CN107749672A - 用于能量转换的收集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了用于能量转换的收集系统，属于射频技术领域，收集系统包括电磁感应极板，在电磁感应极板的输出端连接有整流倍压电路，在整流倍压电路的输出端连接有充电电路；其中，电磁感应极板包括基板，基板内包含导磁线圈和与导磁线圈的A端、B端相连的能量收集电源。通过射频信号接触电磁感应极板内的导磁线圈产生交流电，电磁感应极板将产生的交流电传输至整流倍压电路，整流倍压电路将交流电转换成直流电，充电电路便将直流电存储起来。将存储在充电电路的电能给供电设备供电，降低了供电设备对传统电池的需求程度，从而减少了传统电池的需求量，最终减轻了对废弃电池对环境的污染。
Description
技术领域
本发明属于射频技术领域，特别涉及用于能量转换的收集系统。
背景技术
在现有技术中，对电力设备尤其是电力仪表的供电方式，在考虑供电、维护成本的前提下，依然选择电池作为供电的主要形式。
但随着供电要求的逐渐提高，传统的电池供电方式已经显示越来越多的缺陷，特别是废弃后的电池严重污染环境。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了通过电磁感应极板收集射频信号、从而降低环境污染的用于能量转换的收集系统。
为了达到上述技术目的，本发明提供了用于能量转换的收集系统，所述收集系统包括电磁感应极板，在所述电磁感应极板的输出端连接有整流倍压电路，在所述整流倍压电路的输出端连接有充电电路；
其中，所述电磁感应极板包括基板，所述基板内包含导磁线圈和与所述导磁线圈的A端、B端相连的能量收集电源。
可选的，所述充电电路的输出端连接有电压检测电路，在所述电压检测电路上连接开关电路，所述电压检测电路设有用于对所述开关电路的通断进行控制的控制端。
可选的，在所述整流倍压电路与所述充电电路之间设有稳压电路。
可选的，所述充电电路包括超级电容C3。
可选的，所述整流倍压电路包括整流电路，所述整流电路的输出端连接有倍压电路，所述整流电路至少包括一个整流二极管。
可选的，所述开关电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与所述充电电路的输出端相连，所述三极管Q1的基极与所述控制端相连。
可选的，所述稳压电路包括稳压二极管VD1。
可选的，所述倍压电路包括电容C1以及与电容C1串联的电容C2。
可选的，所述三极管Q1的基极与所述控制端之间设有偏置电阻R1，所述三极管Q1的发射极连接有变压设备。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过射频信号接触电磁感应极板内的导磁线圈产生交流电，电磁感应极板将产生的交流电传输至整流倍压电路，整流倍压电路将交流电转换成直流电，充电电路便将直流电存储起来。将存储在充电电路的电能给供电设备供电，降低了供电设备对传统电池的需求程度，从而减少了传统电池的使用量，最终减轻了废弃电池对环境的污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基板的内部结构示意图；
图2是本发明提供的用于能量转换的收集系统的结构示意图；
图3是本发明提供的用于能量转换的收集系统的电路连接图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
本发明提供了用于能量转换的收集系统，所述收集系统包括电磁感应极板，在所述电磁感应极板的输出端连接有整流倍压电路，在所述整流倍压电路的输出端连接有充电电路；
其中，所述电磁感应极板包括基板，所述基板内包含导磁线圈和与所述导磁线圈的A端、B端相连的能量收集电源。
在实施中，如图1所示，电磁感应极板包括基板，基板内包含导磁线圈，导磁线圈包括第一导磁线圈、第二导磁线圈、第三导磁线圈、第四导磁线圈、第五导磁线圈、第六导磁线圈、第七导磁线圈、第八导磁线圈，每个导磁线圈的A端、B端都与能量收集电源相连。基板是固定不动的，射频信号是一种电磁波，而电磁波是一种移动的电磁场，当电磁波向基板移动时，相对于电磁波，是基板向电磁波移动；当射频信号接触导磁线圈时就相当于导磁线圈切割磁感线运动，产生交流电，并经导磁线圈的A端、B端传输至用于收集交流电的能量收集电源。
本实施例的能量收集电源的型号为LTC3588，该能量收集电源集成了一个低损耗、全波桥式整流器和高效率降压型转换器，以造就一款专为高输出阻抗能源而优化的完整能量收集解决方案。可用于收集导磁线圈切割磁感线产生的交流电。此外，导磁线圈的匝数是根据实验需求设定的，导磁线圈的匝数在3000匝范围内，导磁线圈的匝数越多，射频信号接触导磁线圈的面积越大，则产生的电流就越大。
