CN115411847A - 一种无线充电系统、装置及待充电设备 - Google Patents

一种无线充电系统、装置及待充电设备 Download PDF

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CN115411847A CN202110595767.3A CN202110595767A CN115411847A CN 115411847 A CN115411847 A CN 115411847A CN 202110595767 A CN202110595767 A CN 202110595767A CN 115411847 A CN115411847 A CN 115411847A
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杜志侠
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金正勋
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Abstract

本申请实施例提供一种无线充电系统、装置及待充电设备,用以提高无线充电的功率转换效率。本申请提供的无线充电系统中,无线充电装置在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息和用于指示电磁波信号的波形的波形参数;根据信道信息和波形参数生成目标电磁波信号,并通过传输信道向待充电设备发送目标电磁波信号;其中,信道信息包括通过传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;待充电设备将接收到的目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号进行充电。无线充电装置确定出的目标电磁波信号能够适应信道传输,提升无线充电的功率转换效率;并且无需提前获知信道信息以及待充电设备的结构信息,提升无线充电方法的实用性。

Description

一种无线充电系统、装置及待充电设备
技术领域
本申请涉及无线充电领域,尤其涉及一种无线充电系统、装置及待充电设备。
背景技术
无线充电技术是指利用电磁波搭载能量,为待充电设备进行充电,无线充电技术的发展使得充电不再必须依靠充电线缆,满足了人们对充电自由度的需求。
在无线充电系统中,待充电设备在接收到电磁波信号后,将电磁波信号转换为电能,进而为待充电设备充电。研究发现,峰均功值比(peak to average power ratio,PAPR)较高的电磁波信号可以大幅度提高无线充电系统的功率转换效率,但功率转换效率也会受到无线信道以及待充电设备的硬件结构的影响,例如,无线信道会引起电磁波信号的波形失真,降低电磁波信号的PAPR,进而降低功率转换效率;而不同的待充电设备的硬件结构不同,信号接收与转化性能也就不同,进而对功率转换效率造成影响。
目前为提高功率转换效率,一种较为常用的解决方案为,利用已知的信道信息和待充电设备的结构信息,通过优化算法计算出最优波形,以减少电磁波信号在传输过程中的损耗。在实际应用场景下,预先获知信道信息以及待充电设备的结构信息是较难实现的,因此,现有提高无线充电功率转换效率的方法具有局限性。
发明内容
本申请实施例提供一种无线充电系统、装置及待充电设备,用以提高无线充电的功率转换效率。
第一方面,本申请提供一种无线充电系统,所述无线充电系统包括无线充电装置和待充电设备;
所述无线充电装置,用于在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和所述待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号,并通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述目标电磁波信号;
所述待充电设备,用于通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述目标电磁波信号;将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
本申请实施例提供的无线充电系统中,无线充电装置能够在一个充电周期内,确定包含通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延的信道信息,以及用于指示电磁波信号波形的波形参数,进而能够根据信道信息和波形参数发送目标电磁波信号,使得发送的目标电磁波信号能够适应信道传输,提升无线充电的功率转换效率。并且该方法无需提前获知信道信息以及待充电设备的结构信息,只需在一个充电周期内确定信道信息以及波形参数,提升无线充电方法的实用性。
在一种可能的设计中,获取用于指示电磁波信号波形的波形参数时,具体用于:在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
通过该设计,无线充电装置无需获知接收端的硬件结构以计算波形参数,而可以从预先设定的至少一个候选波形参数中选择波形参数,进而提升确定波形参数的效率。
所述无线充电装置还用于:所述无线充电装置,在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第一测量结果;所述第一测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第一测试信号的信号质量进行测量得到的;根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数;
所述待充电设备还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述至少一个第一测试信号;测量所述至少一个第一测试信号的信号质量;根据所述至少一个第一测试信号的信号质量生成所述第一测量结果,并通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第一测量结果。
通过该设计,无线充电装置可以根据至少一个候选波形参数确定至少一个第一测试信号,每个第一测试信号对应一个候选波形参数,待充电设备可以根据接收到至少一个第一测试信号的信号质量生成第一测量结果,将第一测量结果发送给无线充电装置,以辅助无线充电装置从至少一个候选波形参数中确定波形参数,通过该方法得到的波形参数确定的目标电磁波信号能够更适应当前的传输信道传输,提升功率转换效率。
在一种可能的设计中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述无线充电装置,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:根据所述第一测量结果中包含的所述至少一个第一测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数;
或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号;所述无线充电装置,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:确定所述第一指示信息所指示的所述第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数。
通过该设计,第一测量结果中可以包括至少一个第一测试信号的信号质量,或者可以包括用于指示信号质量最高的第一目标测试信号的第一指示信息,从而无线充电装置在接收到的第一测量结果后,能够确定出信号质量最高的第一目标测试信号,进而确定出至少一个候选波形参数中最优的波形参数。
在一种可能的设计中,所述无线充电装置在获取传输信道的信道信息时,具体用于:对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息;或者在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
通过该设计,本申请实施例提供多种确定信道信息的方式,无线充电装置可以进行信道测量获取信道信息或从预设的至少一个候选信道信息中选择信道信息,保证无线充电装置实时获取信道信息,根据该信道信息确定的目标电磁波信号能够适应信道传输,减少目标电磁波信号在传输信道中的损耗。
在一种可能的设计中,所述无线充电装置,在对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送信标信号,所述信标信号用于所述待充电设备进行信道测量;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信道信息;
所述待充电设备还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述信标信号,并根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述待充电设备,还用于:通过所述传输信道向所述无线充电装置发送信标信号,所述信标信号用于所述无线充电装置进行信道测量;
所述无线充电装置,在对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信标信号,并根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
通过以上设计,无线充电装置能够通过信标信号对当前的传输信道的信道信息进行测量,保证获取到的信道信息的准确性,进而减少目标电磁波信号在当前的无线信道传输带来的损耗,提升功率转换效率。
在一种可能的设计中,所述无线充电装置,在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第二测量结果;所述第二测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第二测试信号的信号质量进行测量得到的;根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息;
所述待充电设备还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述至少一个第二测试信号;测量所述至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量;根据所述至少一个第二测试信号的信号质量生成所述第二测量结果,并通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第二测量结果。
在一种可能的设计中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;所述无线充电装置,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:根据所述第二测量结果中包含的所述至少一个第二测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息;
或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号;所述无线充电装置,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:确定所述第二指示信息所指示的所述第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息。
通过以上设计,无线充电装置能够预设至少一个候选信道信息,至少一个第二测试信号与至少一个候选信道信息一一对应,无线充电装置可以向待充电设备发送至少一个第二测试信息,根据待充电设备反馈的第二测量结果,从至少一个候选信道信息中选择信道信息,通过该方式,无需对信道信息进行计算,而是通过对至少一个第二测试信号的信号质量进行测量以确定信道信息,减少待充电设备的计算量,在保证信道信息准确性的同时提升无线充电的效率。
在一种可能的设计中,所述波形参数为在生成所述目标电磁波信号过程中,对所述信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
在一种可能的设计中,所述目标电磁波信号满足下列公式:
Figure BDA0003091015920000041
其中,n表示所述第一频点,wn表示所述目标电磁波信号,
Figure BDA0003091015920000042
表示所述信道信息中包含的所述传输时延,An表示所述信道信息中包含的所述信号衰减,P为所述无线充电装置的总发射功率,β为所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
通过该设计,一组收发天线组合对应一个传输信道,根据本申请实施例提供的无线充电方法可以对多组天线组合对应的多个传输信道,分别确定目标电磁波信号,进而无线充电装置可以通过不同收发天线发送不同的电磁波信号,进而得到期望的信号辐射模式,以实现波束赋形,提高对待充电设备进行无线充电的功率转换效率。
在一种可能的设计中,所述无线充电装置还用于:在获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数之前,通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的充电请求信息;
所述待充电设备还用于:确定当前电量大于或等于发送所述充电请求信息所需电量,通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述充电请求信息。
通过该设计,待充电设备可以在确定自身电量能够用于发送充电请求信息后,向无线充电装置发送充电请求信息,以使无线充电装置确定目标电磁波信号对待充电设备进行高效充电。
第二方面,本申请提供一种无线充电装置,包括信号处理模块、功率信号生成模块和至少一个收发天线;
所述信号处理模块,用于在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和所述待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;
