无线能量传输方法和移动中继设备的利记博彩app
【专利摘要】本申请提供了一种无线能量传输方法和移动中继设备，涉及无线能量传输领域。方法包括：移动中继设备接收一中继请求；根据中继请求运动至第一位置；响应于满足以下条件：存在一配比值使无线能量接收设备的接收效率大于一效率阈值，并且，按照配比值进行移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，自消耗能量能够在无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使移动中继设备保持在第一位置；在第一位置处接收无线能量发送设备的能量，并按照配比值向无线能量接收设备发送能量。所述方法和设备，可以在无线能量发送设备和无线能量接收设备之间的原有传输路径被影响的情况下，减少能量传输效率的降低，同时避免出现移动中继设备能量提前耗尽的情况。
【专利说明】无线能里传输方法和移动中继设备
【技术领域】
[0001] 本申请涉及无线能量传输【技术领域】，尤其涉及一种无线能量传输方法和移动中继 设备。
【背景技术】
[0002] 无线能量传输的方式目前主要包括电感耦合、磁共振和微波能量传输三种。其中 电感耦合方式要求能量传输端与能量接收端接触，其能量传输距离在三种技术中最短。而 磁共振允许能量传输端与能量接收端有一定的间隔，其能量传输距离在三种技术中适中。 相比较而言，基于微波能量传输的无线能量传输方式在三种技术中传输距离最远（例如十 多米）。
[0003] 基于微波的无线能量传输方式可以在空间内建立多个热点，且每个热点与天线阵 列节点的一组相位相对应，为无线能量传输在家庭中应用提供了更多可能。但是由于家具 阻挡、人体阻挡等导致能量传输端与接收端的路径被破坏的情况也会经常发生，进而会导 致能量传输效率降低，能量传输时间增加。
【发明内容】
[0004] 本申请的目的是：提供一种无线能量传输方法和移动中继设备。
[0005] 根据本申请至少一个实施例的第一方面，提供了一种无线能量传输方法，所述方 法包括：
[0006] -移动中继设备接收一中继请求；
[0007] 所述移动中继设备根据所述中继请求运动至一第一位置；
[0008] 响应于在所述第一位置处满足以下条件：
[0009] 存在一配比值使一无线能量接收设备的接收效率大于一效率阈值，并且，按照所 述配比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量能够在 所述无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第 一位置；
[0010] 所述移动中继设备在所述第一位置处接收一无线能量发送设备的能量，并按照所 述配比值向所述无线能量接收设备发送能量。
[0011] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第二可能的实现方式中，所述方法还 包括：
[0012] 确定所述第一位置对应的第一子传输效率和第二子传输效率。
[0013] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述方法 还包括：
[0014] 根据所述第一子传输效率和所述第二子传输效率，判断是否存在所述配比值使所 述无线能量接收设备的接收效率大于所述效率阈值。
[0015] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述方法 还包括：
[0016] 根据所述第一子传输效率、所述第二子传输效率、所述无线能量发送设备的发送 功率，以及所述移动中继设备的剩余能量和自身功耗值，判断按照所述配比值进行所述移 动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量是否能够在所述无线能量接 收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第一位置。
[0017] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述方法 还包括：
[0018] 响应于所述第一位置与所述无线能量接收设备的距离小于一距离阈值，以磁共振 方式向所述无线能量接收设备发送能量。
[0019] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述方法 还包括：
[0020] 随机确定所述第一位置。
[0021] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述方法 还包括：
[0022] 从至少一候选位置中选择确定所述第一位置。
[0023] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述方法 还包括：根据所述能量发送设备的位置预先确定所述至少一个候选位置。
[0024] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述方法 还包括：
[0025] 响应于在所述第一位置处不满足所述条件，所述移动中继设备运动至一第二位 置。
[0026] 根据本申请至少一个实施例的第二方面，提供一种移动中继设备，所述移动中继 设备包括：
[0027] -请求接收模块，用于接收一中继请求；
[0028] -运动模块，用于根据所述中继请求驱动所述移动中继设备运动至一第一位置；
[0029] -能量接收模块，用于响应于在所述第一位置处满足以下条件：
[0030] 存在一配比值使一无线能量接收设备的接收效率大于一效率阈值，并且，按照所 述配比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量能够在 所述无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第 一位置；
