CN104333147B - 无线能量传输方法和移动中继设备 - Google Patents

Abstract

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。

Description

无线能量传输方法和移动中继设备

技术领域

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

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)。

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

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。

根据本申请至少一个实施例的一个方面，提供了一种无线能量传输方法，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。

根据本申请至少一个实施例的另一个方面，提供一种移动中继设备，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。

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。

附图说明

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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

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。

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。

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。

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。

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：

S120：一移动中继设备接收一中继请求；

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；

S160：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。

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。

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。

S120：一移动中继设备接收一中继请求。

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。

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。

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。

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_c，所述第一子传输效率为η₁，则应该满足P_t×η₁＞P_c，即η₁＞P_c/P_t。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。

类似于所述第一子传输效率η₁，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η₂，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。

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。

S160：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。

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(1-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_t×η₁×α。其中，所述配比值α应该满足以下公式：

0＜α≤1 (1)

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。

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。

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。

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。

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η_r＝η₁×η₂×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η₁×η₂×α＞T_h。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。

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。

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：

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。

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。

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。

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：

α＞T_h/(η₁×η₂) (2)

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。

参见图2，在一种实施方式中，所述方法还包括：

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。

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E_u，其自身功耗值为P_c，所述预定值为ΔE_m，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：

$E_u+P_t\×{\mathrm{\η}}_1\×(1-\mathrm{\α})\×\frac{\mathrm{\Δ}{E}_m}{P_t\×{\mathrm{\η}}_1\×{\mathrm{\η}}_2\×\mathrm{\α}}>P_c\×\frac{\mathrm{\Δ}{E}_m}{P_t\×{\mathrm{\η}}_1\×{\mathrm{\η}}_2\×\mathrm{\α}}---\left(3\right)$

对所述公式(3)进行整理后可以得到

$\mathrm{\&alpha;}<\frac{[1-\frac{P_c}{(P_t\&times;{\mathrm{\&eta;}}_1)}]\&times;\mathrm{\&Delta;}{E}_m}{\mathrm{\&Delta;}{E}_m-E_u\&times;{\mathrm{\&eta;}}_2}---\left(4\right)$

所述步骤S154实质是判断由所述公式(1)、(2)确定的α的取值区间中是否存在同时满足所述公式(4)的α。

也就是说，如果满足所述条件，所述配比值α应该同时满足所述公式(1)、(2)、(4)。

本领域技术人员理解，如果在一些实施方式中，不考虑所述中继设备的剩余能量E_u，或者不使用所述剩余能量E_u，则需要对所述公式(3)进行适当修改(即将E_u替换为0)，以重新确定α的取值范围。

参见图3，在一种实施方式中，所述方法还可以包括：

S151：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。

所述移动中继设备可以具有多种能量传输方式，比如同时具有电感耦合、磁共振和微波能量传输三种。该三种方式的传输效率不同，对传输距离的要求也不同，一般认为：电感耦合的传输效率最高但传输距离最短，磁共振的传输效率和传输距离均居中，微波能量传输的传输效率最低但是传输距离最远。

在上述三种传输方式中，磁共振方式的传输效率和传输距离均居中，因此，在所述第一位置与所述无线能量接收设备之间的距离小于一距离阈值，即满足磁共振方式的传输距离要求的情况下，可以选择磁共振方式向所述无线能量接收设备发送能量，相比通过微波传输可以提高传输效率。

本领域技术人员理解，在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的情况下，以磁共振方式向所述无线能量接收设备发送能量，并基于磁共振方式确定所述第二子传输效率。

如前文所述，电感耦合的传输效率最高，理论上应该被优选采用。但是，这种能量传输方式一般要求能量发送端和能量接收端直接接触，而本申请所述移动中继设备为了帮助所述无线能量发送设备和所述无线能量接收设备建立新的能量传输链路，一般不会直接与所述无线能量发送设备或所述无线能量接收设备直接接触，所以所述移动中继设备一般不可能通过电感耦合向所述无线能量接收设备发送能量。

当然，本领域技术人员理解，本申请所述方法并不完全排除通过电感耦合向所述无线能量接收设备发送能量的情况，比如所述移动中继设备可以包括一类似触手的连接模块，用于与所述无线能量接收设备相接触，然后采用类似空中加油的方式，通过电感耦合向所述无线能量接收设备发送能量。

参见图4，在一种实施方式中，所述方法还可以包括：

S170：响应于在所述第一位置处不满足所述条件，运动至一第二位置。

也就是说，如果所述移动中继设备所处的位置不能满足所述条件，则所述移动中继设备可以不断调整自己的位置，直至最终到达一个能够满足所述条件的位置。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读介质，包括在被执行时进行以下操作的计算机可读指令：执行上述图1所示实施方式中的方法的步骤S120、S140和S160的操作。

综上，本申请实施例所述方法，无线能量发送设备和无线能量接收设备两方中任一方可以监测两方间的无线能量传输效率，并在效率低于一阈值的情况下，请求移动中继设备辅助进行无线能量传输，移动中继设备可以在一保证传输效率符合要求的位置进行能量的中继传输，并可以在所述无线能量接收设备接收到预定值的能量过程中保持位于所述符合要求的位置。

图5是本申请一个实施例所述移动中继设备的模块结构示意图，所述移动中继设备可以作为一个功能模块集成在比如无人机、机器人等具备移动能力的设备中，当然也可以作为一个独立的设备。如图5所示，所述移动中继设备500可以包括：

一请求接收模块510，用于接收一中继请求；

一运动模块520，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530，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540，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。