所述功率信号生成模块,用于根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号;
所述至少一个收发天线,用于通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述目标电磁波信号。
在一种可能的设计中,获取用于指示电磁波信号波形的波形参数时,具体用于:在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第一测量结果;所述第一测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第一测试信号的信号质量进行测量得到的;
所述信号处理模块,在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述信号处理模块,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:根据所述第一测量结果中包含的所述至少一个第一测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数;
或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号;所述信号处理模块,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:确定所述第一指示信息所指示的所述第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述信号处理模块,获取传输信道的信道信息时,具体用于:对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息;或者在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送信标信号,所述信标信号用于所述待充电设备进行信道测量;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信标信号;所述信号处理模块,对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;
所述信号处理模块,在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;所述信号处理模块,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:根据所述第二测量结果中包含的所述至少一个第二测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息;
或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号;所述信号处理模块,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:确定所述第二指示信息所指示的所述第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述波形参数为在生成所述目标电磁波信号过程中,对所述信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
在一种可能的设计中,所述目标电磁波信号满足下列公式:
Figure BDA0003091015920000061
其中,n表示所述第一频点,wn表示所述目标电磁波信号,
Figure BDA0003091015920000062
表示所述信道信息中包含的所述传输时延,An表示所述信道信息中包含的所述信号衰减,P为所述无线充电装置的总发射功率,β为所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:在所述信号处理模块获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数之前,通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的充电请求信息。
第三方面,本申请提供一种待充电设备,包括收发天线和功率接收模块;
所述至少一个收发天线,用于通过传输信道接收无线充电装置发送的目标电磁波信号;所述目标电磁波信号是所述无线充电装置根据获取到的传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数生成的;
所述功率接收模块,用于将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第一测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第一测量结果在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数;
所述功率接收模块还用于:测量所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述待充电设备还包括信号处理模块,所述信号处理模块用于:根据所述至少一个第一测试信号的信号质量生成所述第一测量结果。
在一种可能的设计中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的信标信号;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述信道信息;
所述信号处理模块还用于:根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道向所述无线充电装置发送信标信号,所述信标信号用于所述无线充电装置进行信道测量。
在一种可能的设计中,所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第二测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第二测量结果在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息;
所述功率接收模块还用于:测量所述至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量;
所述信号处理模块还用于:根据所述至少一个第二测试信号的信号质量生成所述第二测量结果。
在一种可能的设计中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号。
在一种可能的设计中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种可能的设计中,所述信号处理模块还用于:确定当前电量大于或等于发送所述充电请求信息所需电量;
所述至少一个收发天线还用于:通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述充电请求信息。
第四方面,本申请实施例提供一种无线充电方法,应用于无线充电装置,该方法包括:
在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和所述待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;
根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号,并通过所述收发天线1801通过所述传输信道向待充电设备发送所述目标电磁波信号。
在一种可能的设计中,所述获取用于指示电磁波信号波形的波形参数,包括:在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数,包括:
通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第一测量结果;所述第一测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第一测试信号的信号质量进行测量得到的;根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数,包括:根据所述第一测量结果中包含的所述至少一个第一测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数;
或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号;所述根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数,包括:确定所述第一指示信息所指示的所述第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述在获取传输信道的信道信息,包括:对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息;或者在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述在对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息,包括:通过所述传输信道向所述待充电设备发送信标信号,所述信标信号用于所述待充电设备进行信道测量;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信道信息;
在一种可能的设计中,所述对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息,包括:通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信标信号,并根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息,包括:通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第二测量结果;所述第二测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第二测试信号的信号质量进行测量得到的;根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;所述根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息,包括:根据所述第二测量结果中包含的所述至少一个第二测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息;或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号;所述根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息,包括:确定所述第二指示信息所指示的所述第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述波形参数为在生成所述目标电磁波信号过程中,对所述信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
在一种可能的设计中,所述目标电磁波信号满足下列公式:
Figure BDA0003091015920000081
其中,n表示所述第一频点,wn表示所述目标电磁波信号,
Figure BDA0003091015920000082
表示所述信道信息中包含的所述传输时延,An表示所述信道信息中包含的所述信号衰减,P为所述无线充电装置的总发射功率,β为所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种可能的设计中,在获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数之前,所述方法还包括:通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的充电请求信息。
第五方面,本申请实施例提供一种无线充电方法,应用于待充电设备,该方法包括:
通过传输信道接收无线充电装置发送的目标电磁波信号;所述目标电磁波信号是所述无线充电装置根据获取到的传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数生成的;将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:通过所述传输信道接收无线充电装置发送的至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;测量所述至少一个第一测试信号的信号质量;根据所述至少一个第一测试信号的信号质量生成所述第一测量结果;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第一测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第一测量结果在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种可能的设计中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的信标信号;根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:通过所述传输信道向所述无线充电装置发送信标信号,所述信标信号用于所述无线充电装置进行信道测量。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;测量所述至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量;根据所述至少一个第二测试信号的信号质量生成所述第二测量结果;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第二测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第二测量结果在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种可能的设计中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号。
