[發明專利]用于測量環境能源的功率水平的系統

在審

• 申請號: 201810437052.3
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108879917A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）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（專利權）人: 原子能與替代能源委員會;意法半導體（克洛爾2）公司;意法半導體有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: 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

本發明涉及一種測量單元，其包括：電氣環境能量回收發電機；由發電機產生的電能的電容性存儲的元件；電池；第一支路，其將發電機的輸出節點耦合到電容性存儲元件的第一電極；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元件的電壓超過第一閾值時發送無線電事件指示器信號，其中，在工作中，電容性存儲元件同時地經由第一支路接收源自發電機的第一充電電流并且經由第二支路接收源自電池的第二充電電流。

本申請要求法國專利申請號17/54047的優先權權益，其內容通過引用的方式在法律允許的最大范圍內整體并入本文。

技術領域

本公開內容涉及基于無線測量單元的管理或監測系統。其更具體的目的在于用于測量環境能源的功率水平的系統，其包括一個或多個無線測量單元。

背景技術

已經提供了包括一個或多個測量單元的系統，每個單元包括要被測量的參數的至少一個傳感器，例如溫度傳感器、壓力傳感器、亮度傳感器、加速度傳感器、磁場傳感器、等等，并且還包括能夠將由其(一個或多個)參數傳感器測量到的數據發送到系統的接收單元或數據收集單元的無線電通信電路。每個單元包括它自己的電源，其可以為電池，或者還可以為環境能量回收發電機。

在這種系統中提出的問題在于測量單元的自主性。實際上，在由電池供電的單元的情況下，當電池被放電時，該單元可能不再工作并且維護操作應當被提供以對電池進行再充電或更換電池。在集成了環境能量回收發電機的單元的情況下，該單元的自主性可能是無限的，但是該單元僅僅能夠在發電機接收到足夠的環境能量時工作。例如，在由光電發電機供電的單元的情況下，該單元僅僅能夠在環境亮度足夠高以對該單元的傳感器和通信電路供電時工作。

為了克服這樣的缺點，本申請在2016年10月7日提交的法國專利申請n°16/59698中已經提供了一種測量系統，其包括一個或多個測量單元和數據收集單元。在該系統中，每個測量單元包括能夠通過無線電鏈接與數據收集單元進行通信的有源電路。每個測量單元還包括能夠轉換成存在于測量單元的環境中的電氣環境能量的環境能量回收發電機。每個單元還包括電容性存儲元件，例如電容器，其能夠存儲由發電機產生的電力。在每個測量單元中，該單元的有源電路從該單元的電容性存儲元件中汲取其電力。每個測量單元被配置為在每次跨其電容性存儲元件的電壓超過閾值時經由其有源電路發送旨在用于數據收集單元的無線電事件指示器信號，例如預定義脈沖或幀。該系統的數據收集單元能夠測量表示由每個測量單元對事件指示器信號的發送的頻率的時間量，例如將源自相同測量單元的兩個相繼的事件指示器信號的重復的時間分開的時段，或者在預定時間間隔內從相同測量單元接收到的相繼的事件指示器信號的數量。在已知該單元的特性以及具體地其環境能量回收發電機的功率效率和其有源電路的電力功耗的情況下，數據收集單元能夠根據該時間量推導出與對該單元供電的環境能源的功率水平相關的信息。因此，數據收集單元能夠根據表示由測量單元的事件指示器信號的發送的頻率的測量結果推導出與該測量單元的環境有關的參數。

這種系統的優點是該系統的(一個或多個)測量單元的實際上不受限制的自主性。實際上，只要由(一個或多個)測量單元使用的環境能源足夠強大以對該單元的電容性存儲元件進行充電，以時間量的形式編碼的與環境能源的功率有關的信息就被發送到數據收集單元。如果環境能源的功率變得太低以至于不能對該單元的電容器進行充電，則數據收集單元不再從該單元接收事件指示器信號，并且能夠根據其推導出對該單元供電的環境能源的功率水平低于與該系統的最小靈敏度閾值相對應的閾值。

然而，將期望至少部分地改進在上述法國專利申請n°16/59698中描述的系統的某些方面。具體地，該系統的缺陷在于當數據收集單元在確定的時段期間沒有從無線電單元接收到事件指示器信號時，不能夠確定信號的該缺少是由環境能源的低功率水平或零功率水平導致還是由該單元的故障導致。

發明內容