[0031] 在所述第一位置处接收一无线能量发送设备的能量；
[0032] -能量发送模块，用于响应于在所述第一位置处满足所述条件，按照所述配比值 向所述无线能量接收设备发送能量。
[0033] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述移动 中继设备还包括：
[0034] -第一确定模块，用于确定所述第一位置对应的第一子传输效率和第二子传输效 率。
[0035] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述移动 中继设备还包括：
[0036] -第一判断模块，用于根据所述第一子传输效率和所述第二子传输效率，判断是 否存在所述配比值使所述无线能量接收设备的接收效率大于所述效率阈值。
[0037] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述移动 中继设备还包括：
[0038] -第二判断模块，用于根据所述第一子传输效率、所述第二子传输效率、所述无线 能量发送设备的发送功率，以及所述移动中继设备的剩余能量和自身功耗值，判断按照所 述配比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量是否能 够在所述无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所 述第一位置。
[0039] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述能量 发送模块还用于，响应于所述第一位置与所述无线能量接收设备的距离小于一距离阈值， 以磁共振方式向所述无线能量接收设备发送能量。
[0040] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述移动 中继设备还包括：
[0041] -第二确定模块，用于随机确定所述第一位置。
[0042] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述移动 中继设备还包括：
[0043] 一第三确定模块，用于从至少一候选位置中选择确定所述第一位置。
[0044] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述移动 中继设备还包括：
[0045] 一预先确定模块，用于根据所述能量发送设备的位置预先确定所述至少一个候选 位置。
[0046] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述运动 模块，还用于响应于在所述第一位置处不满足所述条件，驱动所述移动中继设备运动至一 第二位置。
[0047] 本申请实施例所述方法和设备，可以在无线能量发送设备和无线能量接收设备之 间的原有传输路径被影响的情况下，减少能量传输效率的降低或者保持原有能量传输效 率，同时，可以保证在所述无线能量接收设备接收所述预定值能量的过程中，所述移动中继 设备保持位于所述第一位置，即可以避免出现所述移动中继设备能量提前耗尽的情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0048] 图1是本发明一个实施例所述无线能量传输方法的流程图；
[0049] 图2是本发明一个实施方式中所述无线能量传输方法的流程图；
[0050] 图3是本发明另一个实施方式中所述无线能量传输方法的流程图；
[0051] 图4是本发明另一个实施方式中所述无线能量传输方法的流程图；
[0052] 图5是本发明一个实施例所述移动中继设备的模块结构示意图；
[0053] 图6是本发明一个实施方式中所述移动中继设备的模块结构示意图；
[0054] 图7是本发明另一个实施方式中所述移动中继设备的模块结构示意图；
[0055] 图8是本发明另一个实施方式中所述移动中继设备的模块结构示意图；
[0056] 图9a_9c是本发明实施例所述无线能量传输方法和设备的应用场景示意图；
[0057] 图10是本发明实施例所述移动中继设备的硬件结构示意图。
【具体实施方式】
[0058] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0059] 本领域技术人员理解，在本发明的实施例中，下述各步骤的序号的大小并不意味 着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施 例的实施过程构成任何限定。
[0060] 另外，本发明中的"第一"、"第二"等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既 不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0061] 发明人在研究过程中发现，通过在无线能量发送设备和无线能量接收设备之间增 设移动中继设备，并且适当改变移动中继设备的位置，可以减少由于家具或人体阻挡导致 的能量传输效率的降低。但是，发明人同时发现，移动中继设备保持在相应位置可能也会消 耗能量（比如悬停在空中），并且可能会出现无线能量传输过程中，移动中继设备由于能量 耗尽提前离开相应位置的情况，最终导致无线能量接收设备未接收到预定能量，影响用户 体验。本申请针对该问题提出如下无线能量传输方法和移动中继设备。
[0062] 图1是本申请一个实施例所述无线能量传输方法的流程图，所述方法可以在例如 一移动中继设备上实现。如图1所示，所述方法可以包括：
[0063] S120 :-移动中继设备接收一中继请求；
[0064] S140 :所述移动中继设备根据所述中继请求运动至一第一位置；
[0065] S160 :响应于在所述第一位置处满足以下条件：
