CN111869045A - 用于无线功率输送的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于无线功率输送的方法，优选地包括：确定发射器‑接收器的接近度，评定发射参数，和/或基于发射计划发射功率。一种用于无线功率输送的系统，优选地包括多个接收器和一个或更多个发射器。

Description

用于无线功率输送的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年3月8日提交的美国临时申请序列号62/640,269、2018年9月11日提交的美国临时申请序列号62/729,860、2018年11月27日提交的美国临时申请序列号62/772,052和2018年11月28日提交的美国临时申请序列号62/772,425的权益，以上每个申请通过此引用以其整体并入本文。
本申请与2018年6月6日提交的美国专利申请序列号16/001,725相关，该申请通过此引用以其整体并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及无线功率输送领域，并且更特别地涉及在无线功率输送领域中的新的且有用的方法和系统。
背景
典型的无线功率输送系统将自身限制到波束成形配置，其可能不提供高性能结果。因此，在无线功率输送领域中存在对创建用于无线功率输送的新的且有用的方法和系统的需要。
附图简述
图1A-1B是该方法和该方法的一个单元的示例的示意图。
图2A是该系统的第一实施例的示意图。
图2B-2C分别是该系统的发射器和接收器示例的示意图。
图2D是该系统的第二实施例的示意图。
图3是该方法的示例的流程图表示。
优选实施例的描述
本发明的优选实施例的下面的描述并不意欲将本发明限制于这些优选实施例，而是使本领域中的任何技术人员能够制造并且使用本发明。
1.概述
一种用于无线功率输送的方法优选地包括：确定发射器-接收器接近度S100，评定(assess)发射参数S400，和/或基于发射计划发射功率S700(例如，如图1A和/或图3所示)。用于无线功率输送的系统优选地包括多个接收器和一个或更多个发射器(例如，如图2A-2D所示)。然而，该系统和/或方法可以附加地或替代地包括任何其他合适的元素。该方法优选使用上述系统来执行，但是可以附加地或替代地使用任何其他合适的系统来执行。
使用典型的方法和系统来确定用于高效无线功率输送的功率输送设置可能是困难的和/或费时的。候选功率发射设置的评定可能是缓慢的过程(例如，需要1-100ms或更多)。此外，功率发射设置通常涉及大量参数，且因此搜索空间可能非常大，这有效地阻止了它的完全探索。此外，系统的元件和周围的元件可以频繁地移动，潜在地使先前的解决方案无效并且需要新的搜索。考虑到这些问题，发明人已经发现，一种快速确定的解决方案(例如，导致在极限或最优结果的阈值范围内的功率发射的解决方案)可以优于仅在长时间搜索之后找到的全局最优解决方案。
2.益处
该方法可以显著减少确定可接受和/或所希望的功率发射设置所需的时间。首先，该方法可以包括执行局部搜索或随机全局搜索，其通常可以在比确定性全局搜索少得多的时间内找到足够的解决方案。此外，该方法可以包括仅基于接收器子集(例如，接收器组，例如接收器对)的目标函数来执行多目标搜索，这通常可以在比基于所有这些接收器的目标函数的多目标搜索少得多的时间内找到足够的解决方案(例如，其中随后可以采用不同接收器组的多个最优配置来实现对许多接收器的令人满意的功率输送)，特别是对于大量接收器(例如，大于阈值数量的接收器，例如2个、3个、4个、5个、10个、5-10个、10-30个，大于30个等)。这个搜索时间减少常常产生非常优越的能量发射结果(例如，在具有改变的元件定向的系统中)。
其次，例如由于对根据设置来配置发射器、(例如，在一个或多个接收器处)测量使用该设置进行的功率发射的结果和/或在不同实体之间传递结果(例如，将结果从接收器发射到发射器)的需要，(例如，在局部和/或全局搜索期间)功率发射设置的评估可能是耗时的。为了减少这种时间消耗，该方法可以可选地包括估计和/或缓存评估(例如，结果)和/或相关信息(例如，对于当前正在考虑的一个或多个接收器，例如，对于当前正在执行优化搜索的接收器，以及对于系统的任何其他合适的接收器，例如，具有到发射器的无线通信链路的任何其他接收器)，从而允许快速查找估计的和/或缓存的值来代替完全评估。
第三，采用功率发射优化技术(例如，实时优化技术，诸如基于与参数相关联的测量结果的对发射参数的优化)可以实现在接收器和/或发射器天线中的超增益行为的激励和/或维持，而不管在环境和/或系统配置中的潜在变化。此外，用于功率发射的纯音(和/或实质上纯音)信号的使用可以使这种超增益天线的使用变得可行，尽管有(例如，由在这种天线中和/或周围通常生成的高能倏逝场产生)通常与这种天线相关联的窄带宽(例如，部分阻抗带宽)。超增益天线可以展示比典型天线高得多的增益，从而实现例如增加的功率发射速率和/或减小的接收器和/或发射器尺寸。然而，方法和系统可以附加地或替代地给予任何其他合适的益处。
3.系统
系统的发射器优选地包括一个或更多个发射元件(例如，被配置为发射例如为RF和/或微波功率的电磁辐射的元件)，例如发射天线。天线和/或其他发射元件可以是窄带元件(例如，质量因子大于阈值，例如50、75、100、125、150、200、250、500、30-100、100-150、150-300、300-1000、或大于1000等)、宽带元件(例如，质量因子小于阈值，如5、10、20、30、50、75、100、125、150、1-5、5-15、15-30、30-50、50-100、100-150、150-300、300-1000、或小于1等)和/或具有任何其他合适的带宽。发射元件可以可选地包括一个或更多个频率适配元件(例如，被配置为控制发射元件的发射和/或谐振频率)。在一些实施例中，发射器包括一个或更多个元件，例如在2018年6月6日提交的标题为“Method and System for WirelessPower Delivery”的美国专利申请号16/001,725中(例如，关于系统的发射器)描述的一个或更多个元件，该申请通过此引用以其整体并入本文。
发射元件优选地包括多个可控(例如，自适应)发射元件(例如，环路、单极、偶极等)，例如相位和/或振幅可控元件。例如，发射元件可以定义一个或更多个可控(例如，自适应)天线阵列(例如，线性阵列、平面阵列、三维阵列等；相控阵列、电子可控阵列等)。
发射元件优选地包括多个有源元件(例如，被配置为由馈电主动驱动的元件，例如天线)，更优选地包括独立可控的有源天线(例如，其中每个有源天线可以独立于系统的所有其他有源天线被单独控制；其中多组有源天线可以一起被控制，其中每个组可以独立于所有其他组进行控制；等等)。在第一变形中，每个有源天线被驱动时的振幅和/或相位可以被独立地控制(例如，通过对于每个有源天线的单独的IQ调制器或移相器)。在第二变形中，有源天线被分成一个或更多个天线组，其中一个组的天线被一起控制(例如，通过对于每个组的单个IQ调制器或移相器)。例如，一个组的天线可以相对于彼此具有固定的相位偏移(例如，零偏移，例如其中该组的所有天线具有与彼此相同的相位；非零偏移；等等)(例如，其中固定的相位偏移由在IQ调制器或移相器与每个天线之间的迹线长度的差异定义)。然而，可以附加地或替代地以任何其他合适的方式来配置有源天线。
