RU2658332C1 - Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением - Google Patents

Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением Download PDF

Info

Publication number
RU2658332C1
RU2658332C1 RU2017127793A RU2017127793A RU2658332C1 RU 2658332 C1 RU2658332 C1 RU 2658332C1 RU 2017127793 A RU2017127793 A RU 2017127793A RU 2017127793 A RU2017127793 A RU 2017127793A RU 2658332 C1 RU2658332 C1 RU 2658332C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transmitter
antenna array
polarization
receiver
channels
Prior art date
Application number
RU2017127793A
Other languages
English (en)
Inventor
Артем Рудольфович Виленский
Михаил Николаевич Макурин
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority to RU2017127793A priority Critical patent/RU2658332C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2658332C1 publication Critical patent/RU2658332C1/ru
Priority to KR1020180090728A priority patent/KR102577753B1/ko
Priority to PCT/KR2018/008852 priority patent/WO2019027290A1/ko
Priority to US16/625,116 priority patent/US11070094B2/en
Priority to EP18842263.8A priority patent/EP3621179B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J50/23—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of transmitting antennas, e.g. directional array antennas or Yagi antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J50/27—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of receiving antennas, e.g. rectennas
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H02J50/402—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices the two or more transmitting or the two or more receiving devices being integrated in the same unit, e.g. power mats with several coils or antennas with several sub-antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices

Abstract

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении эффективности беспроводной передачи мощности в среде с многолучевым распространением. Система для беспроводной передачи мощности включает в себя передатчик мощности и по меньшей мере один приемник мощности, причем антенная решетка передатчика состоит из M элементов антенной решетки, каждый из которых имеет два независимых поляризационных канала. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройствам и способам для беспроводной передачи мощности (энергии) в среде с многолучевым распространением, и более конкретно, к беспроводной зарядной системе для зарядки аккумуляторов портативных электронных устройств в среде с многолучевым распространением.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Количество используемых портативных электронных устройств в последнее время возросло.
Большинство современных электронных устройств требует электропроводки и/или явно определенных электрических контактов, чтобы получать питание от внешнего источника питания. Однако это является непрактичным и требует, чтобы пользователь физически вставлял соединители или иным образом устанавливал физический электрический контакт между устройствами и источниками питания. Типично, требования по питанию также различаются значительно, и в настоящее время большинство устройств обеспечиваются своим собственным специализированным источником питания. В результате, пользователь обычно имеет большое количество различных источников питания, предназначенных для конкретных устройств.
Многие портативные электронные устройства получают питание с помощью аккумуляторов. Частое использование этих устройств может требовать значительной величины мощности, что может привести к истощению заряда аккумуляторов. Хотя использование внутренних аккумуляторов может исключить потребность в проводном соединении с источником питания во время использования, это обеспечивает только частичное решение, так как аккумуляторам требуется подзарядка (или замена, которая является дорогостоящей).
Для того чтобы обеспечить значительное улучшение пользовательского опыта, было предложено использовать систему беспроводной передачи мощности для зарядки аккумулятора приемника, в котором мощность передается от передатчика к приемнику посредством электромагнитного излучения, например, посредством микроволнового (сверхвысокочастотного) излучения.
Микроволновая передача мощности представляет собой хорошо известный принцип. Такая конфигурация обеспечивает возможность беспроводной передачи мощности к устройству, не требуя создания каких-либо проводов или физических электрических соединений.
Большинство существующих систем беспроводной передачи мощности на большие расстояния (LWPT, long-distance wireless power transmission) разработаны для функционирования при существовании линии прямой видимости между приемником и передатчиком. При появлении какого-либо препятствия между передатчиком и приемником эффективность передачи мощности существенно снижается, а в некоторых случаях осуществление передачи мощности становится невозможным.
Большинство существующих решений не способны осуществлять одновременную передачу мощности от передатчика к нескольким приемникам с высокой эффективностью.
Кроме того, некоторые существующие решения используют адаптивную регулировку фазы элементов антенной решетки передатчика, но не учитывают деполяризацию излучения (т.е. изменение поляризации излучения при отражении) передатчика в среде с многолучевым распространением с препятствиями. Вследствие этого снижается эффективность беспроводной передачи мощности. Т.к. приемник может иметь произвольное положение и ориентацию в пространстве и может быть настроен на прием излучения с определенной поляризацией, то в некоторых случаях зарядка такого приемника может быть невозможной вследствие деполяризации излучения передатчика, поступающего на приемник.
Соответствующее предшествующему уровню техники решение, описанное в документе US 2016/099614 A1, раскрывает передатчик, который передает сигнал передачи мощности (например, волны микроволнового сигнала), чтобы создать трехмерную зону («карман») энергии. По меньшей мере один приемник может быть соединен с или встроен в электронные устройства и может принимать питание из упомянутой зоны энергии. Передатчик может определять местоположение по меньшей мере одного приемника в трехмерном пространстве с использованием среды связи (например, технологии Bluetooth). Передатчик генерирует форму волны (сигнал), чтобы создать зону энергии вокруг каждого из по меньшей мере одного приемника. Передатчик использует алгоритм, чтобы направлять, фокусировать и управлять формой волны по трем измерениям. Приемник может преобразовывать переданные сигналы (например, микроволновые сигналы) в электричество для питания электронного устройства. Соответственно, варианты осуществления для беспроводной передачи мощности могут обеспечивать возможность питания и зарядки множества электрических устройств без использования проводов. Однако, зарядка множества приемников требует разделения передающей антенны на несколько решеток, что приводит к низкой эффективности передачи мощности. Т.е. данное решение не позволяет осуществлять одновременную зарядку нескольких приемников с использованием одной передающей антенной решетки без ее разделения. Кроме того, данное решение не раскрывает адаптацию поляризации излучения.
Дополнительно, документ WO 2017066629 A1 раскрывает систему LWPT для многолучевой зарядки приемника на основании определения фазы. Данная система позволяет осуществлять беспроводную зарядку устройств в среде беспроводной передачи мощности посредством фокусировки сигнала по множеству лучей (путей) в многолучевой среде беспроводной передачи мощности. Однако, упомянутая система обладает довольно сложной структурой передатчика. Также данное решение не позволяет осуществлять одновременную зарядку нескольких приемников с использованием одной передающей антенной решетки без ее разделения. Кроме того, данное решение не раскрывает адаптацию поляризации излучения.
Таким образом, в решениях согласно предшествующему уровню техники имеется ряд проблем, требующих решения:
1. Требуется обеспечивать беспроводную передачу мощности даже при наличии препятствия между передатчиком и приемником.
2. Требуется учитывать положение и ориентацию приемника для адаптации поляризации излучения передатчика, поступающего на приемник.
3. Требуется учитывать деполяризацию излучения передатчика в многолучевой среде распространения.
4. Передатчик должен иметь возможность обеспечивать беспроводную передачу мощности для нескольких приемников одновременно.
