用于控制无线电功率输送的无线电功率分配控制器和方法技术

提供了一种用于控制从外部无线电功率供应设备（302）到至少一个外部无线电功率接收设备（300）的远场无线电功率输送的无线电功率分配控制器（300），外部无线电功率接收设备具有用于将接收的无线电能量的量转换为用于操作该无线电功率接收设备的电气操作功率量的功率转换器，并且无线电功率分配控制器（300）包括无线电功率监测单元（306），其被配置为确定接收的功率输送无线电信号的持续时间，确定已经被无线电功率接收设备（300）接收到的接收无线电能量的量的估计。在确定接收无线电能量的量的估计低于阈值能量的量时，它提供无线电功率短缺信号。

Radio Power Distribution Controller and Method for Controlling Radio Power Transmission

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制无线电功率输送的无线电功率分配控制器和方法
本专利技术涉及无线电功率分配控制器，涉及无线电功率网络布置，涉及用于操作无线电功率分配控制器的方法，以及一种计算机程序。
技术介绍
US2010/0264746A1描述了一种无线功率传送系统，其将功率从无线电功率供应设备无线传送至无线电功率接收设备。该无线电功率接收设备包括从无线电功率供应设备接收功率的单元、获得通过天线接收的功率水平的单元、获得由在被供应接收功率的同时进行操作的设备所消耗功率水平的单元，以及将接收的功率水平和功率消耗水平无线传送至无线电功率供应设备的单元。该无线电功率供应设备包括从该无线电功率接收设备无线接收所接收的功率水平和功率消耗水平的单元、基于接收的功率水平和接收的功率消耗水平之间的差值控制通过传送天线所传送的功率的水平的单元，以及向无线电功率接收设备无线传送功率的单元。
技术实现思路
将期望降低无线电功率接收设备或无线电功率供应设备的复杂度，同时确保有充足量的无线电功率被提供给无线电功率接收设备。根据本专利技术的第一方面，提供了一种无线电功率分配控制器，用于控制从外部无线电功率供应设备到至少一个外部无线电功率接收设备的远场无线电功率输送，该至少一个外部无线电功率接收设备具有用于将接收的无线电能量的量转换为用于操作该无线电功率接收设备的电气操作功率量的功率转换器。该无线电功率分配控制器包括：-功率需要单元，其被配置为针对给定无线电功率接收设备保存或查明指示各个阈值能量的量的功率需要数据，各个阈值能量的量指示该无线电功率接收设备针对转换为电气操作功率量所需能量的量；以及-无线电功率监测单元，其被配置为：-接收由外部无线电功率供应设备提供的功率输送无线电信号；-确定该接收的功率输送无线电信号的持续时间；以及-使用所确定的持续时间来确定已经被该无线电功率接收设备利用该功率输送无线电信号在功率输送无线电信号的持续时间期间接收到的接收无线电能量的量的估计；以及-在确定该接收无线电能量的量的估计低于该阈值能量的量时提供无线电功率短缺信号。本专利技术的无线电功率分配控制器实现了对形成无线电功率网络布置中的节点的一个或多个无线电功率接收设备与至少一个外部无线电功率供应设备之间的远场无线电功率分配的监测。基于确定如在无线电功率分配控制器处接收的功率输送信号的持续时间，它估计已经由一个或多个无线电功率接收设备利用该功率输送无线电信号在该功率输送无线电信号的持续时间期间接收的无线能量的量。此外，基于与一个或多个各个无线电功率接收设备相关的功率需要数据来生成信令并且将其作为输出提供，所述功率需要数据指示该无线电功率接收设备为了收获（harvesting）——即转换为电气操作功率量——而至少需要的阈值能量的量。如果阈值能量的量被估计为未被该功率输送无线电信号达到，则该无线电功率分配控制器提供无线电功率短缺信号，根据下文将进一步描述的不同实施例，所述无线电功率短缺信号可以触发不同的措施。该无线电功率分配控制器因此允许降低无线电功率供应设备中和无线电功率接收设备中的设备开销。在一些实施例中，这样的设备不需要自身配备协商、监测和控制无线电功率供应的能力。如本身已知的，功率输送无线电信号所提供的无线电能量随着波的振幅、该功率输送无线电信号的频谱的谱宽度以及形成该功率输送无线电信号的数据分组或供电突发（burst）的长度而增加。