发射元件可以附加地或替代地包括一个或更多个无源天线(例如，被配置为电耦合和/或谐振耦合到有源天线中的一个或更多个有源天线，从而改变发射器的发射特性)。在一个例子中，系统被配置成控制(例如，经由开关，例如软件控制的开关；经由具有可变电气性质的元件，诸如可变电容器；等等)一个或更多个无源天线到一个或更多个电气部件(例如，无源部件，例如电阻器、电容器和/或电感器；天线，例如一个或更多个有源天线和/或其他无源天线；等等)的电耦合(例如，连接、谐振耦合等)和/或去耦。在第一例子中，多个无源天线可以彼此电连接和/或断开(例如，通过可操作来电连接两个或更多个这样的天线的开关)。在第二例子中，可变电容器(例如变容管(varactors))和/或其他可变(例如连续可变)元件电耦合(例如电连接)到一个或更多个无源天线，实现对无源天线的加载和/或它们到阵列中的其他天线(例如其他无源天线、有源天线等)和/或它们的馈电线(例如，其中改变耦合到天线的一个或更多个可变元件的性质可以用来控制阵列的网图样(netpattern))的耦合的控制。在该第二例子的特定例子中，自适应天线阵列包括单个有源天线和多个无源天线，其中一个或更多个无源天线电耦合到一个或更多个可变部件。
虽然在本文被称为天线(例如，有源天线、无源天线等)，本领域技术人员将认识到，发射元件可以附加地或替代地包括任何其他合适的类型的发射元件(例如，有源发射元件、无源发射元件等)。尽管在本文中被称为天线阵列，但是本领域技术人员将认识到，发射元件可以附加地或替代地包括任何其他合适的发射元件的阵列和/或任何其他合适的布置(例如，除阵列之外的布置，例如非周期性布置)中的发射元件。
发射器优选地耦合到一个或更多个电源(例如，诸如通过导线连接，发射器电耦合到一个或更多个电源；发射器被配置为从一个或更多个电源接收电力；等等)。电源可以包括远程电源(例如，电网、外部发电机、外部电力存储设备等)和/或电力存储模块(例如，其中电力输送设备包括电力存储模块)。电力存储模块优选地包括电池，更优选地为二次电池(secondary battery)，但是可选地为一次电池(primary battery)，但是可以附加地或替代地包括电容器(例如，以便于与电池结合的快速放电)、具有燃料源(例如，金属氢化物)的燃料电池、可选地具有热源(例如，放射性材料、燃料和燃烧器等)的热能转换器(例如，热离子转换器、热电转换器、机械热机等)、机械能转换器(例如振动能量采集器)、太阳能转换器、和/或任何其他合适的电源。二次电池可以具有磷酸锂化学组成、锂离子聚合物化学组成、锂离子化学组成、镍金属氢化物化学组成、铅酸化学组成、镍镉化学组成、金属氢化物化学组成、镍锰钴化学组成、镁化学组成、或任何其他合适的化学组成。一次电池可以具有锂亚硫酰氯化学组成、锌-碳化学组成、氯化锌化学组成、碱性化学组成、氢氧化镍氧化学组成、锂-二硫化铁化学组成、锂锰氧化物化学组成、锌-空气化学组成、氧化银化学组成或任何其他合适的化学组成。
然而，发射器可以附加地或替代地在任何合适的布置中包括任何其他合适的元件。
系统的接收器可以包括一个或更多个天线(例如，被配置为接收由发射器发射的电磁辐射)。接收器可以可选地包括和/或电耦合到一个或更多个客户端设备(例如，电池和/或包含电池的设备，诸如智能电话和/或其他电气和/或电子用户设备)(例如，被配置成向一个或更多个客户端设备输送电功率)。接收器可以可选地包括一个或更多个缓冲能量存储器(例如，电池)，例如电耦合在天线和客户端设备之间(例如，在天线和被配置为连接到客户端设备的电输出之间)的电池，其可以用作在天线(天线可以提供在不均匀的速率下和/或具有不均匀的特性的功率)和客户端设备(客户端设备可能需要和/或受益于在实质上恒定的速率下和/或具有实质上恒定的特性的功率供应，客户端设备可以暂时与接收器断开等)之间的缓冲器。在一些实施例中，接收器包括一个或更多个元件，例如在2018年6月6日提交的标题为“System and Method for Wireless Power Reception”的美国专利申请号16/001,628和/或2018年6月6日提交的标题为“Method and System for WirelessPower Delivery”的美国专利申请号16/001,725中(例如，关于系统的接收器)描述的一个或更多个元件，以上每个申请通过此引用以其整体并入本文。
天线优选地用于接收功率(例如，发射到接收器的电磁辐射，优选地传播或“远场”辐射，但是附加地或替代地消散或“近场”辐射)，并将接收的功率耦合到接收器中。
天线可以包括定向天线、全向天线、和/或任何其他合适的天线。天线可以包括窄带元件(例如，质量因子大于阈值，例如50、75、100、125、150、200、250、500、30-100、100-150、150-300、300-1000、或大于1000等)、宽带元件(例如，质量因子小于阈值，如5、10、20、30、50、75、100、125、150、1-5、5-15、15-30、30-50、50-100、100-150、150-300、300-1000、或小于1等)和/或具有任何其他合适的带宽。在一些实施例中，发射器和/或接收器的一些或所有天线(例如，有源天线、无源天线等)包括谐振器的一个或更多个紧耦合的阵列，但可以附加地或替代地包括松耦合(loosely-coupled)的阵列、稀疏阵列、单个谐振器、和/或任何其他合适的天线元件。谐振器可以包括谐振回路、交叉谐振器、开口环谐振器、电子-电感-电容谐振器、其他物理上小的谐振器(例如，相对于它们的谐振波长是小的)、和/或任何其他合适的谐振器。然而，可以以其他方式配置谐振器。
天线可以可选地包括以不同定向布置的多个阵列(和/或其他谐振器布置)，其可以起作用来有效地耦合到不同极化(例如正交极化)的辐射。在第一实施例中，天线包括平行谐振器层(例如，平行谐振器阵列)，每个层具有不同的平面内谐振器定向(例如，正交定向、以斜角定向等)。在第二实施例中，天线包括在非平行平面(例如，正交平面、以斜角定向的平面等)上的谐振器。然而，天线可以附加地或可选地包括任何其他合适的谐振器和/或其他天线元件，并且可以具有任何其他合适的布置。天线可以是超材料(metamaterial)或者具有任何其他合适的配置。
虽然在本文被称为天线(例如，有源天线、无源天线等)，但是本领域技术人员将认识到，接收器天线可以附加地或替代地包括任何其他合适类型的接收元件。
发射器和接收器可以附加地或替代地被配置成发射和/或接收以任何其他合适的形式(例如，声波、光学等)的能量，和/或执行任何其他合适的任务。在一个实施例中，所有或一些发射器可以另外用作接收器和/或所有或一些的接收器可以另外用作发射器。例如，该系统可以包括多个等效设备，每个等效设备可以向其他设备中的每一个设备无线地发射功率和从其他设备中的每一个设备接收功率。
发射器和接收器优选地各自包括无线通信模块，但可以附加地或替代地包括有线通信模块或任何其他合适的通信模块，或者可以省略通信模块。无线通信模块优选地支持一种或更多种无线通信协议(例如WiFi、蓝牙、BLE、NFC、RF、IR、Zigbee、Z波等)(例如，使用一种或更多种无线通信协议来实现通信)。然而，发射器和接收器可以附加地或替代地包括任何其他合适的元件。