5. Передатчик должен иметь возможность адаптивно управлять поляризацией каждого элемента антенной решетки.
6. Все элементы антенной решетки должны регулироваться совместно для обеспечения фокусировки излучения на каждом из приемников.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на решение по меньшей мере некоторых из приведенных выше проблем.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен способ беспроводной передачи мощности, посредством системы беспроводной передачи мощности, включающей в себя передатчик мощности и по меньшей мере один приемник мощности, причем антенная решетка передатчика состоит из M элементов антенной решетки, каждый из которых имеет два независимых поляризационных канала (канала поляризации). Иными словами, каждый элемент антенной решетки подключен к двум независимым поляризационным каналам. Упомянутый способ содержит этапы, на которых:
- подают питание на опорный элемент антенной решетки передатчика, причем на оба поляризационных канала опорного элемента подают одинаковую мощность, в то время как остальные элементы антенной решетки передатчика отключены;
- регулируют фазы поляризационных каналов опорного элемента для поиска оптимальных значений фаз поляризационных каналов, при которых мощность, принимаемая приемником, является максимальной, причем информация о мощности, принимаемой приемником, передается в передатчик по каналу обратной связи;
- сохраняют информацию об оптимальных фазах поляризационных каналов опорного элемента в запоминающем устройстве передатчика и осуществляют функционирование опорного элемента с упомянутыми оптимальными фазами поляризационных каналов;
- совместно с опорным элементом дополнительно включают другой элемент антенной решетки передатчика и регулируют фазы поляризационных каналов упомянутого другого элемента для поиска оптимальных значений фаз поляризационных каналов, при которых мощность, принимаемая приемником, является максимальной, после чего упомянутый другой элемент антенной решетки отключают, причем данную процедуру регулировки поляризационных каналов другого элемента совместно с опорным элементом последовательно осуществляют для всех оставшихся элементов антенной решетки;
причем в случае наличия более чем одного приемника, процедуру регулировки поляризационных каналов элементов антенной решетки передатчика осуществляют для всех приемников;
- осуществляют беспроводную передачу мощности посредством задания комплексной амплитуды (Ai) поляризационных каналов каждого элемента антенной решетки передатчика в соответствии с уравнением:
Figure 00000001
,
где
Figure 00000002
- оптимальная фаза первого или второго поляризационного канала i-го элемента для k-го приемника, причем 1≤i≤M, N RX - количество приемников, на которые следует передавать мощность, j - мнимая единица.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложена система для беспроводной передачи мощности, выполненная с возможностью осуществления описанного выше способа беспроводной передачи мощности, причем система включает в себя передатчик мощности и по меньшей мере один приемник мощности, причем антенная решетка передатчика состоит из M элементов антенной решетки, каждый из которых имеет два независимых поляризационных канала.
Ключевые аспекты настоящего изобретения заключаются в следующем:
1. Система беспроводной передачи мощности обладает поляризационным «разнообразием»:
- каждый элемент антенной решетки передатчика имеет два независимых поляризационных канала, в то время как приемник может иметь очень простую структуру только с одним поляризационным каналом;
- фазой каждого поляризационного канала элемента антенной решетки передатчика можно управлять независимо.
2. Система беспроводной передачи мощности позволяет осуществлять регулировку поляризационных каналов и многопользовательскую зарядку:
- элементы антенной решетки передатчика регулируются по отдельности для достижения максимальной мощности, поступающей в каждый приемник;
- после упомянутой регулировки все приемники заряжаются одновременно с использованием всей антенной решетки передатчика.
Таким образом, система для беспроводной передачи мощности в соответствии с настоящим изобретением позволяет осуществлять высокоэффективную передачу мощности на несколько приемников одновременно в среде с многолучевым распространением даже при наличии препятствия между передатчиком и приемниками.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дальнейшие детали и преимущества изобретения описаны ниже со ссылками на приложенные чертежи.
Фиг. 1 изображает примерный вариант осуществления антенной решетки передатчика с вынесенным изображением одного элемента антенной решетки.
Фиг. 2 изображает примерные варианты схемы антенны приемника с одним поляризационным каналом (А) и с двумя поляризационными каналами (В).
Фиг. 3 изображает еще один примерный вариант осуществления антенной решетки передатчика с вынесенным изображением одного элемента антенной решетки.
Фиг. 4-7 изображают примерные сценарии использования настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления изобретения не ограничены теми, которые описаны ниже. Другие варианты осуществления изобретения, не отклоняющиеся от сущности и объема изобретения, будут очевидны специалистам в данной области техники, исходя из информации, содержащейся в описании, и знаний предшествующего уровня техники.
Вариант осуществления 1.
Система беспроводной передачи мощности содержит передатчик мощности и по меньшей мере один приемник мощности.
Передатчик мощности содержит двухполяризационную антенную решетку, состоящую из M элементов антенной решетки.
На фиг. 1 изображен примерный вариант осуществления антенной решетки 101 передатчика с вынесенным изображением одного элемента 102 антенной решетки.
В примерном варианте осуществления элемент 102 антенной решетки представляет собой полосковый излучающий элемент (патч-элемент). Альтернативно в качестве элемента антенной решетки могут использоваться симметричные и несимметричные вибраторы, волноводные щели, другие печатные излучатели и т.п.
Каждый элемент 102 антенной решетки передатчика имеет две точки 103 возбуждения и подключенные к ним соответственно два независимых поляризационных канала, включающих в себя каналы горизонтальной (H-канал, horizontal channel) и вертикальной (V-канал, vertical channel) линейной поляризации. Каждый поляризационный канал содержит фазовращатель 104 и управляемый усилитель 105 мощности (как изображено на фиг. 1) или усилитель с постоянным коэффициентом усиления с управляемым аттенюатором.
Под термином «поляризационный канал» подразумевается набор радиотехнических устройств, образующих единую систему для формирования и управления сигналом, который подается на один из двух входов элемента антенной решетки для излучения электромагнитных волн (например, микроволновых) с соответствующей поляризацией.
Приемник (RX) в данном варианте осуществления содержит антенну 201 с одним поляризационным каналом (см. фиг.2А), подключенную непосредственно к выпрямителю микроволнового сигнала. Выпрямитель преобразует микроволновый сигнал, принимаемый антенной, в сигнал постоянного напряжения, подаваемый на аккумулятор RX для осуществления зарядки. Комбинация антенны и выпрямителя образует так называемую ректенну. В качестве примера данная антенна имеет канал с круговой поляризацией. В данном примере в качестве антенны используется прямоугольная патч-антенна с круговой поляризацией, однако могут использоваться и любые другие подходящие типы антенн.
В настоящем варианте осуществления передатчик может настраивать поляризацию каждого элемента наилучшим образом, чтобы поляризация излучения, поступающего в приемник, совпадала с поляризацией антенны приемника. Также в данном варианте осуществления приемнику требуется только один поляризационный канал, т.е. не требуются дополнительные электронные схемы, такие как фазовращатели, детекторы фазы, генераторы пилотных сигналов, сумматоры мощности и т.д. Таким образом, антенна приемника обладает очень простой структурой и может быть встроена в любое существующее мобильное устройство.
