專利名稱：用于采集能量的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)能方法和器件，更具體來(lái)說(shuō)涉及可以采集能量的器件。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出或?qū)嵤┝嗽S多從不同類型的自然發(fā)生的能源采集能量的器件。這些能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、流能和波能，其能量被這種器件轉(zhuǎn)換成電功率以便補(bǔ)充或替代由電力公司提供的電功率。除了為手持式計(jì)算器和其他小型電子器件供電的太陽(yáng)能電池之夕卜，大多數(shù)能量采集設(shè)備相對(duì)大、昂貴并且低效。就發(fā)明人所知，市面上買不到從WIFI (無(wú)線保真)、WiMax、衛(wèi)星無(wú)線電、蜂窩電話(850MHz到900MHz以及I. 8GHz到I. 9GHz)或者任何2. 4GHz和UHF TV信號(hào)源采集能量以便為小型電子器件的電池供電或再充電的RF (射頻)器件，所述小型電子器件比如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、MP3播放器等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種從WIFI、WiMax、衛(wèi)星無(wú)線電、蜂窩電話(850MHz到900MHz以及I. 8GHz到I. 9GHz)以及任何2. 4GHz和UHF TV信號(hào)或者通過(guò)消費(fèi)者家中的任何“F”型連接器從戶外天線或CATV饋送的任何信號(hào)采集能量的器件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于從兩個(gè)或更多替換能源(比如太陽(yáng)能和來(lái)自麥克風(fēng)的振動(dòng))采集能量以便為電子器件的電池供電或再充電的方法和器件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能量采集器件，其存儲(chǔ)能量以供后來(lái)使用來(lái)為與之連接的電子器件供電。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于從WIFI或其他RF信號(hào)以及太陽(yáng)能兩者采集能量以便為與之連接的外部電子器件供電的器件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于從WIFI或其他RF信號(hào)采集能量的設(shè)備，所述設(shè)備將由此所接收到的WIFI或其他RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成DC (直流)電壓，從中得到的能量被存儲(chǔ)在所述設(shè)備內(nèi)的存儲(chǔ)器件中，并且所述設(shè)備還具有可連接到電源的能力以便將來(lái)自所述電源的能量存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器件中，以供后來(lái)由用戶消耗從而為連接到所述能量采集設(shè)備的外部電子器件供電。根據(jù)本發(fā)明的一種形式，一種用于從WIFI或其他RF信號(hào)采集能量的器件包括分別連接到一個(gè)或更多電壓倍增器/整流器電路的一個(gè)或更多寬帶天線。每一個(gè)電壓倍增器/整流器電路把由與之耦合的對(duì)應(yīng)天線接收到的WIFI或RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成DC電壓，所述DC電壓的幅度倍增為若干倍，比如4倍、6倍或8倍。來(lái)自各個(gè)電壓倍增器/整流器電路的DC電壓輸出信號(hào)被以相同極性串聯(lián)(即各個(gè)電壓被“疊加”)或并聯(lián)相加以便提供一個(gè)組合的檢測(cè)DC電壓信號(hào)，其被提供到比如電容器之類的臨時(shí)存儲(chǔ)器件。當(dāng)所述電容器上的電壓達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，看門狗監(jiān)視器電路有效地將所述臨時(shí)存儲(chǔ)電容器連接到功率管理電路的輸入。所述功率管理電路包括電荷泵電路，其把功率管理電路的輸入處的電壓增大到其輸出處的更高、更加可用的電壓以便為比如鋰電池(例如鋰聚合物、鋰離子或任何鋰化學(xué)物類型)之類的存儲(chǔ)器件充電。相應(yīng)地，功率管理電路的輸出電壓處于預(yù)定電壓水平，以便為鋰電池或其他存儲(chǔ)器件充電。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，所述器件還包括太陽(yáng)能電池，其把來(lái)自撞擊在其上的光的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電壓，所述電壓也被濾波并且被提供到第二功率管理電路。響應(yīng)于來(lái)自太陽(yáng)能電池的從撞擊在其上的光得到的電壓，該第二功率管理電路的輸出也為鋰電池或其他存儲(chǔ)器件提供處于預(yù)定水平的電壓。 所述鋰電池或存儲(chǔ)器件的輸出連接到DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器電路的輸入，所述DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器電路優(yōu)選地在USB輸出連接器上提供5伏特DC電壓，所述USB輸出連接器可連接到由此要供電的或者要為其電池充電的外部電子器件。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，本發(fā)明的能量采集器件可以包括輸入連接器，其用于接收來(lái)自外部電源(比如另一個(gè)電子器件)或用于這種器件的電力變壓器的充電電壓，其中所述電力變壓器例如連接到汽車的點(diǎn)煙器或者連接到AC/DC適配器以便連接到110伏特AC墻壁電源插座。來(lái)自該外部電源的功率信號(hào)被提供到所述能量采集電路內(nèi)部的鋰電池或其他存儲(chǔ)器件，從而由此可以為所述鋰電池或存儲(chǔ)器件充電。通過(guò)要結(jié)合附圖閱讀的下面對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。


圖I是根據(jù)本發(fā)明形成的用于采集從RF (射頻)源發(fā)送的能量以便為電子器件(t匕如蜂窩電話或PDA或Blackberry 器件)充電和/或供電的電路的方框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的用于從WIFI信號(hào)采集能量的電路的第一種優(yōu)選形式的示意圖。圖3 (即圖3A和3B)是用在本發(fā)明的能量采集器件中的電路的第二種優(yōu)選形式的方框圖。圖4 (即圖4A和4B)是用在本發(fā)明的能量采集器件中的電路的第三種優(yōu)選形式的方框圖。圖5是本發(fā)明的能量采集器件的外罩的一種形式的頂部透視圖，其中示出了所述外罩的處于打開(kāi)位置的封蓋。圖6是從不同角度取得的圖5中所示的本發(fā)明的能量采集器件的外罩的頂部透視圖，其中示出了所述外罩的處于打開(kāi)位置的封蓋。圖7是圖5和6中所示的本發(fā)明的能量采集器件的外罩的正面透視圖，其中示出了所述外罩的處于打開(kāi)位置的封蓋。圖8是從不同角度取得的圖5 - 7中所示的本發(fā)明的能量采集器件的外罩的正面透視圖，其中示出了所述外罩的處于打開(kāi)位置的封蓋。圖9是圖5 — 8中所示的本發(fā)明的能量采集器件的外罩的第一側(cè)面透視圖，其中示出了所述外罩的處于打開(kāi)位置的封蓋。圖10是圖5 — 9中所示的本發(fā)明的能量采集器件的外罩的第二側(cè)面透視圖，其中示出了所述外罩的處于打開(kāi)位置的封蓋。圖11是本發(fā)明的能量采集器件的外罩的另一種形式的封蓋的一部分的透視圖，其中示出了所述外罩的處于打開(kāi)位置的封蓋以及其上的一種替換天線設(shè)置。
具體實(shí)施方式

本發(fā)明被設(shè)計(jì)成從任何WIFI 2. 4到2. 5GHz源、WiMax、衛(wèi)星無(wú)線電、蜂窩電話(850MHz到900MHz以及I. 8GHz到I. 9GHz)以及UHF TV信號(hào)或CATV信號(hào)接收射頻信號(hào)并且將所接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量，比如DC電壓。甚至更優(yōu)選地，本發(fā)明的能量采集器件能夠接收從大約500MHz到大約2. 5GHz的RF信號(hào)，并且將所接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能。同樣的電路配置還可以被設(shè)計(jì)并擴(kuò)展成將VHF、FM和UHF頻率中的RF信號(hào)(比如來(lái)自CATV的信號(hào))轉(zhuǎn)換成DC電能。該能量被利用來(lái)通過(guò)USB連接器為任何蜂窩電話內(nèi)部的電池再充電。本發(fā)明被設(shè)計(jì)成特別使用WIFI信號(hào)來(lái)進(jìn)行能量采集，這是因?yàn)樵S多WIFI信號(hào)發(fā)送器被提供在公共場(chǎng)所內(nèi)并且在所述公共場(chǎng)所內(nèi)可用，比如機(jī)場(chǎng)終端、咖啡館、快餐店等等，在該處用戶可能不容易獲得AC電源插座口以便通過(guò)將電子器件連接到所述電源插座來(lái)為其充電或供電。存在已知的許多類型的能量采集器件或系統(tǒng)，比如太陽(yáng)能電池、風(fēng)車、用以在發(fā)電機(jī)中提供移動(dòng)的水壓、用以為小型玩具或飛行器件(例如間諜監(jiān)視器器件)感應(yīng)式充電器充電的FM無(wú)線電信號(hào)等等。然而，迄今為止沒(méi)有人利用在公共場(chǎng)所內(nèi)大多數(shù)可用的許多WIFI信號(hào)、蜂窩電話信號(hào)、衛(wèi)星無(wú)線電或UHF TV信號(hào)，并且來(lái)自這些所發(fā)送信號(hào)的能量被浪費(fèi)而沒(méi)有得到利用。這樣的WIFI信號(hào)、衛(wèi)星無(wú)線電、UHF TV信號(hào)或蜂窩電話信號(hào)每天即一天24小時(shí)都在廣播。大多數(shù)人認(rèn)為來(lái)自WIFI或其他高頻無(wú)線電信號(hào)的能量非常微小并且無(wú)法被使用，但是本發(fā)明人則另有發(fā)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明是針對(duì)采集WIFI、UHF TV、衛(wèi)星無(wú)線電或蜂窩電話信號(hào)并且將所述信號(hào)中的電磁能轉(zhuǎn)換成DC電壓，并且提供“頂部充電”以為與之連接的外部電子器件的電池充電或者連續(xù)地為所述能量采集器件內(nèi)的內(nèi)部電池供電直到其存儲(chǔ)容量充滿為止，并且在需要為電子器件(比如蜂窩電話、PDA、MP3播放器、攝影機(jī)或者與之連接的其他電子器件)供電時(shí)可以再使用該電池能量。本發(fā)明利用幾乎在世界上的任何地方的任何公共場(chǎng)所或消費(fèi)者家中可用并且易于找到的WIFI或蜂窩電話信號(hào)。存在許多高功率WIFI廣播站，其所發(fā)送的信號(hào)產(chǎn)生WIFI熱點(diǎn)，并且將在未來(lái)的某一時(shí)間實(shí)施的WIMAX信號(hào)也預(yù)期會(huì)是具有32英里徑向范圍的相當(dāng)強(qiáng)的信號(hào)，來(lái)自這些信號(hào)的能量也可以被采集。上面提供了對(duì)本發(fā)明的能量采集方法和設(shè)備的目的和實(shí)現(xiàn)方式的一般性描述?，F(xiàn)在提供對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選形式的詳細(xì)描述。
