[發明專利]遠距離無線供電裝置、方法及系統

在審

• 申請號: 202010050957.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111245110A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 任勇;王景璟;馬駿;張明
• 申請（專利權）人: 清華大學;清華大學天津電子信息研究院
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H02J50/90
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

本發明提供了一種遠距離無線供電裝置、方法及系統，涉及無線充電技術領域，該裝置包括：發射模塊和發射控制模塊，發射模塊包括發射單元和能量匯聚單元；發射控制模塊，用于根據待充電設備的位置控制發射模塊發射電磁波的方向和/或角度；發射單元，用于按照發射控制模塊控制的方向和/或角度，向能量匯聚單元發射電磁波；能量匯聚單元，用于將接收到的發射單元發射的電磁波匯聚為電磁波束發射至待充電設備，以通過電磁波束對所述待充電設備充電。本發明提升了無線充電裝置的便捷性。

技術領域

本發明涉及無線充電技術領域，尤其是涉及一種遠距離無線供電裝置、方法及系統。

背景技術

目前的無線充電類裝置主要分兩種，一種是采用感應耦合充電原理，充電時須將充電設備放置于充電板上，通過感應耦合的原理在近距離充電；另一種是采用無線電波的原理，充電時充電設備可以在較遠距離通過接收無線電波進行充電。然而，這兩種無線充電裝置都存在較大的局限性，感應耦合充電在充電時需要將充電設備與充電板緊貼，雖去除了電源線限制，但帶來了充電板限制；無線電波式充電雖可以實現遠距離充電，但由于電磁波遠距離傳播會受平面波原理的影響，能量密度會隨距離的平方衰減，這使其實際充電功率極小，增加了充電時間。因此，現有的無線充電裝置的便捷性還有待提升。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供了一種，提升了無線充電裝置的便捷性。

第一方面，本發明實施例提供了一種遠距離無線供電裝置，包括：發射模塊和發射控制模塊，所述發射模塊包括發射單元和能量匯聚單元；所述發射控制模塊，用于根據待充電設備的位置控制所述發射模塊發射電磁波的方向和/或角度；所述發射單元，用于按照所述發射控制模塊控制的所述方向和/或角度，向所述能量匯聚單元發射電磁波；所述能量匯聚單元，用于將接收到的所述發射單元發射的電磁波匯聚為電磁波束發射至所述待充電設備，以通過所述電磁波束對所述待充電設備充電。

在可選的實施方式中，所述發射模塊包括一個或多個發射天線；所述發射天線用于發射預設角度范圍的電磁波。

在可選的實施方式中，所述發射模塊包括多個發射天線；所述多個發射天線分別用于發射不同頻段的電磁波；其中，所述發射天線發射電磁波的預設角度范圍越小，所述發射天線發射的電磁波能量密度越高。

在可選的實施方式中，所述發射控制模塊包括負載探測器和方向控制器；所述負載探測器用于預先與待充電設備的通信模塊進行通信，以確定所述待充電設備的位置；所述方向控制器用于根據所述待充電設備的位置與所述發射天線之間的相對位置，控制所述多個發射天線的電磁波發射方向轉向所述待充電設備，以使所述待充電設備通過接收天線接收所述多個發射天線發射的電磁波。

在可選的實施方式中，所述發射模塊還包括：方向指示單元；所述方向指示單元包括激光器；所述方向控制器還用于在控制所述發射天線的電磁波發射方向時，同時控制所述方向指示單元的光束發射方向；其中，所述方向指示單元的光束發射方向與所述發射天線的電磁波發射方向相同；所述方向指示單元用于在所述發射天線發射電磁波時，以與所述電磁波相同的方向向所述能量匯聚單元發射光束，以使所述光束指示所述電磁波束的波束方向。

在可選的實施方式中，所述負載探測器還用于探測在預設范圍內是否有待充電設備，并在預設范圍內出現待充電設備時通過控制所述方向控制器使所述發射天線開始發射電磁波。

在可選的實施方式中，所述負載探測器還用于在預設范圍內沒有待充電設備時控制所述發射天線停止發射電磁波。

在可選的實施方式中，所述裝置還包括支架；所述發射單元及所述能量匯聚單元均設置于所述支架上。