Система беспроводной передачи мощности в соответствии с данным вариантом осуществления работает следующим образом.
Среди элементов антенной решетки передатчика выбирается опорный элемент, после чего оба поляризационных канала данного элемента включаются путем выведения управляемых усилителей каналов на максимальную выходную мощность, в то время как все остальные элементы антенной решетки передатчика выключены (или в зависимости от реализации включены на минимально возможную выходную мощность). Опорный элемент может выбираться случайным образом или по некоторому предварительно заданному алгоритму. В качестве альтернативы опорный элемент может быть задан предварительно. В качестве опорного элемента может использоваться любой элемент антенной решетки.
При этом на оба поляризационных канала опорного элемента подается одинаковая мощность.
Далее с помощью фазовращателей регулируют фазы поляризационных каналов, тем самым изменяя относительную фазу между двумя поляризационными каналами, в поисках таких значений фаз поляризационных каналов, при которых мощность, принимаемая приемником, является максимальной. Мощность, принимаемая приемником, измеряется на выходе ректенны приемника, а информация о выходной мощности ректенны приемника передается в передатчик по каналу обратной связи (например, Bluetooth, Wi-Fi и т.д.). После завершения поиска оптимальные фазы поляризационных каналов опорного элемента, при которых мощность, принимаемая приемником, является максимальной, сохраняются в запоминающем устройстве передатчика и устанавливаются для упомянутых поляризационных каналов опорного элемента.
При поиске оптимальных фаз поляризационных каналов опорного элемента может использоваться как метод перебора, так и метод сопряженных градиентов или любой подходящий метод поиска оптимального решения.
Далее опорный элемент включают с упомянутыми оптимальными фазами поляризационных каналов и дополнительно включают любой другой элемент антенной решетки передатчика, причем сначала включают только один поляризационный канал (например, V-канал) упомянутого другого элемента, в то время как второй поляризационный канал (например, H-канал) остается выключенным. Фазу включенного поляризационного канала (V-канала) упомянутого другого элемента регулируют таким образом, чтобы добиться максимальной выходной мощности на приемнике. После этого включают второй поляризационный канал (H-канал) упомянутого другого элемента и регулируют его фазу, чтобы также добиться максимальной выходной мощности на приемнике. При этом первый поляризационный канал (в данном случае V-канал) остается включенным.
В качестве альтернативы можно осуществлять регулировку фаз обоих поляризационных каналов упомянутого другого элемента одновременно.
В результате все поляризационные каналы опорного элемента и упомянутого другого элемента антенной решетки отрегулированы таким образом, чтобы излучение упомянутых элементов складывалось в местоположении приемника синфазно и с необходимой поляризацией для получения максимальной выходной мощности на приемнике.
Далее упомянутый другой элемент антенной решетки передатчика отключают.
Описанную выше процедуру настройки поляризационных каналов другого элемента совместно с опорным элементом последовательно осуществляют для всех оставшихся элементов антенной решетки.
В результате все поляризационные каналы всех элементов антенной решетки отрегулированы таким образом, чтобы получать максимальную выходную мощность на приемнике.
Все оптимальные фазы всех поляризационных каналов элементов антенной решетки передатчика сохраняют в запоминающем устройстве передатчика.
В случае наличия нескольких приемников описанную выше процедуру настройки антенной решетки передатчика выполняют последовательно и независимо для всех приемников, т.е. система беспроводной передачи мощности осуществляет поиск оптимальных фаз сначала для первого приемника, затем для второго и т.д.
После завершения поиска оптимальных фаз поляризационных каналов всех элементов антенной решетки передатчика для всех приемников, передатчик осуществляет беспроводную передачу мощности посредством задания комплексной амплитуды (Ai) поляризационных каналов каждого элемента антенной решетки в соответствии с уравнением:
Figure 00000003
,
где
Figure 00000004
- оптимальная фаза V-канала или H-канала i-го элемента для k-го приемника, причем 1≤i≤M, N RX - количество приемников, на которые следует передавать мощность, j - мнимая единица.
В случае присутствия только одного приемника упомянутое уравнение для комплексной амплитуды поляризационных каналов каждого элемента антенной решетки принимает следующий вид:
Figure 00000005
.
Комплексная амплитуда всех поляризационных каналов задается с использованием фазовращателей и управляемых усилителей (или аттенюаторов).
Мощность, формируемая на выходе ректенны приемника, направляется на зарядку встроенного аккумулятора приемника.
Стоит отметить, что система беспроводной передачи мощности может использоваться и для беспроводного питания устройств, не имеющих встроенного аккумулятора, например, RFID-метки, датчики и т.д.
Описанная система беспроводной передачи мощности позволяет осуществлять передачу мощности оптимальным образом для произвольно размещенных приемников. Передатчик осуществляет фокусировку излучения в местоположении приемника с адаптацией поляризации в любой среде распространения независимо от наличия/отсутствия линии прямой видимости, наличия/отсутствия препятствий между передатчиком и приемником и т.д. Кроме того, данная система беспроводной передачи мощности позволяет осуществлять передачу мощности для нескольких приемников одновременно с максимальной эффективностью посредством использования всей антенной решетки передатчика без ее разделения, т.к. формируется оптимальное мультифокусное распределение поля передатчика.
Система беспроводной передачи мощности согласно настоящему изобретению также позволяет осуществлять передачу мощности даже при условии перемещения приемников. Передатчик может сделать вывод о перемещении приемника в процессе беспроводной передачи мощности на основании изменения информации о мощности, принимаемой приемником, получаемой по каналам обратной связи. Кроме того, приемник на основании различных встроенных датчиков (акселерометр, GPS, гироскоп, магнитный датчик и т.д.) может сделать вывод о начавшемся перемещении и передать информацию об этом по каналу обратной связи в передатчик. В этом случае передатчик итеративно осуществляет описанную выше процедуру для поиска новых оптимальных значений фаз поляризационных каналов элементов антенной решетки.
В настоящем варианте осуществления для беспроводной передачи мощности используется микроволновое излучение. Однако, альтернативно могут быть использованы любые диапазоны длин волн, для которых возможно осуществить излучение и управляемую фокусировку электромагнитных волн. Например, в качестве альтернативы может быть использовано коротковолновое, субмиллиметровое (терагерцовое) излучение и т.д.
Вариант осуществления 2.
Вариант осуществления 2 настоящего изобретения аналогичен описанному выше варианту осуществления 1 и отличается от него тем, что каждый элемент антенной решетки передатчика имеет два независимых поляризационных канала, включающих в себя каналы правой круговой поляризации (RHCP-канал, right-hand circular polarization channel) и левой круговой поляризации (LCHP-канал, left-hand circular polarization channel). При этом каждый поляризационный канал также содержит фазовращатель и управляемый усилитель мощности или усилитель с постоянным коэффициентом усиления с управляемым аттенюатором.
