[發(fā)明專利]用于測(cè)量環(huán)境能源的功率水平的系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810437052.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108879917A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 塞韋林·特羅許特;斯特凡娜·蒙弗瑞;塞巴斯蒂安·布瓦索
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 原子能與替代能源委員會(huì);意法半導(dǎo)體（克洛爾2）公司;意法半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/34
• 分類號(hào): H02J7/34;H02J7/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王小衡;任慶威

本發(fā)明涉及一種測(cè)量單元，其包括：電氣環(huán)境能量回收發(fā)電機(jī)；由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能的電容性存儲(chǔ)的元件；電池；第一支路，其將發(fā)電機(jī)的輸出節(jié)點(diǎn)耦合到電容性存儲(chǔ)元件的第一電極；第二支路，其將電池的第一端子耦合到電容性存儲(chǔ)元件的第一電極；以及有源電路，其能夠在每次跨電容性存儲(chǔ)元件的電壓超過(guò)第一閾值時(shí)發(fā)送無(wú)線電事件指示器信號(hào)，其中，在工作中，電容性存儲(chǔ)元件同時(shí)地經(jīng)由第一支路接收源自發(fā)電機(jī)的第一充電電流并且經(jīng)由第二支路接收源自電池的第二充電電流。

本申請(qǐng)要求法國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?7/54047的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其內(nèi)容通過(guò)引用的方式在法律允許的最大范圍內(nèi)整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容涉及基于無(wú)線測(cè)量單元的管理或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其更具體的目的在于用于測(cè)量環(huán)境能源的功率水平的系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線測(cè)量單元。

背景技術(shù)

已經(jīng)提供了包括一個(gè)或多個(gè)測(cè)量單元的系統(tǒng)，每個(gè)單元包括要被測(cè)量的參數(shù)的至少一個(gè)傳感器，例如溫度傳感器、壓力傳感器、亮度傳感器、加速度傳感器、磁場(chǎng)傳感器、等等，并且還包括能夠?qū)⒂善?一個(gè)或多個(gè))參數(shù)傳感器測(cè)量到的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)的接收單元或數(shù)據(jù)收集單元的無(wú)線電通信電路。每個(gè)單元包括它自己的電源，其可以為電池，或者還可以為環(huán)境能量回收發(fā)電機(jī)。

在這種系統(tǒng)中提出的問(wèn)題在于測(cè)量單元的自主性。實(shí)際上，在由電池供電的單元的情況下，當(dāng)電池被放電時(shí)，該單元可能不再工作并且維護(hù)操作應(yīng)當(dāng)被提供以對(duì)電池進(jìn)行再充電或更換電池。在集成了環(huán)境能量回收發(fā)電機(jī)的單元的情況下，該單元的自主性可能是無(wú)限的，但是該單元僅僅能夠在發(fā)電機(jī)接收到足夠的環(huán)境能量時(shí)工作。例如，在由光電發(fā)電機(jī)供電的單元的情況下，該單元僅僅能夠在環(huán)境亮度足夠高以對(duì)該單元的傳感器和通信電路供電時(shí)工作。

為了克服這樣的缺點(diǎn)，本申請(qǐng)?jiān)?016年10月7日提交的法國(guó)專利申請(qǐng)n°16/59698中已經(jīng)提供了一種測(cè)量系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)測(cè)量單元和數(shù)據(jù)收集單元。在該系統(tǒng)中，每個(gè)測(cè)量單元包括能夠通過(guò)無(wú)線電鏈接與數(shù)據(jù)收集單元進(jìn)行通信的有源電路。每個(gè)測(cè)量單元還包括能夠轉(zhuǎn)換成存在于測(cè)量單元的環(huán)境中的電氣環(huán)境能量的環(huán)境能量回收發(fā)電機(jī)。每個(gè)單元還包括電容性存儲(chǔ)元件，例如電容器，其能夠存儲(chǔ)由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力。在每個(gè)測(cè)量單元中，該單元的有源電路從該單元的電容性存儲(chǔ)元件中汲取其電力。每個(gè)測(cè)量單元被配置為在每次跨其電容性存儲(chǔ)元件的電壓超過(guò)閾值時(shí)經(jīng)由其有源電路發(fā)送旨在用于數(shù)據(jù)收集單元的無(wú)線電事件指示器信號(hào)，例如預(yù)定義脈沖或幀。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集單元能夠測(cè)量表示由每個(gè)測(cè)量單元對(duì)事件指示器信號(hào)的發(fā)送的頻率的時(shí)間量，例如將源自相同測(cè)量單元的兩個(gè)相繼的事件指示器信號(hào)的重復(fù)的時(shí)間分開(kāi)的時(shí)段，或者在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)從相同測(cè)量單元接收到的相繼的事件指示器信號(hào)的數(shù)量。在已知該單元的特性以及具體地其環(huán)境能量回收發(fā)電機(jī)的功率效率和其有源電路的電力功耗的情況下，數(shù)據(jù)收集單元能夠根據(jù)該時(shí)間量推導(dǎo)出與對(duì)該單元供電的環(huán)境能源的功率水平相關(guān)的信息。因此，數(shù)據(jù)收集單元能夠根據(jù)表示由測(cè)量單元的事件指示器信號(hào)的發(fā)送的頻率的測(cè)量結(jié)果推導(dǎo)出與該測(cè)量單元的環(huán)境有關(guān)的參數(shù)。

這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)的(一個(gè)或多個(gè))測(cè)量單元的實(shí)際上不受限制的自主性。實(shí)際上，只要由(一個(gè)或多個(gè))測(cè)量單元使用的環(huán)境能源足夠強(qiáng)大以對(duì)該單元的電容性存儲(chǔ)元件進(jìn)行充電，以時(shí)間量的形式編碼的與環(huán)境能源的功率有關(guān)的信息就被發(fā)送到數(shù)據(jù)收集單元。如果環(huán)境能源的功率變得太低以至于不能對(duì)該單元的電容器進(jìn)行充電，則數(shù)據(jù)收集單元不再?gòu)脑搯卧邮帐录甘酒餍盘?hào)，并且能夠根據(jù)其推導(dǎo)出對(duì)該單元供電的環(huán)境能源的功率水平低于與該系統(tǒng)的最小靈敏度閾值相對(duì)應(yīng)的閾值。

然而，將期望至少部分地改進(jìn)在上述法國(guó)專利申請(qǐng)n°16/59698中描述的系統(tǒng)的某些方面。具體地，該系統(tǒng)的缺陷在于當(dāng)數(shù)據(jù)收集單元在確定的時(shí)段期間沒(méi)有從無(wú)線電單元接收到事件指示器信號(hào)時(shí)，不能夠確定信號(hào)的該缺少是由環(huán)境能源的低功率水平或零功率水平導(dǎo)致還是由該單元的故障導(dǎo)致。

發(fā)明內(nèi)容