CN104979916A - 一种微波能量采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微波能量采集方法及装置，其中微波能量采集装置包括多级整流支路，且每级整流支路上设置有一整流电路，每级整流支路的初始状态为连通本级整流电路，且第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流电路下，第一级至第n-1级整流支路中的任意一级整流支路则可以根据本级整流支路的输入电参数，来控制不同级整流支路的连通情况，这样在不同电参数情况下，连接到整流支路中的整流电路发生变化，实现根据能量信号的大小来动态调整整流电路。并且在不同能量信号下控制接入的整流电路可以使每个整流电路得到较高的射频-直流转换效率。

Description

一种微波能量采集方法及装置

技术领域

本发明属于微波无线充电技术领域，更具体的说，尤其涉及一种微波能量采集方法及装置。

背景技术

整流电路作为微波无线输能的重要组成部分，由于整流电路中主要器件整流二极管能够处理的接收功率较小，因此可以通过增加整流二极管的数量可以适当增加整流电路可处理的能量信号，但是目前的整流电路仍存在其他问题，如目前的整流电路仅是针对一特定范围的能量信号而设置。

也就是说对于现有每种整流电路来说其只能在某一小数值范围内的能量信号下保持良好的射频-直流转换效率。而能量信号是通过转换微波能量信号得到，当微波能量信号变化时，整流电路中输入的能量信号也会发生变化，而一种整流电路仅能在某一小数值范围内的能量信号下保持良好的射频-直流转换效率，当能量信号发生变化时，整流电路的整流效率下降，甚至会使得整流电路无法工作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微波能量采集方法及装置，用于通过一个微波能量采集装置来处理不同的能量信号，并根据能量信号的变化对微波能量采集装置中整流电路的接入进行控制，以适应不同的能量信号。技术方案如下：

本发明提供一种微波能量采集方法，应用于微波能量采集装置中，所述微波能量采集装置包括第一级至第n级整流支路，每级整流支路上设置有一整流电路，其中n为大于1的整数，n表示所述微波能量采集装置中整流支路的总数，所述方法包括：

将获取到的能量信号划分给所述微波能量采集装置的各级整流支路，其中第一级至第n级整流支路的初始状态为连通本级整流电路，且所述第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流电路下；

对第一级至第n-1级整流支路中任意一级整流支路的控制过程为：获取第i级整流支路的电参数，并基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况。

优选地，当第i级整流支路为第2级整流支路至第n-1级整流支路时，所述基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况，包括：

当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中；

当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，其中所述第二参考电压大于所述第一参考电压；

当第i级整流支路为第1级整流支路时，所述基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况，包括：当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中。

优选地，所述微波能量采集装置还包括开关控制模块，且第一级至第n-1级整流支路上均设置有一开关控制模块，在整流支路的初始状态下所述每级整流支路上的开关控制模块连通至本级整流支路上的整流电路；

所述当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中，包括：当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的开关控制模块连通所述第i+1级整流支路；

所述当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，包括：当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路。

优选地，每个所述开关控制模块均包括一单刀双掷开关，其中第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第一控制端与本级整流支路上的整流电路连接，所述第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第二控制端与第i+1级整流支路上的整流电路连接，且在整流支路的初始状态中每级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端；

所述当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的开关控制模块连通所述第i+1级整流支路，包括：当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的单刀双掷开关偏置所述第二控制端；

所述当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路，包括：当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端。

优选地，每级整流支路的负载电压包括：第一电压和第二电压，其中第一电压为本级整流支路中负载模块给本级整流支路中开关控制模块提供的电压信号，第二电压为本级整流支路中负载模块给上级整流支路中开关控制模块提供的电压信号；

当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中，包括：当所述第i级整流支路的第一电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路；

当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，包括：当所述第i级整流支路的第二电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路。

本发明还提供一种微波能量采集装置，所述微波能量采集装置包括第一级至第n级整流支路，每级整流支路上设置有一整流电路，其中n为大于1的整数，n表示所述微波能量采集装置中整流支路的总数，所述装置包括：

划分单元，用于将获取到的能量信号划分给所述微波能量采集装置的各级整流支路，其中第一级至第n级整流支路的初始状态为连通本级整流电路，且所述第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流电路下；

控制单元，用于对第一级至第n-1级整流支路中任意一级整流支路的控制过程为：获取第i级整流支路的电参数，并基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况。