В данном варианте осуществления приемник содержит ректенну (решетку ректенн) с одним поляризационным каналом с линейной поляризацией.
Процесс настройки антенной решетки передатчика в данном варианте осуществления идентичен описанному выше для варианта осуществления 1.
Комплексную амплитуду (Ai) поляризационных каналов каждого элемента антенной решетки передатчика для осуществления передачи мощности в данном варианте осуществления задают в соответствии с уравнением:
Figure 00000006
,
где
Figure 00000007
- оптимальная фаза канала правой или левой круговой поляризации i-го элемента для k-го приемника, N RX - количество приемников, на которые следует передавать мощность, j - мнимая единица.
Вариант осуществления 3.
Вариант осуществления 3 настоящего изобретения аналогичен описанному выше варианту осуществления 1 и отличается от него тем, что антенна 202 (решетка антенн) приемника имеет два поляризационных канала (с линейной или круговой поляризацией), причем оба выходных канала подключены к одной нагрузке постоянного тока (см. фиг. 2В).
Каждый элемент антенной решетки передатчика имеет два независимых поляризационных канала с линейной или круговой поляризацией. При этом каждый поляризационный канал также содержит фазовращатель и управляемый усилитель мощности или усилитель с постоянным коэффициентом усиления с управляемым аттенюатором.
В данном варианте осуществления приемники и передатчик могут иметь любую комбинацию поляризационных каналов: например, если приемник имеет два канала с линейной поляризацией, то передатчик может иметь два канала с линейной или два канала с круговой поляризацией и т.д.
Процесс настройки антенной решетки передатчика в данном варианте осуществления идентичен описанному выше для варианта осуществления 1.
Вариант осуществления 4.
Вариант осуществления 4 настоящего изобретения аналогичен описанному выше варианту осуществления 1.
В качестве альтернативы система беспроводной передачи мощности может осуществлять поиск оптимальных фаз поляризационных каналов элементов антенной решетки передатчика для нескольких приемников не последовательно, а одновременно. Для этого регулируют фазу каждого поляризационного канала элемента антенной решетки передатчика с постоянным шагом Δϕ (например, Δϕ=11,25o). Таким образом, фаза канала изменяется линейно: 0, Δϕ, 2Δϕ, 3Δϕ, …, 360o. В то же самое время передатчик принимает данные о выходной мощности ректенн всех приемников по каналам обратной связи.
После завершения регулировки фазы в диапазоне 0…360o контроллер передатчика выбирает для каждого приемника оптимальные фазы поляризационных каналов элементов антенной решетки передатчика, при которых мощность, принимаемая приемником, максимальна.
Данный вариант осуществления имеет преимущество при наличии большого числа приемников.
Можно оценить время, затрачиваемое системой на выполнение процедуры согласно варианту осуществления 1 (T 0 ) и согласно варианту осуществления 4 (T 1 ). Если принять Δt как время, требуемое для одного переключения фазовращателя, N opt как среднее количество переключений фазовращателя для регулировки фазы для каждого приемника в зависимости от выбранной процедуры оптимизации, то
Figure 00000008
;
Figure 00000009
.
Для заданного
Figure 00000010
и N opt , начиная с некоторого значения N RX вариант осуществления 4 становится быстрее варианта осуществления 1: T 1 <T 0 .
Вариант осуществления 5.
Вариант осуществления 5 настоящего изобретения аналогичен описанному выше варианту осуществления 1 и отличается от него упрощенной архитектурой передатчика.
Каждый поляризационный канал элемента 102 антенной решетки 101 передатчика содержит фазовращатель 104 и усилитель 106 с постоянным коэффициентом усиления с возможностью включения/выключения. Аттенюатор в данной архитектуре отсутствует.
В этом случае поиск оптимальных фаз поляризационных каналов выполняется аналогично приведенным выше вариантам осуществления настоящего изобретения. Однако, на этапе беспроводной передачи мощности комплексную амплитуду (Ai) поляризационных каналов каждого элемента антенной решетки задают в соответствии с уравнениями:
Figure 00000011
где arg - оператор определения фазы комплексного числа, а ||- оператор определения модуля комплексного числа. Таким образом, выходные мощности всех поляризационных каналов оказываются одинаковыми.
Сценарий 1 использования настоящего изобретения.
Сценарий 1 использования настоящего изобретения представляет собой классический случай беспроводной передачи мощности от передатчика к приемнику при наличии линии прямой видимости (см. фиг.4).
Например, приемник имеет ректенну с правой круговой поляризацией (RHCP). В этом случае все элементы антенной решетки передатчика возбуждаются с одинаковой амплитудой и со сдвигом фазы 900 между поляризационными каналами каждого элемента антенной решетки. Таким образом, передатчик генерирует чистую поляризацию RHCP. Затем относительный сдвиг фаз между элементами передатчика находят в соответствии с описанным выше способом, чтобы обеспечить фокусировку на приемнике.
Сценарий 2 использования настоящего изобретения.
Сценарий 2 использования настоящего изобретения представляет собой случай передачи мощности от передатчика к приемнику посредством одного отражения от отражающего препятствия 108 (см. фиг.5).
В данном случае линия прямой видимости между передатчиком и приемником отсутствует и единственным способом для осуществления передачи мощности является отражение от препятствия. Препятствие в данном случае выполнено из материала, диэлектрические и магнитные характеристики которого значительно отличаются от характеристик воздуха.
Допустим, приемник имеет ректенну с правой круговой поляризацией (RHCP). Если передатчик первоначально излучает RHCP посредством всех элементов антенной решетки, поляризация будет изменена на LHCP после отражения от препятствия, и прием мощности посредством приемника невозможен. Используя предлагаемое изобретение, все элементы антенной решетки передатчика переключаются в режим LHCP во время регулировки фазы, то есть относительный сдвиг фазы между поляризационными каналами изменяется с +900 до -900. В этом случае на приемник попадает излучение с RHCP и передача мощности становится возможной благодаря адаптивной регулировке поляризации.
Сценарий 3 использования настоящего изобретения.
Сценарий 3 использования настоящего изобретения представляет собой случай комбинированной передачи мощности посредством как отраженного излучения, так и излучения поступающего по линии прямой видимости между передатчиком и приемником (см. фиг.6).
Когда существует и путь передачи мощности по линии прямой видимости, и путь передачи посредством отражения, настоящее изобретение автоматически регулирует все элементы антенной решетки передатчика таким образом, чтобы излучение складывалось в местоположении приемника синфазно. Это позволяет обеспечить максимальную эффективность передачи мощности.
Сценарий 4 использования настоящего изобретения.
Сценарий 4 использования настоящего изобретения представляет собой случай передачи мощности через проводящее препятствие между передатчиком и приемником (см. фиг.7).