在一种可能的设计中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:确定当前电量大于或等于发送所述充电请求信息所需电量;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述充电请求信息。
第六方面,本申请实施例提供一种无线充电装置,包括收发天线和至少一个处理器,所述至少一个处理器与至少一个存储器耦合,所述至少一个处理器用于读取所述至少一个存储器所存储的指令,以执行上述第四方面提供的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种待充电设备,包括收发天线和至少一个处理器,所述至少一个处理器与至少一个存储器耦合,所述至少一个处理器用于读取所述至少一个存储器所存储的指令,以执行上述第五方面提供的方法。
附图说明
图1为一种无线充电系统的架构图;
图2为一种高PAPR的随机信号和等幅连续波信号的功率转换效率示意图;
图3为一种电磁波信号在无线信道传输过程中PAPR的变化示意图;
图4为本申请实施例提供的一种无线充电方法的交互流程图;
图5为本申请实施例一种广播式发电的信号辐射方式以及波束赋形后的信号辐射方式示意图;
图6为本申请实施例提供的一种充电周期示意图;
图7为本申请实施例提供的一种确定波形参数的方法流程图;
图8为本申请实施例提供的第一种确定信道信息的方式流程图;
图9为本申请实施例提供的第二种确定信道信息的方式流程图;
图10为本申请实施例提供的第三种确定信道信息的方法流程图;
图11为本申请实施例提供的一种无线充电装置和待充电设备的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的第一种无线充电装置和待充电设备之间传输的电磁波信号的帧结构示意图;
图13为本申请实施例提供的第一种无线充电方法实例的流程图;
图14为本申请实施例提供的第二种无线充电装置和待充电设备之间传输的电磁波信号的帧结构示意图;
图15为本申请实施例提供的第二种无线充电方法实例的流程图;
图16为本申请实施例提供的第三种无线充电装置和待充电设备之间传输的电磁波信号的帧结构示意图;
图17为本申请实施例提供的第三种无线充电方法实例的流程图;
图18为本申请实施例提供的一种无线充电装置的结构示意图;
图19为本申请实施例提供的一种待充电设备的结构示意图;
图20a为本申请实施例第一种待充电设备结构示意图以及对该待充电设备进行无线充电时,不同候选波形参数对应的功率转换效率图;
图20b为本申请实施例第二种待充电设备结构示意图以及对该待充电设备进行无线充电时,不同候选波形参数对应的功率转换效率图。
具体实施方式
为了方便理解本申请实施例,下面介绍与本申请实施例相关的术语:
无线充电技术,是指利用电磁波搭载能量,为待充电设备进行充电。具体来说,无线充电装置可以通过收发天线发射电磁波,电磁波在空气中传输,待充电设备能够通过收发天线接收电磁波,并将电磁波转换为直流信号,从而利用转换后的电能为待充电设备进行充电。无线充电能够达到米级的传输距离,因此,利用电磁波进行无线充电的技术还可以称为远距无线充电技术。
图1为一种无线充电系统的架构图,参考图1,该无线充电系统包括无线充电装置和至少一个待充电设备,例如图1中以三个待充电设备(设备1,设备2以及设备3)为例示出。可选的,本申请实施例中无线充电装置可以为充电基站等设备,待充电设备可以为手机、平板电脑、可穿戴设备(例如,手表、手环、头盔、耳机等)、车载设备、增强现实(augmentedreality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)、智能家居设备(例如,智能电视,智能音箱,智能摄像头等)等终端设备,还可以为各种应用对应的物联网(internet of things,IOT)设备。
在无线充电过程中,无线充电装置可以向待充电设备发送电磁波信号,待充电设备接收到电磁波信号后,将电磁波信号转换为直流信号,进而为待充电设备充电。
在无线充电技术中,如何提高将电磁波信号转换为直流信号的功率转换效率是一个至关重要的问题。研究发现,具有较高PAPR的电磁波信号可以大幅度提高无线充电系统的功率转换效率。图2为一种高PAPR的随机信号和等幅连续波信号的功率转换效率示意图,其中,实线表示高PAPR的随机信号的功率转换效率,虚线表示等幅连续波信号的功率转换效率,从图2中可以看出,输入功率相同时,具有高PAPR的随机信号的功率转换效率要高于等幅连续波信号的功率转换效率,则提高电磁波信号的PAPR是提高无线充电转换效率的一种有效方式。
电磁波信号在无线信道传输过程中,电磁波信号会发生波形失真,从而导致电磁波信号的PAPR下降。图3为一种电磁波信号在无线信道传输过程中PAPR的变化示意图;其中,虚线表示原始发送的电磁波信号的波形,实线表示经过无线信道传输后的电磁波信号的波形,从图3可以看出,电磁波信号在经过无线信道传输后,电磁波信号的波形发生失真,会导致电磁波信号的PAPR下降,进一步影响无线充电的功率转换效率。
另外,功率转换效率也会受到待充电设备的硬件结构的影响,不同的待充电设备的硬件结构不同,信号接收与转化性能也就不同,进而对功率转换效率造成影响。
目前一种较为常用的提高功率转换效率解决方案为:利用已知的信道信息和待充电设备的结构信息,通过优化算法计算出最优波形,以减少电磁波信号在传输过程中的损耗。但在实际应用场景下,信道信息会收到各种因素影响而发生变化,提前获知信道信息可能会存在较大的误差。另外,待充电设备的种类、开发厂商众多,不同的待充电设备具有不同的结构,提前获知每一种待充电设备的结构信息也是较难实现的,因此,现有提高无线充电功率转换效率的方法具有局限性。
基于上述问题,本申请实施例提供一种无线充电方法,用以提高无线充电的功率转换效率。该方法可以应用于图1所示的无线充电系统,下面参阅图4所示的一种无线充电方法的流程图,对该方法进行具体说明。
S401:无线充电装置进行广播式发电,发送广播充电信号;待充电设备接收到广播充电信号。
其中,广播式发电是指无线充电装置不对发送的电磁波信号进行波束赋形或波形优化处理。当无线充电装置的收发天线为收发天线阵列时,波束赋形是指通过调整收发天线阵列的参数,使得某些角度的信号获得相长干涉,而另一些角度的信号获得相消干涉,进而得到期望的信号辐射模式。例如,图5示出了广播式发电的信号辐射方式以及波束赋形后的信号辐射方式,可以看出,在广播式发电阶段中,无线充电装置发送的电磁波信号是不针对于某一个待充电设备的。波形优化处理是指通过调整发送的电磁波信号的波形参数,以减少电磁波信号在无线信道中传输时的损耗。例如,本申请实施例提供的无线充电方法可以视为一种结合波束赋形以及波束优化的无线充电方法。
在广播式发电阶段,无线充电装置可以通过广播方式发送广播充电信号,在无线充电设备发送的广播充电信号的传输范围内的待充电设备均可以接收到无线充电装置发送的广播充电信号。
S402:待充电设备判断自身电量是否大于发送充电请求信息所需的电量,若是,进入步骤S404;否则,进入步骤S403。
可选的,待充电设备向无线充电装置发送的充电请求信息例如可以为待充电设备发送的确认应答响应(acknowledge character,ACK),该ACK用于表示待充电设备接收到无线充电装置发送的广播充电信号。
S403:待充电设备将接收到的广播充电信号转换为直流信号,对待充电设备进行低效充电。
可以理解的是,由于无线充电装置发送广播充电信号是不对发送的电磁波信号进行波束赋形和波形优化的,则待充电设备能够接收到的广播充电信号功率并不高,但此时待充电设备的自身电量并不足以支持待充电设备向无线充电装置发送充电请求信息,因此待充电设备需要将接收到的广播充电信号转换为直流信号,对待充电设备进行低效充电,直至待充电设备的电量大于发送充电请求信息所需的电量。
S404:待充电设备向无线充电装置发送充电请求信息;无线充电装置接收待充电设备发送的充电请求信息。
S405:无线充电装置在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数,并根据信道信息和波形参数生成目标电磁波信号。
其中,传输信道为在第一频点下的无线充电装置和所述待充电设备之间的信道,第一频点可以为预先划分的频点,例如预先划分N个频点,N为大于或等于1的正整数。无线充电装置和待充电设备之间的传输信道为无线充电装置和待充电设备之间用于传输电磁波信号的媒介,具体来说,无线充电装置通过发射天线发送电磁波信号,电磁波信号通过传输信道传输给待充电设备,待充电设备通过接收天线接收电磁波信号。可以理解的是,由于实际承载信号的传输信道不是完全理想的传输信道,电磁波信号在传输信道进行传输时,均会产生信号衰减以及延时,传输信道的信道信息包括通过传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延。
波形参数为用于指示电磁波信号波形的一个参数值,波形参数可以为一个常数值。
举例来说,目标电磁波信号可以满足公式1:
Figure BDA0003091015920000121
其中,n表示第一频点,wn表示目标电磁波信号,0<n≤N;
Figure BDA0003091015920000122
表示信道信息中包含的传输时延,An表示信道信息中包含的信号衰减,P为无线充电装置的总发射功率,β为波形参数。
通过公式1可以看出,波形参数β可以为在生成目标电磁波信号过程中,对信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
通过前述介绍可知,传输信道的信道信息是会发生变化的,则本申请实施例中设定一个充电周期,在一个充电周期内,无线充电装置生成目标电磁波信号,并向待充电设备发送目标电磁波信号,待充电设备可以将接收到的目标电磁波信号转换为直流信号,进而对待充电设备进行充电。在一个充电周期结束后,下一个充电周期开始时,无线充电装置可以重新确定信道信息以及波形参数并生成目标电磁波信号,以保证发送的目标电磁波信号能够实时适应传输信道,以减少目标电磁波信号在传输信道进行传输时的信号损耗和传输时延。
一种可选的实施方式中,一个充电周期可以包括目标电磁波信号确定阶段以及无线传能阶段。例如,图6为一种充电周期示意图,无线充电装置在目标电磁波信号确定阶段确定信道信息和波形参数,并根据信道信息和波形参数确定目标电磁波信号。无线充电装置在无线传能阶段向待充电设备发送目标电磁波信号,待充电设备可以在无线传能阶段将接收到的目标电磁波信号转换为直流信号,从而为待充电设备充电。
可选的,无线充电装置在确定信道信息和波形参数之后,可以根据上述公式1生成目标电磁波信号。
S406:无线充电装置通过传输信道向待充电设备发送目标电磁波信号。
S407:待充电设备将目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号进行充电。
进一步地,通过公式1可以看出,在S405中,无线充电装置在生成目标电磁波信号之前,需要确定的参数包括信道信息以及波形参数。下面对本申请实施例中无线充电装置确定波形参数的方法进行介绍:
图7为本申请实施例提供的一种确定波形参数的方法流程图,该方法包括以下步骤:
S701:无线充电装置通过传输信道向待充电设备发送至少一个第一测试信号,待充电设备接收无线充电装置通过传输信道发送的至少一个第一测试信号。
可选的,可以预先设定至少一个候选波形参数,该至少一个候选波形参数可以根据无线充电装置存储的历史波形参数确定,或者可以根据技术人员的经验设置。至少一个候选波形参数与至少一个第一测试信号一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的。另外,根据公式1可知,电磁波信号可以由信道信息和波形参数确定,则可以预先设定一个信道信息,例如将设定的衰减和时延作为至少一个第一测试信号对应的信道信息。
S702:待充电设备测量每个第一测试信号的信号质量,并根据每个第一测试信号的信号质量生成第一测量结果。
其中,待充电设备测量每个第一测试信号的信号质量可以为测量每个第一测试信号的接收功率。第一测量结果中包含至少一个第一测试信号中每个第一测试信号的信号质量,或第一测量结果中包含第一指示信息,第一指示信息用于指示至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号。
一种可选的实施方式中,待充电设备可以对接收到的每一个第一测试信号的信号质量进行测量,并根据测量得到的至少一个第一测试信号的信号质量生成第一测量结果。待充电设备可以直接将每个第一测试信号的信号质量作为第一测量结果,例如,待充电设备每接收到一个第一测试信号,测量该第一测试信号的信号质量,并将该第一测试信号的信号质量作为第一测量结果;或者待充电设备可以在接收到至少一个第一测试信号,并对至少一个第一测试信号分别测量得到至少一个第一测试信号的信号质量后,将至少一个第一测试信号中所有第一测试信号的信号质量作为第一测量结果。
又一种可选的实施方式中,待充电设备可以对接收到的每个第一测试信号的信号质量进行测量,将至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一测试信号作为第一目标测试信号,并第一目标测试信号的标识作为第一指示信息,第一测量结果中可以包括第一指示信息。
S703:待充电设备通过传输信道向无线充电装置发送第一测量结果,无线充电装置通过传输信道接收待充电设备发送的第一测量结果。
可选的,当第一测量结果中包括至少一个第一测试信号中每个第一测试信号的信号质量时,待充电设备可以在每接收到一个第一测试信号,并测量得到该第一测试信号的信号质量后,将该第一测试信号的信号质量作为第一测量结果,并将第一测量结果发送给无线充电装置,也即待充电设备需要向无线充电装置发送至少一个第一测量结果;或者,待充电设备可以在接收到至少一个第一测试信号,测量得到至少一个第一测试信号的信号质量后,将至少一个第一测试信号的信号质量作为第一测量结果,也即待充电设备在接收到全部第一测试信号后,向无线充电装置发送第一测量结果。