发射器和接收器优选地具有相对于彼此的任意和/或动态布置。在一个例子中，该系统包括多个接收器和具有固定位置的发射器，每个接收器随着时间的推移经历(例如，相对于发射器、相对于彼此等)在位置和定向方面的许多变化。该系统可以可选地布置在一个设置中，其中其他附近的物体(例如，对无线功率发射的障碍)也可以相对于该系统的元件具有任意和/或动态布置。然而，系统可定义任何其他合适的布置。
对于具有RF敏感部件(例如，敏感电子器件)的客户端设备，一个或更多个耗散元件(例如，对由功率输送设备发射的RF功率进行耗散)可以可选地放置在RF敏感部件(和/或可能希望最小化入射RF强度的任何其他元件)附近。耗散元件的这种布置可导致发射优化算法(例如，如下文关于该方法所述)避免在敏感部件附近产生高RF强度的发射条件和/或实现在敏感部件附近不产生高RF强度的发射条件。附加地或可替代地，负反馈接收器(例如，除了上述接收器之外)可以可选地放置在RF敏感部件(和/或可能希望最小化入射RF强度的任何其他元件)附近。这种负反馈接收器优选地包括以上关于接收器描述的一些或全部元件(和/或与耦合到客户端设备的接收器共享一些元件，例如无线通信模块)。例如，负反馈接收器可以实质上与上述接收器相同(例如，不同的是指示和/或关联于它们与RF敏感部件的接近度的标识符和/或配置，例如编程)。
在一些实施例中，该系统包括一个或更多个元件(和/或整个系统)，例如在2018年6月6日提交的标题为“Method and System for Wireless Power Delivery”的美国专利申请号16/001,725中描述的一个或更多个元件(和/或整个系统)，以上申请通过此引用以其整体并入本文。然而，该系统可以附加地或替代地包括在任何合适布置中的任何其他合适的元件。
4.方法
4.1确定发射器-接收器的接近度
确定发射器-接收器接近度S100可用于指示(例如，从发射器到一个或更多个接收器)无线功率输送的机会。S100优选地包括确定在一个或更多个发射器的范围内(例如，在与发射器的通信范围内，已经与发射器建立了通信，与发射器的距离小于阈值距离，预期能够以大于阈值速率从发射器接收功率，等等)的接收器的集合。例如，S100可以包括确定一个或更多个接收器在发射器的发射范围内(例如，实现有效的功率发射、相当大的功率发射、任何可测量的功率发射等的范围)。优选地使用无线通信(例如，使用发射器和接收器的无线通信模块)来确定发射器-接收器接近度。例如，一个设备可以基于与另一个设备之间无线通信的建立、无线通信信号强度(例如，RSSI)、经由无线连接传递的信息、和/或任何其他合适的指示来确定该另一个设备在附近。
确定发射器-接收器接近度S100可以附加地或替代地包括光学识别(例如，在由发射器的相机捕获的图像中检测附近接收器)、接收用户输入(例如，按钮按压)、检测无线功率输送的变化、和/或任何其他合适的元素。例如，向第一接收器无线地发射功率的发射器可以基于输送到第一接收器的功率的降低来检测第二接收器的出现。
S100可以附加地或替代地包括确定关于接收器和/或发射器的信息。该信息可以包括设备类型(例如，型号、序列号等)、功率需求(例如，电池充电状态、当前功率消耗等)、在附近的可能的(例如，典型的、计划的、预测的等)停留时间、在附近时的可能的位置稳定性(例如，在桌子上静止、在用户衣服口袋中移动等)、设备位置(例如，基于三边测量/三角测量、光学识别、视线接近度传感器、设备IMU读数、设备GPS读数等)、和/或任何其他合适的信息。然而，S100可以附加地或替代地包括任何其他合适的元素或以其他方式执行。
4.2评定发射参数
评定发射参数S400优选地用于确定能够实现(例如，从发射器到接收器)有效功率发射的一个或更多个发射参数值集合(发射配置)。S400优选地响应于确定发射器-接收器接近度S100来执行，并且可以附加地或替代地响应于确定发射性能和/或需求的变化来执行。然而，S400可以附加地或替代地在任何其他合适的时间执行。发射参数可以包括：一个或更多个天线的发射相位(例如，相对于参考相位，例如参考天线的发射相位)和/或发射振幅，波束成形参数(例如波束定向(例如，描述波束定向的角度，例如方位角和极角))，其他空间参数(例如，高和/或低强度激励区域的位置和/或定向)，超增益激励参数(诸如超增益接收器类型、位置和/或定向)、无源天线参数(例如，耦合到一个或更多个天线的电阻、电容、和/或电感(例如，电气部件耦合参数))、和/或任何其他合适的参数。在第一例子中，发射参数包括对于一个或更多个有源天线和/或天线组(例如，硬件定义的组、软件定义的组等)、优选地对于(例如，天线阵列中的，例如相控天线阵列或其他自适应天线阵中的)发射器或多个发射器的每个有源天线的发射相位和/或振幅。在第二例子中，发射参数包括与由天线定义的一个或更多个波束成形网络(例如，Rotman透镜、Butler矩阵等)(例如，其中一个或更多个天线组(例如软件定义的天线组)中的每个天线定义单独的波束成形网络)相关联的波束成形参数。在第三例子中，发射参数包括与由发射器和/或接收器的天线定义的一个或更多个超增益结构(例如，天线、阵列等)相关联的超增益激励参数(例如，其中一个或更多个天线组(例如硬件和/或软件定义的天线组)中的每个天线定义单独的超增益结构)。然而，发射参数可以附加地或替代地包括任何其他合适的参数。
评定发射参数S400可以可选地包括确定一个或更多个天线组(例如，软件定义的天线组)，其可以用于减小发射参数空间(例如，由发射参数定义的空间，其不同于由在空间区域(例如房间)内的对象位置和/或定向定义的物理空间)的维度。例如，发射参数空间的维度可以被减小到与每个天线组相关联的参数(例如，发射相位和/或振幅、波束成形参数、超增益激励参数等)，而不是独立地控制与每个有源天线相关联的参数(例如，发射相位和/或振幅)。在第一实施例中，组是预定义的(例如，基于发射器的性质；基于在发射器(例如对于安装在固定位置上的发射器)附近的固定元件的性质；等等)。在第二实施例中，组是例如基于统计分析和/或机器学习技术(例如，使用如下所述确定的数据，诸如与在系统的一个或更多个接收器处接收的无线功率相关联的数据)来动态地被确定的。例如，主成分分析和/或聚类技术(例如，k均值聚类、X均值聚类、谱聚类等)可以被用来确定天线组(例如，其中高度相关的天线和/或天线参数被分组在一起，其中一个集群中的天线被分组在一起，等等)。然而，可以附加地或替代地以任何其他合适的方式确定天线组，或者没有天线组可被确定。
S400优选地包括执行初步评定S410、确定接收器组S420、执行多目标优化S430和/或确定发射计划S440(例如，如图1B所示)。然而，S400可以附加地或替代地包括以任何其他合适的方式评定发射参数。
4.2.1进行初步评定
执行初步评定S410优选地用于确定在发射参数空间和目标空间(例如，表示到每个接收器的功率输送的空间)中的点(更优选地包括接近(在发射参数空间中)用于到一个或更多个接收器的功率输送的一个或更多个有效发射配置的点)之间的映射的集合。S410优选地响应于确定发射器-接收器接近度S100来执行，但是可以附加地或替代地在任何其他合适的时间执行。