[0066] 存在一配比值使一无线能量接收设备的接收效率大于一效率阈值，并且，按照所 述配比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量能够在 所述无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第 一位置；
[0067] 所述移动中继设备在所述第一位置处接收一无线能量发送设备的能量，并按照所 述配比值向所述无线能量接收设备发送能量。
[0068] 本申请实施例所述无线能量传输方法，所述移动中继设备根据接收到的中继请求 运动至第一位置，并判断在所述第一位置处是否满足所述条件，从而可以在无线能量发送 设备和无线能量接收设备之间的原有传输路径被影响的情况下，减少能量传输效率的降低 或者保持原有能量传输效率，同时，可以保证在所述无线能量接收设备接收所述预定值能 量的过程中，所述移动中继设备保持位于所述第一位置，即可以避免出现所述移动中继设 备能量提前耗尽的情况。
[0069] 以下将结合【具体实施方式】详细说明所述步骤S120、S140和S160的功能。
[0070] S120 :-移动中继设备接收一中继请求。
[0071] 所述中继请求可以来自一无线能量发送设备，也可以来自一无线能量接收设备。 当接收到所述中继请求时，表示所述无线能量发送设备和所述无线能量接收设备之间的原 能量传输路径受到影响，比如被障碍物遮挡。
[0072] S140 :所述移动中继设备根据所述中继请求运动至一第一位置。
[0073] 在一种实施方式中，所述第一位置可以随机确定，比如类似于扫地机器人，每次接 收到所述中继请求后随机生成一个运动方向和运动距离，并将该运动方向和运动距离对应 的位置作为所述第一位置。
[0074] 在另一种实施方式中，所述第一位置可以从至少一候选位置中选择确定。在实际 应用中，无线能量发送设备的位置一般相对固定，比如位于客厅的一个角落，从而所述移 动中继设备可以预先确定在不同的位置处与所述无线能量发送设备之间的能量传输效率 (以下简称第一子传输效率），并选择一些所述第一子传输效率较高（比如大于70 % )的位 置作为所述候选位置。其中，所述第一子传输效率等于所述无线能量发送设备的发送功率 和所述移动中继设备的接收功率之间的比值。并且，发明人在研究过程中发现，假设所述无 线能量发送设备的发送功率为P t，所述移动中继设备的自身功耗值为P。，所述第一子传输 效率为H1，则应该满足ptx H1 >ρ。，!!卩H1 >pypt。也就是说，所述方法可以根据所述能 量发送设备的位置预先确定所述候选位置。
[0075] 类似于所述第一子传输效率Il1，可以简称所述无线能量接收设备和所述移动中 继设备之间的能量传输效率为第二子传输效率H2，等于所述无线能量接收设备的接收功 率与所述移动中继设备的发送功率的比值。
[0076] 所述方法不限定所述运动的形式，其可以是飞行，也可以是沿轨道滑行，也可以是 通过轮子、机械腿等运动。
[0077] S160 :响应于在所述第一位置处满足以下条件：
[0078] 存在一配比值使一无线能量接收设备的接收效率大于一效率阈值，并且，按照所 述配比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量能够在 所述无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第 一位置；
[0079] 所述移动中继设备在所述第一位置处接收一无线能量发送设备的能量，并按照所 述配比值向所述无线能量接收设备发送能量。
[0080] 其中，所述移动中继设备接收所述无线能量发送设备发送的能量，对于接收到的 能量又有两个去向：1)向所述无线能量接收设备发送能量；2)自身耗能，以保持位于所述 第一位置。所述配比值即表示所述移动中继设备对接收到来自所述无线能量发送设备的能 量的一个分配比例。假设所述配比值为 α，则所述移动中继设备将占比为α的能量转发 给所述无线能量接收设备，将占比为（l-α)的能量留下供自己使用。结合上文假设，则所 述移动中继设备向所述无线能量接收设备的转发功率为P tX H1X α。其中，所述配比值α 应该满足以下公式：
[0081] 0 < a ^ I (1)
[0082] 其中，配比值α等于1，表示所述移动中继设备将接收到的所有能量都转发给所 述无线能量接收设备，其可以依靠自身剩余能量维持自身功耗。
[0083] 所述无线能量接收设备比如可以是一智能手机、平板电脑等电子设备。
[0084] 所述无线能量发送设备比如可以是一智能天线阵列，其可以通过发送微波向所述 移动中继设备输出能量。
[0085] 所述条件实质上可以分为两个子条件：1)存在一配比值使一无线能量接收设备 的接收效率大于一效率阈值；2)按照所述配比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和 转发能量的分配，所述自消耗能量能够在所述无线能量接收设备接收到预定值的能量的过 程中使所述移动中继设备保持在所述第一位置。
[0086] 其中，第一个子条件，其实是要保证所述无线能量接收设备的接收效率，根据上述 假设可知，所述无线能量接收设备的接收效率L= H1X H2X α。所述效率阈值可以根据 用户要求设置，或者由所述无线能量接收设备或无线能量发送设备自动设置，比如可以是 所述无线能量发送设备和所述无线能量接收设备之间没有障碍物时的传输效率。假设所述 效率阈值为T h，则第一子条件实质是要求Il1Xil2Xa >Th。判断所述第一子条件是否满 足，也就是判断α的取值区间是否非空。
[0087] 在一种实施方式中，可以调整所述配比值α的取值，并检测所述无线能量接收设 备的接收功率和所述无线能量发送设备的发送功率，以计算得到所述无线能量接收设备的 接收效率，进而判断是否存在满足所述第一子条件的α。
[0088] 在另一种实施方式中，还可以检测所述第一子传输效率和所述第二子传输效率， 以判断是否存在满足所述第一条件的α。参见图2,所述方法还包括：