需要说明的是,第一测量结果包括一个第一测试信号的信号质量或全部第一测试信号的信号质量均为本申请实施例提供的示例性说明,第一测量结果还可以包含设定数量的第一测试信号的信号质量,则待充电设备可以将全部第一测试信号的信号质量分为多个第一测量结果向无线充电装置进行反馈,也就是说,本申请实施例对待充电设备发送第一测量结果的方式并不做限定,凡是可以用于向无线充电装置反馈至少一个第一测试信号的信号质量的方法均适用。
S704:无线充电装置根据第一测量结果在预设的至少一个候选波形参数中选择波形参数。
一种可选的实施方式中,当第一测量结果中包括至少一个第一测试信号中每个第一测试信号的信号质量时,无线充电装置根据第一测量结果确定至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号,并将第一目标测试信号对应的候选波形参数作为波形参数。例如,当信号质量为接收功率时,无线充电装置可以将接收功率最大的第一测试信号对应的候选波形参数作为波形参数。
又一种可选的实施方式中,当第一测量结果中包括第一指示信息时,无线充电装置可以确定第一指示信息所指示的第一目标测试信号,并将第一目标测试信号对应的候选波形参数作为波形参数。
下面对本申请实施例中无线充电装置确定信道信息的几种方式分别进行介绍:
方式一
图8为本申请实施例提供的第一种确定信道信息的方式流程图,该方式包括以下步骤:
S801:无线充电装置通过传输信道向待充电设备发送信标信号,待充电设备通过传输信道接收无线充电装置发送的信标信号。
可选的,信标信号用于待充电设备进行信道测量,信道信标可以为一个预配置或协议约定的电磁波信号。
S802:待充电设备根据接收到的信标信号进行信道测量,得到信道信息。
可选的,待充电设备接收到信标信号后,根据预配置或协议约定的无线充电装置原始发送的信标信号以及接收到的信标信号计算无线信道传输过程中的衰减和时延,并将确定出的衰减和时延作为信道信息。
需要说明的是,待充电设备可以根据信道测算方法计算信道信息,例如,信道测算方法包括最小二乘(least square,LS)信道估计,最小均方误差(minimum mean squareerror,MMSE)信道估计,及最大似然(maximum likelihood,ML)信道估计等等,以LS信道估计方法为例,待充电设备可以根据下列公式确定信道信息:
Figure BDA0003091015920000151
其中,
Figure BDA0003091015920000152
为根据LS信道估计方法得到的信道信息,X为无线充电装置发送的信标信号,Y为待充电设备接收到的信标信号。
S803:待充电设备通过传输信道将信道信息发送给无线充电装置,无线充电装置通过传输信道接收待充电设备发送的信道信息。
一种可选的实施方式中,待充电设备可以通过信道反馈信号向无线充电装置发送信道信息。
方式二
图9为本申请实施例提供的第二种确定信道信息的方式流程图,该方式包括以下步骤:
S901:待充电设备通过传输信道向无线充电装置发送信标信号,无线充电装置通过传输信道接收待充电设备发送的信标信号。
S902:无线充电装置根据接收到的信标信号进行信道测量,得到信道信息。
需要说明的是,无线充电装置测量信道信息的方式可以参见方式一中待充电设备测量信道信息的方式,重复之处不再赘述。
方式三
图10为本申请实施例提供的第三种确定信道信息的方法流程图,该方式包括以下步骤:
S1001:无线充电装置通过传输信道向待充电设备发送至少一个第二测试信号,待充电设备通过传输信道接收无线充电装置发送的至少一个第二测试信号。
可选的,可以预先设定至少一个候选信道信息,该至少一个候选信道信息可以根据无线充电装置保存的历史信道信息确定,或者可以根据技术人员的经验设置。至少一个候选信道信息与至少一个第二测试信号一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的。另外,根据公式1可知,电磁波信号由信道信息和波形参数确定,则可以预先设定一个波形参数,例如设定至少一个第二测试信号对应的波形参数β均为1,则每个第二测试信号对应一个候选信道信息,且每个第二测试信号的波形参数β=1。
S1002:待充电设备测量每个第二测试信号的信号质量,并根据每个第二测试信号的信号质量生成第二测量结果。
其中,待充电设备测量每个第二测试信号的信号质量可以为测量每个第二测试信号的接收功率。第二测量结果中包含至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量,或第二测量结果中包含第二指示信息,第二指示信息用于指示至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号。
一种可选的实施方式中,待充电设备可以对接收到的每一个第二测试信号的信号质量进行测量,并根据测量得到的至少一个第二测试信号的信号质量生成第二测量结果。待充电设备可以直接将每一个第二测试信号的信号质量作为第二测量结果,例如,待充电设备每接收到一个第二测试信号,测量该第二测试信号的信号质量,并将该第二测试信号的信号质量作为第二测量结果;或者待充电设备可以在接收到至少一个第二测试信号,并对至少一个第二测试信号分别测量得到至少一个第二测试信号的信号质量后,将至少一个第二测试信号中全部第二测试信号的信号质量作为第二测量结果。
又一种可选的实施方式中,待充电设备可以对接收到的每一个第二测试信号的信号质量进行测量,将至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二测试信号作为第二目标测试信号,并将第二目标测试信号的标识作为第二指示信息,第二测量结果中可以包含第二指示信息。
S1003:待充电设备通过传输信道向无线充电装置发送第二测量结果,无线充电装置通过传输信道接收待充电设备发送的第二测量结果。
可选的,当第二测量结果中包括至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量时,待充电设备可以在每接收到一个第二测试信号,并测量得到该第二测试信号的信号质量后,将该第二测试信号的信号质量作为第二测量结果,并将第二测量结果发送给无线充电装置,也即待充电设备需要向无线充电装置发送至少一个第二测量结果;或者,待充电设备可以在接收到至少一个第二测试信号,测量得到至少一个第二测试信号的信号质量后,将至少一个第二测试信号的信号质量作为第二测量结果,也即待充电设备在接收到全部第二测试信号后,向无线充电装置发送第二测量结果。
需要说明的是,第二测量结果包括一个第二测试信号的信号质量或全部第二测试信号的信号质量均为本申请实施例提供的示例性说明,第二测量结果还可以包含设定数量的第二测试信号的信号质量,则待充电设备可以将全部第二测试信号的信号质量分为多个第二测量结果向无线充电装置进行反馈,也就是说,本申请实施例对待充电设备发送第二测量结果的方式并不做限定,凡是可以用于向无线充电装置反馈至少一个第二测试信号的信号质量的方法均适用。
S1004:无线充电装置根据第二测量结果在预设的至少一个候选信道信息中选择信道信息。
一种可选的实施方式中,当第二测量结果用于指示至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量时,无线充电装置根据第二测量结果确定至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号,并将第二目标测试信号对应的候选信道信息作为信道信息。
又一种可选的实施方式中,当第二测量结果中包含第二指示信息时,无线充电装置可以确定第二指示信息所指示的第二目标测试信号,并将第二目标测试信号对应的候选信道信息作为信道信息。
另外,本申请一种可选的实施方式中,无线充电装置上的收发天线可以为收发天线阵列,无线充电装置中的一个发射天线以及待充电设备的接收天线组成一个收发天线组合,无线充电装置的收发天线阵列和待充电设备的收发天线构成的至少一个天线组合中,每个天线组合分别对应一个传输信道,每个传输信道中生成目标电磁波信号均可以参见图4所示无线充电方法实施。例如在确定信道信息的方式一中,无线充电装置可以通过无线充电装置的收发天线阵列中的至少一个天线发送至少一个信标信号,待充电设备可以通过收发天线接收至少一个信标信号,则待充电设备可以根据至少一个信标信号进行信道测量后,得到的信道信息中可以包括至少一个传输信道的信道信息,此时信道信息例如可以为:
Figure BDA0003091015920000171
其中,Aij表示信道信息中包含的无线充电装置的天线阵列中包含的M个收发天线中第j个收发天线对应的传输信道在第i个频点上的信号衰减,ψij表示信道信息中包含的第j个收发天线对应的传输信道在第i个频点上的传输时延;实施中可以预先划分得到N个频点,则0<i≤N、0<j≤M。
当无线充电装置接收到上述信道信息
Figure BDA0003091015920000172
后,可以根据以下公式2确定目标电磁波信号:
Figure BDA0003091015920000173
其中,wnm表示在第m个收发天线对应的传输信道上,第n个频点处传输的电磁波信号,0<n≤N、0<m≤M,P为无线充电装置的总发射功率,Amn表示信道信息中包含的第m个收发天线对应的传输信道在第i个频点上的信号衰减,ψmn表示信道信息中包含的第m个收发天线对应的传输信道在第n个频点上的传输时延;β可以为根据图7所示方式确定的波形参数。
通过以上方式,能够分别对无线充电装置的天线阵列中的每个收发天线对应的传输信道确定无线传能阶段发送的电磁波信号,通过不同天线发送不同波形的电磁波信号使得某些角度的电磁波信号获得相长干涉,而另一些角度的电磁波信号获得相消干涉,进而得到期望的信号辐射模式,以实现波束赋形,提高对待充电设备进行无线充电的功率转换效率。
可以理解的是,待充电设备上的收发天线也可以为收发天线阵列,当待充电设备与无线充电装置的收发天线均为收发天线阵列时,信道信息可以为一个三维的信道信息,无线充电装置确定出的目标电磁波信号包括无线充电装置的收发天线阵列中任一收发天线与待充电设备上的收发天线阵列中任一收发天线组成的天线组合对应的传输信道上传输的电磁波信号,而信道信息以及波形参数的确定方式依然可以参考上述实施例所述方法实施,重复之处不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中对确定信道信息和波形参数的先后顺序不做限定,例如,无线充电装置可以根据图7所示方法确定波形参数,再根据图8-图10所述方法中的任一种确定信道信息,或者无线充电装置可以根据图8-图10所述方法中的任一种确定信道信息,再根据图7所示方法确定波形参数。另外,当无线充电装置在先确定信道信息,再确定波形参数时,在生成至少一个第一测试信号时,无线充电装置可以将信道信息作为至少一个第一测试信号对应的信道信息。同样的,当无线充电装置先确定波形参数,再确定信道信息时,若采用图10所示的方式三确定信道信息,无线充电装置可以将确定出的波形参数作为至少一个第二测试信号的波形参数。
下面对本申请实施例中一种无线充电装置以及待充电设备的可能的结构进行介绍,图11为本申请实施例提供的一种无线充电装置和待充电设备的结构示意图,可选的,通过对图1所示无线充电系统介绍可知,无线充电装置可以同时对至少一个待充电设备进行无线充电,为方便描述,在图11中以一个待充电设备为例示出。
参考图11,无线充电装置可以包括第一收发天线1101、第一信号处理模块1102以及功率信号生成模块1103,可选的,还可以包括第一通讯模块1104。开关1可以切换至连通第一收发天线1101和第一通讯模块1104,或者开关1可以切换至连通第一收发天线1101和功率信号生成模块1103。需要说明的是,实施中也可以将第一通讯模块1104与区别于第一收发天线1101的单独收发天线连通,通过第一通讯模块1104传递的电磁波信号可以由单独收发天线接收或发送,而无需设置开关1。
下面对无线充电装置中各个模块的功能进行进一步介绍:
第一信号处理模块1102,用于在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和所述待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;
功率信号生成模块1103,用于根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号;
第一收发天线1101,用于通过所述传输信道向待充电设备发送所述目标电磁波信号。
在一种实施方式中,第一信号处理模块1102,获取用于指示电磁波信号波形的波形参数时,具体用于:在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种实施方式中,第一收发天线1101还用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第一测量结果;所述第一测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第一测试信号的信号质量进行测量得到的;
所述第一信号处理模块1102,在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
可选的,第一收发天线1101接收到第一测量结果后,可以将第一测量结果发送给第一通讯模块1104,由第一通讯模块1104将第一测量结果发送给第一信号处理模块1102。
在一种实施方式中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述第一信号处理模块1102,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:根据所述第一测量结果中包含的所述至少一个第一测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数;
或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号;所述第一信号处理模块1102,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:确定所述第一指示信息所指示的所述第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数。