在附圖的圖I中示出了用于采集從RF (射頻)源發(fā)送的能量的電路的方框圖。天線2 (比如貼片式天線)接收RF信號(hào)(比如在公共場(chǎng)所比如機(jī)場(chǎng)終端、咖啡館、快餐店等等內(nèi)發(fā)送的WIFI信號(hào))，并且將所述RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。該電信號(hào)通過(guò)傳輸線或信號(hào)線纜4被提供到電路6，所述電路6對(duì)所發(fā)送的RF信號(hào)進(jìn)行整流并且采集所發(fā)送的RF信號(hào)的能量。該電路6把來(lái)自天線2的RF電信號(hào)轉(zhuǎn)換成量值足以為電子器件8充電和/或供電的DC信號(hào)，所述電子器件8比如是通過(guò)USB線纜10等等連接到能量采集和整流器電路6的蜂窩電話、PDA或Blackberry 器件。圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的用于從WIFI或其他RF信號(hào)采集能量的電路的第一種優(yōu)選形式的示意圖。根據(jù)該第一實(shí)施例的能量采集電路包括接收RF信號(hào)(比如WIFI信號(hào))的天線2，并且將所述RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所述電信號(hào)通過(guò)傳輸線或線纜4被提供到RF-DC整流器電路12的輸入。整流器電路12將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成其輸出處的DC (直流)信號(hào)。該DC信號(hào)被提供到第一存儲(chǔ)器件14，其優(yōu)選地是2F (法拉)、2. 5伏特超級(jí)電容器。第一存儲(chǔ)器件14在其上存儲(chǔ)并積聚來(lái)自由整流器電路12輸出的經(jīng)整流的(DC)信號(hào)的電荷。由整流器電路12輸出的DC信號(hào)也被提供到基于閃存的CMOS微控制器16的輸入(引腳 3), CMOS 微控制器 16 優(yōu)選地具有由 Microchip Technology Inc. (Chandler,·Arizona)制造的零件號(hào)12F683-0847。微控制器16被用作充電電路控制，以便防止被用作能量采集電路中的第二存儲(chǔ)器件18的鋰電池過(guò)充電。超級(jí)電容器14上的電壓也被提供到第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的輸入，所述第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20充當(dāng)電荷泵或者換句話說(shuō)充當(dāng)升壓電壓調(diào)節(jié)器和電池管理電路。第一級(jí) DC-DC 轉(zhuǎn)換器電路 20 優(yōu)選地是由 Maxim Integrated Products (Sunnyvale,California)制造的零件號(hào) MAX1672。當(dāng)超級(jí)電容器14上的電壓達(dá)到被提供到微控制器16的輸入的特定水平(比如大約I. 5伏特)時(shí)，微控制器16在其輸出(引腳5)上生成一個(gè)脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)被提供到第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的使能輸入，以便使得充當(dāng)電荷泵的轉(zhuǎn)換器電路20將其輸入上的電壓從大約I. 5伏特增大到其輸出上的大約4. 5伏特。如果超級(jí)電容器14上的電壓低于預(yù)定水平(比如I. 5伏特)，則微控制器16不向第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的使能輸入提供脈沖信號(hào)從而有效地阻止轉(zhuǎn)換器電路20操作，以免在超級(jí)電容器的充電不充分的情況下耗盡所述超級(jí)電容器14上的電荷。第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的輸出被提供到第二級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路22的輸入，所述第二級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路22優(yōu)選地是與第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20相同的集成電路并且具有零件號(hào)MAX1672。再次，第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的輸出上的優(yōu)選電壓是大約4. 5伏特。從圖2中可以看出，所述能量采集電路還包括用于提供與外部電壓源(優(yōu)選地是大約5伏特DC)的連接的USB充電器端口或連接器24，以便利用可連接到USB充電器連接器24的膝上型計(jì)算機(jī)或其他器件為內(nèi)部第二存儲(chǔ)器件18 (其正如將所解釋的那樣優(yōu)選地是鋰聚合物電池)充電。USB充電器連接器24的+5伏特輸入引腳連接到第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的輸出與第二級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路22的輸入之間的連接。第二級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路22充當(dāng)?shù)蛪航档慕祲弘妷恨D(zhuǎn)換器/調(diào)節(jié)器，以便將來(lái)自第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的4. 5伏特(或者從外部源提供在USB充電器連接器24上的5伏特DC信號(hào))轉(zhuǎn)換到第二級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路22的輸出上的3. 7伏特DC信號(hào)。第二級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路22的該輸出電壓被提供到形成能量采集電路的一部分的鋰聚合物電池18的正側(cè)，所述電池的負(fù)側(cè)優(yōu)選地接地。所述鋰聚合物電池優(yōu)選地是被用作第二存儲(chǔ)器件18的3. 7伏特、I. 5安培電池，第二存儲(chǔ)器件18由能量采集電路從通過(guò)天線2接收的RF信號(hào)生成的經(jīng)整流和DC轉(zhuǎn)換的電壓充電或者由連接到USB充電器連接器24的外部DC電源充電。鋰聚合物電池18上的電壓被監(jiān)測(cè)，以免超出近似3. 7伏特。鋰聚合物電池18的正側(cè)連接到微控制器16上的反饋輸入(引腳1)，以便限制由能量采集電路生成并且被提供到鋰聚合物電池18以及提供到與能量采集電路相連接的外部電子器件8的電壓。當(dāng)微控制器16的反饋輸入上的電壓達(dá)到預(yù)定閾值電壓(比如3. 7伏特)時(shí)，微控制器16停止在其連接到第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20上的使能輸入的輸出(引腳5)上提供脈沖信號(hào)，以便防止第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20作為電荷泵操作超出預(yù)定電壓轉(zhuǎn)換極限。當(dāng)鋰聚合物電池18上的電壓落到所述預(yù)定閾值電壓(其被提供到微控制器16的反饋輸入)以下時(shí)，微控制器16再次在其去到第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的使能輸入的輸出上提供脈沖信號(hào),從而 轉(zhuǎn)換器電路20恢復(fù)作為電荷泵的操作以便將提供在其上的輸入電壓增大到近似4. 5伏特。然而，如果超級(jí)電容器14上的電壓低于預(yù)定閾值電壓(比如I. 5伏特)，則將不會(huì)從微控制器16向第一級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路20的使能輸入提供脈沖信號(hào)。鋰聚合物電池18的正側(cè)通過(guò)用戶控制的單刀單擲開(kāi)關(guān)26連接到也充當(dāng)電荷泵的第三級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路28的輸入。第三級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路28優(yōu)選地是利用具有由Texas Instruments (Dallas, Texas)制造的零件號(hào)TPS61200DRCT的集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第三級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路28將鋰聚合物電池18提供到第三級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路28的輸入的電壓(3. 7伏特)增大到其輸出上的近似5伏特DC。第三級(jí)DC-DC轉(zhuǎn)換器電路28的輸出信號(hào)被提供到USB輸出連接器30上的一個(gè)特定引腳(+5伏特DC引腳)，所述USB輸出連接器30的另一個(gè)特定引腳接地。可以利用標(biāo)準(zhǔn)USB線纜10將外部電子或電器件8 (比如蜂窩電話、PDA、MP3播放器、攝影機(jī)等等)連接到能量采集電路的USB輸出連接器30，從而本發(fā)明的能量采集電路可以為外部電子器件8的電池充電或者為由用戶連接到所述能量采集電路的外部電子器件8供電?，F(xiàn)在參照附圖的圖3，示出了本發(fā)明的能量采集器件的電路的第二種優(yōu)選形式的方框圖。優(yōu)選地使用多個(gè)寬帶天線2，每個(gè)寬帶天線2優(yōu)選地是相同的。在本發(fā)明的一種形式中，使用了四個(gè)寬帶天線2a、2b、2c、2d，并且每一個(gè)寬帶天線2a — 2d特別位于能量采集電路的外罩32內(nèi)，從而每一個(gè)天線2a - 2d將能夠接收所發(fā)送的WIFI或其他RF信號(hào)，而不管外罩32的布置如何。優(yōu)選地，每一個(gè)寬帶天線2a - 2d能夠接收從大約500MHz到大約2. 5GHz的信號(hào)。甚至更優(yōu)選地且如附圖的圖5 - 10中所示，四個(gè)單極子寬帶天線2a — 2d被安放在外罩32的透明或半透明封蓋34的內(nèi)表面上。封蓋34通過(guò)樞軸方式在其一邊結(jié)合到外罩32的主體或底座36的相應(yīng)的側(cè)邊或頂邊，從而可以將其分別遠(yuǎn)離及靠近主體或底座36的頂表面抬高及降低，因此覆蓋及露出通過(guò)形成在主體或底座36的頂表面38中的開(kāi)口所暴露的太陽(yáng)能電池40。雖然當(dāng)封蓋34被布置在其較低位置從而覆蓋外罩32的太陽(yáng)能電池40時(shí)所述四個(gè)單極子天線2a - 2d將接收RF能量，但是當(dāng)封蓋34比如如附圖的圖5中所示地被布置在已抬高位置時(shí)，所述四個(gè)單極子天線將更加有效地接收發(fā)送自RF源或WIFI源的RF能量。將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的能量采集器件的外罩32的各項(xiàng)特征。所述多個(gè)天線當(dāng)中的每一個(gè)天線2a - 2d耦合到對(duì)應(yīng)的電壓倍增器/全波整流器電路42，正如圖3中所示出的那樣。更具體來(lái)說(shuō)，每一個(gè)電壓倍增器/整流器電路42包括一個(gè)電壓倍增器，從而把由與之耦合的對(duì)應(yīng)天線2a - 2d接收到的WIFI或RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成其幅度例如倍增為若干倍(比如4倍、6倍或8倍)的DC電壓。更具體來(lái)說(shuō)，第一天線2a耦合到第一倍增器/整流器電路42a，其將第一天線2a接收到的WIFI或RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成例如倍增為4倍、6倍或8倍的DC電壓。作為與之耦合的第一天線2a的所檢測(cè)信號(hào)的結(jié)果，第一倍增器/整流器電路42的DC輸出電壓被提供到節(jié)點(diǎn)A和電容器C39的第一支路(參見(jiàn)圖3)。第二倍增器/整流器電路42b與第一倍增器/整流器電路42a非常類似。第二倍 增器/整流器電路42b把由與之耦合的第二天線2b接收到的WIFI或RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成倍增為所期望倍數(shù)(例如4倍、6倍或8倍)的DC電壓，并且將該電壓提供到節(jié)點(diǎn)B和電容器C34的第一支路，電容器C34的第二支路連接到節(jié)點(diǎn)A和電容器C39的第一支路。因此，第二倍增器/整流器電路42b的輸出電壓就被有效地疊加在第一倍增器/整流器電路42a所輸出的電壓之上。第三倍增器/整流器電路42c類似于第二倍增器/整流器電路42b，并且其耦合到第三天線2c的方式與第一和第二倍增器/整流器電路42a、42b分別耦合到第一和第二天線2a、2b的方式相同。再次，第三倍增器/整流器電路42c輸出的DC電壓被提供到節(jié)點(diǎn)C和電容器C21的第一支路(電容器C21的第二支路連接到節(jié)點(diǎn)B和電容器C34的第一支路)，并且被疊加在由第一和第二倍增器/整流器電路42a、42b所提供的DC電壓之上。第四倍增器/整流器電路42d類似于前面描述的第三和第二倍增器/整流器電路42c、42d，并且耦合到第四天線2d。由第四倍增器/整流器電路42d輸出的DC電壓被提供到節(jié)點(diǎn)D和電容器C12的第一支路，電容器C12的第二支路連接到節(jié)點(diǎn)C和電容器C21的第一支路。作為由耦合到第四倍增器/整流器電路42d的第四天線2d接收到的RF信號(hào)的結(jié)果，第四倍增器/整流器電路42d的DC輸出電壓被疊加在由第三、第二和第一倍增器/整流器電路42c、42b、42a輸出的DC電壓之上。因此，作為來(lái)自第一、第二、第三和第四倍增器/整流器電路42a - 42d的輸出電壓的疊加設(shè)置的結(jié)果，關(guān)于電容器C39的第二支路測(cè)量的電容器C12的第一支路處的電勢(shì)可以等于或者可能高于25伏特DC。正如將要更加詳細(xì)地解釋的那樣，電容器C39的第二支路耦合到“快速啟動(dòng)”電池BT2 (也被稱作快速啟動(dòng)電壓器件44)，并且來(lái)自四個(gè)倍增器/整流器電路42a - 42d的疊加輸出電壓被電池BT2所提供的DC電壓抬聞。由互連的倍增器/整流器電路42a — 42d生成的組合疊加電壓被提供到電容器C3。電容器C3充當(dāng)用于作為由四個(gè)接收天線2a — 2d接收到的RF能量的結(jié)果而由四個(gè)倍增器/整流器電路42a - 42d檢測(cè)并整流的電壓的臨時(shí)存儲(chǔ)器件14。更具體來(lái)說(shuō)，電容器C3的第一支路連接到電容器C12的第一支路，并且電容器C3的第二支路接地。優(yōu)選地，電容器C3是低泄漏鉭電容器，但是可以使用其他存儲(chǔ)器件和其他類型的電容器。