S410优选地包括评估一个或更多个发射配置。优选地，如2018年6月6日提交的标题为“Method and System for Wireless Power Delivery”的美国专利申请号16/001,725中所述对每个发射配置进行评估，该申请通过此引用以其整体并入本文(例如，如关于确定发射参数值S200所述，特别是例如关于评估候选发射参数值S220所述)，但是可以附加地或替代地以任何其他合适的方式进行评估。对于评估的每个发射配置，S410优选地包括确定和/或缓存相对应的目标空间值(例如，在每个接收器处接收的功率，例如在发射器的通信范围内的每个接收器处接收的功率；与这种功率成比例的值，例如功率输送效率，其可以被计算为在接收器处接收的功率除以发射功率值，例如发射器发射的功率或消耗的功率；等等)。
在一个示例中，S410包括，对于每个接收器(例如，发射器的通信范围内的每个接收器)，执行搜索(例如，单值目标函数搜索)以确定该接收器的最优发射器配置。搜索优选地在不考虑任何其他接收器的性能的情况下被执行。然而，优选地确定和/或缓存在搜索期间与其他接收器(和/或任何负反馈接收器)的性能(例如，由其他接收器接收的功率)相关联的信息(例如，用于后续搜索，例如作为S410的一部分执行的搜索，用于确定接收器组S420和/或执行多目标优化S430等)。该搜索可以如2018年6月6日提交的标题为“Methodand System for Wireless Power Delivery”的美国专利申请号16/001,725中所描述的那样和/或以任何其他合适的方式来执行，以上申请通过此引用以其整体并入本文(例如，如关于确定发射参数值S200所述)。在一些实施例中，该搜索限于局部最优搜索(例如，如在美国专利申请号16/001,725中关于执行局部最优搜索S230所述)，而在其他实施例中，对一些或所有接收器的搜索可以包括全局最优搜索(例如，如在美国专利申请号16/001,725中关于执行全局最优搜索S240所述)。
附加地或替代地，在执行该搜索期间，可以考虑一个或更多个其他接收器的性能。在示例中，搜索所基于的目标函数可以是多个接收器的性能的函数(例如，在每个接收器处接收的功率的多变量函数和/或任何其他合适的多变量函数，例如在2018年6月6日提交的标题为“Method and System for Wireless Power Delivery”的美国专利申请号16/001,725中所述，该申请通过此引用以其整体并入本文)，和/或搜索可以是多目标搜索(例如，其中每个目标函数与不同的接收器或不同的接收器集合相关联)。在系统包括(例如，布置在RF敏感部件附近)一个或更多个负反馈接收器的变型中，在执行该搜索期间，可以考虑在一个或更多个负反馈接收器处接收的功率。例如，目标函数可以包括与到一个或更多个负反馈接收器的功率输送相关联的一个或更多个惩罚项(例如，其中目标函数值是通过减少到负反馈接收器的功率输送来被改善的)。
然而，S410可以附加地或替代地包括以任何其他合适的方式执行初步评定。
4.2.2确定接收器组
确定接收器组S420优选地用于确定在相同发射配置下能够(例如，预期)表现良好的一个或更多个接收器组。优选地，对于每个接收器组，预期有可能确定发射配置，在该发射配置下，实现到相应组中的每个接收器的快速和/或有效的功率发射(例如，超过阈值)。
S420优选地包括确定接收器组的集合。每个组优选地包括少量接收器(例如，2或3个接收器)，但是可以附加地或替代地包括大量接收器(例如，4个、5个、6-10个、10个以上等)。接收器组的集合优选地跨越所有接收器(例如，每个接收器被包括在至少一个接收器组中)。接收器组可以是不相交的或重叠的。在一些示例中，接收器组的数量大于(例如，大得多，例如大于两倍、大于10倍等)接收器的数量(例如，每个接收器属于多个接收器组)。
S420优选地响应于S410执行(例如，在S410完成时)，但是可以附加地或替代地在任何其他合适的时间执行。
优选地，对于特定的发射配置，基于在S410中确定的映射(诸如目标函数值(例如，在每个接收器处接收的功率、到每个接收器的功率输送效率等))来执行S420。例如，S420可以基于在每个接收器的最优发射配置下的所有接收器(或其子集)的目标函数值(例如，在接收器1的最优发射配置、接收器2的最优发射配置、接收器3的最优发射配置下的所有接收器的目标函数值的集合等)来执行。S420可以附加地或替换地基于插值来执行(例如，如下面关于S430所述来确定)。然而，接收器组可以附加地或替代地基于任何其他合适的信息来确定。
在第一实施例中，基于在参数空间中具有彼此接近的最优发射配置的接收器来确定接收器组。在该实施例的第一示例中，最优发射配置彼此之间(例如在发射参数空间中)小于阈值距离的所有接收器被分组。在第二个例子中，预定数量的接收器(例如，每个组的期望数量的接收器，例如两个或三个接收器)基于它们的最优发射配置的接近度进行分组(例如，每个接收器与最优发射配置最接近它自身的最优发射配置的接收器一起被分组)。
在第二实施例中，在特定发射配置下具有足够性能的接收器被分组在一起。在该实施例的第一变型中，在特定接收器的最优发射配置下，基于接收器的性能对接收器进行分组。在该变型的第一个例子中，特定接收器与在这种发射配置下表现出高于阈值的性能的所有其他接收器(或有限数量的接收器，例如不超过一个或两个其他接收器)一起被分组。在第二个例子中，特定接收器与特定数量(例如，预定数量，例如1个或2个)的其他接收器(例如，在该发射配置下性能最优的接收器)一起被分组。在第二变型中，在多个接收器基本上同等地表现(例如，在彼此的阈值量内，诸如1％、5％、10％、25％、100％等)的发射配置下的接收器性能被考虑，优选地限于其中接收器的性能高于阈值最小性能(例如，阈值绝对量；阈值相对量，如最优接收器性能的10、20、50、70、80、90、90、0-25、25-60、60-80、80-95、或95-100％；等等)的发射配置。在该变型中，可以基于绝对性能度量(例如，接收功率)和/或相对性能度量(例如，每个接收器与它在自身最优发射配置下的性能进行比较)来比较接收器性能。在该变型中，性能基本相同的接收器最好定义一个组。
在第三实施例中，使用一种或更多种统计和/或机器学习技术，例如分类算法(例如，聚类算法)，来确定接收器组。可以基于每个接收器的最优发射配置、基于所有已知的发射配置(例如，在S410的执行期间确定的所有映射)和/或基于任何其他合适的信息来执行组的确定(例如，聚类)。可以使用例如k-均值聚类、X-均值聚类、谱聚类、和/或任何其他合适的聚类技术来执行聚类。
在第四实施例中，基于空间考虑对接收器进行分组(例如，其中在物理空间中彼此靠近的接收器被分组在一起)。接收器与彼此的接近度可以基于接收信号强度指示(RSSI)、空间传感器(例如，接收器、发射器、辅助设备等的空间传感器)、成像数据(例如，由接收器、发射器、辅助设备等采样的成像数据)、和/或任何其他合适的信息(例如，如以上关于确定发射器-接收器接近度S100所述)来确定。
在第五实施例中，组是随机确定的。在第六实施例中，使用特定大小的所有可能的接收器组(例如，所有对、所有三元组、所有大小为4的组等)。在一些示例中，确定接收器组，例如，如在2018年11月28日提交的美国临时申请序列号62/772,425中描述的那样，该申请通过此引用以其整体并入本文。
S420可以可选地包括从考虑中移除一个或更多个接收器(例如，难以或不可能实现足够高功率输送的接收器)，例如通过不将接收器包括在任何接收器组中。例如，对于每个接收器(或其子集)，如果没有已知的发射配置实现(对于与所考虑的接收器相关联的目标函数的)大于阈值(例如，预定值；相对于接收器功耗和/或充电状态的值；相对于其他目标函数值的值，如平均值或最低目标函数值最大值；等等)的目标函数值，可以从考虑中移除该接收器。然而，基于任何其他合适的确定，可以附加地或替代地从考虑中移除接收器。