优选地，当第i级整流支路为第2级整流支路至第n-1级整流支路时，所述控制单元用于：当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中，以及用于当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，其中所述第二参考电压大于所述第一参考电压；

当第i级整流支路为第1级整流支路时，所述控制单元用于：当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中。

优选地，所述微波能量采集装置还包括开关控制模块，且第一级至第n-1级整流支路上均设置有一开关控制模块，在整流支路的初始状态下所述每级整流支路上的开关控制模块连通至本级整流支路上的整流电路；

所述控制单元，用于当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的开关控制模块连通所述第i+1级整流支路，以及用于当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路。

优选地，每个所述开关控制模块均包括一单刀双掷开关，其中第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第一控制端与本级整流支路上的整流电路连接，所述第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第二控制端与第i+1级整流支路上的整流电路连接，且在整流支路的初始状态中每级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端；

所述控制单元，用于当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的单刀双掷开关偏置所述第二控制端，以及用于当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端。

优选地，每级整流支路的负载电压包括：第一电压和第二电压，其中第一电压为本级整流支路中负载模块为给本级整流支路中开关控制模块提供的电压信号，第二电压为本级整流支路中负载模块给上级整流支路中开关控制模块提供的电压信号为第二电压；

所述控制单元，用于当所述第i级整流支路的第一电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路，以及用于当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，包括：当所述第i级整流支路的第二电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路。

与现有技术相比，本发明提供的上述技术方案具有如下优点：

本发明提供的上述技术方案中，微波能量采集装置包括多级整流支路，且每级整流支路上设置有一整流电路，每级整流支路的初始状态为连通本级整流支路，且第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流支路下，第一级至第n-1级整流支路中的任意一级整流支路则可以根据本级整流支路的电参数，来控制不同级整流支路的连通情况，这样在不同电参数情况下，连接到整流支路中的整流电路发生变化，实现根据能量信号的大小来动态调整整流电路。并且在不同能量信号下控制接入的整流电路可以使每个整流电路得到较高的射频-直流转换效率，其中射频-直流转换效率是从射频能量信号转换为直流信号的转化率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的微波能量采集方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的微波能量采集装置的一种示意图；

图3是本发明实施例提供的微波能量采集装置的另一种示意图；

图4是本发明实施例提供的微波能量采集装置中整流支路的一种状态示意图；

图5的是本发明实施例提供的微波能量采集装置中整流支路的另一种状态示意图；

图6是本发明实施例提供的微波能量采集装置的再一种示意图；

图7是本发明实施例提供的微波能量采集装置的再一种示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的微波能量采集方法的一种流程图，所述微波能量采集方法应用于微波能量采集装置中，其中微波能量采集装置包括第一级至第n级整流支路，每级整流支路上设置有一整流电路，n为大于1的整数，n表示所述微波能量采集装置中整流支路的总数。上述图1所示微波能量采集方法可以包括以下步骤：

101：将获取到的能量信号划分给所述微波能量采集装置的各级整流支路，其中第一级至第n级整流支路的初始状态为连通本级整流支路，且第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流支路下。

如图2所示微波能量采集装置的一种示意图，在图2中每级整流支路处于初始状态下，即连通本级整流支路下，这样可以将本级整流支路的能量信号输入至本级整流支路。也就是说在初始状态下，划分后的能量信号可以输入到各级整流支路的整流电路中。

在本发明实施例中能量信号可以是将接收到的微波能量信号转换得到的高频电流信号，这个高频电流信号会根据整流支路的总数被均分，均分后得到的各路高频电流信号会输入到本级整流支路上。当然高频电流信号还可以采用非均分方式进行划分，使得输入到每级整流支路上的高频电流信号可以相同也可以不同，例如按照每级整流支路中整流电路的处理能力为其分配相应的高频电流信号。

在本发明实施例中微波能量信号可以由微波能量采集装置中的能量采集模块得到，当能量采集模块采集到微波能量信号后会将其转换为高频电流信号，其中能量采集模块可以是一个单天线或者是一个天线阵列。

102：对第一级至第n-1级整流支路中任意一级整流支路的控制过程为：获取第i级整流支路的电参数，并基于第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况，这样就可以基于每级整流支路的电参数控制与能量信号连接的整流电路，以使接入的整流电路可以根据能量信号的变化动态调整。并且能量信号的转换与整流二极管的数量之间是一种正对应关系，因此通过能量信号的变化来控制接入的整流电路的数量，从而实现通过能量信号的变化来控制接入的整流二极管的数量，进而可以保证在不同的能量信号下都能得到较高的射频-直流转换效率，其中射频-直流转换效率是从射频能量信号转换为直流信号的转化率。

