專利名稱：一種無(wú)線波能量收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能裝置，具體是指一種可以接收無(wú)線電波、并將電波轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行工作的智能裝置。
背景技術(shù)：
在我們的生活環(huán)境中，無(wú)線信號(hào)覆蓋了各個(gè)角落，在無(wú)線信號(hào)中蘊(yùn)含了微弱的能量，而能量收集系統(tǒng)可以收集這些無(wú)線信號(hào)中的微弱能量并將這些能量轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)起來(lái)，在讀表或者傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候使用這些電能。將能量收集系統(tǒng)運(yùn)用在無(wú)線表中可以解決無(wú)線智能表的電源供應(yīng)的問(wèn)題。具備能量收集功能的智能表，可以收集該能量供智能表日常的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)送。而目前的智能表，如燃?xì)獗怼⑺淼纫话愣疾捎冒惭b干電池、或直接提供交流電等方式解決電能問(wèn)題。若直接利用干電池來(lái)解決電源問(wèn)題，則存在需要更換問(wèn)題、以及干電池使用后的二次污染問(wèn)題，以及存在安全、穩(wěn)定等問(wèn)題；而直接使用交流電，則存在如何提供電源問(wèn)題，因?yàn)樵谀承﹫?chǎng)合是不方便提供交流電的，而且直接提供交流電后，尤其是市電、或高壓電則存在安全問(wèn)題等。該設(shè)計(jì)方案解決了無(wú)線表的電源的問(wèn)題， 擺脫了無(wú)線表需要電池等進(jìn)行供電情況，真正讓無(wú)線智能燃?xì)獗砜梢宰陨硎占芰坎⒐ぷ鳌?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種可以更方便取電、及充分利用無(wú)線電波的裝置。本發(fā)明是通過(guò)下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)線波能量收集裝置，它包括MCU、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，其中MCU與蓄電池連接，蓄電池通過(guò)波電轉(zhuǎn)換裝置與無(wú)線波接收裝置連接，無(wú)線波接收裝置與MCU連接；MCU分別與機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置連接。本發(fā)明中所述的波電轉(zhuǎn)換裝置是指將無(wú)線電波轉(zhuǎn)化為電能的裝置。根據(jù)常識(shí)，各部件中需要通過(guò)提供電能才能正常運(yùn)行的部件，都將與蓄電池連接，而MCU與蓄電池的連接，可以很好實(shí)現(xiàn)MCU對(duì)蓄電池的智能控制等。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置與 MCU連接，這主要是為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中燃?xì)獗硭杉臄?shù)據(jù)可以暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)，等到一定時(shí)候再集中外輸，若沒(méi)有一個(gè)儲(chǔ)存裝置，則只能即時(shí)將數(shù)據(jù)外送等，與MCU連接，則可更好地實(shí)現(xiàn)智能化，甚至實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等。作為優(yōu)選，上述一種無(wú)線波能量收集裝置中的無(wú)線波接收裝置的頻率為 30MHz-3GHz ;作為更佳選擇，無(wú)線波接收裝置的頻率為300MHz-lGHz。作為優(yōu)選，上述一種無(wú)線波能量收集裝置中MCU連接有無(wú)線波發(fā)射裝置；無(wú)線波發(fā)射裝置上連接有發(fā)射天線，無(wú)線波接收裝置上連接有接收天線。為了更好利用設(shè)備、及實(shí)現(xiàn)設(shè)備的簡(jiǎn)化，在本發(fā)明中把無(wú)線波發(fā)射裝置上的發(fā)射天線與無(wú)線波接收裝置上的接收天線合并為一個(gè)天線，當(dāng)然在本發(fā)明中，兩個(gè)天線的使用頻率、使用效率是不一樣的，一般情況下，接收天線的使用頻率更高，它需要不斷地將空中存在的無(wú)線波接收并轉(zhuǎn)化為電能；而發(fā)射天線則不同，一般是人為地將數(shù)據(jù)采集好后，儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置中，每隔一定時(shí)間才會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)控制中心等地方發(fā)送，所以作為發(fā)射天線在大部分時(shí)間內(nèi)是處于等待狀態(tài)，為此，發(fā)明人通過(guò)對(duì)MCU的設(shè)置，將兩個(gè)天線合并為一個(gè)，并從程序上進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)天線需要發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，則暫停天線作為接收無(wú)線波使用，而裝置無(wú)需發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，則天線就作為無(wú)線波接收使用。