在一些实施例中，S400可以可选地包括在执行多目标优化S430期间和/或之后(例如，基于一个或更多个多目标优化的结果，例如目标函数值)确定接收器组S420。例如，诸如基于一个或更多个初步多目标优化的结果(例如，其中S430使用宽松的收敛标准来执行，在短时间或短周期数内执行，等等)，可以重复S420以修改接收器组(和/或确定新组)。在第一特定示例中，其中针对三个接收器的组的多目标优化未能找到合适的发射配置，三个接收器中的一个接收器可以从组中移除(例如，并添加到不同的组，例如新的或现有的接收器组；以及不被添加到任何其他组；等等)。在第二特定示例中，其中一些多目标优化的结果指示潜在有益的可能的接收器组(例如，其中多目标优化评估一个或更多个发射配置，对于该发射配置，多个接收器，例如当前未被分配给同一组的接收器，都表现出良好的性能和/或其他目标函数方面，例如上文关于基于初步评定确定接收器组所描述的)，可以将该可能的接收器组添加到接收器组的集合中(例如，而且其他组可以保持不变，并且新组中的接收器可以是从一个或更多个其他组中移除的，等等)。
然而，S420可以附加地或替代地包括以任何其他合适的方式、在任何其他合适的时间和/或基于任何其他合适的信息来确定接收器组。
4.2.3执行多目标优化
执行多目标优化S430优选地用于确定多个性能发射配置(例如，接近一个或更多个帕累托前沿(Pareto fronts)的配置)。S430优选地如2018年6月6日提交的标题为“Method and System for Wireless Power Delivery”的美国专利申请号16/001,725中描述的那样执行，该申请通过引用以其整体并入本文(例如，关于使用多目标搜索方法的描述)。例如，S430可以包括使用一种或更多种多目标搜索方法来执行全局最优搜索。
对于每个接收器组(例如，在S420中确定的每个组)，或者对于这样的组的子集，S430优选地包括搜索该组中的接收器的帕累托前沿上和/或附近的发射配置(例如，不考虑但优选地确定和/或缓存与不在所考虑的组中的接收器的性能相关联的信息)。一组接收器的帕累托前沿被定义为帕累托有效的发射配置的集合(不受任何其他发射配置的帕累托支配)。例如，在具有两个接收器(且因此包括两个目标函数：fi和ff)的接收器组中，帕累托有效配置x是这样一种配置：对于该配置，不存在满足fi(x′)>fi(x)且fj(x′)≥fj(x)的配置x’，也不存在满足fi(x′)≥fi(x)且fj(x′)>fj(x)的配置x’。帕累托前沿上和/或附近的发射配置集合可以基于一个或更多个度量(例如质量和/或分集(diversity))来评定。例如，可以定义集合的质量，使得当目标空间中的对应点越靠近帕累托前沿时，质量越高(例如，其中到帕累托前沿的距离是基于集合上的平均距离、帕累托前沿上的平均距离、集合上的最大距离等来确定的)，所述帕累托前沿优选地是真正的帕累托前沿，但是附加地或替代地，是其近似值和/或任何其他合适的帕累托前沿，和/或集合的分集可以被定义为使得当集合沿着帕累托前沿越均匀地分布(例如，投影到前沿上的目标空间中的点在帕累托前沿的整个范围上越均匀地间隔开)时，分集越高。然而，该集合可以附加地或替代地基于任何其他合适的度量来评定(和/或不被评定)。
搜索发射配置可以包括使用一种或更多种多目标搜索方法，例如帕累托模拟退火(PSA)、多目标模拟退火(MOSA)、多目标粒子群优化(MOPSO)、多目标遗传局部搜索(MOGLS)、改进的多目标遗传局部搜索(MMOGLS)、非支配排序遗传算法(NSGA)、NSGA II、NSGA II C、强度帕累托进化算法(SPEA)、帕累托模因算法(PMA)、IMMOGLS、SMOSA、UMOSA、和/或DMOSA。
在一些实施例中，搜索这些发射配置包括从发射配置的集合开始，对于该发射配置的集合，到目标空间的映射是已知的(例如，在S410中被确定)。该集合优选地，对于目标函数的集合(优选地，对于该组中的每个接收器，包括与该接收器相关联的目标函数)，包括发射参数空间中所有已知的非支配点(已知的帕累托非支配点)(例如，一点，对于该点，到目标空间的映射是已知的，并且该点不是被到目标空间的映射是已知的任何其他点帕累托支配的)。已知的非支配点不一定是帕累托有效的，其中没有其他点(无论其到目标空间的映射是否已知)支配任何已知的非支配点。相反，已知的非支配点被限制为没有一个已知点(到目标空间的映射是已知的点)支配任何已知的非支配点的点。然而，该集合可替代地包括已知非支配点的子集，并且可附加地或替代地包括帕累托支配点(例如，由一个或更多个已知到目标空间的映射的其他点帕累托支配的点)和/或发射参数空间中的任何其他合适的点。该集合可以附加地或替代地包括插值点(例如，如下所述确定的插值点)。
在这些实施例中，搜索优选地通过使用高分集方法(例如，PSA)确定具有高分集的多个发射配置来开始。高分集方法可以针对预定次数的迭代、预定的运行时间来执行，直到满足收敛标准(例如，直到已经确定了非支配点的阈值数量，例如足够接近帕累托前沿的数量；直到集合已经达到足够的分集度量；等等)和/或针对任何其他合适的时间量来执行。在高分集方法之后，优选地采用高质量方法(例如，MOPSO)(例如，从使用高分集方法找到的发射配置开始)来找到更高质量的发射配置(例如，找到更接近真正帕累托前沿的发射配置)。高质量方法可以执行预定次数的迭代、预定运行时间，直到满足收敛标准(例如，直到集合已经达到阈值质量度量)，和/或执行任何其他合适的时间。这些实施例可以可选地包括对一个或更多个附加迭代重复高分集和/或高质量方法(例如，对于每个迭代，从使用先前搜索迭代找到的发射配置开始)。一个例子包括执行PSA，然后执行MOPSO，再利用MOPSO的结果执行PSA。第二个例子包括在PSA和MOPSO之间交替多次(例如，每次迭代2、3、4或5-10次，等等)。
搜索可以选择性地包括使用插值。插值可以代替高分集方法、在高分集方法之前和/或之后执行；优选在高质量方法之前，但是附加地或替代地在高质量方法之后和/或代替高质量方法。插值优选地在发射参数空间中执行，并且优选地是分段插值(例如，分段常数插值、分段线性插值、样条插值等)。插值可以是常数插值、线性插值、多项式插值和/或任何其他合适的插值。
对于每个接收器组，S430优选地确定多个非支配的发射配置(例如，当仅考虑该组中的接收器的性能时的非支配的发射配置，且因此仅基于与那些接收器相关联的目标函数)。这些多个中的每一个优选地包括对应于单个接收器最优方案的发射配置(例如，对于该组中的每个接收器的最优发射配置，例如在S410中确定的)，但是可替换地可以排除这样的配置。然而，S430可以附加地或替代地包括以任何其他合适的方式执行多目标优化。
4.2.4确定发射计划
确定发射计划S440优选地用于确定将如何向接收器发射功率。优选地响应于执行S430来执行S440，但是可以附加地或替代地在任何其他合适的时间执行S440。S440优选地包括：确定期望功率输送S441，选择发射配置的集合S442，和/或确定发射配置S443的持续时间，但是可以附加地或替代地包括任何其他合适的元素。