一般地，如由无线电功率分配控制器的无线电功率监测单元接收的功率输送无线电信号的能量的量可以实质上不同于至少一个无线电功率接收设备实际接收到的接收无线电能量的量。然而，该无线电功率分配控制器基于以下认识：实际上简单地从功率输送无线电信号收获无线电功率分配控制器——特别是其无线电功率监测单元——的特定位置处可用的能量，仍然给出了可用无线电功率是否可以为一个或多个无线电功率接收设备提供无线电功率接收设备针对转换为电气操作功率量所需阈值能量的量的有用指示。对于本专利技术而言，认识到诸如最小突发长度的最小持续时间是成功收获的最重要的参数。这是基于以下的进一步认识，对无线电功率接收设备的输入电路预充电花费如此长的时间以至于功率输送无线电信号的持续时间对于成功收获而言是决定性的。因此，替代于要求对定义无线电功率接收设备的位置处的无线电能量的所有参数加以确定的更加详尽的功率测量和评估能力，对无线电功率监测单元进行监测有利地被限于测量该功率输送无线电信号的持续时间。简言之，该无线电功率分配控制器是基于以下的有效假设，即如果所收获的能量在监测位置是充足的，则它在任何所监测的无线电功率接收设备的位置处也可能是充足的。该无线电功率分配控制器因此包括无线电功率监测单元，其被配置为通过空中接口接收外部无线电功率供应设备所提供的功率输送无线电信号。该无线电功率监测单元允许检测为了对外部无线电功率接收设备供电而提供的功率输送无线电信号。如所解释的，该无线电功率监测单元进一步确定接收的功率输送无线电信号的持续时间，并且其使用所确定的持续时间来确定已经由无线电功率接收设备利用该功率输送无线电信号在该功率输送无线电信号的持续时间期间接收到的接收无线电能量的量的估计。为了允许无线电功率监测单元做出接收无线电能量的量的估计是否低于针对转换为电气操作功率量所需无线电功率量的评估，该无线电功率分配控制器进一步包括功率需要单元，其被配置为保存或查明向至少一个无线电功率接收设备分发的功率需要数据。功率需要数据指示各个阈值能量的量，各个阈值能量的量指示该无线电功率接收设备针对转换为电气操作功率量所需能量的量。在确定所需无线电功率量时，一个人比如可以考虑设备的功率需要、从无线电功率到电功率的转换损失，或者其它适当参数。该无线电功率分配控制器比较指示所需无线电功率量的阈值能量的量与在该无线电功率接收设备的位置处接收的能量的量的估计。在确定接收无线电能量的量的估计低于阈值能量的量时，该无线电功率监测单元提供无线电功率短缺信号。因此，使用所确定的持续时间和功率需要数据，该无线电功率分配控制器有利地使用接收无线电能量的量的估计来检测无线电功率输送中所不期望的故障情形，在该故障情形中从外部无线电功率供应设备到至少一个外部无线电功率接收设备的远场无线电功率输送无法输送针对转换为各个所需电气操作功率量所需要的充足无线电能量。在无线电功率网络布置中，该无线电功率供应设备和至少一个外部无线电功率接收设备不需要为此目的的特定监测、通信和协商能力，并且可以用与从US2010/0264746A1的现有技术所知的相比更简单的硬件和软件配置来提供。这在包括较大数量网络节点的无线电功率网络布置中是特别有利且成本有效的。在下文中，将描述本专利技术第一方面的无线电功率分配控制器的实施例。通常，功率输送无线电信号是由外部无线电功率供应设备所输送的电磁信号，其通常以一个或多个具有各个振幅、持续时间和频谱的信号突发的形式提供。它可能承载或不承载协议信息或有效载荷数据。在优选实施例中，该无线电功率监测单元被配置为在确定功率输送无线电信号尚未超过预定最小持续时间时提供无线电功率短缺信号。该最小持续时间比如被定义为功率输送无线电信号的最小传输块时间。这些实施例之所以特别有用是因为它们针对远程检测传输要求低开销，其中功率输送无线电信号过短以至于不允本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电功率分配控制器（100），用于控制从外部无线电功率供应设备（102）到至少一个外部无线电功率接收设备（104）的远场无线电功率输送，所述至少一个外部无线电功率接收设备（104）具有用于将接收的无线电能量的量转换为用于操作所述无线电功率接收设备的电气操作功率量的功率转换器（106），所述无线电功率分配控制器包括：‑ 功率需要单元（112），其被配置为针对给定无线电功率接收设备（104）保存或查明指示各个阈值能量的量（Eth）的功率需要数据，所述各个阈值能量的量（Eth）指示所述无线电功率接收设备针对转换为电气操作功率量所需最小能量的量；以及‑ 