作為優(yōu)選，上述一種無(wú)線波能量收集裝置中與無(wú)線波接收裝置對(duì)應(yīng)有一個(gè)自控電波發(fā)射裝置。雖然我們生存的空間中已經(jīng)存在著大量的無(wú)線電波，可以根據(jù)不同的頻率把這些能量收集，并將之轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行儲(chǔ)存，以供燃?xì)獗怼⑺淼仁褂?，但有時(shí)為了更好實(shí)現(xiàn)電能的需要，在有電源的周?chē)?，設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線電波的發(fā)射裝置作為自控電波發(fā)射裝置，來(lái)取代空間自由存在的電波，則會(huì)有更好效果。當(dāng)然，為了能把自控電波發(fā)射裝置所發(fā)射的電波被無(wú)線波接收裝置接受，并轉(zhuǎn)化為能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，則需要無(wú)線波接收裝置和自控電波發(fā)射裝置的頻率相同，這樣的效率則會(huì)更高，一般采用頻率為300MHz-2GHz，自控電波發(fā)射裝置與市電、高壓電連接；當(dāng)自控電波發(fā)射裝置直接取電于市電等電能時(shí)，則其所發(fā)射的頻率、能量則更穩(wěn)定，對(duì)于燃?xì)獗淼仍O(shè)備來(lái)講，則具有更穩(wěn)定的保障。尤其是這些市電連接燃?xì)獗磉€是很方便時(shí)，這種無(wú)線電波發(fā)射裝置則具有非常明顯的技術(shù)效果，而且這種自控電波發(fā)射裝置移動(dòng)很方便，無(wú)需固定于一定地點(diǎn)，只要保證其與燃?xì)獗淼仍O(shè)備在一定的距離范圍之內(nèi)就可以了。作為優(yōu)選，上述一種無(wú)線波能量收集裝置中機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置為燃?xì)獗?、水表等，這也是目前市場(chǎng)上使用最為廣泛的設(shè)備。本發(fā)明的總的構(gòu)思是如果燃?xì)獗硎怯赡芰渴占K、數(shù)據(jù)采集模塊以及無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊組成。能量收集模塊利用共振原理能收集某一頻率的無(wú)線能量，并將這些能量轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在電容或者電池中，為數(shù)據(jù)采集模塊和無(wú)線收發(fā)模塊的工作提供電源。數(shù)據(jù)采集模塊可以獲取智能設(shè)備上的讀數(shù)數(shù)據(jù)，這些讀數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送給無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)終端。無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)終端是安裝在智能設(shè)備附近的無(wú)線收發(fā)裝置，該裝置采用AC220V 供電，該設(shè)備進(jìn)行不間斷地工作，可以持續(xù)不斷地向智能燃?xì)獗戆l(fā)送固定頻率的無(wú)線信號(hào)， 智能表中的能量收集模塊可以對(duì)該固定頻率無(wú)線信號(hào)的能量進(jìn)行收集，將其轉(zhuǎn)換為電能， 對(duì)電池或電容進(jìn)行充電。無(wú)線收發(fā)終端處于實(shí)時(shí)在線狀態(tài)，隨時(shí)接收智能燃?xì)獗戆l(fā)送的讀數(shù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將存在無(wú)線收發(fā)終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。當(dāng)數(shù)據(jù)采集終端向無(wú)線數(shù)據(jù)終端發(fā)送請(qǐng)求命令時(shí)，無(wú)線數(shù)據(jù)終端將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集終端。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的能量收集后，無(wú)線智能表存儲(chǔ)的電量足夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與收發(fā)。這樣模式就可以擺脫無(wú)線智能表供電的問(wèn)題。無(wú)線數(shù)據(jù)終端由無(wú)線收發(fā)模塊，MCU控制器，存儲(chǔ)器等組成。無(wú)線收發(fā)模塊主要完成數(shù)據(jù)收發(fā)，同時(shí)提供穩(wěn)定的無(wú)線信號(hào)為智能表充電。