在这里需要说明的一点是：第i级整流支路的能量信号是将获取到的能量信号均分后的信号，比如整流支路的总数为n时，第i级整流支路的能量信号＝获取到的能量信号/n。其也可以是按照第i级整流支路中整流电路的处理能力为其分配相应的能量信号。

在本发明实施例中，当2≤i≤n-1时，基于第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况的一种方式是：当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制第i级整流支路的能量信号输入第i+1级整流支路。当第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路，也就是说第i级整流支路的能量信号输入本级整流电路是通过第i+1级整流支路的负载电压控制，当第i+1级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制第i级整流支路的能量信号输入第i级整流支路，而又因为第二参考电压大于第一参考电压，所以可以防止第i级整流支路的能量信号频繁切换至不同级整流支路中，其第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时第i级能量信号输入第i+1级整流支路，在第i+1级整流支路的负载电压大于第二参考电压时第i级能量信号输入第i级整流支路。

当第i级整流支路为第1级整流支路时，对不同级整流支路的连通情况的控制过程为：当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中。

为了实现在不同负载电压下控制第i级整流支路的能量信号输入哪级整流支路，本发明实施例可以采用在整流支路上设置开关控制模块的方式来实现。具体的，本发明实施例中微波能量采集装置还包括开关控制模块，且第一级至第n-1级整流支路上均设置有一开关控制模块，在整流支路的初始状态下所述每级整流支路上的开关控制模块连通至本级整流支路，如图3所示。

在图3所示微波能量采集装置中，在不同负载电压下控制第i级整流支路的能量信号输入不同级整流支路的可行方式是：当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制第i级整流支路的开关控制模块连通第i+1级整流支路；当负载电压大于第二参考电压时，控制第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路。

优选的，每个开关控制模块均包括一单刀双掷开关，其中第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第一控制端与本级整流支路上的整流电路连接，第i级整流支路上的单刀双掷开关的第二控制端与第i+1级整流支路上的整流电路连接，且在整流支路的初始状态中每级整流支路上的单刀双掷开关偏置第一控制端，如图4所示，这样每级整流支路中开关控制模块连通至本级整流支路，使得每级整流支路的初始状态为连通本级整流支路。

当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制第i级整流支路的单刀双掷开关偏置第二控制端，如图5中虚线框所示位置，这样第i级整流支路的能量信号输入至第i+1级整流支路的整流电路中，且第i级整流支路的整流电路不再参与射频到直流的转换过程。

当第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制第i-1级整流支路上的单刀双掷开关偏置第一控制端，这样第i-1级整流支路的能量信号输入至本级整流支路的整流电路中，第i-1级整流支路的整流电路参与射频到直流的转换过程。

在这里需要说明的一点是：每级整流支路中的负载电压包括：第一电压和第二电压，其中第一电压为本级整流支路中负载模块给本级整流支路中开关控制模块提供的电压信号，第二电压为本级整流支路中负载模块给上级整流支路中开关控制模块提供的电压信号为第二电压。当第i级整流支路的第一电压小于所述第一参考电压时，控制第i级整流支路的能量信号输入第i+1级整流支路的整流电路中；当第i级整流支路的第二电压大于第二参考电压时，控制第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路。

其中负载模块如图6所示负载模块不包括非门，非门属于控制模块(虚线图中包含了非门)，每级整流支路的整流电路的输出端连接有一负载，负载的另一端接地，负载与整流电路的输出端的连接点经过非门连接到本级整流支路的单刀双掷开关，作为控制本级单刀双掷开关的第一电压。且同时负载与整流电路的输出端的连接点引出一条线路连接到上一级整流支路的单刀双掷开关，作为控制上一级单刀双掷开关的第二电压。并且在图6所示的微波能量采集装置中还包括一N分功分器，用于将能量采集模块得到的高频电流信号进行划分，划分后的每路信号输入至各级整流支路中。此外图6中还包括一电源信号，所述电源信号在整流支路的初始状态下为单刀双掷开关提供一个正电压信号，使单刀双掷开关偏置第一控制端，这样每级整流支路的初始状态为连通本级整流支路。但是所述电源信号的有效时间较短，当微波能量采集装置得到高频电流信号后，电源信号失效。

