无源设备及其磁感应能量采集方法技术

本说明书涉及射频能量采集技术领域，提供了一种无源设备及其磁感应能量采集方法，该无源设备包括：磁感应天线，用于接收外界提供的射频能量；储能电容；能量采集单元，用于将所述射频能量转换为直流电并对所述储能电容充电，并根据所述储能电容的两端电压动态调整所述直流电的电压值，以减小所述储能电容积蓄至预定电压值所需时间。本说明书实施例可以提高无源设备的储能电容的充电速度。源设备的储能电容的充电速度。源设备的储能电容的充电速度。

【技术实现步骤摘要】
无源设备及其磁感应能量采集方法


[0001]本说明书涉及射频能量采集
，尤其是涉及一种无源设备及其磁感应能量采集方法。

技术介绍

[0002]基于磁感应的能量采集技术在近几年得到了飞速的发展。例如，Qi、NFC(Near Field Communication)、WLC(Wireless Charging)等射频能量采集技术与标准均属于磁感应能量采集的应用。
[0003]一些无源设备也开始采用基于磁感应的能量采集技术进行射频能量采集和通信。无源设备一般采用储能电容储能，储能电容需要充电到一定电压(例如预定电压)后才可以供无源设备使用，由于能量采集技术所能采集到的电压受很多因素影响，无源设备的储能电容有时可能难以充至预定电压，从而难以为无源设备供电。
[0004]目前已出现采用升压技术来保证无源设备的储能电容可充至预定电压的解决方案。这种解决方案虽可以提升储能电容电压，但同时也导致无源设备的储能电容的充电速度降低。