本申请实施例所述移动中继设备，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。

以下将结合具体实施方式详细说明所述请求接收模块510、所述运动模块520、所述能量接收模块530和所述能量发送模块540的功能。

所述请求接收模块510用于接收一中继请求。

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。

所述运动模块520，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。

在一种实施方式中，所述第一位置可以随机确定，参见图6，所述移动中继设备500还包括：

一第二确定模块550，用于随机确定所述第一位置。

第二确定模块550可以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。

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，参见图7，所述移动中继设备500还可以包括：

一第三确定模块560，用于从至少一候选位置中选择确定所述第一位置。

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_c，所述第一子传输效率为η₁，则应该满足P_t×η₁＞P_c，即η₁＞P_c/P_t。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。

因此，参见图7，在一种实施方式中，所述移动中继设备500还包括：

一预先确定模块570，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。

类似于所述第一子传输效率η₁，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η₂，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。

所述能量接收模块530，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；

所述能量发送模块540，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

其中，所述能量接收模块530接收的来自所述无线能量发送设备发送的能量，有两个去向：1)通过所述能量发送模块540向所述无线能量接收设备发送；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(1-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_t×η₁×α。其中，所述配比值α应该满足以下公式：

0＜α≤1 (1)

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。

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。

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。

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η_r＝η₁×η₂×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η₁×η₂×α＞T_h。判断所述第一子条件是否满足，也就是判断α是否存在一个非空的取值区间。

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。

在另一种实施方式中，参见图8，所述移动中继设备500还包括：

一第一确定模块580，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。

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，比如所述能量接收模块530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。

参见图8，所述移动中继设备500还包括：

一第一判断模块590，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。

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应该满足所述公式(2)。

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。

参见图8，在一种实施方式中，所述移动中继设备500还包括：

一第二判断模块600，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。

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E_u，其自身功耗值为P_c，所述预定值为ΔE_m，则如果满足所述第二子条件，则所述配比值α应该满足所述公式(4)。

所述第二判断模块600实质是判断由所述公式(1)、(2)确定的α的取值区间中是否存在同时满足所述公式(4)的α。

在一种实施方式中，所述能量发送模块540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。

所述移动中继设备可以具有多种能量传输方式，比如同时具有电感耦合、磁共振和微波能量传输三种。该三种方式的传输效率不同，对传输距离的要求也不同，一般认为：电感耦合的传输效率最高但传输距离最短，磁共振的传输效率和传输距离均居中，微波能量传输的传输效率最低但是传输距离最远。

在上述三种传输方式中，磁共振方式的传输效率和传输距离均居中，因此，在所述第一位置与所述无线能量接收设备之间的距离小于一距离阈值，即满足磁共振方式的传输距离要求的情况下，可以选择共振方式向所述无线能量接收设备发送能量，相比通过微波传输可以提高传输效率。

在一种实施方式中，所述运动模块520，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。

也就是说，如果所述移动中继设备所处的位置不能满足所述条件，则所述移动中继设备可以不断调整自己的位置，直至最终到达一个能够满足所述条件的位置。

本申请实施例所述无线能量传输方法和设备的一个应用场景可以如图9a-9c所示：用户在家中将一智能手机920放在桌子上，启动无线充电功能，家里的智能天线阵列910开始通过微波向所述智能手机920传输电能，其充电效率为60％；一段时间后，屋子中出现了多个障碍物930(比如人体)，导致智能天线阵列910和智能手机920之间的原传输路径被破坏，充电效率明显降低，比如不足1％，智能手机920监测到充电效率低于其预先设定的阈值50％，于是向一无人机940发送中继请求，并将所述阈值50％发送给无人机940；无人机940接收到请求后，飞行至屋顶第一位置处，在所述第一位置处接收所述智能天线阵列910的电能，将接收到的能量一部分向所述智能手机920发送，一部分供自己使用；所述无人机940调整向所述智能手机920发送能量的比例，并对应计算和判断，是否存在一个分配比例满足以下条件：新的传输链路整体的传输效率(即所述智能手机920的接收效率)，高于阈值50％，并且无人机940分配给自己的能量可以保证在所述智能手机920完成充电之前，一直位于所述第一位置；如果找不到满足上述条件的分配比例，则无人机940调整自己的位置，直至在某一目标位置处可以满足所述条件，然后所述无人机940停留在该目标位置辅助所述智能手机920完成充电。

本发明实施例所述移动中继设备的硬件结构如图10所示。本发明具体实施例并不对所述移动中继设备的具体实现做限定，参见图10，所述移动中继设备1000可以包括：

处理器(processor)1010、通信接口(Communications Interface)1020、存储器(memory)1030，以及通信总线1040。其中：

处理器1010、通信接口1020，以及存储器1030通过通信总线1040完成相互间的通信。

通信接口1020，用于与其他网元通信。

处理器1010，用于执行程序1032，具体可以执行上述图1所示的方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序1032可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。

处理器1010可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器1030，用于存放程序1032。存储器1030可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。程序1032具体可以执行以下步骤：

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。

程序1032中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤或模块，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，控制器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (19)

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2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

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。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

随机确定所述第一位置。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从至少一候选位置中选择确定所述第一位置。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，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。

9.如权利要求1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。

10.一种移动中继设备，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。

11.如权利要求10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。

12.如权利要求11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。

13.如权利要求11或12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。

14.如权利要求11所述的移动中继设备，其特征在于，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。

15.如权利要求10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：

一第二确定模块，用于随机确定所述第一位置。

16.如权利要求10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。

17.如权利要求16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。

18.如权利要求10所述的移动中继设备，其特征在于，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。

19.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括权利要求10至18任一项所述移动中继设备。