还需要说明一点：在本发明实施例中，当能量信号被均分给每级整流支路时，每级整流支路的第一参考电压相同，且每级整流支路的第二参考电压也相同。当能量信号被非均分给每级整流支路时，每级整流支路则需要按照其得到的能量信号来设定第一参考电压和第二参考电压，具体的当能量信号越大时，第一参考电压和第二参考电压越大，当能量信号越小时，第一参考电压和第二参考电压变小，对于第一参考电压和第二参考电压的取值可以根据实际情况设定，对此本发明实施例并不限定其取值，但是两个参考电压需要满足一定的关系，即第一参考电压小于第二参考电压。并且每级整流支路的整流电路中二极管的数量可以相同也可以不同。

从上述技术方案可知，微波能量采集装置包括多级整流支路，且每级整流支路上设置有一整流电路，每级整流支路的初始状态为连通本级整流支路，且第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流支路下，第一级至第n-1级整流支路中的任意一级整流支路则可以根据本级整流支路中整流电路的输入电参数，来控制不同级整流支路的连通情况，这样在不同电参数情况下，连接到整流支路中的整流电路发生变化，实现根据能量信号的大小来动态调整整流电路。并且能量信号的转换与整流二极管的数量之间是一种正对应关系，因此通过能量信号的变化来控制接入的整流电路的数量，从而实现通过能量信号的变化来控制接入的整流二极管的数量，进而可以保证在不同的量信号下都能得到较高的射频-直流转换效率。

与上述方法实施例相对应，本发明还提供一种微波能量采集装置，其中微波能量采集装置包括第一级至第n级整流支路，每级整流支路上设置有一整流电路，n为大于1的整数，n表示微波能量采集装置中整流支路的总数。在本发明实施例中微波能量采集装置的结构示意图如图7所示，可以包括：

划分单元11，用于将获取到的能量信号划分给微波能量采集装置的各级整流支路，其中第一级至第n级整流支路的初始状态为连通本级整流电路，且第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流电路下。

在本发明实施例中能量信号可以是将接收到的微波能量信号转换得到的高频电流信号，这个高频电流信号会根据整流支路的总数被均分，均分后得到的各路高频电流信号会输入到本级整流支路上。当然高频电流信号还可以采用非均分方式进行划分，使得输入到每级整流支路上的高频电流信号可以相同也可以不同，例如按照每级整流支路中整流电路的处理能力为其分配相应的高频电流信号。并且在本发明实施例中能量信号可以由微波能量采集装置中的能量采集模块得到，如图7所示。当能量采集模块采集到微波能量信号后会将其转换为高频电流信号，其中能量采集模块可以是一个单天线或者是一个天线阵列，当然能量采集模块还可以是独立于微波能量采集装置的一个模块，单用于采集微波能量信号。

控制单元12，用于对第一级至第n-1级整流支路中任意一级整流支路的控制过程为：获取第i级整流支路的电参数，并基于第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况，这样就可以基于每级整流支路的电参数控制与能量信号连接的整流电路，以使接入的整流电路可以根据能量信号的变化动态调整。并且能量信号的转换与整流二极管的数量之间是一种正对应关系，因此通过能量信号的变化来控制接入的整流电路的数量，从而实现通过能量信号的变化来控制接入的整流二极管的数量，进而可以保证在不同的量信号下都能得到较高的射频-直流转换效率，其中射频-直流转换效率是从射频这种类型的能量信号转换为直流信号的转化率。

在这里需要说明的一点是：第i级整流支路的能量信号是将获取到的能量信号均分后的信号，比如整流支路的总数为n时，第i级整流支路的能量信号＝获取到的能量信号/n。其也可以是按照第i级整流支路中整流电路的处理能力为其分配相应的能量信号。

在本发明实施例中，当2≤i≤n-1时，控制单元12用于：当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制第i级整流支路的能量信号输入第i+1级整流支路中，以及用于当第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，其中第二参考电压大于第一参考电压。

当第i级整流支路为第1级整流支路时，控制单元12用于：当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制第i级整流支路的能量信号输入第i+1级整流支路中。

为了实现在不同负载电压下控制第i级整流支路的能量信号输入哪级整流支路，本发明实施例提供的微波能量采集装置还可以通过在每级整流支路上设置开关控制模块的方式来实现。具体的，本发明实施例中微波能量采集装置还包括开关控制模块，且第一级至第n-1级整流支路上均设置有一开关控制模块，在整流支路的初始状态下所述每级整流支路上的开关控制模块连通至本级整流支路，如图3所示。