Когда линия прямой видимости между передатчиком и приемником заблокирована проводящим препятствием 109, можно наблюдать дифракцию излучения при передаче на проводящем препятствии. Настоящее изобретение автоматически адаптирует фазы поляризационных каналов всех элементов антенной решетки передатчика, чтобы дифрагированное излучение от всех элементов передатчика складывалось в местоположении приемника синфазно. Это позволяет обеспечить максимальную эффективность передачи мощности.
Сценарий 5 использования настоящего изобретения.
Сценарий 5 использования настоящего изобретения представляет собой случай передачи мощности на несколько приемников одновременно, размещенных произвольно в многолучевой среде распространения. При этом условия передачи мощности на разные приемники могут представлять собой любую комбинацию из перечисленных выше сценариев.
Настоящее изобретение позволяет автоматически формировать оптимальное распределение поля для передачи мощности на несколько приемников одновременно.
Стоит отметить, что перечисленные выше сценарии использования изобретения являются лишь примерными и не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
Таким образом, каждый элемент антенной решетки передатчика имеет два независимых поляризационных канала. Это позволяет регулировать фазы поляризационных каналов для обеспечения максимальной мощности, принимаемой приемником, даже при наличии препятствий между передатчиком и приемником. Также настоящее изобретение позволяет осуществлять одновременную передачу мощности на множество приемников.
Передача мощности в соответствии с настоящим изобретением возможна в различных средах распространения даже без линии прямой видимости. Причем можно осуществлять передачу мощности даже для скрытых или спрятанных приемников, приемников за стенами и т.д.
Следовательно, система беспроводной передачи мощности в соответствии с настоящим изобретением позволяет осуществлять высокоэффективную передачу мощности на несколько приемников одновременно в многолучевой среде распространения даже при наличии препятствия между передатчиком и приемниками.
Настоящее изобретение может найти применение в системах LWPT всех типов: наружных/внутренних, автомобильных, мобильных и т.д. При этом обеспечивается высокая эффективность передачи мощности при любых сценариях.
Следует понимать, что описанный подход может также найти применение в других типах систем передачи сигналов от передатчика к приемнику.
Например, данный подход может использоваться в системах мобильной связи нового поколения с поляризационной MIMO технологией. Так, базовая станция может быть оборудована двухполяризационной антенной решеткой согласно настоящему изобретению. Передатчик выполняет адаптацию поляризации своих каналов для достижения максимальной принимаемой радиочастотной мощности в мобильном терминале.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления. Специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы сущности и объема данного изобретения.
Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.
Специалисту в области техники должно быть понятно, что сущность изобретения не ограничена конкретной программной или аппаратной реализацией, и поэтому для осуществления изобретения могут быть использованы любые программные и аппаратные средства известные в уровне техники. Так аппаратные средства могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах, цифровых сигнальных процессорах, устройствах цифровой обработки сигналов, программируемых логических устройствах, программируемых пользователем вентильных матрицах, процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных модулях, выполненных с возможностью осуществлять описанные в данном документе функции, компьютер либо комбинации вышеозначенного.
Очевидно, что когда речь идет о хранении данных, программ и т.п., подразумевается наличие компьютерно-читаемого носителя данных. Примеры компьютерно-читаемых носителей данных включают в себя постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, регистр, кэш-память, полупроводниковые запоминающие устройства, магнитные носители, такие как внутренние жесткие диски и съемные диски, магнитооптические носители и оптические носители, такие как диски CD-ROM и цифровые универсальные диски (DVD), а также любые другие известные в уровне техники носители данных.
Несмотря на то что примерные варианты осуществления были описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое изобретение, и что данное изобретение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.
Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также варианты осуществления, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.

Claims (27)

1. Способ беспроводной передачи мощности посредством системы беспроводной передачи мощности, включающей в себя передатчик мощности и по меньшей мере один приемник мощности, причем антенная решетка передатчика состоит из M элементов антенной решетки, каждый из которых имеет два независимых поляризационных канала, причем способ содержит этапы, на которых:
- включают на максимальную мощность поляризационные каналы опорного элемента антенной решетки передатчика, в то время как остальные элементы антенной решетки передатчика отключены;
- регулируют фазы поляризационных каналов опорного элемента для поиска оптимальных значений фаз поляризационных каналов, при которых мощность, принимаемая приемником, является максимальной, причем информация о мощности, принимаемой приемником, передается в передатчик по каналу обратной связи;
- сохраняют информацию об оптимальных фазах поляризационных каналов опорного элемента в запоминающем устройстве передатчика и осуществляют функционирование опорного элемента с упомянутыми оптимальными фазами поляризационных каналов;
- совместно с опорным элементом дополнительно включают другой элемент антенной решетки передатчика и регулируют фазы поляризационных каналов упомянутого другого элемента для поиска оптимальных значений фаз поляризационных каналов, при которых мощность, принимаемая приемником, является максимальной, после чего упомянутый другой элемент антенной решетки отключают, причем данную процедуру регулировки поляризационных каналов другого элемента совместно с опорным элементом последовательно осуществляют для всех оставшихся элементов антенной решетки;
причем в случае наличия более чем одного приемника, процедуру регулировки поляризационных каналов элементов антенной решетки передатчика осуществляют для всех приемников;
- осуществляют беспроводную передачу мощности посредством задания комплексной амплитуды (Ai) поляризационных каналов каждого элемента антенной решетки передатчика в соответствии с уравнением:
Figure 00000012
,
где
Figure 00000013
- оптимальная фаза первого или второго поляризационного канала i-го элемента для k-го приемника, причем 1≤i≤M, N RX - количество приемников, на которые следует передавать мощность, j - мнимая единица.
2. Способ по п.1, в котором поляризационные каналы элементов антенной решетки передатчика представляют собой каналы горизонтальной и вертикальной линейной поляризации.
3. Способ по п.1, в котором поляризационные каналы элементов антенной решетки передатчика представляют собой каналы правой и левой круговой поляризации.
4. Способ по п.1, в котором опорный элемент антенной решетки передатчика предварительно задан.
5. Способ по п.1, в котором опорный элемент антенной решетки передатчика предварительно выбирается случайным образом.
6. Способ по п.1, в котором процедуру регулировки поляризационных каналов элементов антенной решетки передатчика для нескольких приемников осуществляют последовательно для каждого приемника.
7. Способ по п.1, в котором процедуру регулировки поляризационных каналов элементов антенной решетки передатчика для нескольких приемников осуществляют одновременно.
8. Способ по п.1, в котором мощность, принимаемая приемником, направляется на зарядку аккумулятора приемника.
9. Способ по п.1, в котором на этапе регулировки фаз поляризационных каналов упомянутого другого элемента антенной решетки передатчика сначала включают только один поляризационный канал упомянутого другого элемента, в то время как второй поляризационный канал остается выключенным, и регулируют фазу включенного поляризационного канала упомянутого другого элемента для поиска оптимального значения фазы, при котором мощность, принимаемая приемником, является максимальной, после чего включают второй поляризационный канал упомянутого другого элемента и также регулируют его фазу для поиска оптимального значения фазы, при котором мощность, принимаемая приемником, является максимальной.
