[发明专利]聚焦微波场的微波无线充电器

权利要求书

1.一种通过包括发送天线阵列的电力发送器执行无线电力传输的方法，所述方法包括：

基于由发送天线阵列执行的聚焦波束控制来确定多个电力接收器相对于所述电力发送器的位置的角度坐标，所述聚焦波束控制是使用聚焦在特定点的聚焦波束执行的；

通过使用聚焦的微波场，基于所确定的角度坐标确定所述多个电力接收器中的每一个与所述电力发送器之间的距离；

基于所确定的角度坐标和所确定的距离来确定所述多个电力接收器中的每一个的位置；以及

通过聚焦所述微波场到所述多个电力接收器中的每一个的已确定位置来发送电力，其中，电力发送包括通过激励发送天线阵列以形成具有多个焦点的多焦微波场图形到所述多个电力接收器中的每个已确定的位置来同时对所述多个电力接收器充电，从而电力被发送到距离发送器不同距离但与发送器相同的方向上的多个电力接收器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定角度坐标包括：如果所述电力发送器与所述多个电力接收器中的每一个之间的距离等于或小于所述电力发送器的发送阵列孔径，则通过使用微波场的聚焦波束来执行确定角度坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过迭代角度搜索来执行确定角度坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过迭代距离搜索来执行确定所述多个电力接收器中的每一个与所述电力发送器之间的距离。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过反馈信道从所述多个电力接收器中的每一个接收客户端号、用于充电的逻辑请求和关于由整流器测量的电压信息。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：通过所述反馈信道从所述多个电力接收器中的每一个接收关于所述多个电力接收器中的每一个的电池电量的信息、关于优选输入电力的信息或关于用于快速波束聚焦调整的相对位移的信息中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送电力包括以如下方式确定第k个发送天线阵元的激励幅度(M_k)和相位

其中k是发送天线阵元的索引，

其中运算符mag和phase分别用于获得复数激励系数A_k的幅度和相位，A_k计算如下：

其中N_RX是待充电的电力接收器的数量，C_j是加权系数，i是虚数单位，ψ_kj是第k个发送天线阵元和第j个电力接收器之间的电磁波传播的相位延迟，计算如下：

其中λ是充电场的波长，R_kj是第k个天线阵元和第j个电力接收器之间的距离，以及

基于所确定的激励幅度(M_k)和相位来激励第k个天线阵元。

8.一种用于执行无线电力传输的电力发送器，所述电力发送器包括：

收发器；

发送天线阵列，配置为产生微波场；以及

控制器，配置为：

基于由发送天线阵列执行的聚焦波束控制来确定多个电力接收器相对于所述电力发送器的位置的角度坐标，所述聚焦波束控制是使用聚焦在特定点的聚焦波束执行的，

通过使用聚焦的微波场基于所确定的角度坐标确定所述多个电力接收器中的每一个与所述电力发送器之间的距离，

基于所确定的角度坐标和所确定的距离来确定所述多个电力接收器中的每一个的位置，以及

控制收发器通过聚焦所述微波场到所述多个电力接收器中的每一个的已确定位置来发送电力，

其中，所述控制器被配置为通过激励发送天线阵列以形成具有多个焦点的多焦微波场图形到所述多个电力接收器中的每一个的已确定的位置来同时对所述多个电力接收器充电，从而电力被发送到距离发送器不同距离但与发送器相同的方向上的多个电力接收器。

9.根据权利要求8所述的电力发送器，其中，所述控制器被配置为执行权利要求2至7中任一项所述的方法。