CN109904939B - 追踪式无线充电装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了追踪式无线充电装置和方法，包括：无线电能发射模块、电磁超表面模块、无线电能接收模块、位置追踪反馈模块、用电设备和中央控制单元，其中，电磁超表面模块设置有机械旋转式电磁超表面；无线电能发射模块用于激振产生并放大射频电磁波，得到放大的射频电磁波；电磁超表面模块用于反射放大的射频电磁波，并调控波前相位，得到反射射频电磁波；无线电能接收模块用于对反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过电能对用电设备进行充电；位置追踪反馈模块用于获取用电设备的位置信息；中央控制单元用于根据位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置，提高了电能传输效率，更好地针对位置灵活变化的用电设备实现追踪式无线充电。
Description
技术领域
本发明涉及无线电和自动化工程技术领域，尤其是涉及追踪式无线充电装置和方法。
背景技术
随着科学技术的发展，人类探索世界的脚步踏上更加宽广的范围，深水作业、太空作业等日趋常见，在这些极端工况下，一方面，由于体积、重量的限制，无法携带大容量长期供电的电池；另一方面，有线充电则无法满足设备姿态的空间任意性，且对密封性和安全性提出了挑战。结合以上应用背景，实现用电设备的WPT(Wireless Power Transmission，无线能量传输)就显得尤为重要，且要求充电器能够对用电设备进行追踪充电，从而解决极端工况下用电设备获得灵活无线能量供给的要求。
微波无线能量传输技术被认为是一种面向未来的长距离无线充电的发展方向，使用高频率比低频率更容易集中电磁波，且微波具有穿透性，更容易穿透障碍深入介质内部。此外，发射天线之间没有如同线圈之间的电磁耦合，因此，多发射天线向多接收天线的传输也是可行的。
针对微波能量传输人们提出了无处不在的UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)概念，即利用封闭空间中的辐射源实现“无处不在，无处不有”的空间微波能量分布，但这种方式不仅对能量有很大的浪费，而且人体长期暴露在超剂量微波能量环境中，有致癌致畸致突变等严重的安全隐患。对于近场区的射频信号传输，目前比较成熟的技术是以波束赋形为基础的相控阵，通过改变相控阵天线的幅值和相位实现传输定向，已经应用于雷达等军工高精尖领域，但这种方式的系统设计和制作均十分复杂，磁控管和移相器等关键系统组件价格高昂，不适用于市场化及民用作业领域。此外，以波束赋形为基础的相控阵传输系统对位置灵活变化的用电设备难易实现追踪式无线充电，导致传输效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供追踪式无线充电装置和方法，提高了电能传输效率，更好地针对位置灵活变化的用电设备实现追踪式无线充电。
第一方面，本发明实施例提供了追踪式无线充电装置，所述装置包括：无线电能发射模块、电磁超表面模块、无线电能接收模块、位置追踪反馈模块、用电设备和中央控制单元，其中，所述电磁超表面模块设置有机械旋转式电磁超表面；
所述无线电能发射模块与所述电磁超表面模块的一端相连接，所述电磁超表面模块的另一端分别与所述无线电能接收模块和所述中央控制单元相连接，所述无线电能接收模块还与所述用电设备相连接，所述中央控制单元还与所述位置追踪反馈模块相连接，所述位置追踪反馈模块还与所述用电设备相连接；
所述无线电能发射模块，用于激振产生射频电磁波，并将所述射频电磁波进行放大，得到放大的射频电磁波；
所述电磁超表面模块，用于反射所述放大的射频电磁波，并调控反射的所述放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
所述无线电能接收模块，用于对所述反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过所述电能对所述用电设备进行充电；
所述位置追踪反馈模块，用于获取所述用电设备的位置信息；
所述中央控制单元，用于根据所述位置信息调整所述机械旋转式电磁超表面位置。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述无线电能发射模块包括射频振荡激励模块、功率放大电路、波导同轴转换器和喇叭天线；
所述射频振荡激励模块、所述功率放大电路、所述波导同轴转换器和所述喇叭天线依次相连接；
所述射频振荡激励模块，用于激振产生所述射频电磁波；
所述功率放大电路，用于将所述射频电磁波进行放大，得到所述放大的射频电磁波；
所述波导同轴转换器，用于将所述放大的射频电磁波以单模传输的方式通过所述喇叭天线发送给所述电磁超表面模块。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述电磁超表面模块设置有机械旋转式电磁超表面，所述机械旋转式电磁超表面包括反射面单元和微型步进电机，所述反射面单元与所述微型步进电机相连接；