确定期望功率输送S441优选地包括：对于每个接收器，确定与到该接收器的期望功率输送相关联的度量。该度量优选地是要输送的总能量，例如将电池(例如，与接收器相关联的客户端设备的电池)充电到阈值所需的能量。可选地，该度量可以是功率输送度量，例如要输送的平均或最小功率(例如，等于或大于由接收器供电的设备的预期平均功耗的平均值或最小值)。然而，该度量可选地可以是基于诸如设备能量状态和/或消耗的信息确定的任何其他度量，或者可以是任何其他合适的度量。度量(和/或用于确定度量的信息)优选地(例如，通过发射器)从接收器(例如，经由无线通信)接收，但是可以附加地或替代地以任何其他合适的方式来确定。S441优选地是针对(例如，在发射器的通信范围内的)每个接收器执行，但是可以附加地或替代地针对任何合适的接收器的集合执行。
在系统包括一个或更多个负反馈接收器的实施例中，S441可以可选地包括，对于一个或更多个负反馈接收器(优选地，对于所有这样的接收器)，确定相关联的度量(例如，如上所述)。例如，与负反馈接收器相关联的度量可以是最大功率(例如，平均功率，例如在散热时间帧上的平均功率、瞬时功率等)和/或总能量输送值。然而，S441可以附加地或替代地包括以任何其他合适的方式考虑负反馈接收器。
S441可以可选地包括从考虑中移除一个或更多个接收器(例如，难以或不可能实现足够高功率输送的接收器)，例如通过将这种接收器的相关度量设置为零。例如，对于每个接收器(或其子集)，如果没有已知的发射配置实现(对于与所考虑的接收器相关联的目标函数的)大于阈值(例如，预定值；相对于接收器功耗和/或充电状态的值；相对于其他目标函数值的值，例如平均目标函数值最大值、多个非支配发射配置或其子集(例如基于目标函数确定的子集)上的平均目标函数值、多个非支配发射配置或其子集(例如基于目标函数确定的子集)上的最低目标函数值最大值、最低目标函数值；等等)的目标函数值，可以从考虑中移除该接收器。然而，S441可以附加地或替代地包括以任何其他合适的方式确定度量。
选择发射配置的集合S442优选地包括从S430中确定的多个非支配发射配置中进行选择(例如，每一多个非支配发射配置与不同的接收器组相关联)。S442优选地包括选择这些配置的子集。例如，S442可以包括从每一多个非支配发射配置中选择阈值数(例如，1、2、3、4-9、10-30、30-100等)的发射配置。在特定示例中，S442包括从每一多个非支配发射配置中选择单个发射配置。
从多个非支配发射配置中选择子集(例如，最优子集)可以包括执行优化搜索(例如，以确定最优子集)，其中最优子集优选地是与最优发射计划相关联的子集(例如，最优发射计划为其指定非零充电时间和/或占空比的配置的子集)。执行搜索优选地包括评定候选子集(例如，基于候选子集评估目标函数)。为了评定候选子集，可以确定候选子集的功率发射持续时间(例如，如下面关于S443所述)，其中可以基于这些持续时间(例如，持续时间的总和)来确定候选子集度量。例如，搜索的优化目标可以是最小化总充电时间(例如，实现对所有接收器的期望能量输送所需的时间)。可以使用一个或更多个离散优化算法来执行搜索(例如，基于候选子集度量)，所述离散优化算法例如为网格搜索(例如，自适应网格搜索)、爬山算法(hill climbing algorithm)、离散进化算法、和/或任何其他合适的算法。在其中系统包括一个或更多个负反馈接收器的实施例中，可以可选地基于负反馈接收器度量来约束搜索(例如，其中不超过最大阈值功率和/或能量)。然而，最优子集可以附加地或替代地以任何其他合适的方式来确定(或者可以选择任何其他合适的子集)。
可选地，S442可以包括选择所有非支配的发射配置(例如，不从考虑中排除任何这样的配置)。
优选地，为发射配置的子集(例如，在S442中选择的最优子集，在S442中执行的对最优子集的搜索期间考虑的候选子集，等等)执行确定发射配置S443的持续时间。S443优选地包括求解线性规划问题。
对于这个问题，约束优选地是向每个接收器输送期望量的能量(例如，基于在S441中确定的期望功率输送)。例如，每个接收器的约束可以表示为
Figure BDA0002671134460000201
其中每一个yj表示所考虑的子集的发射配置，fi(yj)表示在发射配置yj下输送到接收器i的功率，Ei表示要输送到接收器i的最小总能量，并且tj表示在发射配置yj下应该进行发射的持续时间(通过执行S443求解的持续时间)；优选地，其中该总和在该子集的所有发射配置上获得，但是可选地，其中该总和仅在(该子集的)发射配置上获得，对于该发射配置，相关联的接收器的集合包括接收器i，和/或在任何其他合适的发射配置上获得。在其中一个或更多个接收器与优先级状态(例如，诸如高、中或低充电优先级的优先级类别；优先级排序；数字优先分数；等等)相关联的实施例中，可以基于优先级状态选择性地改变约束。例如，可以改变约束，使得即使满足所有接收器度量的总发射时间将增加(例如，其中，与未改变的约束相比，满足高优先级接收器所需的发射时间减少，但是满足低优先级接收器所需的发射时间增加)，最终的发射计划也将优先考虑向高优先级接收器的功率输送。在其中系统包括一个或更多个负反馈接收器的实施例中，可以基于负反馈接收器度量(例如，其中不超过最大阈值功率和/或能量)来附加地或替代地约束线性规划问题。
线性规划问题的目标优选地是最小化满足约束所需的总发射时间(例如，各个持续时间的总和t总＝∑jtj)。线性规划问题可以使用一个或更多个单纯形算法(Simplexalgorithms)、交叉算法(criss-cross algorithms)、内点方法(interior point methods)(例如，路径跟踪方法(path following methods)、椭球方法(ellipsoid methods)、卡尔马卡尔算法(Karmarkar's algorithm)、仿射缩放方法(Affine scaling methods)、Mehrotra预测-校正方法(Mehrotra predictor-corrector method)等)、列生成算法和/或任何其他合适的线性规划方法来求解。
然而，S443可以附加地或替代地包括通过优化持续时间(或其子集)的非线性函数和/或以任何其他合适的方式来确定持续时间。
S440优选地包括确定发射计划，其中该计划优选地指示(例如，包括)最优子集(例如，在S442中选择的)和关于该最优子集的每个发射配置的相关联的发射持续时间(例如，在S443中确定的)和/或占空比(例如，基于发射持续时间确定的，例如等于相关联的发射配置的发射持续时间除以所有发射持续时间的总和)。然而，S440可以附加地或替代地包括以任何合适的方式确定任何其他合适的发射计划。
4.3基于发射计划发射功率
基于发射计划发射功率S700可用于向接收器无线输送功率。优选地，功率是响应于评定发射参数S400(例如，响应于确定发射计划S440)进行发射的S700，但是附加地或替代地，可以在任何其他合适的时间执行。优选地，功率是在发射器范围内的接收器的整个停留时间内进行发射的S700，但是附加地或替代地，功率可以间隙地、根据调度、基于接收器操作参数(例如，充电状态)和/或以任何其他合适的定时来发射。
