[发明专利]基于微波无线充电的效率提升方法与装置

说明书

本发明适用于无线充电技术领域，提供了一种基于微波无线充电的效率提升方法及装置，包括：首先，建立所述充电节点和所述待充电设备之间的接收距离与接收功率的第一衰减模型，并建立所述充电节点和所述待充电设备之间天线的接收偏角与接收功率的第二衰减模型；然后，结合所述第一衰减模型和所述第二衰减模型计算所述充电节点和所述待充电设备之间的接收功率；最后，对若干个所述充电节点进行节点划分，并以局部优化的方式结合所述接收功率对划分后的若干个所述充电节点进行优化，得到优化后的所述接收功率的最大值，作为所述充电节点和所述待充电设备之间的最大接收功率；本发明提供的方法保证了各个充电节点的充电效率最大化，避免了资源浪费。

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，尤其涉及一种基于微波无线充电的效率提升方法与装置。

背景技术

现阶段，随着便携式媒体播放器、智能手机和平板电脑等电池供电的消费类电子设备的不断普及，导致家里到处充斥着大量不同的充电器和成捆的电线。无线充电技术的到来适应现代生活的要求，提高生活品质。目前，基于微波的无线充电方式传输距离远、范围广且位置可自由移动。无线微波充电方式涉及到的装置有微波发射装置和微波接收装置，其具体利用的原理是电波能携带能量并传递能量的特性，导体中电流强弱的改变会产生无线电波，当电波通过空间传播到达接收端设备，电波引起的电磁场变化产生谐振效应，又会在导体中产生电流，以此来完成能量的传输过程。

但在实际运用中，微波无线充电系统面临着接收效率低，传输损耗大等问题。事实上，在保证传输有效的基础上，能最大化接收设备的接收功率则作为无线充电系统首要考虑的目标。在具体运用中，接收端设备通过自身所带天线接收能量发射端的无线能量场，进而将其转化为能维持设备稳定工作的电能，能量传输中的影响因素主要分为两类，传输距离和收发设备之间的偏角，微波无线充电效率会随着传输距离的增大和偏角的变化产生衰减。

一般情况下，根据能量发送和接收天线的数量，可以将充电模式分为三类：一对一，多对一以及多对多。在前两者模式中，只需针对某一个待充电设备进行最优化调整即可达到功率最大化的目标；而最后一种模式即多对多充电模式是微波无线充电的最常见模式，即在实际应用中，基于微波无线充电的方式往往针对多个接收设备，而这种模式对于传输距离和收发设备之间的偏角这两类主要影响因素，往往缺少在发射端和接收端之间的匹配优化方案，缺少对能量传输的优化，造成微波无线充电效率低，并且造成大量的能量浪费。

发明内容

本发明提供一种基于微波无线充电的效率提升方法与装置，旨在针对影响微波无线充电效率的两大主要因素——传输距离和收发设备之间的偏角，提供一种微波无线充电的效率提升方法。

本发明提供了一种基于微波无线充电的效率提升方法，所述基于微波无线充电的效率提升方法运用于基于微波无线充电的效率提升系统，所述系统包括若干个充电节点和若干个待充电设备，所述方法包括：

步骤S1，建立所述充电节点和所述待充电设备之间的接收距离与接收功率的第一衰减模型，并建立所述充电节点和所述待充电设备之间天线的接收偏角与接收功率的第二衰减模型；

步骤S2，结合所述第一衰减模型和所述第二衰减模型计算所述充电节点和所述待充电设备之间的接收功率；

步骤S3，对若干个所述充电节点进行节点划分，并以局部优化的方式结合所述接收功率对划分后的若干个所述充电节点进行优化，得到优化后的所述接收功率的最大值，作为所述充电节点和所述待充电设备之间的最大接收功率。

本发明还提供了一种基于微波无线充电的效率提升装置，所述基于微波无线充电的效率提升装置运用于基于微波无线充电的效率提升系统，所述系统包括若干个充电节点和若干个待充电设备，所述装置包括：

模型建立模块，用于建立所述充电节点和所述待充电设备之间的接收距离与接收功率的第一衰减模型，并建立所述充电节点和所述待充电设备之间天线的接收偏角与接收功率的第二衰减模型；