无线电功率监测单元（110），其被配置为：‑ 接收所述外部无线电功率供应设备所提供的功率输送无线电信号（116，200）；‑ 确定所述接收的功率输送无线电信号的持续时间；以及‑ 使用所述确定的持续时间来确定已经被所述无线电功率接收设备利用所述功率输送无线电信号在所述功率输送无线电信号的持续时间期间接收到的接收无线电能量的量的估计（204）；以及‑ 在确定所述接收无线电能量的量的估计低于所述阈值能量的量时提供无线电功率短缺信号（202.1）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.02 EP 17158910.41.一种无线电功率分配控制器（100），用于控制从外部无线电功率供应设备（102）到至少一个外部无线电功率接收设备（104）的远场无线电功率输送，所述至少一个外部无线电功率接收设备（104）具有用于将接收的无线电能量的量转换为用于操作所述无线电功率接收设备的电气操作功率量的功率转换器（106），所述无线电功率分配控制器包括：-功率需要单元（112），其被配置为针对给定无线电功率接收设备（104）保存或查明指示各个阈值能量的量（Eth）的功率需要数据，所述各个阈值能量的量（Eth）指示所述无线电功率接收设备针对转换为电气操作功率量所需最小能量的量；以及-无线电功率监测单元（110），其被配置为：-接收所述外部无线电功率供应设备所提供的功率输送无线电信号（116，200）；-确定所述接收的功率输送无线电信号的持续时间；以及-使用所述确定的持续时间来确定已经被所述无线电功率接收设备利用所述功率输送无线电信号在所述功率输送无线电信号的持续时间期间接收到的接收无线电能量的量的估计（204）；以及-在确定所述接收无线电能量的量的估计低于所述阈值能量的量时提供无线电功率短缺信号（202.1）。2.根据权利要求1所述的无线电功率分配控制器，其中-所述功率需要数据进一步指示要由各个无线电功率接收设备在预定能量收获时间跨度中接收的阈值聚合能量的量，所述阈值聚合能量的量足以在预定操作时间跨度内操作所述无线电功率接收设备；以及-所述无线电功率监测单元（112）被配置为还在确定所述接收无线电能量的量的估计低于所述阈值聚合能量的量时提供所述无线电功率短缺信号。3.根据权利要求1所述的无线电功率分配控制器，其中所述无线电功率监测单元（110）被配置为在所述功率输送无线电信号（200）的接收期间确定时间积分的接收的无线电能量的量，并且只要所述时间积分的接收无线电能量的量低于所述阈值能量的量就提供所述无线电功率短缺信号（202.2），并且在确定所述时间积分的接收的无线电能量的量已经达到所述阈值能量的量时停止提供所述无线电功率短缺信号。4.根据权利要求1所述的无线电功率分配控制器，其中所述无线电功率监测单元被配置为在确定所述功率输送无线电信号尚未超过预定最小持续时间时提供所述无线电功率短缺信号。5.根据权利要求1所述的无线电功率分配控制器，其中所述功率需要单元（112）所保存的功率需要数据向无线电功率接收设备（104）的不同操作时间分发不同的所需无线电功率量，并且其中所述功率需要单元被配置为提供被分发给当前时间的功率需要数据。6.根据权利要求1所述的无线电功率分配控制器，进一步包括：-传送器单元（308），其被配置为经由通信接口向所述外部无线电功率供应设备传送控制消息（310）；以及-控制单元（312），其被配置为在接收到所述无线电功率短缺信号时生成包括功率控制消息的无线电功率短缺信号并将其提供给所述传送器单元（308），所述功率控制消息指示所述外部无线电功率供应设备（302）向至少一个外部无线电功率接收设备（303）提供附加的无线电功率。7.根据权利要求1所述的无线电功率分配控制器，进一步包括备用无线电功率供应单元，其被配置为在提供无线电功率短缺信号时经由空中接口向所述外部无线电功率接收设备提供备用无线电能量的量。8.根据权利要求1所述的无线电功率分配控制器，进一步包括：-功率供应单元，其被配置为经由有线功率网络接收电力；其中所述无线电功率分配控制器被配置为使用所述接收的电力进行操作。9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：M文特，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL