[發明專利]一種環境電磁波能量采集系統

在審

• 申請號: 202110594359.6
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113452158A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 劉海鵬;劉彥;張向永;蘇斌;關慧元;彭庭睿
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20;G01R23/16
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 張國棟

本發明屬于能量采集技術領域，公開了一種環境電磁波能量采集系統，包括：電磁波頻譜檢測模塊、電磁波能量采集模塊、射頻匹配模塊、能量轉換模塊、電能存儲模塊、充電模塊、照明模塊、供電模塊、數據線傳輸模塊、電壓提升模塊、中央控制和處理模塊。本發明通過設置電磁波頻譜檢測模塊、電磁波能量轉換模塊、射頻匹配模塊、能量轉換模塊能夠將充斥在空間環境里的電磁波轉換電能為設備及其電路提供電能，可以解決自身設備的充電及照明問題，也解決了現有的能源如太陽能不穩定，不能持續的供能的問題，同時也合理的利用了環境中存在的電磁波，為電磁波更廣泛的應用奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于能量采集技術領域，尤其涉及一種環境電磁波能量采集系統。

背景技術

目前：隨著社會和科學技術的不斷發展，目前在智能建筑中，每個建筑物都至少有上百個的傳感器節點分布于建筑體中的各個部位，用于監測溫度、亮度、人流量等參數，特別是疫情爆發后，智能檢測設備也遍布在各種公共場合，這是普遍的趨勢。通過布線為這些傳感器節點提供電源是十分昂貴的。

目前常用的環境能源有太陽能、振動能、風能、溫差熱能等，但是在這些能源有的受到氣候條件限制不能穩定的提供能量。而空間環境中廣播電視塔、無線通訊設備等幾乎全天候輻射電磁波，因此電磁波有較好的穩定性，可以利用電磁波來提供能源。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)現有的能源如太陽能不穩定，不能持續的供能。

(2)利用現有的技術為龐大的監測設備提供電源是十分昂貴的。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種環境電磁波能量采集系統。

本發明是這樣實現的，一種環境電磁波能量采集系統，所述環境電磁波能量采集系統包括：

電磁波頻譜檢測模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于檢測空間環境中電磁波的分布情況；

電磁波能量采集模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于利用天線對輻射場較強的波段進行能量的收集；

射頻匹配模塊，與中央控制和處理模塊連接，利用頻譜特性測試儀將采集到的能量中相適應的頻譜能量進行轉換；

能量轉換模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于將收集到的相適應電磁波能量轉換為諧振電壓能量；

電壓提升模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于將能量轉換模塊中得到的諧振電壓進行提升用于為設備提供電能；

電能存儲模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于將轉換來的多余的電能進行存儲；

充電模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于為能量采集器設備自身進行充電；

照明模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于為能采集器設備自身進行照明；

供電模塊，與中央控制和處理模塊連接，用于將轉換的能量為其他設備設施或者電路供電；

數據線傳輸模塊，與中央控制和處理模塊連接，利用數據線插口為其他電子設備充電；

中央控制和處理模塊，與電磁波頻譜檢測模塊、電磁波能量采集模塊、射頻匹配模塊、能量轉換模塊、電能存儲模塊、充電模塊、照明模塊、供電模塊、數據線傳輸模塊、電壓提升模塊連接，用于對各個模塊的功能以及數據的傳輸進行控制和及時的處理；

所述中央控制和處理模塊計算接收信號s(t)的廣義二階循環累積量通過計算接收信號s(t)的特征參數和利用最小均方誤差分類器，并通過檢測廣義循環累積量幅度譜的譜峰個數識別出BPSK信號和MSK信號；計算接收信號s(t)的廣義二階循環累積量按如下公式進行：