所述反射面单元，用于反射所述放大的射频电磁波，并调控反射的所述放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
所述微型步进电机，用于调整所述机械旋转式电磁超表面位置。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述无线电能接收模块包括射频能量接收天线、整流模块和能量存储单元；
所述射频能量接收天线、所述整流模块和所述能量存储单元依次相连接；
所述射频能量接收天线，用于接收所述反射射频电磁波；
所述整流模块，用于对所述反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能；
所述能量存储单元，用于存储所述电能，并对所述用电设备进行充电。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述无线电能接收模块和所述位置追踪反馈模块耦合在所述用电设备的表面，所述位置追踪反馈模块包括摄像头和控制模块，所述摄像头与所述控制模块相连接；
所述摄像头，用于采集所述用电设备的设备特征信息；
所述控制模块，用于根据所述设备特征信息得到所述用电设备的空间坐标信息，将所述空间坐标信息转换为所述用电设备的位置信息，并将所述位置信息发送给中央控制单元。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述中央控制单元，用于根据接收到的所述位置信息，利用波束赋形算法控制所述微型步进电机的姿态，得到姿态信息，进而根据所述姿态信息调整所述机械旋转式电磁超表面位置。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述中央控制单元，用于调整所述机械旋转式电磁超表面位置，以使所述机械旋转式电磁超表面的所述反射射频电磁波的方向聚焦于所述用电设备，对所述用电设备追踪式无线充电。
第二方面，本发明实施例还提供追踪式无线充电方法，所述方法包括：
无线电能发射模块激振产生射频电磁波，并将所述射频电磁波进行放大，得到放大的射频电磁波；
电磁超表面模块反射所述放大的射频电磁波，并调控反射的所述放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
无线电能接收模块对所述反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过所述电能对用电设备进行充电；
位置追踪反馈模块获取所述用电设备的位置信息，并将所述位置信息发送给中央控制单元；
所述中央控制单元根据所述位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其中，所述程序代码使所述处理器执行如第二方面所述的方法的步骤。
本发明实施例提供了追踪式无线充电装置和方法，包括：无线电能发射模块、电磁超表面模块、无线电能接收模块、位置追踪反馈模块、用电设备和中央控制单元，其中，电磁超表面模块设置有机械旋转式电磁超表面；无线电能发射模块用于激振产生并放大射频电磁波，得到放大的射频电磁波；电磁超表面模块用于反射放大的射频电磁波，并调控波前相位，得到反射射频电磁波；无线电能接收模块用于对反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过电能对用电设备进行充电；位置追踪反馈模块用于获取用电设备的位置信息；中央控制单元用于根据位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置，提高了电能传输效率，更好地针对位置灵活变化的用电设备实现追踪式无线充电。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明实施例一提供的追踪式无线充电装置示意图；
图2为本发明实施例一提供的追踪式无线充电装置示意图之一；
图3为本发明实施例一提供的追踪式无线充电装置示意图之二；
图4为本发明实施例一提供的追踪式无线充电装置示意图之三；
图5为本发明实施例二提供的追踪式无线充电方法流程图。
图标：
10-无线电能发射模块；11-射频振荡激励模块；12-功率放大电路；13-波导同轴转换器；14-喇叭天线；20-电磁超表面模块；21-机械旋转式电磁超表面；211-反射面单元；212-微型步进电机；30-无线电能接收模块；31-射频能量接收天线；32-整流模块；33-能量存储单元；40-位置追踪反馈模块；41-摄像头；42-控制模块；50-用电设备；60-中央控制单元。
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，下面将结合附图对本发明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。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的追踪式无线充电装置示意图。