[0089] S152 :确定所述第一位置对应的所述第一子传输效率和所述第二子传输效率。
[0090] 所述第一子传输效率，可以通过一段时间的测试能量传输获得，比如所述移动中 继设备在10秒钟内接收所述无线能量发送设备发送的能量，并根据接收到的能量值和所 述无线能量发送设备发送的能量值，可以计算确定所述第一子传输效率。类似的，也可以通 过测试发送的方式确定所述第二子传输效率。
[0091] S153:根据所述第一子传输效率和所述第二子传输效率，判断是否存在所述配比 值使所述无线能量接收设备的接收效率大于所述效率阈值。
[0092] 如上文所述，在所述第一子传输效率、所述第二子传输效率和所述效率阈值确定 的情况下，所述配比值α应该满足以下公式：
[0093] a > Th/( Il1X n2) (2)
[0094] 第二子条件，实质上是要求在所述无线能量接收设备接收到所述预定值的能量的 过程中，所述移动中继设备可以保持位于所述第一位置，即不会提早能量耗尽。
[0095] 参见图2,在一种实施方式中，所述方法还包括：
[0096] S154:根据所述第一子传输效率、所述第二子传输效率、所述无线能量发送设备的 发送功率，以及所述移动中继设备的剩余能量和自身功耗值，判断按照所述配比值进行所 述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量是否能够在所述无线能 量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第一位置。
[0097] 结合上述假设，并继续假设所述移动中继设备的剩余能量为Eu，其自身功耗值为 P。，所述预定值为AEm，则如果满足所述第二子条件，则所述配比值α应该满足以下公式：
【权利要求】
1. 一种无线能量传输方法，其特征在于，所述方法包括： 一移动中继设备接收一中继请求； 所述移动中继设备根据所述中继请求运动至一第一位置； 响应于在所述第一位置处满足以下条件： 存在一配比值使一无线能量接收设备的接收效率大于一效率阈值，并且，按照所述配 比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量能够在所述 无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第一位 置； 所述移动中继设备在所述第一位置处接收一无线能量发送设备的能量，并按照所述配 比值向所述无线能量接收设备发送能量。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 确定所述第一位置对应的第一子传输效率和第二子传输效率。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 根据所述第一子传输效率和所述第二子传输效率，判断是否存在所述配比值使所述无 线能量接收设备的接收效率大于所述效率阈值。
4. 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 根据所述第一子传输效率、所述第二子传输效率、所述无线能量发送设备的发送功率， 以及所述移动中继设备的剩余能量和自身功耗值，判断按照所述配比值进行所述移动中继 设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量是否能够在所述无线能量接收设备 接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第一位置。
5. 如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 响应于在所述第一位置处不满足所述条件，所述移动中继设备运动至一第二位置。
6. -种移动中继设备，其特征在于，所述移动中继设备包括： 一请求接收模块，用于接收一中继请求； 一运动模块，用于根据所述中继请求驱动所述移动中继设备运动至一第一位置； 一能量接收模块，用于响应于在所述第一位置处满足以下条件： 存在一配比值使一无线能量接收设备的接收效率大于一效率阈值，并且，按照所述配 比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量能够在所述 无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第一位 置； 在所述第一位置处接收一无线能量发送设备的能量； 一能量发送模块，用于响应于在所述第一位置处满足所述条件，按照所述配比值向所 述无线能量接收设备发送能量。
7. 如权利要求6所述的移动中继设备，其特征在于，所述移动中继设备还包括： 一第一确定模块，用于确定所述第一位置对应的第一子传输效率和第二子传输效率。
8. 如权利要求7所述的移动中继设备，其特征在于，所述移动中继设备还包括： 一第一判断模块，用于根据所述第一子传输效率和所述第二子传输效率，判断是否存 在所述配比值使所述无线能量接收设备的接收效率大于所述效率阈值。
9. 如权利要求7或8所述的移动中继设备，其特征在于，所述移动中继设备还包括： 一第二判断模块，用于根据所述第一子传输效率、所述第二子传输效率、所述无线能量 发送设备的发送功率，以及所述移动中继设备的剩余能量和自身功耗值，判断按照所述配 比值进行所述移动中继设备的自消耗能量和转发能量的分配，所述自消耗能量是否能够在 所述无线能量接收设备接收到预定值的能量的过程中使所述移动中继设备保持在所述第 一位置。
10. -种无人机，其特征在于，所述无人机包括权利要求6至9任一项所述移动中继设 备。
【文档编号】H02J17/00GK104333147SQ201410602637
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】徐然, 刘嘉 申请人:北京智谷睿拓技术服务有限公司