对充电调度算法的一个权衡与讨论，为了方便直观了解无线充电的相关原理以及算法的实现与效率，本文着重设计了相关研究模拟平台，以模拟在实际无线充电情况下不同的充电功率中不同的算法的效率对比，其主要的工作和成果如下：

1. 本文概要介绍了无线充电的相关历史发展前景以及国际化标准，并且介绍了无线充电的相关基本工作原理，以此为基础进行充电算法上的讨论与设计。

2. 本文讨论了详细的算法模拟工作平台的创建与环境配置，并介绍了平台对于算法模拟的基本原理。

3. 本文讨论了两种不同的调度算法对于无线充电中接收能量以及发送数据阶段的调度与分配策略，同时讨论了在不同功率情况下不同算法对其吞吐量的影响，以达到对于相关算法的适用性讨论。

关键词：无线充电，调度算法，模拟平台，,环境配置，分配策略，吞吐量

Abstract

This paper discusses a scheduling algorithm in wireless charging Wireless charging based on the basic principle, in order to facilitate intuitive understanding of wireless charging principle and the efficiency of the algorithm, this paper designs the related research simulation platform, this can be compared in the actual situation of different efficiency of the algorithm, the main work and results are as follows:

1. this paper presents a summary of the related history of wireless charging as well as the future development of the international standard, and introduces the basic working principle of wireless charging, as a basis for discussion and design of the charging algorithm.

2., this paper discusses the detailed algorithms, the creation of the simulation platform and the configuration of the environment, and introduces the basic principles of the platform for algorithm simulation.

3. this paper discussed two different scheduling algorithms for receiving and transmitting data of energy scheduling and allocation of wireless charging, and the influence of different algorithms on the throughput in different power conditions are discussed, in order to achieve applicability for correlation algorithm discussion.

Keywords: Wireless charging, scheduling algorithm, simulation platform, Environment configuration， allocation strategy, throughput

第一章 绪论

1.1 研究背景

无线充电是一种十分安全可靠方便的充电方式，无论是在家庭、企业还是工厂，无线充电都可以应用到数以万计的设备当中。与传统的充电方式相比，无线充电省去了物理性的充电线，并且在安全性和便捷性上也有着无可比拟的优势。

无线充电技术这个概念看似十分先进与现代化，实际上其历史可以追溯到上上个世纪90年代，关于无线充电的理论基础就已经出现。1890年，著名物理学家特斯拉在多次试验当中，发现了著名的“电磁感应”现象，在变化的磁通量当中，相应的导体会产生一个电动势，而由于这一理论的发现，特斯拉甚至构想了一个大胆的试验想法，他设想利用地球以及地球电离层为基础，利用电磁波放大装置进行电磁波放大产生电磁波，从而利用电磁感应以及地球电离层来传输电力，这一构想十分地先进和大胆，甚至因为想法过于天马行空，没有得到足够的支持，因而搁置至今。不过，随着无线充电技术的成熟，这一想法正是无线充电理论的实现，从理论上说这个想法是完全可行的。

1.1.1 无线充电历史发展与国际成果

近年来，提供​​无线充电功能的手机厂商数量稳步增长，即使是那些没有无线充电功能的品牌也开始在无线充电设备方向加以研究发展，现今已经出现了很多无线充电设备。目前的技术能够支持设备精确地放置在无线充电座垫上时，能够对单个设备进行安全稳定地充电。该技术的全球领先标准是Qi，这是由无线电力联盟开发，全球超过900多个产品都在使用这一标准。随着技术的不断进步，无线充电将会变得越来越普及和便利。发展磁共振的无线充电能力将继续增加无线充电在日常生活中的普及程度，与此同时集成的发射器和充电平台将使得未来无线充电变得更加方便快捷。

在2007年1月的消费电子展（CES）上，伟世通推出了用于汽车使用的感应充电系统，可以将特制手机充电到具有兼容接收器的MP3播放器。

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