如前所述，電容器C3被提供來(lái)臨時(shí)存儲(chǔ)作為由與之連接的四個(gè)天線2a — 2d接收到的RF或WIFI能量的結(jié)果而由四個(gè)倍增器/整流器電路42a — 42d輸出的疊加DC電壓、以及在節(jié)點(diǎn)D處抬高疊加電壓的快速啟動(dòng)電池BT2的DC電壓。本發(fā)明的電路還優(yōu)選地通過(guò)使用太陽(yáng)能電池40和電路來(lái)采集光能。在這方面應(yīng)當(dāng)繼續(xù)參照附圖的圖3。在本發(fā)明的能量采集器件中提供太陽(yáng)能電池40，并且通過(guò)所述能量采集器件的外罩32的主體或底座36的頂表面38中的開(kāi)口將其暴露。太陽(yáng)能電池40可以在室內(nèi)照明下的大約3. I伏特和直接日光下的大約5. 5伏特之間生成。太陽(yáng)能電池40的負(fù)端子優(yōu)選地接地，并且太陽(yáng)能電池40的正端子連接到齊納二極管D2的陰極，所述齊納二極管D2的陽(yáng)極接地。優(yōu)選地，齊納二極管D2是5. 6伏特齊納二極管以便限制由太陽(yáng)能電池40提供的輸出電壓以免破壞與之連接的任何電路。太陽(yáng)能電池40的輸出連接到功率管理集成電路46的VDD輸入，所述功率管理集成電路 46 比如是 Cymbet Corporation (Elk River,Minnesota)所制造的零件號(hào) CBC3112或者許多制造商所制造的任何類似的功率管理電路。功率管理電路46的輸出電壓被調(diào)節(jié)并選擇成大約4. 2伏特，并且通過(guò)隔離二極管D3被提供到主能量存儲(chǔ)電池BTl (即第二或主存儲(chǔ)器件18)的正側(cè)，以便在沒(méi)有或者可忽略的WIFI或RF信號(hào)存在或者可能被檢測(cè)時(shí) 以及在周圍環(huán)境光條件允許由太陽(yáng)能電池40為電池BTl充電時(shí)幫助保持電池BTl上的電荷。為了幫助“快速啟動(dòng)”或推升臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3上的電荷，使用3. 7伏特、60毫安時(shí)或更高的鋰聚合物電池BT2 (參見(jiàn)圖3)。電池BT2的負(fù)側(cè)接地，而正側(cè)則耦合到電容器C39的第二支路，以便把由四個(gè)互連的倍增器/整流器電路42a — 42d生成的疊加電壓抬升3. 7伏特，即電池BT2的電壓。相應(yīng)地，電容器C3兩端的電壓是從來(lái)自電池BT2的電壓與由本發(fā)明的電路采集的RF或WIFI能量的組合得到的電壓。應(yīng)當(dāng)提到的是，從四個(gè)倍增器/整流器電路42a - 42d的疊加設(shè)置得到的25伏特DC信號(hào)是無(wú)負(fù)載電壓，并且當(dāng)被欠載用來(lái)為電容器C3充電時(shí)，所述電壓會(huì)顯著降低。來(lái)自電池BT2的電壓被用來(lái)推升臨時(shí)存儲(chǔ)在42d電容器C3上的電壓，以及補(bǔ)充從所收集的WIFI和RF能量得到的由四個(gè)倍增器/整流器電路42a — 42d輸出的電壓。此外，來(lái)自電池BT2的“推升”電壓幫助確保第二功率管理電路48 (參見(jiàn)圖3)在其VDD輸入上具有足夠的電壓以便進(jìn)行操作。據(jù)估計(jì)，當(dāng)本發(fā)明的能量采集器件被存儲(chǔ)在暗室中因此太陽(yáng)能電池40不生成電壓時(shí)，被用作電池BT2的60毫安時(shí)電池將維持近似1500小時(shí)或大約62天，這是因?yàn)樗鲭娐穬H從電池BT2吸取大約25微安到大約40微安的電流。為了保持電池BT2上的電荷，功率管理電路46所生成的輸出電壓被提供到隔離二極管D50的陽(yáng)極，所述隔離二極管D50的陰極連接到電池BT2的正側(cè)。這樣，功率管理電路46充當(dāng)太陽(yáng)能電池與電池BT2之間的緩沖，以便防止可能導(dǎo)致電池過(guò)熱的電池BT2的過(guò)充電。替換地，為了對(duì)電池BT2充電，太陽(yáng)能電池40的正引線可以通過(guò)一個(gè)二極管(未示出)耦合到電池BT2的正側(cè)，所述二極管的陽(yáng)極連接到太陽(yáng)能電池40的正引線而所述二極管的陰極連接到電池BT2的正側(cè)?？蛇x地，可以將PTC (正溫度系數(shù))熱敏電阻器(未示出)在太陽(yáng)能電池40與電池BT2之間連接到電池BT2，以便在萬(wàn)一電池BT2 (其優(yōu)選地是鋰聚合物電池)由于過(guò)充電或短路而過(guò)熱的情況下為電路提供一定的保護(hù)。再次參照附圖的圖3，將看到第二功率管理電路48被提供并且間接地耦合到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3。優(yōu)選地，在電容器C3與功率管理電路48的VDD輸入之間布置看門狗監(jiān)視器電路50,正如將更加詳細(xì)地解釋的那樣。功率管理電路48可以是由Cymbet Corporation(Elk River,Minnesota)制造的零件號(hào)CBC3112或者由許多制造商所制造的任何類似的功率管理電路。功率管理電路48的VBAT輸出連接到二極管Dl的陽(yáng)極，正如將更加詳細(xì)地解釋的那樣。由于功率管理電路48與功率管理電路46 —樣在其VDD輸入上需要大約2. 6伏特以便進(jìn)行操作，因此本發(fā)明的能量采集電路優(yōu)選地包括位于臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3與功率管理電路48之間的看門狗監(jiān)視器電路50，以便在電容器C3上的電壓不足以令功率管理電路48操作時(shí)使得存儲(chǔ)在電容器C3中的能量的不必要的放電最小化?？撮T狗監(jiān)視器電路50可以包括電壓檢測(cè)器電路52以及與之連接并且由此控制的晶體管開(kāi)關(guān)電路54。電壓檢測(cè)器電路52可以是具有滯后并且具有由Seiko Instruments, Inc. (Chiba, Japan)制造的零件號(hào)S-80825的恒壓功率監(jiān)視器。包括電壓檢測(cè)器電路52和晶體管開(kāi)關(guān)電路54的看門狗監(jiān)視器電路50被用來(lái)最小化來(lái)自臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3的任何泄漏，這是通過(guò)在臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3上的電壓低于預(yù) 定電壓時(shí)防止電容器C3與第二功率管理電路48的VDD輸入之間的直接連接而實(shí)現(xiàn)的。更具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)電容器C3上的電壓低于大約2. 6伏特時(shí)，看門狗監(jiān)視器電路50的電壓檢測(cè)器電路52向晶體管開(kāi)關(guān)電路54提供輸出信號(hào)以便斷開(kāi)晶體管開(kāi)關(guān)電路54并且防止電容器C3上的電壓通過(guò)晶體管開(kāi)關(guān)電路54連接到第二功率管理電路48的VDD輸入，從而電路48不會(huì)漏出存儲(chǔ)在電容器C3上的來(lái)自WIFI或RF能量采集電路的能量。然而，如果電容器C3上的電壓升高到大約2. 6伏特以上，則看門狗監(jiān)視器電路50的電壓檢測(cè)器電路52輸出信號(hào)以閉合晶體管開(kāi)關(guān)電路54，從而將電容器C3上的電壓提供到第二功率管理電路48的VDD輸入。通常來(lái)說(shuō)，臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3上的電壓范圍將處于大約2. 5伏特與大約2. 65伏特之間，并且只有在該電壓等于或高于大約2. 6伏特時(shí)，電容器C3才將被有效地連接到第二功率管理電路48的輸入。上面描述的看門狗監(jiān)視器電路50的一般形式可以在SeikoInstruments Inc.公布的S_808xxC系列電壓檢測(cè)器的數(shù)據(jù)單表所附的應(yīng)用注解(參見(jiàn)其圖14和20)中找到。功率管理電路48具有電荷泵，電荷泵將其輸入上的2. 6 — 2. 65電壓(或者更具體來(lái)說(shuō)是任何高于2. 63伏特的電壓)轉(zhuǎn)換到其VBAT輸出上的大約4. I伏特DC與大約4. 2伏特DC之間。第二功率管理電路48的VBAT輸出連接到低壓降(大約0. I伏特)隔離二極管Dl的陽(yáng)極。二極管Dl的陰極連接到充當(dāng)主能量存儲(chǔ)電池或器件18的3. 7伏特、1000毫安時(shí)鋰聚合物電池BTl的正側(cè)。優(yōu)選地，將電池保護(hù)電路56連接到電池BTl，以便提供過(guò)充電保護(hù)和過(guò)放電保護(hù)。電池保護(hù)電路 56 優(yōu)選地是 Fortune Semiconductor Corporation (Taipei, Taiwan)制造的零件號(hào)DW01，其監(jiān)測(cè)電池BTl的正側(cè)上的電壓，并且驅(qū)動(dòng)位于所述電池的負(fù)側(cè)與接地之間的晶體管開(kāi)關(guān)電路58以便選擇性地將電池BTl的負(fù)側(cè)與接地連接及斷開(kāi)。當(dāng)鋰電池BTl上的電壓超出特定的預(yù)定過(guò)充電保護(hù)電壓時(shí)，通過(guò)電池保護(hù)電路56斷開(kāi)晶體管開(kāi)關(guān)電路58以便將電池BTl與接地?cái)嚅_(kāi)，禁止對(duì)電池BTl充電。另一方面，當(dāng)鋰電池BTl的電壓落到預(yù)定的過(guò)放電保護(hù)電壓以下時(shí)，通過(guò)電池保護(hù)電路56斷開(kāi)晶體管開(kāi)關(guān)電路58以便將電池BTl與接地?cái)嚅_(kāi)，禁止對(duì)電池BTl放電。實(shí)質(zhì)上當(dāng)存在過(guò)充電狀況或過(guò)放電狀況時(shí)，把電池BTl的負(fù)側(cè)與接地?cái)嚅_(kāi)。當(dāng)兩種狀況都不存在時(shí)，電池保護(hù)電路56閉合晶體管開(kāi)關(guān)電路58以便將電池BTl的負(fù)側(cè)連接到接地。本發(fā)明的能量采集電路還優(yōu)選地包括電池電荷監(jiān)測(cè)電路60，以便為能量采集器件的用戶提供關(guān)于鋰電池BTl是否被充電到足以為連接到能量采集電路的外部電子器件8供電或者為外部器件的一塊或多塊電池充電的指示。優(yōu)選地，電池電荷監(jiān)測(cè)電路60包括一個(gè)分壓器網(wǎng)絡(luò)(具有互連的電阻器)(未示出)，其操作性地耦合到電池BTl的正側(cè)并且被用來(lái)根據(jù)所述電池的電壓將晶體管(未示出)偏置成通或斷。一個(gè)單刀單擲(或等效)瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)SW2 (或開(kāi)關(guān)電路)連接在鋰電池BTl的正側(cè)與電池電荷監(jiān)測(cè)電路60之間，并且優(yōu)選地安放在外罩32的頂表面38上，以便能量采集器件的用戶可獲得。相應(yīng)地，為了不從電池BTl漏出電荷，電池電荷監(jiān)測(cè)電路60將只有在用戶按下瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)SW2以便為電池電荷監(jiān)測(cè)電路60提供電力時(shí)才工作。雙色(紅色/綠色)發(fā)光二極管(LED)或者單獨(dú)的紅色和綠色LED 62、64操作性地耦合到電池電荷監(jiān)測(cè)電路60并且由其驅(qū)動(dòng)，并且優(yōu)選地被安放在外罩32的頂表面38上或者安放在外罩上的其他位置處，以便能夠由能量采集器件的用戶看到。