MCU控制器用來(lái)控制數(shù)據(jù)收發(fā)與存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器用來(lái)保存智能表的讀數(shù)數(shù)據(jù)。在本發(fā)明中MCU作為整個(gè)裝置的智能控制核心，在對(duì)數(shù)據(jù)的處理、如何處理、以及無(wú)線波頻率的調(diào)整等都可以實(shí)現(xiàn)智能化。本發(fā)明中的構(gòu)思未曾在燃?xì)獗砑跋嚓P(guān)行業(yè)內(nèi)進(jìn)行使用，這種結(jié)合具有明顯的技術(shù)效果、以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
有益效果可以節(jié)能、環(huán)保、安全、更方便地安裝燃?xì)獗?、水表等，而且可以?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)等。


圖I本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作具體說(shuō)明實(shí)施例I根據(jù)圖I所示的結(jié)構(gòu)的部分組件，制作一無(wú)線波能量收集裝置，它包括MCU、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，其中MCU與蓄電池連接，蓄電池通過(guò)波電轉(zhuǎn)換裝置與無(wú)線波接收裝置連接，無(wú)線波接收裝置與MCU連接；MCU分別與機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置連接，其中的機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置為燃?xì)獗?。無(wú)線波接收裝置的頻率為300MHz，通過(guò)本裝置，可以接收與之頻率相符的信號(hào)，并將這些波段的能量慢慢轉(zhuǎn)化成電能而儲(chǔ)存于蓄電池中，由于目前無(wú)線電波的強(qiáng)度等問(wèn)題，需要足夠長(zhǎng)的時(shí)間，才能實(shí)現(xiàn)本裝置的連續(xù)運(yùn)行，但對(duì)于本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)是正常的。實(shí)施例2根據(jù)圖I所示的結(jié)構(gòu)，制作一無(wú)線波能量收集裝置，它包括MCU、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，其中MCU與蓄電池連接，蓄電池通過(guò)波電轉(zhuǎn)換裝置與無(wú)線波接收裝置連接，無(wú)線波接收裝置與MCU連接；MCU分別與機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置連接，其中的機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置為燃?xì)獗怼?無(wú)線波接收裝置的頻率為500MHz，MCU連接有無(wú)線波發(fā)射裝置；無(wú)線波發(fā)射裝置上連接有發(fā)射天線，無(wú)線波接收裝置上連接有接收天線，通過(guò)發(fā)射天線和接收天線可以更好地把實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本實(shí)施例中，由于采用了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置、無(wú)線波發(fā)射裝置等，所以在一般情況下，機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置所得到的數(shù)據(jù)可以暫儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置，等到一定時(shí)候，再集中將這些數(shù)據(jù)發(fā)出，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制。實(shí)施例3根據(jù)圖I所示的結(jié)構(gòu)，制作一無(wú)線波能量收集裝置，它包括MCU、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，其中MCU與蓄電池連接，蓄電池通過(guò)波電轉(zhuǎn)換裝置與無(wú)線波接收裝置連接，無(wú)線波接收裝置與MCU連接；MCU分別與機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置連接，其中的機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置為水表。無(wú)線波接收裝置的頻率為900MHz，無(wú)線波發(fā)射裝置上的發(fā)射天線與無(wú)線波接收裝置上的接收天線合并為一個(gè)天線；與無(wú)線波接收裝置對(duì)應(yīng)有一個(gè)自控電波發(fā)射裝置；無(wú)線波接收裝置和自控電波發(fā)射裝置的頻率相同，頻率為IGHz，同時(shí)，自控電波發(fā)射裝置與市電連接。