在一种实施方式中,所述第一信号处理模块1102,获取传输信道的信道信息时,具体用于:对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息;或者在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
可选的,第一通讯模块1104还用于:生成所述信标信号,所述信标信号用于所述待充电设备进行信道测量。
在一种实施方式中,第一收发天线1101还用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送信标信号;通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信道信息。
在一种实施方式中,第一收发天线1101还用于:通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信标信号;
所述第一信号处理模块1102,对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
在一种实施方式中,第一收发天线1101还用于:通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;
所述第一信号处理模块1102,在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
可选的,第一收发天线1101接收到第一测量结果后,可以将第一测量结果发送给第一通讯模块1104,由第一通讯模块1104将第一测量结果发送给第一信号处理模块1102。
在一种实施方式中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;所述第一信号处理模块1102,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:根据所述第二测量结果中包含的所述至少一个第二测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息;
或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号;所述第一信号处理模块1102,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:确定所述第二指示信息所指示的所述第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息。
在一种实施方式中,所述波形参数为在生成所述目标电磁波信号过程中,对所述信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
在一种实施方式中,所述目标电磁波信号满足下列公式:
Figure BDA0003091015920000191
其中,n表示所述第一频点,wn表示所述目标电磁波信号,
Figure BDA0003091015920000201
表示所述信道信息中包含的所述传输时延,An表示所述信道信息中包含的所述信号衰减,P为所述无线充电装置的总发射功率,β为所述波形参数。
在一种实施方式中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种实施方式中,所述第一收发天线1101还用于:在所述第一信号处理模块1102获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数之前,通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的充电请求信息。
需要说明的是,功率信号生成模块1103和第一通讯模块1104中均可以包含混叠器、振荡器和功率放大器,用于将以上两个模块中生成的电磁波信号(如目标电磁波信号、至少一个第一测试信号、至少一个第二测试信号以及信标信号)的基带信号处理为能够在无线信道中传输的高频信号,还可以用于将第一收发天线1101接收到的高频信号处理为基带信号。
参考图11,待充电设备可以包括第二收发天线1105以及功率接收模块1106,可选的,还可以包括第二信号处理模块1107以及第二通讯模块1108,开关2可以切换至连通第二收发天线1105和第二通讯模块1108,或者开关2可以切换至连通第二收发天线1105和功率接收模块1103。需要说明的是,实施中也可以将第二通讯模块1108与区别于第二收发天线1105的单独收发天线连通,通过第二通讯模块1108传递的电磁波信号可以由单独收发天线接收或发送,而无需设置开关2。
下面对待充电设备中各个模块的功能进行进一步介绍:
第二收发天线1105,用于通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的目标电磁波信号;所述目标电磁波信号是所述无线充电装置根据获取到的传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数生成的;
功率接收模块1106,用于将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
在一种实施方式中,第二收发天线1105还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第一测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第一测量结果在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数;
功率接收模块1106还用于:测量所述至少一个第一测试信号的信号质量;
第二信号处理模块1107用于:根据所述至少一个第一测试信号的信号质量生成所述第一测量结果。
在一种实施方式中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号。
在一种实施方式中,第二收发天线1105还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的信标信号;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述信道信息;
所述第二信号处理模块1107还用于:根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
在一种实施方式中,第二收发天线1105还用于:通过所述传输信道向所述无线充电装置发送信标信号,所述信标信号用于所述无线充电装置进行信道测量。
可选的,第二通讯模块1108用于:生成所述信标信号。
在一种实施方式中,第二收发天线1105还用于:通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第二测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第二测量结果在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息;
所述功率接收模块1106还用于:测量所述至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量;
所述第二信号处理模块1107还用于:根据所述至少一个第二测试信号的信号质量生成所述第二测量结果。
可选的,第二信号处理模块1107确定第二测量结果后,可以将第二测量结果发送给第二通讯模块1108,由第二通讯模块将第二测量结果发送给第二收发天线1105。
在一种实施方式中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号。
在一种实施方式中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种实施方式中,所述第二信号处理模块1107还用于:确定当前电量大于发送充电请求信息所需电量;
所述第二收发天线1105还用于:向所述无线充电装置发送所述充电请求信息。
需要说明的是,功率接收模块1106和第二通讯模块1108中均可以包含混叠器、振荡器和功率放大器,用于将接收到电磁波信号的基带信号处理为能够在无线信道中传输的高频信号,还可以用于将第二收发天线1105接收到的高频信号处理为基带信号。
下面结合图11所示的无线充电装置和待充电设备的结构,以几个具体实例对本申请实施例提供的无线充电方法进行进一步介绍:
实例1
一种可选的实施方式中,在本申请实施例提供的无线充电系统中,无线充电装置和待充电设备之间传输的电磁波信号的帧结构可以参见图12,图12中以一个充电周期时长为T为例示出,一个充电周期包括目标电磁波信号确定阶段和无线传能阶段,在目标电磁波信号确定阶段,无线充电装置发送信标信号和至少一个第一测试信号,待充电设备向无线充电装置发送信道信息和第一测量结果,无线充电装置根据第一测量结果确定波形参数,并根据信道信息和波形参数确定目标电磁波信号。在无线传能阶段,无线充电装置向待充电设备发送目标电磁波信号,待充电设备接收目标电磁波信号,并将目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号对待充电设备充电。
图13为实例1提供的无线充电方法的流程图,该实例包括以下步骤:
S1301:无线充电装置将开关1切换至第一通讯模块1104,第一通讯模块1104生成信标信号。
S1302:第一通讯模块1104将信标信号发送给第一收发天线1101。
S1303:第一收发天线1101将信标信号发送给待充电设备的第二收发天线1105。
S1304:待充电设备将开关2切换到第二通讯模块1108,第二收发天线1105将信标信号发送给第二通讯模块1108。
S1305:第二通讯模块1108将信标信号发送给第二信号处理模块1107。
S1306:第二信号处理模块1107根据接收到的信标信号以及预配置或协议约定的无线充电装置原始发送的信标信号计算信道信息。
S1307:第二信号处理模块1107将信道信息发送给第二通讯模块1108。
S1308:第二通讯模块1108将信道信息发送给第二收发天线1105。
S1309:第二收发天线1105将信道信息发送给第一收发天线1101。
S1310:第一收发天线1101将信道信息发送给第一通讯模块1104。
S1311:第一通讯模块1104将信道信息发送给第一信号处理模块1102。
S1312:第一信号处理模块1102将信道信息发送给功率信号生成模块1103。
S1313:无线充电装置将开关1切换至功率信号生成模块1103,功率信号生成模块1103根据信道信息和至少一个候选波形参数生成至少一个第一测试信号。
S1314:功率信号生成模块1103将至少一个第一测试信号发送给第一收发天线1101。
S1315:第一收发天线1101将至少一个第一测试信号发送给第二收发天线1105。
S1316:待充电设备将开关2切换至功率接收模块1106,第二收发天线1105将至少一个第一测试信号发送给功率接收模块1106。
S1317:功率接收模块1106对至少一个第一测试信号的接收功率进行测量。
S1318:功率接收模块1106将测量得到的至少一个第一测试信号的接收功率发送给第二信号处理模块1107。
S1319:第二信号处理模块1107根据至少一个第一测试信号的接收功率确定第一测量结果。
一种可选的实施方式中,功率接收模块1106可以在对至少一个第一测试信号的接收功率均测量完成后,将至少一个第一测试信号的接收功率发送给第二信号处理模块1107,第二信号处理模块1107确定至少一个第一测试信号的接收功率中最大的接收功率,将接收功率最大的第一目标测试信号的标识作为第一指示信息,第一测量结果中包含该第一指示信息。
另一种可选的实施方式中,功率接收模块1106在每接收到一个第一测试信号,并测量第一测试信号的接收功率后,将该第一测试信号的接收功率发送给第二信号处理模块1107,第二信号处理模块1107将接收到的第一测试信号的接收功率作为第一测量结果。
S1320:第二信号处理模块1107将第一测量结果发送给第二通讯模块1108。
S1321:第二通讯模块1108将第一测量结果发送给第二收发天线1105。
S1322:第二收发天线1105将第一测量结果发送给第一收发天线1101。
S1323:无线充电装置将开关1切换至第一通讯模块1104,第一收发天线1101将第一测量结果发送给第一通讯模块1104。
S1324:第一通讯模块1104将第一测量结果发送给第一信号处理模块1102。
S1325:第一信号处理模块1102根据第一测量结果从至少一个候选波形参数中选择波形参数。
S1326:第一信号处理模块1102将波形参数发送给功率信号生成模块1103。
S1327:功率信号生成模块1103根据波形参数和信道信息生成目标电磁波信号。
S1328:功率信号生成模块1103将目标电磁波信号发送给第一收发天线1101。
S1329:第一收发天线1101将目标电磁波信号发送给第二收发天线1105。
S1330:第二收发天线1105将目标电磁波信号发送给功率接收模块1106。
S1331:功率接收模块1106将目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号对待充电设备进行充电。
实例2
一种可选的实施方式中,在本申请实施例提供的无线充电系统中,无线充电装置和待充电设备之间传输的电磁波信号的帧结构可以参见图14,图14中以一个充电周期时长为T为例示出,一个充电周期包括目标电磁波信号确定阶段和无线传能阶段,在目标电磁波信号确定阶段,待充电设备发送信标信号,无线充电装置接收待充电设备发送的信标信号并根据接收到的信标信号计算信道信息。无线充电装置发送至少一个第一测试信号,待充电设备接收到至少一个第一测试信号后,确定第一测量结果,并向无线充电装置发送第一测量结果。无线充电装置根据第一测量结果确定波形参数,并根据信道信息和波形参数确定目标电磁波信号。在无线传能阶段,无线充电装置向待充电设备发送目标电磁波信号,待充电设备接收目标电磁波信号,将目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号待充电设备充电。
图15为实例2提供的无线充电方法的流程图,该实例包括以下步骤:
S1501:待充电设备将开关2切换到第二通讯模块1108,第二通讯模块1108生成信标信号。
S1502:第二通讯模块1108将信标信号发送给第二收发天线1105。