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當(dāng)電池BTl上的電壓是3. 3伏特或更高時(shí)，電池電荷監(jiān)測(cè)電路60將在用戶按下瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)SW2時(shí)使得綠色LED 64發(fā)光。如果電池BTl上的電壓是3. O伏特或更低，電池電荷監(jiān)測(cè)電路60將在用戶按下瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)SW2時(shí)使得紅色LED 62點(diǎn)亮?？梢酝ㄟ^(guò)改變形成所述分壓器網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)電阻器的數(shù)值來(lái)調(diào)節(jié)所述3. 3伏特閾值和3. O伏特閾值，以便在不同電壓水平下接通或關(guān)斷晶體管。如圖3中所示，單刀單擲開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)電路SWl的一側(cè)連接到鋰聚合物電池BTl或其他存儲(chǔ)器件的正側(cè)。提供開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)電路SWl以確保直到用戶期望時(shí)才從電池吸取所存儲(chǔ)的能量。正如將更加詳細(xì)地解釋的那樣，開(kāi)關(guān)SWl耦合到能量采集電路的外罩32上的彈簧偏置的滑動(dòng)封蓋66 (參見(jiàn)圖10)(其選擇性地覆蓋輸出USB類型A連接器30)，并且當(dāng)用戶在外罩32的主體或底座36上在一個(gè)方向上滑動(dòng)USB連接器封蓋66時(shí)將被自動(dòng)激活以便從中提供導(dǎo)電。開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)電路SWl的另一側(cè)連接到DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器電路28的輸入，所述DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器電路28可以是具有由Texas Instruments (Dallas, Texas)制造的零件號(hào)TPS61200DRCT的集成電路。利用外部組件將該DC/DC轉(zhuǎn)換器電路28配置成把鋰聚合物電池BTl的3. 7伏特轉(zhuǎn)換到5伏特DC輸出。DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器電路28優(yōu)選地把5伏特DC調(diào)節(jié)的電壓提供到外部電子器件8可連接到的能量采集電路的USB連接器30。優(yōu)選地，輸出連接器30的引腳I (VCC)向外部電子器件8提供5伏特DC輸出信號(hào)。如附圖的圖10中所示，USB輸出連接器或端口 30優(yōu)選地位于能量采集器件的外罩30的其中一個(gè)較窄側(cè)面68上。因此，上面描述的電路配置將允許該USB類型A連接器28的輸出能夠?yàn)锳pple，Inc.所制造的iPhone 、iPod 和iPad 器件提供正確的充電電壓和電流。此外，該電路配置將與大多數(shù)(如果不是全部的話)智能電話、PDA、MP3播放器和Blackberry 器件兼容并且為之提供正確的充電電壓和電流。如前所述，本發(fā)明的能量采集器件可以包括輸入連接器24以便接收來(lái)自外部電源的充電電壓，所述外部電源比如是另一個(gè)電子器件、或者可以連接到汽車的點(diǎn)煙器或者可以例如是可連接到標(biāo)準(zhǔn)家裝墻壁電源插座的AC/DC適配器的電力變壓器。來(lái)自該外部電源的功率信號(hào)被提供到隔離二極管D4的陽(yáng)極，所述隔離二極管D4的陰極與能量采集電路內(nèi)部的鋰電池BTl或其他存儲(chǔ)器件的正側(cè)電通信，從而由此可以為所述鋰電池或存儲(chǔ)器件充電。更具體來(lái)說(shuō)，如附圖的圖3和9中所示，在能量采集器件的外罩32的一個(gè)側(cè)面上(優(yōu)選地在未由輸出USB連接器30占據(jù)的其中一個(gè)較窄側(cè)面68上)提供mini USB連接器
24。提供輸入連接器24從而用戶可以將連接器24連接到AC/DC墻壁電源插座適配器，或者連接到可與汽車中的輔助電源插座或點(diǎn)煙器連接的另一個(gè)適配器或變壓器，或者連接到電子器件(比如膝上型計(jì)算機(jī))的提供5伏特DC輸出信號(hào)的輸出端口。優(yōu)選地，連接器24的引腳I (VCC)為所述電路提供5伏特DC輸入信號(hào)。連接器24上的5伏特DC輸入信號(hào)被提供到隔離二極管D4的陽(yáng)極。二極管D4的陰極直接電連接到或者通過(guò)電阻器(未示出)電連接到鋰電池BTl的正側(cè)，從而可以通過(guò)連 接到mini USB連接器24的AC/DC適配器、電力變壓器、汽車電源插座、膝上型計(jì)算機(jī)等等從外部為能量采集電路的鋰電池充電。此外，利用連接到輸入U(xiǎn)SB連接器24的外部電源以及處于閉合位置的開(kāi)關(guān)SWl，外部電源將為輸出USB連接器30和與之耦合的外部電子器件8提供電力?，F(xiàn)在參照附圖的圖5 - 10，將看出，用于能量采集電路的外罩32的一種優(yōu)選形式包括總體形狀為矩形的主體或底座36、以及通過(guò)樞軸方式結(jié)合到主體36的頂表面38的一條較長(zhǎng)邊(或者替換地一條較窄邊)的透明或半透明封蓋34。太陽(yáng)能電池40被安放在主體36的頂表面38上,或者經(jīng)由穿過(guò)所述主體的厚度形成的一個(gè)窗口以便暴露于周圍環(huán)境光。透明封蓋34可在閉合位置與打開(kāi)位置之間在頂表面38上以樞軸方式移動(dòng)，其中所述透明封蓋34在閉合位置處覆蓋頂表面38或者至少覆蓋安放在頂表面上的太陽(yáng)能電池40，并且在打開(kāi)位置處從主體36的頂表面38抬高到與主體的頂表面38所駐留的平面基本上垂直的位置。因此，如果主體36的與頂表面38相對(duì)的底表面70停留在水平支撐表面(比如桌子或?qū)懽峙_(tái))上，則透明封蓋34可以通過(guò)樞軸方式移動(dòng)(pivot)到基本上豎直的位置。如前所述，優(yōu)選地存在彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離的四個(gè)天線2a - 2d，其被安放到透明封蓋34的內(nèi)表面上。為了獲得最佳的WIFI或RF信號(hào)接收，優(yōu)選的是將這些寬帶天線2a —2d (優(yōu)選地是單極子天線)布置在豎直位置中。因此，如果當(dāng)本發(fā)明的能量采集器件的用戶選擇利用在所述能量采集器件所處的地點(diǎn)中存在的WIFI或RF信號(hào)為能量采集電路的內(nèi)部電池BTl充電時(shí)他將透明封蓋34抬高到豎直位置，則是優(yōu)選的。如前所述，封蓋34優(yōu)選地是透明或半透明的，從而即使在封蓋34處于閉合位置，能量采集電路的太陽(yáng)能電池40也將穿過(guò)封蓋34接收光能以便為內(nèi)部鋰電池BTl充電。此外，如前所述，為了不在能量采集電路沒(méi)有為外部電子器件8供電時(shí)對(duì)內(nèi)部鋰電池BTl不必要地放電，在輸出USB連接器30上方提供滑動(dòng)封蓋66，并且開(kāi)關(guān)SWl操作性地與USB連接器滑動(dòng)封蓋66的移動(dòng)耦合并且通過(guò)USB連接器滑動(dòng)封蓋66的移動(dòng)而激活。更具體來(lái)說(shuō)，USB輸出連接器30優(yōu)選地位于外罩32的主體36的與輸入U(xiǎn)SB連接器24相對(duì)的較小側(cè)面68上(但是連接器30和24可以被安放在外罩32的相對(duì)較寬側(cè)面72上)。存在用于輸出USB連接器30的小封蓋66，從而用戶可以滑動(dòng)該封蓋66并且將輸出USB連接器30連接到外部電子器件8，以便為外部電子器件的電池供電或者再充電。當(dāng)滑動(dòng)封蓋66被定位成使其露出輸出USB連接器30時(shí)，其自動(dòng)接合并激活單刀單擲開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)電路SW1，從而將電池BTl或其他存儲(chǔ)器件電連接到DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器28的輸入，以便在輸出USB連接器30上提供5伏特輸出電壓。當(dāng)滑動(dòng)封蓋66被返回到其閉合位置從而覆蓋輸出USB連接器30時(shí)，其停用開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)電路SWl，從而斷開(kāi)能量采集電路內(nèi)的鋰電池BTl或其他存儲(chǔ)器件與DC/DC轉(zhuǎn)換器電路28之間的連接，從而不向輸出USB連接器30提供電力。處于該閉合位置的滑動(dòng)封蓋66覆蓋輸出USB連接器30以防止對(duì)其的接進(jìn)。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，可以通過(guò)彈簧(未示出)偏置滑動(dòng)封蓋30，從而在沒(méi)有外部電子器件8連接到能量采集器件的輸出連接或連接器30時(shí)所述滑動(dòng)封蓋30自動(dòng)返回閉合位置，從而覆蓋輸出連接器30并且停用開(kāi)關(guān)SWl。具有覆蓋及露出輸出USB連接器30的滑動(dòng)封蓋66的目的是當(dāng)不需要向外部電子器件8提供電力時(shí)最小化從鋰電池BTl漏出的任何能量。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，如果使用耦合到開(kāi)關(guān)SWl以便激活開(kāi)關(guān)SWl的滑動(dòng)封蓋66，則可以省略安放在底座36的頂表面38上的用戶控制的開(kāi)關(guān)26。替換地，在用圖5 - 10中所示的附圖標(biāo)記26標(biāo)記的開(kāi)關(guān)可以替換地被用 作開(kāi)關(guān)SW2，其可以是瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)，用戶按壓該開(kāi)關(guān)以便瞬時(shí)激活電池電荷監(jiān)測(cè)電路60以點(diǎn)亮紅色LED 62或綠色LED 64，從而最小化鋰電池BTl上的任何漏出。在本發(fā)明的一種形式中，所述四個(gè)天線2a — 2d彼此完全相同并且具有相同或類似的寬帶帶寬特性。在本發(fā)明的一種替換形式中，所述能量采集電路可以包括幾個(gè)窄帶天線2，比如用以接收處在大約500MHz與大約700MHz之間的范圍內(nèi)的信號(hào)的一個(gè)UHF天線，用以接收處在大約850MHz與大約928MHz之間的范圍內(nèi)的信號(hào)的一個(gè)蜂窩電話和900MHz天線，用以接收處在大約I. 8GHz與大約I. 9GHz之間的范圍內(nèi)的信號(hào)的一個(gè)GSM頻帶天線，以及用以接收處在大約2. 3GHz與大約2. 5GHz之間的范圍內(nèi)的信號(hào)的一個(gè)WiFi/WiMAx/衛(wèi)星無(wú)線電天線，每一個(gè)天線2都通過(guò)同軸線纜4連接到對(duì)應(yīng)的倍增器/整流器電路42 (參見(jiàn)圖9)。現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)參照附圖的圖4和11，其示出了本發(fā)明的能量采集器件的另一個(gè)(第三)優(yōu)選實(shí)施例。圖4的示意圖中所示出的電路在許多方面類似于圖3中所示的電路。然而在該優(yōu)選形式中，提供了六個(gè)(6個(gè))天線2a - 2f (也如圖10中所示)和六個(gè)(6個(gè))倍增器/整流器電路42a - 42f。因此，存在分別與第一倍增器/整流器電路42a到第六倍增器/整流器電路42f的輸出相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)A — F。在圖4中所示的電路的該替換實(shí)施例中，來(lái)自第一倍增器/整流器電路42a和第二倍增器/整流器電路42b的輸出電壓一起串聯(lián)疊加在快速啟動(dòng)電池BT2的電壓之上，并且第一倍增器/整流器電路42a和第二倍增器/整流器電路42b的疊加電壓被提供在節(jié)點(diǎn)B處并且通過(guò)二極管D60提供到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3，二極管D60的陽(yáng)極連接到節(jié)點(diǎn)B而其陰極連接到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3。類似地，第三倍增器/整流器電路42c和第四倍增器/整流器電路42d的輸出電壓被串聯(lián)疊加在快速啟動(dòng)電池BT2的電壓上。第四倍增器/整流器電路42d和第三倍增器/整流器電路42c的疊加電壓被提供在節(jié)點(diǎn)D處并且通過(guò)二極管D62提供到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3，二極管D62的陽(yáng)極連接到節(jié)點(diǎn)D而其陰極連接到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3。按照相同的方式，第五倍增器/整流器電路42e的輸出電壓和第六倍增器/整流器電路42f的輸出電壓(其輸入分別連接到第五天線2e和第六天線2f)被串聯(lián)疊加在快速啟動(dòng)電池BT2的電壓上。第六倍增器/整流器電路42f和第五倍增器/整流器電路42e的疊加電壓被提供在節(jié)點(diǎn)F處(節(jié)點(diǎn)E是第五倍增器/整流器電路42e處的輸出電壓)并且通過(guò)二極管D64提供到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3，二極管D64的陽(yáng)極連接到節(jié)點(diǎn)F而其陰極連接到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3。更具體來(lái)說(shuō)，快速啟動(dòng)電池BT2的正側(cè)連接到每一個(gè)電容器C39、C21和ClOO的第一支路。每一個(gè)電容器C39、C21和ClOO的第二支路分別連接到節(jié)點(diǎn)A和電容器C34 (以及第一倍增器/整流器電路42a的輸出)；節(jié)點(diǎn)C和電容器C12 (以及第三倍增器/整流器電路42c的輸出)；以及節(jié)點(diǎn)E和電容器C102的第一支路(以及第五倍增器/整流器電路42e的輸出)。電容器C102的第二支路耦合到節(jié)點(diǎn)F、二極管D64的陽(yáng)極以及第六倍增器/整流器電路42f的輸出。換句話說(shuō)，第一和第二倍增器/整流器電路42a、42b的輸出串聯(lián)連接，第三和第四倍增器/整流器電路42c、42d的輸出串聯(lián)連接，并且第五和第六倍增器/整流器電路42e、 42f的輸出串聯(lián)連接，從而形成三個(gè)分組，各個(gè)串聯(lián)連接分組的輸出電壓彼此有效地并聯(lián)連接并且被提供到臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3。這提供了近似8 — 12伏特以便為臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3充電，但是其電流容量大于各個(gè)單獨(dú)的倍增器/整流器電路42a - 42f的輸出全部疊加串聯(lián)連接的情況(這是由于各個(gè)倍增器/整流器分組的并聯(lián)設(shè)置)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可以使用數(shù)目更多或更少的串聯(lián)倍增器/整流器電路42a — 42f的并聯(lián)分組來(lái)生成用以為臨時(shí)存儲(chǔ)電容器C3充電的電壓。例如，可以省略由第五和第六倍增器/整流器電路42e、42f構(gòu)成的第三分組以及分別與第五和第六倍增器/整流器電路42e、42f連接的相應(yīng)的第五和第六天線2e、2f，以便滿足能量采集器件的外罩32上的天線2設(shè)置中的空間約束并且提供相鄰天線2之間的充分分離以便最小化各個(gè)天線的任何交叉耦
