[發明專利]一種柔性無源、無線、感知、智能標識貼板

有效

• 申請號: 201710570174.5
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107424510B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 陳建明;王成鳳;趙明明;郭香靜;白磊;王亭嶺;王為術;母更鑫;張弓;蘆杜陽;李秦月;劉宇建;王立文;候青青;嚴瑞
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G09F7/00
• 分類號: G09F7/00;H02S40/38;H01Q1/38;H01Q1/22
• 代理公司: 41104 鄭州聯科專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉建芳

本發明公開了一種柔性無源、無線、感知、智能標識貼板，包括由上到下依次設置的發電薄膜層、標識層、電能存儲層和功能層，且各個層之間絕緣設置。本發明通過外形呈柔性、薄片狀的多層設置，通過四層具有不同功能的柔性層粘貼而成，可貼附于任何外形無突出變化的物體表面，類似于汽車的檢驗合格證標貼，但是卻分別實現了正面可印刷顯示發布信息，背面是柔性電路板，具有電源管理、感知和無線收發的功能，且正面與背面之間設置有柔性薄板超級電容器，整個裝置由太陽能供電。本發明作為一種集柔性、無源、無線、感知、標示、傳輸特性于一體的產品，其應用領域廣泛、使用方式便捷、綠色環保免維護的特點特色鮮明。

技術領域

本發明涉及標識貼板技術領域，尤其涉及一種柔性無源、無線、感知、智能標識貼板。

背景技術

目前，在物連網應用技術領域，各種各樣的信息需要獲取、處理和利用。而上述過程中均涉及到的技術內容包括信息的感知、檢測、轉換、傳輸與處理等諸多環節，從系統層次結構上可以分為上層數據處理與應用、中間管理與轉換、底層節點感知與傳輸三個主要環節。而在底層節點感知與傳輸現有的技術中需要解決的問題是：首先，能夠感知到相關信息并轉換成對應物理參數；然后，盡量能夠實現無線單向或雙向數據傳輸；最后，感知節點的供電模式是否滿足相應要求。所以如何集成設計感知、傳輸、供電是物連網末端技術的難點和關鍵，沒有可靠、方便、免維護的傳感節點技術，傳感網絡的應用將會遇到巨大的阻礙。因此，迫切需要一種不依賴于常規有線供電或電池供電方式，以環境微能量采集轉換技術提供節點供電方式，能夠實現傳感參數發送或雙向數據傳輸功能的裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種柔性無源、無線、感知、智能標識貼板，能夠不需要有線電源供電即可感知、無線收發、顯示發布信息。

本發明采用的技術方案為：

一種柔性無源、無線、感知、智能標識貼板，包括由上到下依次設置的用于發電的發電薄膜層、用于標識圖文的標識層、用于對發電薄膜層產生電能進行儲存的電能存儲層和用于對電源進行管理以及進行信息感知和無線收發的功能層，且各個層之間絕緣設置；

所述的發電薄膜層為透明太陽能發電薄膜覆層，用于發電、透視和感知光線；

所述的功能層包括柔性電路板以及設置在柔性電路板上的PCB天線、無線收發器、信號感知模塊、控制器、和用于對上述各個負載供電進行管理的電源管理模塊，所述的PCB天線通過無線收發器與控制器相連接，信息感知模塊的輸出端與控制器的輸入端相連接；透明太陽能發電薄膜覆層的輸出端通過柔性導線連接電能存儲層的輸入端，電能存儲層的輸出端與功能層的電源輸入端相連接；

所述的標識層上與發電薄膜層相接處面印刷有各種圖案和或文字；

所述的電能存儲層為薄片狀柔性超級電容，所述的薄片狀柔性超級電容由結構相同的上、下極板和填充設置在上、下極板之間的固態電解質材料構成，所述的上、下極板通過固態電解質材料對稱設置；所述的上、下極板均包括三層，中間層為導電銅板，兩側中靠近固態電解質材料的一側為基體表面聚合形成的聚苯胺包裹層，另一側為聚酯薄膜層；

根據權利要求1所述一種柔性無源、無線、感知、智能標識貼板，其特征是：所述的電源管理模塊由電源管理芯片U1和升壓控制電路芯片U2、第一反向保護二極管D1和第二反向保護二極管D2、第一可控開關K1和第二可控開關K2以及超級電容C構成，所述的升壓控制電路芯片U2的輸入端與透明太陽能發電薄膜覆層的輸出端相連接，升壓控制電路芯片U2的第一輸出端與信息感知模塊輸入端相連接，第二輸出端與第一反向保護二極管D1的正極，第一反向保護二極管D1的負極與第一可控開關K1的一端相連接，第一可控開關K1的另一端與薄片狀柔性超級電容的輸入端相連接，所述第二反向保護二極管D2的正極與薄片狀柔性超級電容的輸入端相連接，且第二反向保護二極管D2與第二可控開關K2串聯后并聯在負載與薄片狀柔性超級電容串聯后電路的兩端；所述的升壓控制電路芯片U2的輸出端之一與第一可控開關K1連接，升壓控制電路芯片U2的另一輸出端與信號感知模塊的輸入端相連接。