参照图1，该装置包括：无线电能发射模块10、电磁超表面模块20、无线电能接收模块30、位置追踪反馈模块40、用电设备50和中央控制单元60，其中，电磁超表面模块20设置有机械旋转式电磁超表面21；
无线电能发射模块10与电磁超表面模块20的一端相连接，电磁超表面模块20的另一端分别与无线电能接收模块30和中央控制单元60相连接，无线电能接收模块30还与用电设备50相连接，中央控制单元60还与位置追踪反馈模块40相连接，位置追踪反馈模块40还与用电设备50相连接；
无线电能发射模块10，用于激振产生射频电磁波，并将射频电磁波进行放大，得到放大的射频电磁波；
具体地，无线电能发射模块10包括射频振荡激励模块11、功率放大电路12、波导同轴转换器13和喇叭天线14；其中，射频振荡激励模块11、功率放大电路12、波导同轴转换器13和喇叭天线14依次相连接。射频振荡激励模块11，用于激振产生射频电磁波；功率放大电路12，用于将射频电磁波进行放大，增益射频电磁波的功率，得到放大的射频电磁波，形成可用的微波能量输出；波导同轴转换器13，用于将放大的射频电磁波以单模传输的方式通过喇叭天线14发送给电磁超表面模块20，其中，波导同轴转换器13为同轴线TEM(Transverse Electromagnetic Mode，横电磁波模式)模到矩形波导TE(TransverseElectric Mode，横电波)模的转换器，在波导中激励出TE模式的电磁波，谐振腔采用矩形截面，传输模经全反射叠加成谐振模，使放大的射频电磁波以单模传输的方式传输，单模传输方式使放大的射频电磁波的微波能量更趋于集中。此外，喇叭天线14扩展口径尺寸，用于输出放大的射频电磁波并增强了放大的射频电磁波的方向性。
电磁超表面模块20，用于反射放大的射频电磁波，并调控反射的放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
具体地，电磁超表面模块20设置有机械旋转式电磁超表面21，其中，机械旋转式电磁超表面21包括反射面单元211和微型步进电机212，反射面单元211与微型步进电机212相连接；其中，反射面单元211，用于反射放大的射频电磁波，并调控反射的放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；微型步进电机212，用于调整机械旋转式电磁超表面21位置。反射面单元211主体为圆形电介质盘，如图2所示，表面具有蚀刻双开口铜环，用于反射并改变放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波。此外，机械旋转式电磁超表面21的反射面单元211进行分区域配置，可实现多目标聚焦，对位置信息定位于用电设备50内的多个可充电装置进行充电。反射面单元211可以根据实际应用情况进行设置，如图3所示，这里采用4*4的反射面单元，其中每一个反射面单元的尺寸设计参照表1：
表1
| D | r1 | r2 | w1 | w2 | d1 | d2 |
| 59.0 | 10.0 | 22.5 | 5.0 | 2.7 | 3.5 | 2.1 |
此外，在反射面单元211的底部粘接有支承底座，支承底座起到支承和隔离的作用，底部钻有小孔，该小孔与微型步进电机212的输出轴相配合，并用胶粘接。在支承底座与微型步进电机212之间还包括金属地板，该金属地板钻孔方形铜板，主要用于减小反射面单元211向后辐射并避免微型步进电机212影响反射面单元211辐射性能。微型步进电机212可以根据实际应用情况进行设置，这里微型步进电机212的直径为10mm，步距角为18°，对应的反射面单元相位角为36°，通过齿数为0.25模，13齿的齿轮与底座连接。
无线电能接收模块30，用于对反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过电能对用电设备50进行充电；
具体地，无线电能接收模块30包括射频能量接收天线31、整流模块32和能量存储单元33，其中，射频能量接收天线31、整流模块32和能量存储单元33依次相连接；射频能量接收天线31，用于接收反射射频电磁波；整流模块32，用于对反射射频电磁波进行滤波和整流，将接收到的反射射频电磁波转换为直流电能，即得到电能；能量存储单元33，用于存储电能，并对用电设备50进行充电，从而对用电设备50起保护作用。
位置追踪反馈模块40，用于获取用电设备50的位置信息；
具体地，位置追踪反馈模块40包括摄像头41和控制模块42，摄像头41与控制模块42相连接；其中，摄像头41，用于采集用电设备50的设备特征信息；控制模块42，用于根据设备特征信息得到用电设备50的空间坐标信息，将空间坐标信息转换为用电设备50的位置信息，并将位置信息发送给中央控制单元60。首先，摄像头41采集用电设备50的设备特征信息，并将设备特征信息发送给控制模块42，控制模块42通过图像识别技术得到用电设备50的空间坐标信息，并将空间坐标信息转换为用电设备50的位置信息，这里位置信息指用电设备50的角度信息，最后将位置信息发送给中央控制单元60。