S1503:第二收发天线1105将信标信号发送给第一收发天线1101。
S1504:无线充电装置将开关1切换至第一通讯模块1104,第一收发天线1101将信标信号发送给第一通讯模块1104。
S1505:第一通讯模块1104将信标信号发送给第一信号处理模块1102。
S1506:第一信号处理模块1102根据接收到的信标信号以及预配置或协议约定的无线充电装置原始发送的信标信号计算信道信息。
S1507:第一信号处理模块1102将信道信息发送给功率信号生成模块1103。
S1508:无线充电装置将开关1切换至功率信号生成模块1103,功率信号生成模块1103根据信道信息和至少一个候选波形参数生成至少一个第一测试信号。
S1509:功率信号生成模块1103将至少一个第一测试信号发送给第一收发天线1101。
S1510:第一收发天线1101将至少一个第一测试信号发送给第二收发天线1105。
S1511:待充电设备将开关2切换至功率接收模块1106,第二收发天线1105将至少一个第一测试信号发送给功率接收模块1106。
S1512:功率接收模块1106对至少一个第一测试信号的接收功率进行测量。
S1513:功率接收模块1106将测量得到的至少一个第一测试信号的接收功率发送给第二信号处理模块1107。
S1514:第二信号处理模块1107根据至少一个第一测试信号的接收功率确定第一测量结果。
具体可以参见图13所示无线充电方法中S1319确定第一测量结果的方式实施,重复之处不再赘述。
S1515:第二信号处理模块1107将第一测量结果发送给第二通讯模块1108。
S1516:第二通讯模块1108将第一测量结果发送给第二收发天线1105。
S1517:第二收发天线1105将第一测量结果发送给第一收发天线1101。
S1518:无线充电装置将开关1切换至第一通讯模块1104,第一收发天线1101将第一测量结果发送给第一通讯模块1104。
S1519:第一通讯模块1104将第一测量结果发送给第一信号处理模块1102。
S1520:第一信号处理模块1102根据第一测量结果从至少一个候选波形参数中选择波形参数。
S1521:第一信号处理模块1102将波形参数发送给功率信号生成模块1103。
S1522:功率信号生成模块1103根据波形参数和信道信息生成目标电磁波信号。
S1523:功率信号生成模块1103将目标电磁波信号发送给第一收发天线1101。
S1524:第一收发天线1101将目标电磁波信号发送给第二收发天线1105。
S1525:第二收发天线1105将目标电磁波信号发送给功率接收模块1106。
S1526:功率接收模块1106将目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号待充电设备进行充电。
实例3
一种可选的实施方式中,在本申请实施例提供的无线充电系统中,无线充电装置和待充电设备之间传输的电磁波信号的帧结构可以参见图16,图16中以一个充电周期时长为T为例示出,一个充电周期包括目标电磁波信号确定阶段和无线传能阶段,在目标电磁波信号确定阶段,待充电设备发送至少一个第二测试信号,待充电设备接收到至少一个第二测试信号后,确定第二测量结果,并向无线充电装置发送第二测量结果。无线充电装置根据第二测量结果确定信道信息。无线充电装置发送至少一个第一测试信号,待充电设备接收到至少一个第一测试信号后,确定第一测量结果,并向无线充电装置发送第一测量结果。无线充电装置根据第一测量结果确定波形参数,并根据信道信息和波形参数确定目标电磁波信号。在无线传能阶段,无线充电装置向待充电设备发送目标电磁波信号,待充电设备接收目标电磁波信号,将目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号对待充电设备充电。
图17为实例2提供的无线充电方法的流程图,该实例包括以下步骤:
S1701:无线充电装置将开关1切换到功率信号生成模块1103,功率信号生成模块1103根据至少一个候选信道信息确定至少一个第二测试信号。
S1702:功率信号生成模块1103将至少一个第二测试信号发送给第一收发天线1101。
S1703:第一收发天线1101将至少一个第二测试信号发送给第二收发天线1105。
S1704:待充电设备将开关2切换至功率接收模块1106,第二收发天线1105将至少一个第二测试信号发送给功率接收模块1106。
S1705:功率接收模块1106对至少一个第二测试信号的接收功率进行测量。
S1706:功率接收模块1106将测量得到的至少一个第二测试信号的接收功率发送给第一信号处理模块1102。
S1707:第一信号处理模块1102根据至少一个第二测试信号的接收功率确定第二测量结果。
一种可选的实施方式中,功率接收模块1106可以在对至少一个第二测试信号的接收功率均测量完成后,将至少一个第二测试信号的接收功率发送给第二信号处理模块1107,第二信号处理模块1107确定至少一个第二测试信号的接收功率中最大的接收功率,将接收功率最大的第二目标测试信号的标识作为第二指示信息,第二测量结果中包含该第二指示信息。
另一种可选的实施方式中,功率接收模块1106在每接收到一个第二测试信号,并测量第二测试信号的接收功率后,将该第二测试信号的接收功率发送给第二信号处理模块1107,第二信号处理模块1107将接收到的第二测试信号的接收功率作为第二测量结果。
S1708:第一信号处理模块1102将第二测量结果发送给第二通讯模块1108。
S1709:第二通讯模块1108将第二测量结果发送给第二收发天线1105。
S1710:第二收发天线1105将第二测量结果发送给第一收发天线1101。
S1711:无线充电装置将开关1切换至第一通讯模块1104,第一收发天线1101将第二测量结果发送给第一通讯模块1104。
S1712:第一通讯模块1104将第二测量结果发送给第一信号处理模块1102。
S1713:第一信号处理模块1102根据第二测量结果从至少一个候选信道信息中选择信道信息。
S1714:第一信号处理模块1102将信道信息发送给功率信号生成模块1103。
S1715:无线充电装置将开关1切换至功率信号生成模块1103,功率信号生成模块1103根据信道信息和至少一个候选波形参数生成至少一个第一测试信号。
S1716:功率信号生成模块1103将至少一个第一测试信号发送给第一收发天线1101。
S1717:第一收发天线1101将至少一个第一测试信号发送给第二收发天线1105。
S1718:待充电设备将开关2切换至功率接收模块1106,第二收发天线1105将至少一个第一测试信号发送给功率接收模块1106。
S1719:功率接收模块1106对至少一个第一测试信号的接收功率进行测量。
S1720:功率接收模块1106将测量得到的至少一个第一测试信号的接收功率发送给第二信号处理模块1107。
S1721:第二信号处理模块1107根据至少一个第一测试信号的接收功率确定第一测量结果。
具体可以参见图13所示无线充电方法中S1319确定第一测量结果的方式实施,重复之处不再赘述。
S1722:第二信号处理模块1107将第一测量结果发送给第二通讯模块1108。
S1723:第二通讯模块1108将第一测量结果发送给第二收发天线1105。
S1724:第二收发天线1105将第一测量结果发送给第一收发天线1101。
S1725:无线充电装置将开关1切换至第一通讯模块1104,第一收发天线1101将第一测量结果发送给第一通讯模块1104。
S1726:第一通讯模块1104将第一测量结果发送给第一信号处理模块1102。
S1727:第一信号处理模块1102根据第一测量结果从至少一个候选波形参数中选择波形参数。
S1728:第一信号处理模块1102将波形参数发送给功率信号生成模块1103。
S1729:功率信号生成模块1103根据波形参数和信道信息生成目标电磁波信号。
S1730:功率信号生成模块1103将目标电磁波信号发送给第一收发天线1101。
S1731:第一收发天线1101将目标电磁波信号发送给第二收发天线1105。
S1732:第二收发天线1105将目标电磁波信号发送给功率接收模块1106。
S1733:功率接收模块1106将目标电磁波信号转换为直流信号,并根据直流信号对待充电设备进行充电。
基于相同的技术构思,本申请还提供了一种无线充电装置1800,图18为本申请实施例提供的一种无线充电装置1800的结构示意图,所述无线充电装置1800可以为图1所示无线充电系统中的无线充电装置,可以实现图4、图13、图15、图17所示的无线充电方法中无线充电装置的功能。参阅图18所示,所述无线充电装置1800包括:收发天线1801、处理器1802。进一步可选的,还可以包含存储器1803。其中,所述收发天线1801、所述处理器1802以及所述存储器1803之间相互连接。需要说明的是,所述无线充电装置1800可以包含至少一个处理器1802和至少一个存储器1803,图18中以所述无线充电装置1800包含一个处理器1802和一个存储器1803为例示出。
所述收发天线1801,用于接收和发送信号,实现与其他设备之间的通信交互。示例性的,所述收发天线1801可以是包括至少一个收发天线的收发天线阵列。
所述存储器1803用于存储指令,处理器1802用于执行存储器1803存储的指令。存储器1803存储程序代码,且处理器1802可以调用存储器1803中存储的程序代码执行本申请实施例提供的无线充电方法。
所述处理器1802用于在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和所述待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号,并通过所述收发天线1801通过所述传输信道向待充电设备发送所述目标电磁波信号。
在一种实施方式中,所述处理器1802,获取用于指示电磁波信号波形的波形参数时,具体用于:在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种实施方式中,所述处理器1802,在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:
通过所述收发天线1801通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;通过所述收发天线1801通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第一测量结果;所述第一测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第一测试信号的信号质量进行测量得到的;根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种实施方式中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述处理器1802,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:根据所述第一测量结果中包含的所述至少一个第一测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数;
或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号;所述处理器1802,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:确定所述第一指示信息所指示的所述第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数。
在一种实施方式中,所述处理器1802在获取传输信道的信道信息时,具体用于:对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息;或者在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种实施方式中,所述处理器1802在对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:通过所述收发天线1801向所述待充电设备通过所述传输信道发送信标信号,所述信标信号用于所述待充电设备进行信道测量;通过所述收发天线1801接收所述待充电设备通过所述传输信道发送的所述信道信息。
在一种实施方式中,所述处理器1802在对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:通过所述收发天线1801接收所述待充电设备通过所述传输信道发送的所述信标信号,并根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
在一种实施方式中,所述处理器1802在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:通过所述收发天线1801向所述待充电设备通过所述传输信道发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;通过所述收发天线1801接收所述待充电设备通过所述传输信道发送的第二测量结果;所述第二测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第二测试信号的信号质量进行测量得到的;根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种实施方式中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;所述处理器1802,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:根据所述第二测量结果中包含的所述至少一个第二测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息;或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号;所述处理器1802,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:确定所述第二指示信息所指示的所述第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息。