如图2所示，根据上述可知，当射频信号持续不断地移动时导致导磁线圈持续不断地切割磁感线产生交流电，并将交流电以方波的形式传输至整流倍压电路1，经整流倍压电路1后转换成直流电，再将已转换成的直流电传输至充电电路2，使得充电电路2将直流电存储起来。存储在充电电路2的电能给供电设备供电，降低了供电设备对传统电池的需求程度，从而减少了传统电池的需求量，最终减轻了对废弃电池对环境的污染。
可选的，所述充电电路的输出端连接有电压检测电路，在所述电压检测电路上连接开关电路，所述电压检测电路设有用于对所述开关电路的通断进行控制的控制端。
在实施中，如图2所示，充电电路2的输出端连接有用于对自身进行定时检测的电压检测电路3，当电压检测电路3检测到充电电路2中充电电压达到预设电压阈值时，则电压检测电路3控制开关电路4导通，使存储在充电电路2中的电能经开关电路4传输给供电设备供电，通过这种方式可以控制存储在充电电路2中的充电电压，避免了因充电电压高于最大安全电压，使得电容里的氧化层就会击穿，电容损坏，甚至有可能还会短路的现象，从而保护了充电电路2。
可选的，在所述整流倍压电路与所述充电电路之间设有稳压电路。
在实施中，可能因负载、环境温度、电路参数等因素引起整流倍压电路1的输出电压不稳定，因此，在整流倍压电路1与充电电路2之间设有稳压电路，使得稳压电路对整个电路进行调整，则输出电压保持原值或者只有极小的变动，从而保证了整个电路的正常工作。
可选的，所述充电电路包括超级电容C3。
在实施中，充电电路2用于将从整流倍压电路1输出的直流电储存起来，充电电路2的类型诸多，典型的充电电路2内设有超级电容C3，超级电容C3是一种可以反复充放电次数十万次的电子器件。
可选的，所述整流倍压电路包括整流电路，所述整流电路的输出端连接有倍压电路，所述整流电路至少包括一个整流二极管。
在实施中，整流倍压电路1用于将输入的交流电转换成直流电，再将直流电压加倍升压或多倍升压，倍数越多的电路，升压越高，但输出电流越低。
整流倍压电路1包括整流电路，整流电路用于将交流电转换成直流电，如图3所示，本实施例中整流电路为桥式整流电路，桥式整流电路的输入端连接电磁感应极板的输出端，电磁感应极板产生的交流电经桥式整流电路转换成直流电，桥式整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3以及二极管D4，二极管D1的负极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极连接二极管D3负极，二极管D3的正极连接二极管D4的正极，二极管D4的负极连接二极管D1的正极，通过二极管D1、二极管D2、二极管D3以及二极管D4构成桥式整流电路，因而使得交流电转换成直流电。
这里整流电路不仅仅限于图3中的桥式整流电路，此处不再赘述。
可选的，所述倍压电路包括电容C1以及与电容C1串联的电容C2。
在实施中，倍压电路用于对桥式整流电路输出的电压进行升压处理，进而使得倍压电路的输出电压是桥式整流电路的输出电压的两倍、三倍甚至更多倍，升压的倍数取决于如图3所示的电容C1与电容C2的电容值之和。
倍压电路包括电容C1和电容C2，电容C1的一端连接二极管D1的负极，电容C1另一端经电容C2连接二极管D3的正极，当电容C1的电容值与电容C2的电容值相等时，倍压电路可以将桥式整流电路的输出电压升两倍。
根据实际使用需求，倍压电路还可以对桥式整流电路的输出电压进行三倍、四倍甚至更多倍，此处不再赘述。
可选的，所述开关电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与所述充电电路的输出端相连，所述三极管Q1的基极与所述控制端相连。
在实施中，如图3所示，三极管Q1的集电极与充电电路2的输出端相连，即三极管Q1的集电极与超级电容C3的正极相连，三极管Q1的基极与电压检测电路3的控制端相连，电压检测电路3的第一输出端与超级电容C3的正极相连，电压检测电路3的第二输出端与超级电容C3的负极相连；根据上述可知，电压检测电路3用于对充电电路2进行定时检测，当检测到充电电压达到预设电压阈值时，则导通三极管Q1，使得存储在充电电路2的电能可以用于定期定时给供电设备供电；当电压检测电路3检测到充电电压未达到预设电压阈值时，则电压检测电路3截止三极管Q1，使得存储在充电电路2的电能无法给供电设备供电。因此，电压检测电路3控制三极管Q1的导通和截止状态，进而控制收集系统定时定期给供电设备供电和断电。
可选的，所述稳压电路包括稳压二极管VD1。