进一步的，无线电能接收模块30和位置追踪反馈模块40耦合在用电设备50的相关联表面，且用电设备50的至少一个表面方向具有耦合的无线电能接收模块30，从而更好的为用电设备50进行充电。
中央控制单元60，用于根据位置信息调整机械旋转式电磁超表面21位置。
具体地，中央控制单元60，用于根据接收到的位置信息，利用波束赋形算法控制微型步进电机212的姿态，得到姿态信息，进而根据姿态信息调整机械旋转式电磁超表面21位置。这里，微型步进电机212的姿态信息指微型步进电机212的角度信息，中央控制单元60根据用电设备50的位置信息，利用波束赋形算法调整微型步进电机212的角度，当微型步进电机212的角度改变时，导致机械旋转式电磁超表面21位置的改变。
进一步的，中央控制单元60还用于调整机械旋转式电磁超表面21位置，以使机械旋转式电磁超表面21的反射射频电磁波的方向聚焦于用电设备50，对用电设备50追踪式无线充电。
具体地，如图4所示，中央控制单元60通过调节微型步进电机212的姿态，调整机械旋转式电磁超表面21位置，进而导致反射面单元211位置发生改变，从而经反射面单元211反射后的射频电磁波的方向发生改变，即反射射频电磁波的方向聚焦于用电设备50，从而可以更好的为用电设备50追踪式无线充电。此外，中央控制单元60还可以设置时间周期，对空间内已知位置信息的全部或者部分用电设备50进行充电。
实施例二：
图5为本发明实施例二提供的追踪式无线充电方法流程图。
在本发明实施例中，当用电设备的位置发生改变时，位置追踪反馈模块首先获取用电设备的位置信息，并将位置信息发送给中央控制单元；中央控制单元根据位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置，此时，无线电能发射模块激振产生射频电磁波，并将射频电磁波进行放大，得到放大的射频电磁波；电磁超表面模块反射放大的射频电磁波，并调控反射的放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；进而无线电能接收模块对反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过电能对用电设备进行充电。当用电设备的位置再次发生改变时，位置追踪反馈模块获取用电设备改变后的位置信息，并将改变后的位置信息发送给中央控制单元，中央控制单元根据改变后的位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置，参照图5，该方法重复以下步骤：
步骤S101，无线电能发射模块激振产生射频电磁波，并将射频电磁波进行放大，得到放大的射频电磁波；
步骤S102，电磁超表面模块反射放大的射频电磁波，并调控反射的放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
步骤S103，无线电能接收模块对反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过电能对用电设备进行充电；
步骤S104，位置追踪反馈模块获取用电设备的位置信息，并将位置信息发送给中央控制单元；
步骤S105，中央控制单元根据位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置。
因此，当用电设备的位置再次发生改变时，中央控制单元通过调整机械旋转式电磁超表面位置，使反射射频电磁波的方向聚焦于用电设备，从而实现为用电设备追踪式无线充电。
本发明实施例提供了追踪式无线充电装置和方法，包括：无线电能发射模块、电磁超表面模块、无线电能接收模块、位置追踪反馈模块、用电设备和中央控制单元，其中，电磁超表面模块设置有机械旋转式电磁超表面；无线电能发射模块用于激振产生并放大射频电磁波，得到放大的射频电磁波；电磁超表面模块用于反射放大的射频电磁波，并调控波前相位，得到反射射频电磁波；无线电能接收模块用于对反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过电能对用电设备进行充电；位置追踪反馈模块用于获取用电设备的位置信息；中央控制单元用于根据位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置，提高了电能传输效率，更好地针对位置灵活变化的用电设备实现追踪式无线充电。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的追踪式无线充电方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的追踪式无线充电方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