八
口 ο本發(fā)明的能量采集器件的該替換電路還包括一個(gè)6伏特DC、2安培(等等)輸入連接器74，其允許在大約30分鐘內(nèi)把主能量存儲(chǔ)電池BTl充電上至其容量的近似75%。從圖4中可以看出，快速充電連接器74上的輸出電壓通過(guò)二極管D68被提供到主能量存儲(chǔ)電池BT1，二極管D68的陽(yáng)極操作性地連接到連接器74的輸出并且其陰極操作性地連接到主能量存儲(chǔ)電池BTl。此外，快速充電連接器74上的輸出電壓還通過(guò)二極管D66被提供到快速啟動(dòng)電池BT2以便為該該電池充電，二極管D66的陽(yáng)極操作性地連接到連接器74的輸出并且其陰極操作性地連接到快速啟動(dòng)電池BT2的正側(cè)。此外，5伏特DC連接器24通過(guò)二極管D4為主能量存儲(chǔ)電池BTl提供充電電壓，正如前面關(guān)于圖3所示的電路所提到的那樣，但是其也通過(guò)二極管D70向快速啟動(dòng)電池BT2提供充電電壓，二極管D70的陽(yáng)極操作性地連接到連接器24的輸出并且其陰極操作性地連接到快速啟動(dòng)電池BT2的正側(cè)。類似地，按照?qǐng)D3中所示的電路的示意圖中所示出的相同方式，從太陽(yáng)能電池電壓導(dǎo)出的功率管理電路46的輸出電壓通過(guò)二極管D3被提供到主能量存儲(chǔ)電池BTl并且通過(guò)二極管D50被提供到快速啟動(dòng)電池BT2的正側(cè)。參照附圖的圖11，可以看出六個(gè)(6個(gè))天線2a — 2f被并排設(shè)置在外罩32的封蓋34上，所述封蓋34可以從外罩的底座36豎直抬高以便優(yōu)化天線的接收能力。雖然在圖11中示出了沿著封蓋34的較窄側(cè)面將六個(gè)天線2a - 2f橫向安放在所述封蓋(其通過(guò)鉸鏈方式結(jié)合到外罩32的底座36)上，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)將設(shè)想到沿著封蓋34的較長(zhǎng)側(cè)面設(shè)置所述六個(gè)天線2a - 2f，并且將所述封蓋的較長(zhǎng)側(cè)面通過(guò)鉸鏈方式安放到外罩32的底座36的較長(zhǎng)側(cè)面72，以便提供相鄰天線2a — 2f之間的更大距離并且最小化或者消除相鄰天線之間的任何可能的耦合。在其優(yōu)選形式下本發(fā)明的能量采集電路檢測(cè)WIFI信號(hào)、WiMax、衛(wèi)星無(wú)線電、蜂窩電話(850MHz到900MHz以及I. 8GHz到I. 9GHz)、任何2. 4GHz和UHF TV信號(hào)以及光以便從中采集能量，從而為內(nèi)部電池BTl或其他存儲(chǔ)器件充電以按需用于為與之相連的外部電子器件8的電池供電或再充電。當(dāng)沒(méi)有在使用時(shí)，所檢測(cè)并采集到的能量被存儲(chǔ)在電池BTl或其他存儲(chǔ)器件中，從而所述電池或其他存儲(chǔ)器件充滿電并且準(zhǔn)備好在用戶把外部電子器件8與之連接時(shí)為所述外部電子器件8供電。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，所述能量采集器件或者至少其某些電路部分可以被直接合并到蜂窩電話、PDA、攝影機(jī)、Blackberry 器件或其他電子器件8中以便為所述器件供電或者為其電池充電，而無(wú)需比如如圖5 - 11中所示出的那樣在單獨(dú)的外罩32內(nèi)使用獨(dú)立的能量采 集器件。所述能量采集器件的一個(gè)或多個(gè)天線2以及太陽(yáng)能電池40可以被安放在電子器件的外殼之上或之內(nèi)以便分別接收所發(fā)送的RF信號(hào)和光能，從而為電子器件8供電或者為其電池充電。在本發(fā)明的范圍內(nèi)還設(shè)想到把能量采集器件的電路直接合并在被用來(lái)為電子器件8供電的電池之上或之內(nèi)?，F(xiàn)在將進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的能量采集器件的各個(gè)實(shí)施例。在本發(fā)明的一種形式中，能量采集器件優(yōu)選地包括用于接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)的天線2 ;操作性地耦合到天線2的整流器電路6，整流器電路6將天線2接收到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；以及操作性地耦合到整流器電路6并且在其上提供DC電壓的輸出連接器30，電子器件8可連接到輸出連接器30以便接收提供在輸出連接器30上的DC電壓。在本發(fā)明的另一種形式中，能量采集器件優(yōu)選地包括用于接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)的天線，天線2將所接收到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF電信號(hào)；RF_DC整流器電路12，RF-DC整流器電路12操作性地連接到天線2并且將RF電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；以及第一存儲(chǔ)器件14，第一存儲(chǔ)器件14操作性地連接到RF-DC整流器電路12并且被提供DC電壓并由此被充電。所述能量采集器件優(yōu)選地還包括微控制器16，微控制器16的第一信號(hào)輸入操作性地連接到第一存儲(chǔ)器件14以便監(jiān)測(cè)第一存儲(chǔ)器件14上的DC電壓，如果第一存儲(chǔ)器件14上的DC電壓高于第一預(yù)定電壓水平則微控制器16生成脈沖輸出信號(hào)；第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路20，第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路20操作性地連接到第一存儲(chǔ)器件14并且生成高于第一存儲(chǔ)器件14上的DC電壓的輸出DC電壓；以及第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22，第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22操作性地連接到第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路20并且生成低于由第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路20所生成的輸出DC電壓的輸出DC電壓。所述能量采集器件優(yōu)選地還包括第二存儲(chǔ)器件18，第二存儲(chǔ)器件18操作性地連接到第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22并且被提供由第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22生成的輸出DC電壓并由此被充電；第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路28，第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路28操作性地連接到第二存儲(chǔ)器件18并且生成高于第二存儲(chǔ)器件18上的DC電壓的輸出DC電壓；以及輸出連接器30，輸出連接器30操作性地連接到第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路28并且在其上提供由第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路28生成的輸出DC電壓。電子器件8可連接到輸出連接器30以便在其上接收被提供到輸出連接器30的輸出DC電壓。上面描述的能量采集器件還可以包括輸入連接器24。輸入連接器24操作性地連接到第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22。外部DC電壓源可連接到輸入連接器24，以便從外部源向第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22提供DC電壓。第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22響應(yīng)于提供在輸入連接器24上的來(lái)自外部源的DC電壓而生成第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路22的輸出DC電壓。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，能量采集器件的第一存儲(chǔ)器件14包括電容器。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，能量采集器件的第二存儲(chǔ)器件18包括電池。優(yōu)選地，微控制器16包括第二信號(hào)輸入，其操作性地連接到第二存儲(chǔ)器件18以便監(jiān)測(cè)第二存儲(chǔ)器件18上的DC電壓。如果第二存儲(chǔ)器件18上的DC電壓高于第二預(yù)定電壓 水平，則微控制器16不生成脈沖輸出信號(hào)。如下描述能量采集器件的另一種優(yōu)選形式。所述能量采集器件包括用于接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)的多個(gè)天線2。天線2響應(yīng)于由此接收到的所發(fā)送的RF信號(hào)生成RF電信號(hào)。還包括多個(gè)倍增器和整流器電路42。每一個(gè)倍增器和整流器電路42對(duì)由所述多個(gè)天線當(dāng)中的一個(gè)天線2生成的對(duì)應(yīng)的RF電信號(hào)做出響應(yīng)，并且作為響應(yīng)生成直流(DC)電壓。至少其中一些DC電壓被串聯(lián)疊加以便提供一個(gè)組合DC電壓，所述組合DC電壓的量值大于由對(duì)應(yīng)的倍增器和整流器電路42生成的每一個(gè)單獨(dú)的DC電壓。該優(yōu)選實(shí)施例的能量采集器件還包括臨時(shí)存儲(chǔ)器件14。臨時(shí)存儲(chǔ)器件14對(duì)所述組合DC電壓做出響應(yīng)，并且作為響應(yīng)提供臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓。臨時(shí)存儲(chǔ)器件14可以是或者包括電容器。優(yōu)選地還包括第一功率管理電路46，第一功率管理電路46對(duì)所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成DC充電電壓。所述能量采集器件優(yōu)選地還包括主能量存儲(chǔ)器件18。主能量存儲(chǔ)器件18對(duì)第一功率管理電路46生成的DC充電電壓做出響應(yīng)，并且作為響應(yīng)提供主能量存儲(chǔ)DC電壓。主能量存儲(chǔ)器件18可以是或者包括電池，比如鋰聚合物電池。在所述器件中優(yōu)選地還包括輸出連接器30，輸出連接器30響應(yīng)于主能量存儲(chǔ)DC電壓而在其上提供輸出連接器DC電壓。電子器件8可連接到輸出連接器30，以便在其上接收被提供在輸出連接器30上的輸出連接器DC電壓。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選形式中，所述能量采集器件還可以包括快速啟動(dòng)DC電壓器件44?？焖賳?dòng)DC電壓器件44提供快速啟動(dòng)DC電壓。所述組合DC電壓包括由串聯(lián)疊加的多個(gè)倍增器和整流器電路42生成的至少其中一些DC電壓和所述快速啟動(dòng)DC電壓(如果包括這種快速啟動(dòng)DC電壓器件44的話)?？焖賳?dòng)DC電壓器件44可以是或者包括電池。在上面描述的能量采集器件中可以包括輸入連接器24。輸入連接器24可連接到能量采集器件外部的DC電壓源，所述外部源的DC電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件18、快速啟動(dòng)DC電壓器件44和輸出連接器30中的至少一個(gè)。上面描述的能量采集器件還可以包括DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路28。DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路28對(duì)主能量存儲(chǔ)DC電壓做出響應(yīng)，并且作為響應(yīng)生成輸出DC電壓。輸出連接器30響應(yīng)于由DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路28 (如果包括此的話)生成的輸出DC電壓而提供輸出連接器DC電壓。所述能量采集器件優(yōu)選地還包括看門狗監(jiān)視器電路50?？撮T狗監(jiān)視器電路50對(duì)所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓做出響應(yīng)，并且在臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓高于預(yù)定電壓閾值時(shí)選擇性地將臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓提供到第一功率管理電路46。在本發(fā)明的一種更優(yōu)選的形式中，所述能量采集器件包括具有太陽(yáng)能電池40的太陽(yáng)能電池電路。所述太陽(yáng)能電池電路接收光能，并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓。太陽(yáng)能電池DC輸出電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件18、快速啟動(dòng)DC電壓器件44和輸出連接器30中的至少一個(gè)。此外，對(duì)于太陽(yáng)能電池電路可以包括第二功率管理電路48。第二功率管理電路48對(duì)太陽(yáng)能電池DC輸出電壓做出響應(yīng)，并且作為響應(yīng)生成受管理的太陽(yáng)能電池DC輸出電壓。所述受管理的太陽(yáng)能電池DC輸出電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件18、快速啟動(dòng)DC電壓器件44和輸出連接器30中的至少一個(gè)。