在实施中，稳压电路6的类型诸多，典型的稳压电路6包括稳压二极管VD1，稳压二极管VD1是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压二极管VD1的正极连接桥式整流电路中的二极管D1的负极，稳压二极管VD1的负极连接桥式整流电路中的二极管D3的正极，使得整流倍压电路1的输出电压经稳压二极管稳压后，该输出电压保持稳定，从而使得整个电路正常工作。
可选的，所述三极管Q1的基极与所述控制端之间设有偏置电阻R1，所述三极管Q1的发射极连接有变压设备5。
在实施中，在图3中，三极管Q1的基极通过偏置电阻R1连接电压检测电路3的控制端，根据三极管Q1的实际应用需求时，在三极管Q1的基极与电压检测电路3的控制端之间设有合适的偏置电阻R1，其中，合适的偏置电阻R1能给三极管Q1提供了合适的偏置电流，保证了三极管Q1稳定工作。
在三极管Q1的发射极连接有变压设备5，变压设备5的输出端与电压检测电路3的第二输出端相连，变压设备5的输出端接地。
其中，变压设备5用于升高或降低三级管Q1的输出电压。本实施例变压设备包括升降压电源芯片，该电源芯片的型号为XC6228，典型的电路简单效率高，成本低。
当供电设备需要高压供电时，升降压电源芯片调整内部开关管后，对三级管Q1的输出电压进行升压，进而再给供电设备供电。当供电设备需要低压供电时，升降压电源芯片重新调整内部开关管后，对三级管Q1的输出电压进行降压，进而再给供电设备供电。
本发明提出了用于能量转换的收集系统，收集系统包括电磁感应极板，在电磁感应极板的输出端连接有整流倍压电路，在整流倍压电路的输出端连接有充电电路；其中，电磁感应极板包括基板，基板内包含导磁线圈和与导磁线圈的A端、B端相连的能量收集电源。通过射频信号接触电磁感应极板内的导磁线圈产生交流电，电磁感应极板将产生的交流电传输至整流倍压电路，整流倍压电路将交流电转换成直流电，充电电路便将直流电存储起来。将存储在充电电路的电能给供电设备供电，降低了供电设备对传统电池的需求程度，从而减少了传统电池的使用量，最终减轻了废弃电池对环境的污染。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述收集系统包括电磁感应极板，在所述电磁感应极板的输出端连接有整流倍压电路，在所述整流倍压电路的输出端连接有充电电路；
其中，所述电磁感应极板包括基板，所述基板内包含导磁线圈和与所述导磁线圈的A端、B端相连的能量收集电源。
2.根据权利要求1所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述充电电路的输出端连接有电压检测电路，在所述电压检测电路上连接开关电路，所述电压检测电路设有用于对所述开关电路的通断进行控制的控制端。
3.根据权利要求1所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，在所述整流倍压电路与所述充电电路之间设有稳压电路。
4.根据权利要求1所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述充电电路包括超级电容C3。
5.根据权利要求1所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述整流倍压电路包括整流电路，所述整流电路的输出端连接有倍压电路，所述整流电路至少包括一个整流二极管。
6.根据权利要求2所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述开关电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的集电极与所述充电电路的输出端相连，所述三极管Q1的基极与所述控制端相连。
7.根据权利要求3所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述稳压电路包括稳压二极管VD1。
8.根据权利要求5所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述倍压电路包括电容C1以及与电容C1串联的电容C2。
9.根据权利要求6所述的用于能量转换的收集系统，其特征在于，所述三极管Q1的基极与所述控制端之间设有偏置电阻R1，所述三极管Q1的发射极连接有变压设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180302 |
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