在一种实施方式中,所述波形参数为在生成所述目标电磁波信号过程中,对所述信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
在一种实施方式中,所述目标电磁波信号满足下列公式:
Figure BDA0003091015920000281
其中,n表示所述第一频点,wn表示所述目标电磁波信号,
Figure BDA0003091015920000282
表示所述信道信息中包含的所述传输时延,An表示所述信道信息中包含的所述信号衰减,P为所述无线充电装置的总发射功率,β为所述波形参数。
在一种实施方式中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种实施方式中,所述处理器1802还用于:在获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数之前,通过所述收发天线1801接收所述待充电设备通过所述传输信道发送的充电请求信息。
基于相同的技术构思,本申请还提供了一种待充电设备1900,图19为本申请实施例提供的一种待充电设备1900的结构示意图,所述待充电设备1900可以为图1所示无线充电系统中的待充电设备,可以实现图4、图13、图15、图17所示的无线充电方法中待充电设备的功能。参阅图19所示,所述待充电设备1900包括:收发天线1901、处理器1902。进一步可选的,还可以包含存储器1903。其中,所述收发天线1901、所述处理器1902以及所述存储器1903之间相互连接。需要说明的是,所述待充电设备1900可以包含至少一个处理器1902和至少一个存储器1903,图19中以所述待充电设备1900包含一个处理器1902和一个存储器1903为例示出。
所述收发天线1901,用于接收和发送信号,实现与其他设备之间的通信交互。示例性的,所述收发天线1901可以是包括至少一个收发天线的收发天线阵列。
所述存储器1903用于存储指令,处理器1902用于执行存储器1903存储的指令。存储器1903存储程序代码,且处理器1902可以调用存储器1903中存储的程序代码执行本申请实施例提供的无线充电方法。
所述处理器1902用于通过所述收发天线1901通过传输信道接收无线充电装置发送的目标电磁波信号;所述目标电磁波信号是所述无线充电装置根据获取到的传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数生成的;将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
在一种实施方式中,所述处理器1902还用于:通过所述收发天线1901接收无线充电装置通过所述传输信道发送的至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;测量所述至少一个第一测试信号的信号质量;根据所述至少一个第一测试信号的信号质量生成所述第一测量结果;通过所述收发天线1901向所述无线充电装置通过所述传输信道发送所述第一测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第一测量结果在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
在一种实施方式中,所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;或者所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号。
在一种实施方式中,所述处理器1902还用于:通过所述收发天线1901接收所述无线充电装置通过所述传输信道发送的信标信号;根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息;通过所述收发天线1901向所述无线充电装置通过所述传输信道发送所述信道信息。
在一种实施方式中,所述处理器1902还用于:通过所述收发天线1901向所述无线充电装置发送信标信号,所述信标信号用于所述无线充电装置进行信道测量。
在一种实施方式中,所述处理器1902还用于:通过所述收发天线1901接收所述无线充电装置发送的至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;测量所述至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量;根据所述至少一个第二测试信号的信号质量生成所述第二测量结果;通过所述收发天线1901向所述无线充电装置发送所述第二测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第二测量结果在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
在一种实施方式中,所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;或者所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号。
在一种实施方式中,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
在一种实施方式中,所述处理器1902还用于:确定当前电量大于或等于发送所述充电请求信息所需电量;通过所述收发天线1901通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述充电请求信息。
可以理解,本申请图18与图19中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本申请实施例提供的无线充电系统中,无线充电装置能够在一个充电周期内,确定包括通过传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数,进而能够根据信道信息和波形参数确定目标电磁波信号,使得确定出的目标电磁波信号能够适应信道传输,提升无线充电的功率转换效率。相比于现有技术,该方法不依赖与已知的信道信息以及待充电设备的硬件设计结构信息,只需在一个充电周期内实时确定信道信息以及波形参数,提升无线充电方法的实用性。
例如,使用本申请实施例提供的无线充电方法,针对具有不同整流器结构的待充电设备进行充电,图20a为第一种待充电设备结构示意图以及对该待充电设备进行无线充电时,不同候选波形参数对应的直流接收功率图,从图20a可以看出,确定第一种待充电设备对应的波形参数β=∞,使用波形参数确定的目标电磁波信号的直流接收功率可以提升200%以上。图20b为第二种待充电设备结构示意图以及对该待充电设备进行无线充电时,不同候选波形参数对应的直流接收功率图,从图20b可以看出,确定第二种待充电设备对应的波形参数β=5,使用波形参数确定的目标电磁波信号的直流接收功率同样可以提升200%以上。从上述效果可以看出,本申请实施例提供的无线充电方法适用于对各种待充电设备确定对应的目标电磁波信号并对其进行无线充电,无需提前获知待充电设备的硬件设计结构也可以确定对待充电设备进行无线充电时使用的目标电磁波信号的最优波形,有效提升无线充电的功率转换效率。
本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (39)

1.一种无线充电系统,其特征在于,所述无线充电系统包括:无线充电装置和待充电设备;其中,
所述无线充电装置,用于:
在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和所述待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;
根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号,并通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述目标电磁波信号;
所述待充电设备,用于:
通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述目标电磁波信号;
将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
2.如权利要求1所述的无线充电系统,其特征在于,所述无线充电装置,获取用于指示电磁波信号波形的波形参数时,具体用于:
在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
3.如权利要求2所述的无线充电系统,其特征在于,所述无线充电装置,在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:
通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;
通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第一测量结果;所述第一测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第一测试信号的信号质量进行测量得到的;
根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数;
所述待充电设备还用于:
通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述至少一个第一测试信号;
测量所述至少一个第一测试信号的信号质量;
根据所述至少一个第一测试信号的信号质量生成所述第一测量结果,并通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第一测量结果。
4.如权利要求3所述的无线充电系统,其特征在于,
所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述无线充电装置,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:
根据所述第一测量结果中包含的所述至少一个第一测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数;
或者
所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号;所述无线充电装置,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:
确定所述第一指示信息所指示的所述第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数。
5.如权利要求1至4任一项所述的无线充电系统,其特征在于,所述无线充电装置在获取传输信道的信道信息时,具体用于:
对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息;或者
在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
6.如权利要求5所述的无线充电系统,其特征在于,所述无线充电装置,在对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:
通过所述传输信道向所述待充电设备发送信标信号,所述信标信号用于所述待充电设备进行信道测量;
通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信道信息;
所述待充电设备还用于:
通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述信标信号,并根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息;
通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述信道信息。
7.如权利要求5所述的无线充电系统,其特征在于,所述待充电设备,还用于:
通过所述传输信道向所述无线充电装置发送信标信号,所述信标信号用于所述无线充电装置进行信道测量;
所述无线充电装置,在对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:
通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信标信号,并根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
8.如权利要求5所述的无线充电系统,其特征在于,所述无线充电装置,在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:
通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;
通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第二测量结果;所述第二测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第二测试信号的信号质量进行测量得到的;
根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息;
所述待充电设备还用于:
通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的所述至少一个第二测试信号;
测量所述至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量;
根据所述至少一个第二测试信号的信号质量生成所述第二测量结果,并通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述第二测量结果。
9.如权利要求8所述的无线充电系统,其特征在于,
所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;所述无线充电装置,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:
