[發明專利]一種利用周圍空間中的無線電波發電的發電裝置

在審

• 申請號: 201710311480.7
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN106972650A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 王立舒;劉雷;黨舒俊;王顯柱;賈棋然;馮廣煥
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;H02J50/27
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司11496
• 代理人: 王程遠

技術領域

本發明涉及電力技術領域，特別是涉及一種利用周圍空間中的無線電波發電的發電裝置。

背景技術

1888年德國科學家赫茲發現了無線電波的存在，之后無線電波被應用到很多領域，使其與我們的生活息息相關，現如今，在我們的周圍自然環境中存在著許多無線電波沒有被有效的利用而浪費掉。

無線電能傳輸技術是一種借助于空間無形軟介質如電場、磁場等來實現電能由電源端傳遞至用電設備的一種傳輸模式，實現了電源和用電設備的完全隔離，其傳輸過程靈活、可靠，特別是在特殊環境下無線傳輸有效的解決了電源便捷，安全接入等問題。

目前，在無線電能傳輸方面，研究成果也只是采用電磁耦合的方式將家用電轉化成無線電波，再通過耦合的方式將產生的無線電波再轉化成電能。在充電的過程中需要物體間的接觸，而且這談不上對自然環境中的現有無線電波的有效利用，最關鍵的是無法脫離家用電這一源頭。所以說，這種研究只適用于室內有電源的地方，相對來說，此研究存在局限性。

其次，對于光伏發電，溫差發電等，這一類可再生能源的發電裝置，容易受環境的影響，使其不能全天候、全時段發電。

發明內容

針對現有技術中存在的以上問題，本發明提出了一種利用周圍空間中的無線電波發電的發電裝置，本發明采用無線電波的接收電路，通過將接收電路輸出經升壓變壓器升壓，然后將升壓后的信號轉化成正弦信號，再經過整流濾波穩壓電路，將正弦交流電轉化成直流電，最后通過直流升壓電路，給蓄電池充電，或通過逆變電路轉化成220V及380V交流電。相對光伏發電，該裝置能全天24小時發電，相對溫差發電，該裝置不分節氣，結構相對簡單。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種利用周圍空間中的無線電波的發電裝置，包括接收天線、無線電波接收器、可調低通濾波器及放大器，升壓變壓器、整流濾波穩壓器、直流升壓器、逆變器和蓄電池，所述接收天線采用圓柱筒形的外框，在外框的內部纏繞環形天線，所述無線電波接收器包括LC振蕩電路、檢波電路、放大電路，所述可調低通濾波器及放大器包括外殼、顯示器、可調旋鈕、MSP430主控制器、可調低通濾波電路和放大電路，所述無線電波接收器輸入端與接收天線相連，所述無線電波接收器輸出端與可調低通濾波器及放大器輸入端相連，所述可調低通濾波器及放大器輸出端與升壓變壓器輸入端相連，所述升壓變壓器輸出端與整流濾波穩壓器輸入端相連，所述整流濾波穩壓器輸出端分別與直流升壓器及逆變器輸入端相連，所述直流升壓器輸出端與蓄電池相連，所述逆變器輸出端包括交流220V輸出端口及380V輸出端口。

進一步的，所述檢波電路中選用2AP9型號的二極管。

進一步的，所述整流濾波穩壓器由二極管整流器以及集成穩壓電路組成，所述二極管整流器的其中一個輸入端與所述升壓變壓器的副邊電感線圈的同名端相連，另一個輸入端與所述升壓變壓器的副邊電感線圈的非同名端相連接，所述集成穩壓電路與二極管整流器相連接。

進一步的，所述逆變器為高頻逆變器，所述高頻逆變器還連接有控制器，所述控制器從高頻逆變器輸出端獲取電流和電壓，所述控制器的輸出端還連接有驅動電路，所述控制器通過所述驅動電路輸出PWM信號控制所述高頻逆變器工作。

進一步的，所述直流升壓器采用PWM控制的工作模式，輸出穩定的24V直流電。

進一步的，所述蓄電池為光伏發電所用規格型號，以便與太陽能發電相結合使用。

進一步的，所述逆變器和所述蓄電池均與一人機界面相連用于充電操作及顯示輸出電壓、電量等相關參數信息。

進一步的，所述整流濾波穩壓器、逆變器及直流升壓器等各個發電環節均采用模塊化設計，組裝起來更方便。

進一步的，所述發電裝置可全時段全天候發電，能配合光伏、溫差等發電設備互補使用。

本發明通過電磁耦合的方式將無線電波轉化成電能，在無線電波的接收端采用環形導線，為了最終的輸出信號電壓達到1V以上，此處的天線做的足夠大，并與可變電容構成LC振蕩回路，通過旋鈕調節電容來改變振蕩頻率，實現電臺間的切換，之后運用可調低通濾波器及放大器，將其輸出端的波形通過軟件顯示到顯示屏上，方便用戶通過旋鈕調節，最終濾除高次諧波使其輸出波形接近于正弦波,再通過整流電路使其變為直流電后一方面經直流升壓器給蓄電池儲能，另一方面經逆變器輸出220V及380V交流電，最終轉化成用戶所需要的電源供用戶使用。