應(yīng)當(dāng)提到的是，由各個(gè)倍增器和整流器電路42所生成的至少其中一些DC電壓可以被耦合來(lái)提供分組DC電壓，并且各個(gè)分組DC電壓可以被并聯(lián)組合以便限定被提供到臨時(shí)存儲(chǔ)器件14的組合DC電壓。在本發(fā)明的一種更加具體的形式中，能量采集器件的多個(gè)天線2包括第一天線2a、第二天線2b、第三天線2c和第四天線2d，第一天線2a生成第一 RF電信號(hào)，第二天線2b生成第二 RF電信號(hào)，第三天線2c生成第三RF電信號(hào)，并且第四天線2d生成第四RF電信號(hào)。此外，能量采集器件的多個(gè)倍增器和整流器電路42包括第一倍增器和整流器電路42a、第二倍增器和整流器電路42b、第三倍增器和整流器電路42c和第四倍增器和整流器電路42d，第一倍增器和整流器電路42a對(duì)第一天線2a生成的第一 RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第一倍增和整流DC電壓，第二倍增器和整流器電路42b對(duì)第二天線2b生成的第二 RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第二倍增和整流DC電壓，第三倍增器和整流器電路42c對(duì)第三天線2c生成的第三RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第三倍增和整流DC電壓，并且第四倍增器和整流器電路42d對(duì)第四天線2d生成的第四RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第四倍增和整流DC電壓。第一倍增和整流DC電壓與第二倍增和整流DC電壓優(yōu)選地被串聯(lián)耦合以便限定第一分組DC電壓。類似地，第三倍增和整流DC電壓與第四倍增和整流DC電壓優(yōu)選地被串聯(lián)耦合以便限定第二分組DC電壓。第一分組DC電壓和第二分組DC電壓優(yōu)選地被并聯(lián)組合以便限定被提供到臨時(shí)存儲(chǔ)器件14的組合DC電壓。所述多個(gè)天線當(dāng)中的每一個(gè)天線2可以具有寬帶帶寬特性或窄帶帶寬特性，或者天線2可以是寬帶與窄帶帶寬特性的混合。本發(fā)明的能量采集器件優(yōu)選地包括外罩32。外罩32具有限定用于包含能量采集器件的電路的內(nèi)部空腔的底座36、以及通過(guò)樞軸方式安放在底座36上的封蓋34。底座36具有頂表面38，并且封蓋34優(yōu)選地在至少閉合位置與打開(kāi)位置之間可通過(guò)樞軸方式移動(dòng)，其中在閉合位置處封蓋34緊鄰底座36以便至少部分地覆蓋頂表面38，在打開(kāi)位置處封蓋34與底座的頂表面38基本上垂直。所述多個(gè)天線2優(yōu)選地被安放在外罩32的可通過(guò)樞軸方式移動(dòng)的封蓋34上并且可定位在至少第一位置和第二位置處，在第一位置處當(dāng)封蓋處于閉合位置時(shí)所述多個(gè)天線2緊鄰底座36的頂表面38，在第二位置處當(dāng)封蓋34處于打開(kāi)位置時(shí)所述多個(gè)天線2處于離開(kāi)底座36的頂表面38的已抬高位置。如果太陽(yáng)能電池電路被包括在能量采集器件中(其中太陽(yáng)能電池電路包括用于接收光能的太陽(yáng)能電池40)，則太陽(yáng)能電池40優(yōu)選地被安放在底座36的頂表面38上，并且當(dāng)封蓋34分別在閉合位置與打開(kāi)位置之間通過(guò)樞軸方式移動(dòng)時(shí)被封蓋34選擇性地覆蓋及露出。封蓋34優(yōu)選地是至少部分地半透明的，以便在封蓋34處于閉合位置時(shí)至少部分地允許光能從中穿過(guò)并且被太陽(yáng)能電池40接收。替換地，所述能量采集器件包括沒(méi)有頂表面38的外罩32，由此太陽(yáng)能電池40被安放在所述外罩的頂表面38上。不需要包括封蓋。外罩32可以包括限定用于包含能量采集器件的電路的內(nèi)部空腔的底座36，所述外罩的頂表面38形成底座36的一部分。此外，不可通過(guò)樞軸方式移動(dòng)的封蓋34可以被安放在底座36上，封蓋34至少部分地覆蓋底座36的頂表面38和安放在頂表面38上的太陽(yáng)能電池40。在該實(shí)施例中，如果封蓋34是至少部分地半透明的以便允許光能從中穿過(guò)并且撞擊在位于封蓋34下方的太陽(yáng)能電池40上，則是優(yōu)選的。 現(xiàn)在將進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的能量采集方法的各種形式。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，一種采集能量的方法包括以下步驟接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)以便提供所接收的RF信號(hào)；將所接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF電信號(hào)；將RF電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；臨時(shí)存儲(chǔ)所述DC電壓以便提供臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓；監(jiān)測(cè)臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓，并且在臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓高于第一預(yù)定電壓水平時(shí)生成脈沖輸出信號(hào)；將臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓轉(zhuǎn)換成高于所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓的第一轉(zhuǎn)換后DC電壓；將第一轉(zhuǎn)換后DC電壓轉(zhuǎn)換成低于第一轉(zhuǎn)換后DC電壓的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓；存儲(chǔ)第二轉(zhuǎn)換后DC電壓以便提供所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓；將所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓轉(zhuǎn)換成高于所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓的第三轉(zhuǎn)換后DC電壓；以及將第三轉(zhuǎn)換后DC電壓提供到輸出連接器30，電子器件8可連接到輸出連接器30以便在其上接收被提供到輸出連接器30的第三轉(zhuǎn)換后DC電壓。上面描述的采集能量的方法還可以包括以下步驟將外部DC電壓源連接到輸入連接器24，所述輸入連接器24接收外部DC電壓，第一轉(zhuǎn)換后DC電壓至少部分地由所述外部DC電壓限定。此外，上面描述的采集能量的方法還可以包括以下步驟監(jiān)測(cè)所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓，并且如果所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓高于第二預(yù)定電壓水平則不生成脈沖輸出信號(hào)。在本發(fā)明的另一種形式中，一種采集能量的方法包括以下步驟接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)以便提供所接收的RF信號(hào)；將所接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；以及在輸出連接器30上提供所述DC電壓，電子器件8可連接到輸出連接器30以便接收提供在輸出連接器30上的DC電壓。在本發(fā)明的另一種形式中，一種采集能量的方法包括以下步驟通過(guò)多個(gè)天線2接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)，并且響應(yīng)于由所述多個(gè)天線2接收到的所發(fā)送的RF信號(hào)生成RF電信號(hào)；對(duì)由所述多個(gè)天線2生成的RF電信號(hào)進(jìn)行倍增及整流，并且作為響應(yīng)生成多個(gè)直流(DC)電壓；將至少其中一些DC電壓串聯(lián)組合以便提供組合DC電壓，所述組合DC電壓的量值高于每一個(gè)單獨(dú)的DC電壓；臨時(shí)存儲(chǔ)所述組合DC電壓，由此提供臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓；響應(yīng)于所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓生成DC充電電壓；存儲(chǔ)DC充電電壓以便提供所存儲(chǔ)的DC充電電壓；以及響應(yīng)于所存儲(chǔ)的DC充電電壓在輸出連接器30上生成DC輸出連接器電壓，電子器件8可連接到輸出連接器30以便在其上接收被提供在輸出連接器30上的輸出連接器DC電壓。此外，上面描述的采集能量的方法還可以包括生成快速啟動(dòng)DC電壓的步驟，所述組合DC電壓包括串聯(lián)連接的通過(guò)所述倍增和整流步驟生成的至少其中一些DC電壓和快速啟動(dòng)DC電壓，并且所述方法還可以包括將外部DC電壓連接到輸入連接器24的步驟，所存儲(chǔ)的DC充電電壓、快速啟動(dòng)DC電壓和輸出連接器DC電壓中的至少一個(gè)至少部分地由所述外部DC電壓限定。此外，前面描述的采集能量的方法可以包括將所存儲(chǔ)的DC充電電壓轉(zhuǎn)換成提供在輸出連接器30上的輸出連接器DC電壓的步驟，并且可以包括監(jiān)測(cè)臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓并且在臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓高于預(yù)定電壓閾值時(shí)選擇性地生成DC充電電壓的進(jìn)一步的步驟。
如果太陽(yáng)能電池電路被包括在本發(fā)明的能量采集器件中，則上面描述的采集能量的方法可以包括通過(guò)太陽(yáng)能電池電路接收光能并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓的步驟，所存儲(chǔ)的DC充電電壓、提供在輸出連接器上的輸出連接器DC電壓和快速啟動(dòng)DC電壓中的至少一個(gè)至少部分地由太陽(yáng)能電池DC輸出電壓限定。所述采集能量的方法還可以包括以下步驟將通過(guò)所述倍增和整流步驟生成的至少其中一些DC電壓串聯(lián)耦合以便提供分組DC電壓；以及將各個(gè)分組DC電壓并聯(lián)組合以便限定組合DC電壓。所述采集能量的方法還可以包括將多個(gè)天線2可調(diào)節(jié)地定位在第一位置與第二位置之間的步驟，其中與在處于第二位置時(shí)相比，所述多個(gè)天線2在處于第一位置時(shí)表現(xiàn)出用以接收所發(fā)送的RF信號(hào)的更好信號(hào)接收特性。雖然在本文中參照附圖描述了本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例，但是要理解的是，本發(fā)明不限于這些精確的實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)其實(shí)施各種其他改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種能量采集器件，所述能量采集器件包括用于接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)的天線；操作性地耦合到天線的整流器電路，所述整流器電路將天線接收到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；以及操作性地耦合到整流器電路并且在其上提供DC電壓的輸出連接器，電子器件可連接到所述輸出連接器以便接收提供在輸出連接器上的DC電壓。