技术实现思路

[0005]本说明书实施例的目的在于提供一种无源设备及其磁感应能量采集方法，以实现在保证无源设备的储能电容可充至预设电压值同时兼顾其充电速度。
[0006]为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种无源设备，包括：
[0007]磁感应天线，用于接收外界提供的射频能量；
[0008]储能电容；
[0009]能量采集单元，用于将所述射频能量转换为直流电并对所述储能电容充电，根据所述储能电容的两端电压动态调整所述直流电的电压值，以减小所述储能电容积蓄至预定电压值所需时间。
[0010]本说明书的实施例中，所述能量采集单元包括：
[0011]电压采集电路，用于实时测量所述储能电容的两端电压及多倍压整流电路内部的单倍压输出电压；
[0012]能量控制器，用于根据所述储能电容的两端电压及所述单倍压输出电压输出对应的选通信号；
[0013]多倍压整流电路，用于根据所述选通信号选择性导通对应倍率的整流电路，以将所述射频能量转换为对应倍率的直流电。
[0014]本说明书的实施例中，所述能量采集单元包括：
[0015]整流电路，用于将所述射频能量转换为直流电；
[0016]电压采集电路，用于实时测量所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压；
[0017]能量控制器，用于根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的固定倍率调节信号；
[0018]可调变压比直流变换器，用于根据所述固定倍率调节信号动态调整所述直流电的电压值。
[0019]本说明书的实施例中，所述能量采集单元包括：
[0020]整流电路，用于将所述射频能量转换为直流电；
[0021]电压采集电路，用于实时测量所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压；
[0022]能量控制器，用于根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的连续调节信号；
[0023]可调电压直流变换器，用于根据所述连续调节信号动态调整所述直流电的电压值。
[0024]本说明书的实施例中，所述根据所述储能电容的两端电压及所述单倍压输出电压输出对应的选通信号，包括：
[0025]以所述单倍压输出电压为基础，在所述储能电容的两端电压每达到所述电压切换点集合中的一个电压切换点时，输出该电压切换点对应的选通信号。
[0026]本说明书的实施例中，所述根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的固定倍率调节信号，包括：
[0027]以所述整流电路的输出电压为基础，在所述储能电容的两端电压每达到所述电压切换点集合中的一个电压切换点时，输出该电压切换点对应的固定倍率调节信号。
[0028]本说明书的实施例中，所述电压切换点集合中的电压切换点根据公式生成；其中，U
sw
为电压切换点，n为倍率，δ为效率因子，U0为在未升压时的直流电电压。
[0029]本说明书的实施例中，所述电压切换点集合中的电压切换点根据公式生成；其中，U
sw
为电压切换点，θ
i
为第i档的电压切换点系数，U0为在未升压时的直流电电压，n
i
和n
i+1
分别为第i档和第i+1档倍率，δ
i
和δ
i+1
分别为第i档和第i+1档效率因子。
[0030]本说明书的实施例中，所述根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的连续调节信号，包括：
[0031]根据公式生成连续调节信号并输出；其中，n为倍率，U
c
(t)为储能电容在t时间点时的电压，U0为在未升压时的直流电电压。
[0032]本说明书的实施例中，所述无源设备包括以下中的任意一种：
[0033]无源的便携式显示设备；
[0034]无源电子锁。
[0035]另一方面，本说明书实施例提供了一种磁感应能量采集方法，包括：
[0036]接收外界提供的射频能量；
[0037]将所述射频能量转换为直流电并对储能电容充电；
[0038]根据所述储能电容的两端电压动态调整所述直流电的电压值，以减小所述储能电容积蓄至预定电压值所需时间。
[0039]本说明书的实施例中，所述根据所述储能电容的两端电压动态调整所述直流电的电压值，包括：
[0040]断开多倍压整流电路与储能电容的连接，并采集所述多倍压整流电路的输出电压；
[0041]根据电路特性与所述多倍压整流电路的输出电压计算电压切换点集合；所述电路特性包括升压倍率和效率因子；
[0042]实时测量所述储能电容的两端电压；
[0043]根据所述储能电容的两端电压与所述电压切换点集合中元素的大小对比关系生成选通信号；
[0044]根据所述选通信号选择性导通所述多倍压整流电路中对应倍率的整流电路分支，以将所述射频能量转换为对应倍率的直流电。
[0045]本说明书的实施例中，所述根据所述储能电容的两端电压动态调整所述直流电的电压值，包括：
[0046]断开整流电路与储能电容的连接，并采集多倍压整流电路的单倍压输出电压；
[0047]根据电路特性与所述整流电路的输出电压计算电压切换点集合；所述电路特性包括升压倍率和效率因子；
[0048]实时测量所述储能电容的两端电压；
[0049]根据所述储能电容的两端电压与所述电压切换点集合中元素的大小对比关系生成固定倍率调节信号；
[0050]根据所述固定倍率调节信号动态调整所述直流电的电压值。
[0051]本说明书的实施例中，所述根据所述储能电容的两端电压动态调整所述直流电的电压值，包括：
[0052]实时测量所述储能电容的两端电压；
[0053]根据所述储能电容的两端电压生成连续调节信号；
[0054]根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无源设备，其特征在于，包括：磁感应天线，用于接收外界提供的射频能量；储能电容；能量采集单元，用于将所述射频能量转换为直流电并对所述储能电容充电，根据所述储能电容的两端电压动态调整所述直流电的电压值，以减小所述储能电容积蓄至预定电压值所需时间。2.如权利要求1所述的无源设备，其特征在于，所述能量采集单元包括：电压采集电路，用于实时测量所述储能电容的两端电压及多倍压整流电路内部的单倍压输出电压；能量控制器，用于根据所述储能电容的两端电压及所述单倍压输出电压输出对应的选通信号；多倍压整流电路，用于根据所述选通信号选择性导通对应倍率的整流电路，以将所述射频能量转换为对应倍率的直流电。3.如权利要求1所述的无源设备，其特征在于，所述能量采集单元包括：整流电路，用于将所述射频能量转换为直流电；电压采集电路，用于实时测量所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压；能量控制器，用于根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的固定倍率调节信号；可调变压比直流变换器，用于根据所述固定倍率调节信号动态调整所述直流电的电压值。4.如权利要求1所述的无源设备，其特征在于，所述能量采集单元包括：整流电路，用于将所述射频能量转换为直流电；电压采集电路，用于实时测量所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压；能量控制器，用于根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的连续调节信号；可调电压直流变换器，用于根据所述连续调节信号动态调整所述直流电的电压值。5.如权利要求2所述的无源设备，其特征在于，所述根据所述储能电容的两端电压及所述单倍压输出电压输出对应的选通信号，包括：以所述单倍压输出电压为基础，在所述储能电容的两端电压每达到所述电压切换点集合中的一个电压切换点时，输出该电压切换点对应的选通信号。6.如权利要求3所述的无源设备，其特征在于，所述根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的固定倍率调节信号，包括：以所述整流电路的输出电压为基础，在所述储能电容的两端电压每达到所述电压切换点集合中的一个电压切换点时，输出该电压切换点对应的固定倍率调节信号。7.如权利要求5或6所述的无源设备，其特征在于，所述电压切换点集合中的电压切换点根据公式生成；其中，U
sw
为电压切换点，n为倍率，δ为效率因子，U0为在未升压时的直流电电压。8.如权利要求5或6所述的无源设备，其特征在于，所述电压切换点集合中的电压切换
点根据公式生成；其中，U
sw
为电压切换点，θ
i
为第i档的电压切换点系数，U0为在未升压时的直流电电压，n
i
和n
i+1
分别为第i档和第i+1档倍率，δ
i
和δ
i+1
分别为第i档和第i+1档效率因子。9.如权利要求4所述的无源设备，其特征在于，所述根据所述储能电容的两端电压及所述整流电路的输出电压输出对应的连续调节信号，包括：根据公式生成连续调节信号并输出；其中，n为倍率，U
c
(t)为储能电容在t时间点时的电压，U0为在未升压时的直流电电压。10.如权利要求1所述的无源设备，其特征在于，所述无源设备包括以下中的任意一种：无源的便携式显示设备；无源电子锁。11.一种磁感应能量采集方...

【专利技术属性】
技术研发人员：周若谷，
申请(专利权)人：杭州启纬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：