S700优选地包括循环通过由计划指示的发射配置(例如，配置的最优子集)，更优选地，其中这种循环是由计划指示的时间加权的(例如，与相关联的持续时间和/或占空比成比例)。例如，配置可以以预定的总周期频率循环通过，每个持续时间可以被分成(例如，等分)预定数量的时间片，和/或配置可以以任何其他合适的速率循环通过。可选地，配置可以在没有时间加权(和/或任何其他合适的时间加权)的情况下循环通过，例如其中一旦期望的持续时间过去就从循环中消除配置。然而，S700可以附加地或替代地包括在任何其他合适的发射配置下发射任何合适的时间段。
功率优选地作为一个或更多个纯音(或实质上纯音，例如定义小于阈值带宽的带宽)信号(例如，这在采用一个或更多个超增益结构和/或其他窄带宽天线的实施例中可能是有益的)被发射，但可以附加地或替代地以任何其他合适的形式被发射(例如，在采用更宽带宽天线的实施例中，在通信信号连同功率一起被发射的实施例中，等等)。在第一特定例子中，辐射具有GHz规模的频率(例如，5-10GHz、诸如5.8GHz和/或大于5.8GHz)。在第二特定例子中，辐射具有MHz规模的频率(例如，100-500MHz、诸如433MHz和/或小于433MHz；700-1100Mhz，例如806-821Mhz、851-870Mhz、896-902Mhz、902-928Mhz和/或935-941Mhz；等等。然而，功率可以附加地或替代地以任何其他合适的形式被接收。
S400(或其一个或更多个元素)可以可选地在功率发射S700期间重复(例如，其中功率发射在发射参数重新评定期间暂时停止)。S400的重复执行优选地使用最近确定的发射配置作为初始值，但是可以附加地或替代地使用任何其他合适的值(例如，如在S400的初始执行期间所做的，使用其他先前确定的值等)。S400可以响应于检测到输送功率的变化(例如，大于绝对或相对阈值)、检测到移动(例如，基于接收器和/或发射器测量，例如IMU测量)、检测到附加接收器和/或发射器接近系统S100、确定到一个或更多个接收器的期望功率输送的变化(例如，基于更新的电池充电信息)(例如，响应于这种变化重复S440)、接收到用户输入而被重复，可以周期性地(例如，以预定速率；以动态确定的速率，例如基于系统和/或其性能的观察到的和/或预期的时间和/或空间稳定性来确定，优选地，其中较低的稳定性对应于更快的速率；等等)、偶发地、随机地重复和/或可以在任何其他合适的时间重复。然而，功率可以以任何其他合适的方式被发射S700，并且该方法可以附加地或替代地包括以任何其他合适的方式执行的任何其他合适的元素。
虽然为简明起见而省略，但是优选实施例包括各种系统部件和各种方法过程的每个组合和排列。此外，优选的方法的各个过程可以至少部分地作为被配置为接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器被体现或实现。优选地，指令由优选地与系统集成在一起的计算机可执行部件来执行。计算机可读介质可存储在任何合适的计算机可读媒介上，计算机可读媒介诸如为RAM、ROM、闪存、EEPROM、光学设备(CD或DVD)、硬盘驱动器、软盘驱动器、或任何合适的设备。计算机可执行部件优选地是通用或专用处理子系统，但是任何合适的专用硬件设备或硬件/固件组合设备可以附加地或可选地执行指令。
附图示出了根据优选实施例、示例配置及其变形的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，在流程图或框图中的每个块可以代表模块、段、步骤或代码的部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令。还应当注意，在一些可选的实现方式中，在块中提到的功能可以以在附图中提到的顺序以外的顺序出现。例如，连续地显示的两个块事实上可以实质上同时被执行，或者块有时可以以相反的顺序被执行，这取决于所涉及的功能。还应当注意，框图和/或流程图图示的每个块以及在框图和/或流程图图示中的块的组合可以由执行指定功能或行动的专用的基于硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合实现。
如本领域中的技术人员从先前的详细描述及从附图和权利要求将认识到的，可以对本发明的优选实施例做出修改和变化而不偏离在所附的权利要求中限定的本发明的范围。

Claims (21)

1.一种用于无线功率发射的方法，包括：
·确定包括第一接收器和第二接收器的接收器组；
·响应于确定所述接收器组，基于以下内容确定多个发射参数集合：
·与所述第一接收器相关联的第一目标函数；和
·与所述第二接收器相关联的第二目标函数；
其中，确定所述多个发射参数集合包括，对于所述多个发射参数集合中的每个发射参数集合：基于相应的发射参数集合评估所述第一目标函数和所述第二目标函数；
·基于对所述第一目标函数和所述第二目标函数的评估确定充电计划，所述充电计划包括：
·所述多个发射参数集合中的第一发射参数集合；
·与所述第一发射参数集合相关联的第一占空比；
·第二发射参数集合；和
·与所述第二发射参数集合相关联的第二占空比；和
·在发射器处，基于所述充电计划向所述第一接收器和所述第二接收器无线发射功率；
其中，基于所述相应的发射参数集合评估所述第一目标函数和所述第二目标函数包括：
·在所述发射器处，在相应的时间间隔内，基于所述相应的发射参数集合发射功率；
·在所述第一接收器处，在所述相应的时间间隔期间，接收由所述发射器发射的功率；
·确定在所述相应的时间间隔期间在所述第一接收器处接收的相应的第一功率量；
·基于所述相应的第一功率量评估所述第一目标函数；
·在所述第二接收器处，在所述相应的时间间隔期间，接收由所述发射器发射的功率；
·确定在所述相应的时间间隔期间在所述第二接收器处接收的相应的第二功率量；和
·基于所述相应的第二功率量评估所述第二目标函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述充电计划无线发射功率包括：
·在整个第一时间间隔内，基于所述第一发射参数集合进行发射；和
·在整个第二时间间隔内，基于所述第二发射参数集合进行发射；
其中，第一时间间隔持续时间与第二时间间隔持续时间的持续时间比率实质上等于所述第一占空比与所述第二占空比的占空比比率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个发射参数集合包括所述第二发射参数集合。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
·确定包括第三接收器的第二接收器组；和
·响应于确定所述第二接收器组，基于与所述第三接收器相关联的第三目标函数确定第二多个发射参数集合；
其中：
·所述第二多个发射参数集合包括所述第二发射参数集合；和
·所述充电计划还基于对所述第三目标函数的评估而被确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
·所述第二接收器组还包括第四接收器；
·第二多个发射参数集合还基于与所述第四接收器相关联的第四目标函数来确定；和
·所述充电计划还基于对所述第三目标函数和所述第四目标函数的评估来确定。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二接收器组还包括所述第二接收器。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
·确定与所述第一接收器相关联的第一输送能量目标量；和
·确定与所述第二接收器相关联的第二输送能量目标量；