2.一種能量采集器件，所述能量采集器件包括用于接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)的天線，所述天線將所接收到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF電信號(hào);RF-DC整流器電路，所述RF-DC整流器電路操作性地連接到天線并且將RF電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；第一存儲(chǔ)器件，所述第一存儲(chǔ)器件操作性地連接到RF-DC整流器電路并且被提供所述 DC電壓并由此被充電；微控制器，所述微控制器的第一信號(hào)輸入操作性地連接到第一存儲(chǔ)器件以便監(jiān)測(cè)第一存儲(chǔ)器件上的DC電壓，如果第一存儲(chǔ)器件上的DC電壓高于第一預(yù)定電壓水平則所述微控制器生成脈沖輸出信號(hào)；第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路，所述第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路操作性地連接到第一存儲(chǔ)器件并且生成高于第一存儲(chǔ)器件上的DC電壓的輸出DC電壓；第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路，所述第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路操作性地連接到第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路并且生成低于由第一級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路所生成的輸出DC 電壓的輸出DC電壓；第二存儲(chǔ)器件，所述第二存儲(chǔ)器件操作性地連接到第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路并且被提供由第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路生成的輸出DC電壓并由此被充電；第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路，所述第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路操作性地連接到第二存儲(chǔ)器件并且生成高于第二存儲(chǔ)器件上的DC電壓的輸出DC電壓；以及輸出連接器，所述輸出連接器操作性地連接到第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路并且在其上提供由第三級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路生成的輸出DC電壓，電子器件可連接到輸出連接器以便在其上接收被提供到輸出連接器的輸出DC電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括輸入連接器，所述輸入連接器操作性地連接到第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路，所述輸入連接器可連接到外部DC電壓源以便從外部源向第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路提供DC電壓，所述第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路響應(yīng)于提供在輸入連接器上的來(lái)自外部源的DC電壓而生成第二級(jí)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路的輸出DC電壓。
4.如權(quán)利要求2所述的能量采集器件，其中第一存儲(chǔ)器件包括電容器。
5.如權(quán)利要求2所述的能量采集器件，其中第二存儲(chǔ)器件包括電池。
6.如權(quán)利要求2所述的能量采集器件，其中所述微控制器包括第二信號(hào)輸入，所述第二信號(hào)輸入操作性地連接到第二存儲(chǔ)器件以便監(jiān)測(cè)第二存儲(chǔ)器件上的DC電壓，如果第二存儲(chǔ)器件上的DC電壓高于第二預(yù)定電壓水平，則所述微控制器不生成脈沖輸出信號(hào)。
7.一種能量采集器件，所述能量采集器件包括用于接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)的多個(gè)天線，所述天線響應(yīng)于由此接收到的所發(fā)送的 RF信號(hào)生成RF電信號(hào)；多個(gè)倍增器和整流器電路，每一個(gè)倍增器和整流器電路對(duì)由所述多個(gè)天線當(dāng)中的一個(gè)天線生成的對(duì)應(yīng)的RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成直流(DC)電壓，至少其中一些DC 電壓被串聯(lián)疊加以便提供一個(gè)組合DC電壓，所述組合DC電壓的量值大于由對(duì)應(yīng)的倍增器和整流器電路生成的每一個(gè)單獨(dú)的DC電壓；臨時(shí)存儲(chǔ)器件，所述臨時(shí)存儲(chǔ)器件對(duì)所述組合DC電壓做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)而提供臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓；第一功率管理電路，所述第一功率管理電路對(duì)所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成DC充電電壓；主能量存儲(chǔ)器件，所述主能量存儲(chǔ)器件對(duì)第一功率管理電路生成的DC充電電壓做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)而提供主能量存儲(chǔ)DC電壓；以及輸出連接器，所述輸出連接器響應(yīng)于主能量存儲(chǔ)DC電壓而在其上提供輸出連接器DC 電壓，電子器件可連接到輸出連接器以便在其上接收被提供在輸出連接器上的輸出連接器 DC電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括快速啟動(dòng)DC電壓器件，所述快速啟動(dòng)DC電壓器件提供快速啟動(dòng)DC電壓，所述組合DC 電壓包括串聯(lián)疊加的多個(gè)倍增器和整流器電路生成的至少其中一些DC電壓和所述快速啟動(dòng)DC電壓。
9.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括輸入連接器，所述輸入連接器可連接到能量采集器件外部的DC電壓源，外部源的DC電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件和輸出連接器中的至少一個(gè)。
10.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路，所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路對(duì)主能量存儲(chǔ)DC電壓做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)而生成輸出DC電壓，所述輸出連接器響應(yīng)于由DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路生成的輸出DC電壓提供輸出連接器DC電壓。
11.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括看門狗監(jiān)視器電路，所述看門狗監(jiān)視器電路對(duì)所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓做出響應(yīng)并且在臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓高于預(yù)定電壓閾值時(shí)選擇性地將臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓提供到第一功率管理電路。
12.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括太陽(yáng)能電池電路，所述太陽(yáng)能電池電路接收光能并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓，所述太陽(yáng)能電池DC輸出電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件和輸出連接器中的至少一個(gè)。
13.如權(quán)利要求8所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括太陽(yáng)能電池電路，所述太陽(yáng)能電池電路接收光能并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓，所述太陽(yáng)能電池DC輸出電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件、輸出連接器和快速啟動(dòng)DC 電壓器件中的至少一個(gè)。
14.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括CN 102934315 A書求要利權(quán)3/6頁(yè)太陽(yáng)能電池電路，所述太陽(yáng)能電池電路接收光能并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓；以及第二功率管理電路，所述第二功率管理電路對(duì)太陽(yáng)能電池DC輸出電壓做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成受管理的太陽(yáng)能電池DC輸出電壓，所述受管理的太陽(yáng)能電池DC輸出電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件和輸出連接器中的至少一個(gè)。
15.如權(quán)利要求8所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括太陽(yáng)能電池電路，所述太陽(yáng)能電池電路接收光能并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓；以及第二功率管理電路，所述第二功率管理電路對(duì)太陽(yáng)能電池DC輸出電壓做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成受管理的太陽(yáng)能電池DC輸出電壓，所述受管理的太陽(yáng)能電池DC輸出電壓被提供到主能量存儲(chǔ)器件、輸出連接器和快速啟動(dòng)DC電壓器件中的至少一個(gè)。
16.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，其中由倍增器和整流器電路所生成的至少其中一些DC電壓被串聯(lián)耦合來(lái)提供分組DC電壓，并且其中所述分組DC電壓被并聯(lián)組合以便限定組合DC電壓。
17.如權(quán)利要求16所述的能量采集器件，其中所述多個(gè)天線包括第一天線、第二天線、 第三天線和第四天線，第一天線生成第一 RF電信號(hào)，第二天線生成第二 RF電信號(hào)，第三天線生成第三RF電信號(hào)，第四天線生成第四RF電信號(hào)；其中所述多個(gè)倍增器和整流器電路包括第一倍增器和整流器電路、第二倍增器和整流器電路、第三倍增器和整流器電路以及第四倍增器和整流器電路，第一倍增器和整流器電路對(duì)第一天線生成的第一 RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第一倍增和整流DC電壓， 第二倍增器和整流器電路對(duì)第二天線生成的第二 RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第二倍增和整流DC電壓，第三倍增器和整流器電路對(duì)第三天線生成的第三RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第三倍增和整流DC電壓，第四倍增器和整流器電路對(duì)第四天線生成的第四RF電信號(hào)做出響應(yīng)并且作為響應(yīng)生成第四倍增和整流DC電壓；其中第一倍增和整流DC電壓與第二倍增和整流DC電壓被串聯(lián)耦合以便限定第一分組 DC電壓；其中第三倍增和整流DC電壓與第四倍增和整流DC電壓被串聯(lián)耦合以便限定第二分組 DC電壓；并且其中第一分組DC電壓和第二分組DC電壓被并聯(lián)組合以便限定組合DC電壓。
18.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，其中所述多個(gè)天線當(dāng)中的每一個(gè)天線具有寬帶帶寬特性。
19.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，其中所述多個(gè)天線當(dāng)中的每一個(gè)天線具有窄帶帶寬特性。
20.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括外罩，所述外罩具有限定內(nèi)部空腔的底座以及通過(guò)樞軸方式安放在底座上的封蓋，所述底座具有頂表面，所述封蓋在至少閉合位置與打開(kāi)位置之間可通過(guò)樞軸方式移動(dòng)，其中在閉合位置處封蓋緊鄰底座以便至少部分地覆蓋頂表面，而在打開(kāi)位置處封蓋與底座的頂表面基本上垂直。
21.如權(quán)利要求20所述的能量采集器件，其中所述多個(gè)天線被安放在所述外罩的可通4過(guò)樞軸方式移動(dòng)的封蓋上并且可定位在至少第一位置和第二位置處，其中在第一位置處當(dāng)封蓋處于閉合位置時(shí)所述多個(gè)天線緊鄰底座的頂表面，而在第二位置處當(dāng)封蓋處于打開(kāi)位置時(shí)所述多個(gè)天線處于離開(kāi)底座的頂表面的已抬高位置。