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，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的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，服务器，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种追踪式无线充电装置，其特征在于，所述装置包括：无线电能发射模块、电磁超表面模块、无线电能接收模块、位置追踪反馈模块、用电设备和中央控制单元，其中，所述电磁超表面模块设置有机械旋转式电磁超表面；
所述无线电能发射模块与所述电磁超表面模块的一端相连接，所述电磁超表面模块的另一端分别与所述无线电能接收模块和所述中央控制单元相连接，所述无线电能接收模块还与所述用电设备相连接，所述中央控制单元还与所述位置追踪反馈模块相连接，所述位置追踪反馈模块还与所述用电设备相连接；
所述无线电能发射模块，用于激振产生射频电磁波，并将所述射频电磁波进行放大，得到放大的射频电磁波；
所述电磁超表面模块，用于反射所述放大的射频电磁波，并调控反射的所述放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
所述无线电能接收模块，用于对所述反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过所述电能对所述用电设备进行充电；
所述位置追踪反馈模块，用于获取所述用电设备的位置信息；
所述中央控制单元，用于根据所述位置信息调整所述机械旋转式电磁超表面位置；
其中，所述机械旋转式电磁超表面包括反射面单元和微型步进电机，所述反射面单元与所述微型步进电机相连接；
所述反射面单元，用于反射所述放大的射频电磁波，并调控反射的所述放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
所述微型步进电机，用于调整所述机械旋转式电磁超表面位置。
2.根据权利要求1所述的追踪式无线充电装置，其特征在于，所述无线电能发射模块包括射频振荡激励模块、功率放大电路、波导同轴转换器和喇叭天线；
所述射频振荡激励模块、所述功率放大电路、所述波导同轴转换器和所述喇叭天线依次相连接；
所述射频振荡激励模块，用于激振产生所述射频电磁波；
所述功率放大电路，用于将所述射频电磁波进行放大，得到所述放大的射频电磁波；
所述波导同轴转换器，用于将所述放大的射频电磁波以单模传输的方式通过所述喇叭天线发送给所述电磁超表面模块。
3.根据权利要求1所述的追踪式无线充电装置，其特征在于，所述无线电能接收模块包括射频能量接收天线、整流模块和能量存储单元；
所述射频能量接收天线、所述整流模块和所述能量存储单元依次相连接；
所述射频能量接收天线，用于接收所述反射射频电磁波；
所述整流模块，用于对所述反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能；
所述能量存储单元，用于存储所述电能，并对所述用电设备进行充电。
4.根据权利要求3所述的追踪式无线充电装置，其特征在于，所述无线电能接收模块和所述位置追踪反馈模块耦合在所述用电设备的表面，所述位置追踪反馈模块包括摄像头和控制模块，所述摄像头与所述控制模块相连接；
所述摄像头，用于采集所述用电设备的设备特征信息；
所述控制模块，用于根据所述设备特征信息得到所述用电设备的空间坐标信息，将所述空间坐标信息转换为所述用电设备的位置信息，并将所述位置信息发送给中央控制单元。
5.根据权利要求4所述的追踪式无线充电装置，其特征在于，所述中央控制单元，用于根据接收到的所述位置信息，利用波束赋形算法控制所述微型步进电机的姿态，得到姿态信息，进而根据所述姿态信息调整所述机械旋转式电磁超表面位置。
6.根据权利要求5所述的追踪式无线充电装置，其特征在于，所述中央控制单元，用于调整所述机械旋转式电磁超表面位置，以使所述机械旋转式电磁超表面的所述反射射频电磁波的方向聚焦于所述用电设备，对所述用电设备追踪式无线充电。
7.一种追踪式无线充电方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的追踪式无线充电装置，所述方法包括：
无线电能发射模块激振产生射频电磁波，并将所述射频电磁波进行放大，得到放大的射频电磁波；
电磁超表面模块反射所述放大的射频电磁波，并调控反射的所述放大的射频电磁波的波前相位，得到反射射频电磁波；
无线电能接收模块对所述反射射频电磁波进行滤波和整流，得到电能，通过所述电能对用电设备进行充电；
位置追踪反馈模块获取所述用电设备的位置信息，并将所述位置信息发送给中央控制单元；
所述中央控制单元根据所述位置信息调整机械旋转式电磁超表面位置。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求7所述的方法的步骤。
9.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行上述权利要求7所述的方法的步骤。
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