根据所述第二测量结果中包含的所述至少一个第二测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息;
或者
所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号;所述无线充电装置,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:
确定所述第二指示信息所指示的所述第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息。
10.如权利要求1至9任一项所述的无线充电系统,其特征在于,所述波形参数为在生成所述目标电磁波信号过程中,对所述信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
11.如权利要求10所述的无线充电系统,其特征在于,所述目标电磁波信号满足下列公式:
Figure FDA0003091015910000031
其中,n表示所述第一频点,wn表示所述目标电磁波信号,
Figure FDA0003091015910000032
表示所述信道信息中包含的所述传输时延,An表示所述信道信息中包含的所述信号衰减,P为所述无线充电装置的总发射功率,β为所述波形参数。
12.如权利要求1至11任一项所述的无线充电系统,其特征在于,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
13.如权利要求1至12任一项所述的无线充电系统,其特征在于,所述无线充电装置,还用于:
在获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数之前,通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的充电请求信息;
所述待充电设备还用于:
确定当前电量大于或等于发送所述充电请求信息所需电量,通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述充电请求信息。
14.一种无线充电装置,其特征在于,包括信号处理模块、功率信号生成模块和至少一个收发天线;
所述信号处理模块,用于在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;
所述功率信号生成模块,用于根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号;
所述至少一个收发天线,用于通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述目标电磁波信号。
15.如权利要求14所述的无线充电装置,其特征在于,所述信号处理模块,获取用于指示电磁波信号波形的波形参数时,具体用于:
在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
16.如权利要求15所述的无线充电装置,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;
通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的第一测量结果;所述第一测量结果为所述待充电设备对所述至少一个第一测试信号的信号质量进行测量得到的;
所述信号处理模块,在预设的至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:
根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数。
17.如权利要求16所述的无线充电装置,其特征在于,
所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;所述信号处理模块,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:
根据所述第一测量结果中包含的所述至少一个第一测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数;
或者
所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号;所述信号处理模块,在根据所述第一测量结果,在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数时,具体用于:
确定所述第一指示信息所指示的所述第一目标测试信号;在所述至少一个候选波形参数中,确定所述第一目标测试信号对应的候选波形参数为所述波形参数。
18.如权利要求14至17任一项所述的无线充电装置,其特征在于,所述信号处理模块,获取传输信道的信道信息时,具体用于:
对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息;或者
在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
19.如权利要求18所述的无线充电装置,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道向所述待充电设备发送信标信号,所述信标信号用于所述待充电设备进行信道测量;
通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的所述信道信息。
20.如权利要求18所述的无线充电装置,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的信标信号;
所述信号处理模块,对所述传输信道执行信道测量过程,获取所述信道信息时,具体用于:
根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
21.如权利要求18所述的无线充电装置,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道向所述待充电设备发送至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;
通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;
所述信号处理模块,在预设的至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:
根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息。
22.如权利要求21所述的无线充电装置,其特征在于,
所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;所述信号处理模块,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:
根据所述第二测量结果中包含的所述至少一个第二测试信号的信号质量,确定信号质量最高的第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息;
或者
所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号;所述信号处理模块,在根据所述第二测量结果,在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息时,具体用于:
确定所述第二指示信息所指示的所述第二目标测试信号;在所述至少一个候选信道信息中,确定所述第二目标测试信号对应的候选信道信息为所述信道信息。
23.如权利要求14至22任一项所述的无线充电装置,其特征在于,所述波形参数为在生成所述目标电磁波信号过程中,对所述信道信息中的信号衰减进行指数运算的指数因子。
24.如权利要求23所述的无线充电装置,其特征在于,所述目标电磁波信号满足下列公式:
Figure FDA0003091015910000051
其中,n表示所述第一频点,wn表示所述目标电磁波信号,
Figure FDA0003091015910000052
表示所述信道信息中包含的所述传输时延,An表示所述信道信息中包含的所述信号衰减,P为所述无线充电装置的总发射功率,β为所述波形参数。
25.如权利要求14至24任一项所述的无线充电装置,其特征在于,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
26.如权利要求14至25任一项所述的无线充电装置,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
在所述信号处理模块获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数之前,通过所述传输信道接收所述待充电设备发送的充电请求信息。
27.一种待充电设备,其特征在于,包括至少一个收发天线和功率接收模块;
所述至少一个收发天线,用于通过传输信道接收无线充电装置发送的目标电磁波信号;所述目标电磁波信号是所述无线充电装置根据获取到的传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数生成的;
所述功率接收模块,用于将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
28.如权利要求27所述的待充电设备,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的至少一个第一测试信号;其中,所述至少一个第一测试信号与所述至少一个候选波形参数一一对应,任一个第一测试信号是根据对应的候选波形参数生成的;
通过所述传输信道向所述无线充电装置发送第一测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第一测量结果在所述至少一个候选波形参数中选择所述波形参数;
所述功率接收模块还用于:测量所述至少一个第一测试信号的信号质量;
所述待充电设备还包括信号处理模块,所述信号处理模块用于:根据所述至少一个第一测试信号的信号质量生成所述第一测量结果。
29.如权利要求28所述的待充电设备,其特征在于,
所述第一测量结果中包含所述至少一个第一测试信号的信号质量;或者
所述第一测量结果中包含第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述至少一个第一测试信号中信号质量最高的第一目标测试信号。
30.如权利要求28或29所述的待充电设备,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的信标信号;通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述信道信息;
所述信号处理模块还用于:
根据所述信标信号进行信道测量,得到所述信道信息。
31.如权利要求28或29所述的待充电的设备,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道向所述无线充电装置发送信标信号,所述信标信号用于所述无线充电装置进行信道测量。
32.如权利要求28或29所述的待充电设备,其特征在于,所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道接收所述无线充电装置发送的至少一个第二测试信号;其中,所述至少一个第二测试信号与所述至少一个候选信道信息一一对应,任一个第二测试信号是根据对应的候选信道信息生成的;
通过所述传输信道向所述无线充电装置发送第二测量结果,以使所述无线充电装置根据所述第二测量结果在所述至少一个候选信道信息中选择所述信道信息;
所述功率接收模块还用于:测量所述至少一个第二测试信号中每个第二测试信号的信号质量;
所述信号处理模块还用于:根据所述至少一个第二测试信号的信号质量生成所述第二测量结果。
33.如权利要求32所述的待充电设备,其特征在于,
所述第二测量结果中包含所述至少一个第二测试信号的信号质量;或者
所述第二测量结果中包含第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述至少一个第二测试信号中信号质量最高的第二目标测试信号。
34.如权利要求27至33任一项所述的待充电设备,其特征在于,所述传输信道对应一组收发天线组合,所述收发天线组合由所述无线充电装置中的一个发射天线以及所述待充电设备中的一个接收天线组成。
35.如权利要求27至34任一项所述的待充电设备,其特征在于,所述信号处理模块还用于:
确定当前电量大于或等于发送充电请求信息所需电量;
所述至少一个收发天线还用于:
通过所述传输信道向所述无线充电装置发送所述充电请求信息。
36.一种无线充电装置,其特征在于,包括处理器和收发天线,所述处理器用于读取指令以执行权利要求1-13中任意一项所述无线充电系统中所述无线充电装置的功能。
37.一种待充电设备,其特征在于,包括处理器和收发天线,所述处理器用于读取指令以执行权利要求1-13中任意一项所述无线充电系统中所述待充电设备的功能。
38.一种无线充电方法,应用于无线充电装置,其特征在于,所述方法包括:
在一个充电周期内,获取传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数;其中,所述传输信道为在第一频点下的所述无线充电装置和待充电设备之间的信道,所述信道信息包括通过所述传输信道传输的电磁波信号的信号衰减和传输时延;
根据所述信道信息和所述波形参数生成目标电磁波信号,并通过所述传输信道向所述待充电设备发送所述目标电磁波信号,以使所述待充电设备将目标电磁波信号转换为直流信号并根据所述直流信号进行充电。
39.一种无线充电方法,应用于待充电设备,其特征在于,所述方法包括:
在一个充电周期内,通过传输信道接收无线充电装置发送的目标电磁波信号;所述目标电磁波信号是所述无线充电装置根据获取到的传输信道的信道信息以及用于指示电磁波信号波形的波形参数生成的;
将所述目标电磁波信号转换为直流信号,并根据所述直流信号进行充电。
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