22.如權(quán)利要求20所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括太陽(yáng)能電池電路，所述太陽(yáng)能電池電路包括用于接收光能的太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池電路響應(yīng)于由太陽(yáng)能電池接收到的光能而生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓，太陽(yáng)能電池被安放在底座的頂表面上并且當(dāng)封蓋分別在閉合位置與打開(kāi)位置之間通過(guò)樞軸方式移動(dòng)時(shí)被所述封蓋選擇性地覆蓋及露出。
23.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，所述能量采集器件還包括太陽(yáng)能電池電路，所述太陽(yáng)能電池電路包括用于接收光能的太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池電路響應(yīng)于由太陽(yáng)能電池接收到的光能而生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓；以及外罩，所述外罩具有頂表面，太陽(yáng)能電池被安放在外罩的頂表面上。
24.如權(quán)利要求23所述的能量采集器件，其中所述外罩包括限定內(nèi)部空腔的底座以及安放在底座上的封蓋，所述外罩的頂表面形成底座的一部分，所述封蓋至少部分地覆蓋底座的頂表面和安放在所述頂表面上的太陽(yáng)能電池。
25.如權(quán)利要求24所述的能量采集器件，其中所述封蓋是至少部分地半透明的以便至少部分地允許光能從中穿過(guò)并且由太陽(yáng)能電池接收。
26.如權(quán)利要求21所述的能量采集器件，其中所述封蓋是至少部分地半透明的以便在所述封蓋處于閉合位置時(shí)至少部分地允許光能從中穿過(guò)并且由太陽(yáng)能電池接收。
27.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，其中所述臨時(shí)存儲(chǔ)器件包括電容器。
28.如權(quán)利要求7所述的能量采集器件，其中所述主能量存儲(chǔ)器件包括電池。
29.如權(quán)利要求8所述的能量采集器件，其中所述快速啟動(dòng)DC電壓器件包括電池。
30.一種采集能量的方法，所述方法包括以下步驟接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)以便提供所接收的RF信號(hào)；將所接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF電信號(hào)；將RF電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；臨時(shí)存儲(chǔ)所述DC電壓以便提供臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓；監(jiān)測(cè)臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓，并且在臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓高于第一預(yù)定電壓水平時(shí)生成脈沖輸出信號(hào)；將臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓轉(zhuǎn)換成高于所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓的第一轉(zhuǎn)換后DC電壓； 將第一轉(zhuǎn)換后DC電壓轉(zhuǎn)換成低于第一轉(zhuǎn)換后DC電壓的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓；存儲(chǔ)第二轉(zhuǎn)換后DC電壓以便提供所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓；將所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓轉(zhuǎn)換成高于所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓的第三轉(zhuǎn)換后 DC電壓；以及將第三轉(zhuǎn)換后DC電壓提供到輸出連接器，電子器件可連接到所述輸出連接器以便在其上接收被提供到所述輸出連接器的第三轉(zhuǎn)換后DC電壓。
31.如權(quán)利要求30所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟將外部DC電壓源連接到輸入連接器，所述輸入連接器接收外部DC電壓，第一轉(zhuǎn)換后DC 電壓至少部分地由所述外部DC電壓限定。
32.如權(quán)利要求30 所述的采集能量的方法，其中臨時(shí)存儲(chǔ)DC電壓的步驟至少部分地通過(guò)使用電容器而施行。
33.如權(quán)利要求30所述的采集能量的方法，其中存儲(chǔ)第二轉(zhuǎn)換后DC電壓的步驟至少部分地通過(guò)使用電池而施行。
34.如權(quán)利要求30所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟監(jiān)測(cè)所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓，并且如果所存儲(chǔ)的第二轉(zhuǎn)換后DC電壓高于第二預(yù)定電壓水平則不生成脈沖輸出信號(hào)。
35.一種采集能量的方法，所述方法包括以下步驟接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)以便提供所接收的RF信號(hào)；將所接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓；以及在輸出連接器上提供所述DC電壓，電子器件可連接到所述輸出連接器以便接收提供到所述輸出連接器的DC電壓。
36.一種采集能量的方法，所述方法包括以下步驟通過(guò)多個(gè)天線接收所發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)，并且響應(yīng)于由所述多個(gè)天線接收到的所發(fā)送的RF信號(hào)生成RF電信號(hào)；對(duì)由所述多個(gè)天線生成的RF電信號(hào)進(jìn)行倍增及整流，并且作為響應(yīng)生成多個(gè)直流 (DC)電壓；將至少其中一些DC電壓串聯(lián)組合以便提供組合DC電壓，所述組合DC電壓的量值高于每一個(gè)單獨(dú)的DC電壓；臨時(shí)存儲(chǔ)所述組合DC電壓，由此提供臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓；響應(yīng)于臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓，生成DC充電電壓；存儲(chǔ)DC充電電壓以便提供所存儲(chǔ)的DC充電電壓；以及響應(yīng)于所存儲(chǔ)的DC充電電壓而在輸出連接器上生成DC輸出連接器電壓，電子器件可連接到所述輸出連接器以便在其上接收被提供在所述輸出連接器上的輸出連接器DC電壓。
37.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟生成快速啟動(dòng)DC電壓，所述組合DC電壓包括串聯(lián)連接的通過(guò)所述倍增和整流步驟生成的至少其中一些DC電壓和所述快速啟動(dòng)DC電壓。
38.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟將外部DC電壓連接到輸入連接器，所存儲(chǔ)的DC充電電壓和輸出連接器DC電壓中的至少一個(gè)至少部分地由所述外部DC電壓限定。
39.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟將所存儲(chǔ)的DC充電電壓轉(zhuǎn)換成提供在輸出連接器上的輸出連接器DC電壓。
40.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟監(jiān)測(cè)所述臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓，并且在臨時(shí)存儲(chǔ)的DC電壓高于預(yù)定電壓閾值時(shí)選擇性地生成DC充電電壓。
41.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟通過(guò)太陽(yáng)能電池電路接收光能并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓，所存儲(chǔ)的 DC充電電壓和提供在輸出連接器上的輸出連接器DC電壓中的至少一個(gè)至少部分地由太陽(yáng)能電池DC輸出電壓限定。
42.如權(quán)利要求37所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟通過(guò)太陽(yáng)能電池電路接收光能并且作為響應(yīng)生成太陽(yáng)能電池DC輸出電壓，所存儲(chǔ)的 DC充電電壓、提供在輸出連接器上的輸出連接器DC電壓和快速啟動(dòng)DC電壓中的至少一個(gè)至少部分地由太陽(yáng)能電池DC輸出電壓限定。
43.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟將通過(guò)所述倍增和整流步驟生成的至少其中一些DC電壓串聯(lián)耦合以便提供分組DC電壓；以及將所述分組DC電壓并聯(lián)組合以便限定組合DC電壓。
44.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，其中所述多個(gè)天線當(dāng)中的每一個(gè)天線具有寬帶帶寬特性。
45.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，其中所述多個(gè)天線當(dāng)中的每一個(gè)天線具有窄帶帶寬特性。
46.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟將多個(gè)天線可調(diào)節(jié)地定位在第一位置與第二位置之間，其中與在處于第二位置時(shí)相比，所述多個(gè)天線在處于第一位置時(shí)表現(xiàn)出用以接收所發(fā)送的RF信號(hào)的更好信號(hào)接收特性。
47.如權(quán)利要求41所述的采集能量的方法，所述方法還包括以下步驟將多個(gè)天線和太陽(yáng)能電池電路的至少一部分安放到外罩上，所述外罩具有限定內(nèi)部空腔的底座以及通過(guò)樞軸方式安放在底座上的封蓋，所述底座具有頂表面，所述封蓋在至少閉合位置與打開(kāi)位置之間可通過(guò)樞軸方式移動(dòng)，其中在閉合位置處封蓋緊鄰底座以便至少部分地覆蓋頂表面而在打開(kāi)位置處封蓋與底座的頂表面基本上垂直，所述多個(gè)天線被安放在所述外罩的可通過(guò)樞軸方式移動(dòng)的封蓋上并且可定位在至少第一位置和第二位置處，其中在第一位置處當(dāng)封蓋處于閉合位置時(shí)所述多個(gè)天線緊鄰底座的頂表面而在第二位置處當(dāng)封蓋處于打開(kāi)位置時(shí)所述多個(gè)天線處于離開(kāi)底座的頂表面的已抬高位置，所述太陽(yáng)能電池電路的所述至少一部分被安放在底座的頂表面上并且當(dāng)封蓋分別在閉合位置與打開(kāi)位置之間通過(guò)樞軸方式移動(dòng)時(shí)被所述封蓋選擇性地覆蓋及露出。
48.如權(quán)利要求47所述的采集能量的方法，其中所述封蓋是至少部分地半透明的以便至少部分地允許光能從中穿過(guò)并且由所述太陽(yáng)能電池電路的所述至少一部分接收。
49.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，其中臨時(shí)存儲(chǔ)組合DC電壓的步驟至少部分地通過(guò)使用電容器而施行。
50.如權(quán)利要求36所述的采集能量的方法，其中存儲(chǔ)DC充電電壓的步驟至少部分地通過(guò)使用電池而施行。
51.如權(quán)利要求37所述的采集能量的方法，其中存儲(chǔ)快速啟動(dòng)DC電壓的步驟至少部分地通過(guò)使用電池而施行。
全文摘要
一種能量采集電路包括一個(gè)或更多寬帶或窄帶天線以便檢測(cè)WIFI(無(wú)線保真)或其他RF(射頻)信號(hào)。對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行整流和電壓倍增，并且將所得到的DC電壓提供到功率管理電路。所述功率管理電路的輸出對(duì)能量采集電路內(nèi)的鋰電池或其他存儲(chǔ)器件進(jìn)行充電。存儲(chǔ)在電池或存儲(chǔ)器件中的能量通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器電路被提供到USB輸出連接器，以便為連接到能量采集電路的USB輸出連接器的外部電子器件的電池供電或再充電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102934315SQ201180012937
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
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