10. Способ по п.1, в котором для поиска оптимальных фаз поляризационных каналов элементов антенной решетки используется метод перебора.
11. Способ по п.1, в котором для поиска оптимальных фаз поляризационных каналов элементов антенной решетки используется метод сопряженных градиентов.
12. Система беспроводной передачи мощности, выполненная с возможностью осуществления способа беспроводной передачи мощности по любому из пп. 1-11, причем система включает в себя передатчик мощности и по меньшей мере один приемник мощности, причем антенная решетка передатчика состоит из M элементов антенной решетки, каждый из которых имеет два независимых поляризационных канала.
13. Система по п.12, в которой приемник содержит антенну с одним поляризационным каналом, подключенную к выпрямителю, совместно образующие ректенну.
14. Система по п. 12, в которой приемник содержит антенну с двумя поляризационными каналами, каждый из которых подключен к своему выпрямителю, в то время как выходы выпрямителей объединены на общей нагрузке постоянного тока.
15. Система по п. 12, в которой каждый поляризационный канал элемента антенной решетки передатчика содержит фазовращатель и управляемый усилитель мощности.
16. Система по п. 12, в которой каждый поляризационный канал элемента антенной решетки передатчика содержит фазовращатель и усилитель с постоянным коэффициентом усиления с управляемым аттенюатором.
17. Система по п. 12, в которой каждый поляризационный канал передатчика содержит фазовращатель и усилитель с постоянным коэффициентом усиления, причем комплексная амплитуда (Ai) поляризационных каналов каждого элемента антенной решетки задается в соответствии с уравнениями:
Figure 00000014
,
где arg - оператор определения фазы комплексного числа, а ||- оператор определения модуля комплексного числа.
RU2017127793A 2017-08-04 2017-08-04 Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением RU2658332C1 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127793A RU2658332C1 (ru) 2017-08-04 2017-08-04 Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением
KR1020180090728A KR102577753B1 (ko) 2017-08-04 2018-08-03 무선 전력 전송을 위한 장치 및 방법
PCT/KR2018/008852 WO2019027290A1 (ko) 2017-08-04 2018-08-03 무선 전력 전송을 위한 장치 및 방법
US16/625,116 US11070094B2 (en) 2017-08-04 2018-08-03 Apparatus and method for wireless power transmission
EP18842263.8A EP3621179B1 (en) 2017-08-04 2018-08-03 Apparatus and method for wireless power transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127793A RU2658332C1 (ru) 2017-08-04 2017-08-04 Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658332C1 true RU2658332C1 (ru) 2018-06-20

Family

ID=62620464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017127793A RU2658332C1 (ru) 2017-08-04 2017-08-04 Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11070094B2 (ru)
EP (1) EP3621179B1 (ru)
KR (1) KR102577753B1 (ru)
RU (1) RU2658332C1 (ru)
WO (1) WO2019027290A1 (ru)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020163574A1 (en) * 2019-02-06 2020-08-13 Energous Corporation Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array
CN111614778A (zh) * 2020-05-27 2020-09-01 国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司 基于云平台的测试设备远程管控方法
US10923954B2 (en) 2016-11-03 2021-02-16 Energous Corporation Wireless power receiver with a synchronous rectifier
US10965164B2 (en) 2012-07-06 2021-03-30 Energous Corporation Systems and methods of wirelessly delivering power to a receiver device
US10985617B1 (en) 2019-12-31 2021-04-20 Energous Corporation System for wirelessly transmitting energy at a near-field distance without using beam-forming control
US10992185B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation Systems and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to game controllers
US11011942B2 (en) 2017-03-30 2021-05-18 Energous Corporation Flat antennas having two or more resonant frequencies for use in wireless power transmission systems
US11139699B2 (en) 2019-09-20 2021-10-05 Energous Corporation Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems
US11342798B2 (en) 2017-10-30 2022-05-24 Energous Corporation Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band
US11355966B2 (en) 2019-12-13 2022-06-07 Energous Corporation Charging pad with guiding contours to align an electronic device on the charging pad and efficiently transfer near-field radio-frequency energy to the electronic device
US11381118B2 (en) 2019-09-20 2022-07-05 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
US11411441B2 (en) 2019-09-20 2022-08-09 Energous Corporation Systems and methods of protecting wireless power receivers using multiple rectifiers and establishing in-band communications using multiple rectifiers
US11462949B2 (en) 2017-05-16 2022-10-04 Wireless electrical Grid LAN, WiGL Inc Wireless charging method and system
US11502551B2 (en) 2012-07-06 2022-11-15 Energous Corporation Wirelessly charging multiple wireless-power receivers using different subsets of an antenna array to focus energy at different locations
RU2793177C1 (ru) * 2020-10-05 2023-03-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Устройство электропитания узлового элемента беспроводной сенсорной сети
US11799324B2 (en) 2020-04-13 2023-10-24 Energous Corporation Wireless-power transmitting device for creating a uniform near-field charging area
US11831361B2 (en) 2019-09-20 2023-11-28 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
US11916398B2 (en) 2021-12-29 2024-02-27 Energous Corporation Small form-factor devices with integrated and modular harvesting receivers, and shelving-mounted wireless-power transmitters for use therewith

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4275284A1 (en) * 2021-01-11 2023-11-15 Guru Wireless, Inc. Wireless power delivery systems and methods of delivering wireless power
CN113162251A (zh) 2021-04-09 2021-07-23 华为技术有限公司 一种无线充电的发射端、方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160099614A1 (en) * 2014-02-06 2016-04-07 Energous Corporation External or Internal Receiver for Smart Mobile Devices
RU2596613C2 (ru) * 2012-02-22 2016-09-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
RU2604634C2 (ru) * 2011-09-30 2016-12-10 Конинклейке Филипс Н.В. Беспроводная индуктивная передача мощности
WO2017066629A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Ossia Inc. Focusing pulsed transmissions in multipath wireless power delivery environments

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5966102A (en) * 1995-12-14 1999-10-12 Ems Technologies, Inc. Dual polarized array antenna with central polarization control
US7400253B2 (en) 2005-08-04 2008-07-15 Mhcmos, Llc Harvesting ambient radio frequency electromagnetic energy for powering wireless electronic devices, sensors and sensor networks and applications thereof