其中，所述充电计划还基于所述第一输送能量目标量和所述第二输送能量目标量来确定。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述充电计划包括使用离散优化算法来最小化满足所述第一输送能量目标量和所述第二输送能量目标量所需的预期功率发射时间。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个发射参数集合为所述第一目标函数和所述第二目标函数定义帕累托非支配集。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述多个发射参数集合还包括基于所述第一目标函数和所述第二目标函数以及帕累托模拟退火算法来执行搜索。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述搜索还基于多目标粒子群优化算法来执行。
12.根据权利要求1所述的方法，其中：
·所述发射器包括多个发射元件；和
·与所述多个发射参数集合相关联的发射参数空间对于所述多个发射元件中的每个发射元件包括以下至少一个：相应的相位参数，和相应的振幅参数。
13.一种用于无线功率发射的方法，包括：
·确定包括第一接收器和第二接收器的第一接收器组；
·确定包括第三接收器的第二接收器组；
·响应于确定所述第一接收器组，基于以下内容确定第一多个发射参数集合：
·与所述第一接收器相关联的第一目标函数；和
·与所述第二接收器相关联的第二目标函数；
其中，确定所述第一多个发射参数集合包括，对于所述第一多个发射参数集合中的每个发射参数集合：基于相应的发射参数集合评估所述第一目标函数和所述第二目标函数；
·响应于确定所述第二接收器组，基于与所述第三接收器相关联的第三目标函数确定第二多个发射参数集合；其中，确定所述第三多个发射参数集合包括，对于所述第二多个发射参数集合中的每个发射参数集合，基于相应的发射参数集合评估所述第三目标函数；
·基于对所述第一目标函数、所述第二目标函数和所述第三目标函数的评估来确定充电计划，所述充电计划包括：
·所述第一多个发射参数集合中的第一发射参数集合；
·与所述第一发射参数集合相关联的第一占空比；
·所述第二多个发射参数集合中的第二发射参数集合；和
·与所述第二发射参数集合相关联的第二占空比；和
·在发射器处，基于所述充电计划向所述第一接收器和所述第二接收器无线发射功率。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，基于相应的发射参数集合评估所述第一目标函数和所述第二目标函数包括：
·在所述发射器处，在整个相应的第一时间间隔内，基于相应的发射参数集合发射功率；
·在所述相应的第一时间间隔期间，在所述第一接收器处，接收由所述发射器发射的功率；
·确定在所述相应的第一时间间隔期间在所述第一接收器处接收的相应的第一功率量；
·基于所述相应的第一功率量评估所述第一目标函数；
·在所述相应的第一时间间隔期间，在所述第二接收器处，接收由所述发射器发射的功率；
·确定在所述相应的第一时间间隔期间在所述第二接收器处接收的相应的第二功率量；和
·基于所述相应的第二功率量评估所述第二目标函数。
15.根据权利要求14所述的方法，其中：
·所述第一目标函数与所述第一功率量成比例；和
·所述第二目标函数与所述第二功率量成比例。
16.根据权利要求13所述的方法，其中：
·所述第二接收器组还包括所述第一接收器；和
·所述第二多个发射参数集合还基于所述第一目标函数来确定。
17.根据权利要求16所述的方法，其中：
·所述第一多个发射参数集合为所述第一目标函数和所述第二目标函数定义帕累托非支配集；和
·所述第二多个发射参数集合为所述第一目标函数和所述第三目标函数定义帕累托非支配集。
18.根据权利要求13所述的方法，其中：
·所述第二接收器组还包括第四接收器；和
·所述第二多个发射参数集合还基于与所述第四接收器相关联的第四目标函数来确定。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，确定所述第一接收器组包括：
·基于所述第一目标函数，在与所述第一多个发射参数集合和所述第二多个发射参数集合相关联的发射参数空间上执行第一最优搜索；
·基于所述第一最优搜索，确定第一优化参数值集合；
·基于所述第二目标函数，在所述发射参数空间上执行第二最优搜索；
·基于所述第二最优搜索，确定第二优化参数值集合；
·基于所述第三目标函数，在所述发射参数空间上执行第三最优搜索；
·基于所述第三最优搜索，确定第三优化参数值集合；
·确定在所述发射参数空间中在所述第一优化参数值集合和所述第三优化参数值集合之间的第一距离；
·确定在所述发射参数空间中在所述第二优化参数值集合和所述第三优化参数值集合之间的第二距离；
·确定在所述发射参数空间中在所述第一优化参数值集合和所述第二优化参数值集合之间的第三距离；
·确定所述第三距离是所述第一距离、所述第二距离、和所述第三距离中最短的距离；和
·基于确定所述第三距离是最短距离，为所述第一接收器组选择所述第一接收器和所述第二接收器。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，确定所述第一接收器组包括：
·基于所述第一目标函数，在与所述第一多个发射参数集合和所述第二多个发射参数集合相关联的发射参数空间上执行最优搜索；
·基于所述最优搜索，确定优化参数值集合；
·基于所述优化参数值集合评估所述第二目标函数和所述第三目标函数，其中，第二目标函数值超过第三目标函数值；
·基于所述第二目标函数值超过所述第三目标函数值，为所述第一接收器组选择所述第一接收器和所述第二接收器。
21.一种用于无线功率发射的系统，包括发射器，所述发射器包括多个发射元件，所述发射器被配置为：
·确定包括第一接收器和第二接收器的接收器组；
·响应于确定所述接收器组，基于以下内容确定多个发射参数集合：
·与所述第一接收器相关联的第一目标函数；和
·与所述第二接收器相关联的第二目标函数；
其中，确定所述多个发射参数集合包括，对于所述多个发射参数集合中的每个发射参数集合：基于相应的发射参数集合评估所述第一目标函数和所述第二目标函数；
·基于对所述第一目标函数和所述第二目标函数的评估确定充电计划，所述充电计划包括：
·所述多个发射参数集合中的第一发射参数集合；
·与所述第一发射参数集合相关联的第一占空比；
·所述第二发射参数集合；和
·与所述第二发射参数集合相关联的第二占空比；和
·基于所述充电计划控制所述多个发射元件进行发射；
其中，基于相应的发射参数集合评估所述第一目标函数和所述第二目标函数包括：
·在所述发射器处，在整个相应的时间间隔内，基于所述相应的发射参数集合控制所述多个发射元件发射功率；
·在所述第一接收器处，在所述相应的时间间隔期间，接收由所述发射器发射的功率；
·确定在所述相应的时间间隔期间在所述第一接收器处接收的相应的第一功率量；
·基于所述相应的第一功率量评估所述第一目标函数；
·在所述第二接收器处，在所述相应的时间间隔期间，接收由所述发射器发射的功率；
·确定在所述相应的时间间隔期间在所述第二接收器处接收的相应的第二功率量；和
·基于所述相应的第二功率量评估所述第二目标函数。
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