當(dāng)自控電波發(fā)射裝置通電后，則會(huì)產(chǎn)生固定頻率的無(wú)線電波，由于自控電波發(fā)射裝置與無(wú)線波接收裝置放置的位置可以根據(jù)需要調(diào)整，相對(duì)可以放置較近的位置，所以產(chǎn)生的無(wú)線波可以較強(qiáng)被無(wú)線波接收裝置接收，當(dāng)無(wú)線波接收裝置把收到的無(wú)線波通過(guò)波電轉(zhuǎn)換裝置后產(chǎn)生電能，而所產(chǎn)生的電能則會(huì)在蓄電池中儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)安裝的水表根據(jù)即時(shí)測(cè)量所得到的信號(hào)及時(shí)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)等，可以不間斷或間斷地儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置中， 通過(guò)MCU對(duì)上述各部件的智能控制，若需要將在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置中儲(chǔ)存的數(shù)字信息傳輸?shù)娇刂浦行幕蚱渌胤剑瑒tMCU再通過(guò)無(wú)線波發(fā)射裝置進(jìn)行傳輸，各部件之間的能耗都可以由蓄電池提供。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線波能量收集裝置，它包括MCU、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于MCU與蓄電池連接，蓄電池通過(guò)波電轉(zhuǎn)換裝置與無(wú)線波接收裝置連接，無(wú)線波接收裝置與MCU連接；MCU分別與機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線波能量收集裝置，其特征在于無(wú)線波接收裝置的頻率為 30MHz-3GHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)線波能量收集裝置，其特征在于無(wú)線波接收裝置的頻率為 300MHz-IGHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線波能量收集裝置，其特征在于MCU連接有無(wú)線波發(fā)射裝置；無(wú)線波發(fā)射裝置上連接有發(fā)射天線，無(wú)線波接收裝置上連接有接收天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無(wú)線波能量收集裝置，其特征在于無(wú)線波發(fā)射裝置上的發(fā)射天線與無(wú)線波接收裝置上的接收天線合并為一個(gè)天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線波能量收集裝置，其特征在于與無(wú)線波接收裝置對(duì)應(yīng)有一個(gè)自控電波發(fā)射裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無(wú)線波能量收集裝置，其特征在于無(wú)線波接收裝置和自控電波發(fā)射裝置的頻率相同，頻率為300MHz-2GHz，自控電波發(fā)射裝置與市電、或高壓電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)線波能量收集裝置，其特征在于機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置為燃?xì)獗怼?欠表°
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能裝置，具體是指一種可以接收無(wú)線電波、并將電波轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行工作的智能裝置。本發(fā)明包括MCU、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，其中MCU與蓄電池連接，蓄電池通過(guò)波電轉(zhuǎn)換裝置與無(wú)線波接收裝置連接，無(wú)線波接收裝置與MCU連接；MCU分別與機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置連接。本發(fā)明中所述的波電轉(zhuǎn)換裝置是指將無(wú)線電波轉(zhuǎn)化為電能的裝置，以及MCU連接有無(wú)線波發(fā)射裝置；無(wú)線波發(fā)射裝置上連接有發(fā)射天線，無(wú)線波接收裝置上連接有接收天線等。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)能、環(huán)保、安全、更方便地安裝燃?xì)獗?、水表等，而且可以?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)等。本發(fā)明在工業(yè)、民用上都具有廣泛的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102611167SQ20121011133
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者徐勤朗, 黃文元 申請(qǐng)人:杭州權(quán)衡科技有限公司