US7639994B2 (en) 2006-07-29 2009-12-29 Powercast Corporation RF power transmission network and method
US8159364B2 (en) * 2007-06-14 2012-04-17 Omnilectric, Inc. Wireless power transmission system
JP2011524119A (ja) 2008-05-29 2011-08-25 エスケーテレコム株式会社 デジタル高周波処理技術を利用した近距離無線信号送受信装置及び方法
US8072380B2 (en) 2009-04-10 2011-12-06 Raytheon Company Wireless power transmission system and method
US20120127034A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Raysat Antenna Systems, L.L.C. Phased Array Antenna with Reduced Component Count
WO2012071268A2 (en) * 2010-11-23 2012-05-31 Apple Inc. Wireless power utilization in a local computing environment
JP2012217323A (ja) * 2011-03-25 2012-11-08 Mitsubishi Electric Corp 無線電力伝送システム、電力送信装置及びレクテナ基地局
KR20130099690A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 주식회사 팬택 안테나 간 상호변조 잡음신호 제거 방법 및 그 방법을 이용한 통신 단말 장치
JP5886146B2 (ja) * 2012-06-20 2016-03-16 株式会社日立製作所 無線電力伝送装置、及びこれを用いた画像表示システム、移動体給電システム
US20150102764A1 (en) 2013-05-10 2015-04-16 DvineWave Inc. Wireless charging methods and systems for game controllers, based on pocket-forming
US9859756B2 (en) 2012-07-06 2018-01-02 Energous Corporation Transmittersand methods for adjusting wireless power transmission based on information from receivers
US9900057B2 (en) * 2012-07-06 2018-02-20 Energous Corporation Systems and methods for assigning groups of antenas of a wireless power transmitter to different wireless power receivers, and determining effective phases to use for wirelessly transmitting power using the assigned groups of antennas
US20180048178A1 (en) * 2013-06-25 2018-02-15 Energous Corporation System and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to electronic devices
US9824815B2 (en) 2013-05-10 2017-11-21 Energous Corporation Wireless charging and powering of healthcare gadgets and sensors
US9973021B2 (en) 2012-07-06 2018-05-15 Energous Corporation Receivers for wireless power transmission
US9685711B2 (en) 2013-02-04 2017-06-20 Ossia Inc. High dielectric antenna array
US9553473B2 (en) 2013-02-04 2017-01-24 Ossia Inc. Systems and methods for optimally delivering pulsed wireless power
US9843763B2 (en) 2013-05-10 2017-12-12 Energous Corporation TV system with wireless power transmitter
KR101372472B1 (ko) * 2013-05-20 2014-03-10 엘아이지넥스원 주식회사 무선전력전송장치
US10181877B2 (en) 2014-01-21 2019-01-15 Ossia Inc. Systems and methods for wireless power and communication
EP3130038B1 (en) 2014-04-10 2024-02-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Antenna arrangement
WO2015167316A1 (ko) 2014-05-02 2015-11-05 엘지전자 주식회사 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 향상된 빔포밍 방법 및 이를 위한 장치
US9654264B2 (en) 2014-05-08 2017-05-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beam forming using a dual polarized antenna arrangement
US10434329B2 (en) 2014-05-09 2019-10-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Autofocus wireless power transfer to implantable devices in freely moving animals
US9490875B2 (en) 2014-10-31 2016-11-08 Ossia Inc. Techniques for filtering multi-component signals
US10256678B2 (en) 2014-10-31 2019-04-09 Teslonix Inc. Wireless energy transfer using alignment of electromagnetic waves
US10057796B2 (en) 2014-11-25 2018-08-21 Intel Corporation Dual polarized antenna array
US10411505B2 (en) 2014-12-29 2019-09-10 Ricoh Co., Ltd. Reconfigurable reconstructive antenna array
WO2016134184A1 (en) 2015-02-19 2016-08-25 Ossia Inc. Embedded or deposited surface antennas for integrated wireless power facilities
US10158401B2 (en) * 2015-02-27 2018-12-18 Ricoh Co., Ltd. Intelligent network sensor system
USD777102S1 (en) 2015-04-01 2017-01-24 Ossia Inc. Wireless charger
US9692112B2 (en) 2015-04-08 2017-06-27 Sony Corporation Antennas including dual radiating elements for wireless electronic devices
US10177607B2 (en) 2015-04-10 2019-01-08 Ossia Inc. Techniques for delivering retrodirective wireless power
US10079494B2 (en) 2015-04-10 2018-09-18 Ossia Inc. Removably attachable portable device apparatus with integrated wireless power receiving facilities
US9620996B2 (en) 2015-04-10 2017-04-11 Ossia Inc. Wireless charging with multiple power receiving facilities on a wireless device
EP3281273A4 (en) 2015-04-10 2019-11-27 Ossia Inc. CALCULATION OF ENERGY CONSUMPTION IN WIRELESS POWER DISTRIBUTION SYSTEMS
WO2016164790A1 (en) 2015-04-10 2016-10-13 Ossia Inc. Wireless power transceivers for supplementing wireless power delivery and extending range
US10193397B2 (en) 2015-04-10 2019-01-29 Ossia Inc. Establishing connections with chargers in multi-charger wireless power delivery environments
US10559971B2 (en) 2015-04-10 2020-02-11 Ossia Inc. Wirelessly chargeable battery apparatus
US10825417B2 (en) 2015-04-10 2020-11-03 Ossia Inc. Wirelessly powered electronic display apparatuses
US9843111B2 (en) 2015-04-29 2017-12-12 Sony Mobile Communications Inc. Antennas including an array of dual radiating elements and power dividers for wireless electronic devices
US10164484B2 (en) 2015-06-08 2018-12-25 Ossia Inc. Techniques for leveraging existing components of a device for wireless power transfer functionality
US10559982B2 (en) 2015-06-10 2020-02-11 Ossia Inc. Efficient antennas configurations for use in wireless communications and wireless power transmission systems
US10498177B2 (en) 2015-06-30 2019-12-03 Ossia Inc. Techniques for wireless power transmission system handoff and load balancing
US9673665B2 (en) 2015-06-30 2017-06-06 Ossia Inc. Energy delivery modulation in wireless power delivery environments
US10199879B2 (en) 2015-06-30 2019-02-05 Ossia Inc. Techniques for facilitating beacon sampling efficiencies in wireless power delivery environments
WO2017035316A1 (en) 2015-08-25 2017-03-02 Ossia Inc. Systems and methods for improved phase determinations in wireless power delivery environments
US10063101B2 (en) 2015-09-04 2018-08-28 Elwha Llc Wireless power transfer using tunable metamaterial systems and methods
US10236576B2 (en) 2015-09-04 2019-03-19 Elwha Llc Wireless power transfer using tunable metamaterial systems and methods
US10027168B2 (en) 2015-09-22 2018-07-17 Energous Corporation Systems and methods for generating and transmitting wireless power transmission waves using antennas having a spacing that is selected by the transmitter
US9906080B2 (en) 2015-10-09 2018-02-27 Ossia Inc. Antenna configurations for wireless power and communication, and supplemental visual signals
US10181760B2 (en) 2015-10-19 2019-01-15 Ossia Inc. Techniques for authenticating devices in wireless power delivery environments
US9882282B2 (en) 2015-10-23 2018-01-30 Apple Inc. Wireless charging and communications systems with dual-frequency patch antennas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2604634C2 (ru) * 2011-09-30 2016-12-10 Конинклейке Филипс Н.В. Беспроводная индуктивная передача мощности