在图3所示微波能量采集装置中，在不同负载电压下控制第i级整流支路的能量信号输入不同级整流支路的可行方式是：当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制单元12控制第i级整流支路的开关控制模块连通第i+1级整流支路；当负载电压大于第二参考电压时，控制单元12控制第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路。

优选的，每个开关控制模块均包括一单刀双掷开关，其中第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第一控制端与本级整流支路上的整流电路连接，第i级整流支路上的单刀双掷开关的第二控制端与第i+1级整流支路上的整流电路连接，且在整流支路的初始状态中每级整流支路上的单刀双掷开关偏置第一控制端，如图4所示，这样每级整流支路中开关控制模块连通至本级整流支路，使得每级整流支路的初始状态为连通本级整流支路。

当第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制单元12控制第i级整流支路的单刀双掷开关偏置第二控制端，如图5中虚线框所示位置，这样第i级整流支路的能量信号输入至第i+1级整流支路的整流电路中，且第i级整流支路的整流电路不再参与射频到直流的转换过程。

当第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制单元12控制第i-1级整流支路上的单刀双掷开关偏置第一控制端，这样第i-1级整流支路的能量信号输入至本级整流支路的整流电路中，第i-1级整流支路的整流电路参与射频到直流的转换过程。

在这里需要说明的一点是：每级整流支路中的负载电压包括：第一电压和第二电压，其中第一电压为本级整流支路中负载模块给本级整流支路中开关控制模块提供的电压信号，第二电压为本级整流支路中负载模块给上级整流支路中开关控制模块提供的电压信号为第二电压。当第i级整流支路的第一电压小于所述第一参考电压时，控制第i级整流支路的能量信号输入第i+1级整流支路的整流电路中；当第i级整流支路的第二电压大于第二参考电压时，控制第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路。

其中负载模块如图6所示负载模块不包括非门，非门属于控制模块，(虚线图中包含了非门)，每级整流支路的整流电路的输出端连接有一负载，负载的另一端接地，负载与整流电路的输出端的连接点经过非门连接到本级整流支路的单刀双掷开关，作为控制本级单刀双掷开关的第一电压。且同时负载与整流电路的输出端的连接点引出一条线路连接到上一级整流支路的单刀双掷开关，作为控制上一级单刀双掷开关的第二电压。并且上述图7所示的划分单元可以是上述图3至图6中的N分功分器，用于将能量采集模块得到的高频电流信号进行划分，划分后的每路信号输入至各级整流支路中。此外图6中还包括一电源信号，所述电源信号在整流支路的初始状态下为单刀双掷开关提供一个正电压信号，使单刀双掷开关偏置第一控制端，这样每级整流支路的初始状态为连通本级整流支路。但是所述电源信号的有效时间较短，当微波能量采集装置得到高频电流信号后，电源信号失效。

还需要说明一点：在本发明实施例中，当能量信号被均分给每级整流支路时，每级整流支路的第一参考电压相同，且每级整流支路的第二参考电压也相同。当能量信号被非均分给每级整流支路时，每级整流支路则需要按照其得到的能量信号来设定第一参考电压和第二参考电压，具体的当能量信号越大时，第一参考电压和第二参考电压越大，当能量信号越小时，第一参考电压和第二参考电压变小，对于第一参考电压和第二参考电压的取值可以根据实际情况设定，对此本发明实施例并不限定其取值，但是两个参考电压需要满足一定的关系，即第一参考电压小于第二参考电压第一参考电压小于第二参考电压。并且每级整流支路的整流电路中二极管的数量可以相同也可以不同。

从上述技术方案可知，微波能量采集装置包括多级整流支路，且每级整流支路上设置有一整流电路，每级整流支路的初始状态为连通本级整流支路，且第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流支路下，第一级至第n-1级整流支路中的任意一级整流支路则可以根据本级整流支路中整流电路的输入电参数，来控制不同级整流支路的连通情况，这样在不同电参数情况下，连接到整流支路中的整流电路发生变化，实现根据能量信号的大小来动态调整整流电路。并且能量信号的转换与整流二极管的数量之间是一种正对应关系，因此通过能量信号的变化来控制接入的整流电路的数量，从而实现通过能量信号的变化来控制接入的整流二极管的数量，进而可以保证在不同的量信号下都能得到较高的射频-直流转换效率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微波能量采集方法，其特征在于，应用于微波能量采集装置中，所述微波能量采集装置包括第一级至第n级整流支路，每级整流支路上设置有一整流电路，其中n为大于1的整数，n表示所述微波能量采集装置中整流支路的总数，所述方法包括：