RU2596613C2 (ru) * 2012-02-22 2016-09-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
US20160099614A1 (en) * 2014-02-06 2016-04-07 Energous Corporation External or Internal Receiver for Smart Mobile Devices
WO2017066629A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Ossia Inc. Focusing pulsed transmissions in multipath wireless power delivery environments

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10992185B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation Systems and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to game controllers
US11502551B2 (en) 2012-07-06 2022-11-15 Energous Corporation Wirelessly charging multiple wireless-power receivers using different subsets of an antenna array to focus energy at different locations
US11652369B2 (en) 2012-07-06 2023-05-16 Energous Corporation Systems and methods of determining a location of a receiver device and wirelessly delivering power to a focus region associated with the receiver device
US10965164B2 (en) 2012-07-06 2021-03-30 Energous Corporation Systems and methods of wirelessly delivering power to a receiver device
US11777342B2 (en) 2016-11-03 2023-10-03 Energous Corporation Wireless power receiver with a transistor rectifier
US10923954B2 (en) 2016-11-03 2021-02-16 Energous Corporation Wireless power receiver with a synchronous rectifier
US11011942B2 (en) 2017-03-30 2021-05-18 Energous Corporation Flat antennas having two or more resonant frequencies for use in wireless power transmission systems
US11462949B2 (en) 2017-05-16 2022-10-04 Wireless electrical Grid LAN, WiGL Inc Wireless charging method and system
US11342798B2 (en) 2017-10-30 2022-05-24 Energous Corporation Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band
US11817721B2 (en) 2017-10-30 2023-11-14 Energous Corporation Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band
US11784726B2 (en) 2019-02-06 2023-10-10 Energous Corporation Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array
US11018779B2 (en) 2019-02-06 2021-05-25 Energous Corporation Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array
CN113661660A (zh) * 2019-02-06 2021-11-16 艾诺格思公司 估计用于天线阵列中各个天线的最佳相位的系统和方法
WO2020163574A1 (en) * 2019-02-06 2020-08-13 Energous Corporation Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array
CN113661660B (zh) * 2019-02-06 2023-01-24 艾诺格思公司 估计最佳相位的方法、无线电力发射设备及存储介质
US11463179B2 (en) 2019-02-06 2022-10-04 Energous Corporation Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array
US11715980B2 (en) 2019-09-20 2023-08-01 Energous Corporation Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems
US11799328B2 (en) 2019-09-20 2023-10-24 Energous Corporation Systems and methods of protecting wireless power receivers using surge protection provided by a rectifier, a depletion mode switch, and a coupling mechanism having multiple coupling locations
US11411441B2 (en) 2019-09-20 2022-08-09 Energous Corporation Systems and methods of protecting wireless power receivers using multiple rectifiers and establishing in-band communications using multiple rectifiers
US11831361B2 (en) 2019-09-20 2023-11-28 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
US11381118B2 (en) 2019-09-20 2022-07-05 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
US11139699B2 (en) 2019-09-20 2021-10-05 Energous Corporation Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems
US11355966B2 (en) 2019-12-13 2022-06-07 Energous Corporation Charging pad with guiding contours to align an electronic device on the charging pad and efficiently transfer near-field radio-frequency energy to the electronic device
US10985617B1 (en) 2019-12-31 2021-04-20 Energous Corporation System for wirelessly transmitting energy at a near-field distance without using beam-forming control
US11411437B2 (en) 2019-12-31 2022-08-09 Energous Corporation System for wirelessly transmitting energy without using beam-forming control
US11817719B2 (en) 2019-12-31 2023-11-14 Energous Corporation Systems and methods for controlling and managing operation of one or more power amplifiers to optimize the performance of one or more antennas
US11799324B2 (en) 2020-04-13 2023-10-24 Energous Corporation Wireless-power transmitting device for creating a uniform near-field charging area
CN111614778A (zh) * 2020-05-27 2020-09-01 国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司 基于云平台的测试设备远程管控方法
RU2793177C1 (ru) * 2020-10-05 2023-03-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Устройство электропитания узлового элемента беспроводной сенсорной сети
US11916398B2 (en) 2021-12-29 2024-02-27 Energous Corporation Small form-factor devices with integrated and modular harvesting receivers, and shelving-mounted wireless-power transmitters for use therewith

Also Published As

Publication number Publication date
EP3621179B1 (en) 2021-09-29
US11070094B2 (en) 2021-07-20
KR102577753B1 (ko) 2023-09-14
WO2019027290A1 (ko) 2019-02-07
KR20190015147A (ko) 2019-02-13
EP3621179A4 (en) 2020-03-18
EP3621179A1 (en) 2020-03-11
US20200144865A1 (en) 2020-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2658332C1 (ru) Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением
KR102225531B1 (ko) 스마트의 rf 렌싱: 효율적이고 동적이며 이동적인 무선 전력 전송
US20230142689A1 (en) Rf receiver
KR101949963B1 (ko) 전자기파들의 정렬을 이용한 무선 에너지 전달
US10797532B2 (en) Intelligent wireless power transmitter, charging system using intelligent wireless power and intelligent wireless power-providing method
RU2643177C1 (ru) Микроволновое беспроводное зарядное устройство с фокусировкой микроволнового поля
US11688941B2 (en) Antenna device for beam steering and focusing
WO2017053631A1 (en) Rf receiver
WO2005104395A2 (en) Non-coherent high-power directed-energy system and method
JP6437954B2 (ja) 無線給電方法
US9537225B2 (en) Method for use with a reflectarray antenna for wireless telecommunication
KR102042121B1 (ko) 전력 수신 장치의 수신 전력을 모니터링하여 무선 전력을 전송하는 무선 전력 전송 시스템
CN108321552B (zh) 射频传能装置、射频猎能装置及其射频传能方法
KR102211836B1 (ko) 무선 전력 송신장치 및 그 제어방법
US20140225794A1 (en) Method and apparatus for beamforming
US10790711B2 (en) Magnetic field generating apparatus having cannon shape and magnetic field generation method thereof
US10116050B2 (en) Modal adaptive antenna using reference signal LTE protocol
Luo et al. Wireless power transfer in the radiative near-field using a reconfigurable holographic metasurface aperture
Katbay et al. Retrodirective wireless power transfer for short and long range applications
US9991752B1 (en) Wireless power feeding method
KR101963582B1 (ko) 무선 충전 시스템에서 급전 포인트 스위칭을 이용하는 안테나 기반의 송신기
EP4046283A1 (en) Massive mimo antenna array
Azam et al. Slow Wave Coupling for Augmentation of Wireless Power Transfer in Noisy Environments
CN113169750B (zh) 无线范围扩展器
WO2024080005A1 (ja) 給電システム、給電装置、及び、給電方法