将获取到的能量信号划分给所述微波能量采集装置的各级整流支路，其中第一级至第n级整流支路的初始状态为连通本级整流电路，且所述第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流电路下；

对第一级至第n-1级整流支路中任意一级整流支路的控制过程为：获取第i级整流支路的电参数，并基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当第i级整流支路为第2级整流支路至第n-1级整流支路时，所述基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况，包括：

当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中；

当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，其中所述第二参考电压大于所述第一参考电压；

当第i级整流支路为第1级整流支路时，所述基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况，包括：当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述微波能量采集装置还包括开关控制模块，且第一级至第n-1级整流支路上均设置有一开关控制模块，在整流支路的初始状态下所述每级整流支路上的开关控制模块连通至本级整流支路上的整流电路；

所述当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中，包括：当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的开关控制模块连通所述第i+1级整流支路；

所述当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，包括：当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个所述开关控制模块均包括一单刀双掷开关，其中第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第一控制端与本级整流支路上的整流电路连接，所述第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第二控制端与第i+1级整流支路上的整流电路连接，且在整流支路的初始状态中每级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端；

所述当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的开关控制模块连通所述第i+1级整流支路，包括：当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的单刀双掷开关偏置所述第二控制端；

所述当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路，包括：当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每级整流支路的负载电压包括：第一电压和第二电压，其中第一电压为本级整流支路中负载模块给本级整流支路中开关控制模块提供的电压信号，第二电压为本级整流支路中负载模块给上级整流支路中开关控制模块提供的电压信号；

当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中，包括：当所述第i级整流支路的第一电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路；

当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，包括：当所述第i级整流支路的第二电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路。

6.一种微波能量采集装置，其特征在于，所述微波能量采集装置包括第一级至第n级整流支路，每级整流支路上设置有一整流电路，其中n为大于1的整数，n表示所述微波能量采集装置中整流支路的总数，所述装置包括：

划分单元，用于将获取到的能量信号划分给所述微波能量采集装置的各级整流支路，其中第一级至第n级整流支路的初始状态为连通本级整流电路，且所述第n级整流支路在不同能量信号下始终维持在连通本级整流电路下；

控制单元，用于对第一级至第n-1级整流支路中任意一级整流支路的控制过程为：获取第i级整流支路的电参数，并基于所述第i级整流支路的电参数，控制不同级整流支路的连通情况。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当第i级整流支路为第2级整流支路至第n-1级整流支路时，所述控制单元用于：当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中，以及用于当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，其中所述第二参考电压大于所述第一参考电压；

当第i级整流支路为第1级整流支路时，所述控制单元用于：当所述第i级整流支路的负载电压小于第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路中。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述微波能量采集装置还包括开关控制模块，且第一级至第n-1级整流支路上均设置有一开关控制模块，在整流支路的初始状态下所述每级整流支路上的开关控制模块连通至本级整流支路上的整流电路；

所述控制单元，用于当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的开关控制模块连通所述第i+1级整流支路，以及用于当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的开关控制模块连通第i-1级整流支路。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，每个所述开关控制模块均包括一单刀双掷开关，其中第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第一控制端与本级整流支路上的整流电路连接，所述第i级整流支路上的所述单刀双掷开关的第二控制端与第i+1级整流支路上的整流电路连接，且在整流支路的初始状态中每级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端；

所述控制单元，用于当所述负载电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的单刀双掷开关偏置所述第二控制端，以及用于当所述负载电压大于所述第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路上的单刀双掷开关偏置所述第一控制端。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，每级整流支路的负载电压包括：第一电压和第二电压，其中第一电压为本级整流支路中负载模块给本级整流支路中开关控制模块提供的电压信号，第二电压为本级整流支路中负载模块给上级整流支路中开关控制模块提供的电压信号；

所述控制单元，用于当所述第i级整流支路的第一电压小于所述第一参考电压时，控制所述第i级整流支路的能量信号输入所述第i+1级整流支路，以及用于当所述第i级整流支路的负载电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路中，包括：当所述第i级整流支路的第二电压大于第二参考电压时，控制所述第i-1级整流支路的能量信号输入第i-1级整流支路。