[发明专利]具有用于电磁能量收集的一体收集器表面的能量设备及其方法

说明书

相关申请

本申请与2008年8月11日提交的题为“具有用于电磁能量收集的一体收集器表面的能量设备及其方法(Energy Device with Integral Collector Surface for Electromagnetic Energy Harvesting and Method Thereof)”的美国临时专利申请S/N 61/087,927相关，且基于35U.S.C.§119要求该申请的权益，该申请通过引用整体包含于此。

技术领域和发明背景

本发明涉及一种收集能量的装置和/或系统或方法。具体而言，本发明收集周围环境中存在的或有意引导至能量收集设备的电磁能量，并储存所述能量以供后来使用。

电磁能量以各种形式存在。它一般用来发送信息，但也作为可被收集和储存的能量的源(虽然通常很小)存在。

一般而言，诸如例如天线的收集电磁能量的系统仅被设计用于捕捉正在通过电磁介质传送的信息，且一般不捕捉该能量本身的实质部分。承载信息的信号一旦由天线接收，随后就可被接收机放大并滤波以获得该信息。因此，此类系统的着重点在信息以及传送信息的特定波长上，而不是实际能量本身。

当前，在电子装置所使用的能量的量减少的同时，所传送的电磁能量的量在增加。此外，越来越多的电子装置自主地工作——通过感测或收集信息而无源地工作，或通过执行一功能来有源地工作。

发明内容

本发明的某些示例性实施例的一个目的是通过从周围环境收集和储存能量来工作。因此，虽然本发明的某些实施例可能包含用于接受传送的信息接收电路，但本发明的一个示例性目的是从周围环境收集电磁能量并储存以供当前或后来使用。如下文更详细描述且作为示例的本发明的各个方面和实施例解决了背景技术的某些缺点和相关领域中不断涌现的需求。

本发明可包括例如一种用于收集电磁辐射形式的能量的装置、系统以及方法。在优选实施例中，本发明可包括适于收集电磁能量的至少一个导电表面和用于储存所述能量的储能部件。

本发明的实施例包括例如在诸如天线之类的能量设备的储能部件内的金属或导电表面以用于收集能量。该表面可以是能量设备的一体部分，诸如电池或电容器内的电荷收集表面，其主要为电池或电容器提供另一必要功能。

在本发明的另一实施例中，可在制造期间将金属或导电表面添加至且特别制作到能量设备中，以便为该能量设备收集电磁能量，不过对于储能部件而言并不是必须的。

本发明的一个或多个实施例的一体导电层可由电池的阳极或阴极收集板组成，且可执行收集电磁能量的附加功能。在一个实施例中，该一体导电层还可以是能量设备的实际阳极材料。在另一实施例中，该一体导电层可以是能量设备的导电外封装材料，诸如电容器的最外层导电外壳。

添加的特征、图案或形状可应用于能量设备的导电表面，以提高特定频带、宽带或其它能量应用的能量收集效率和/或容量。对于柔性设备，该一体导电表面可以是例如弧形的(例如Z轴位移)，以增强其能量收集能力或增强其方向接收特性。

附图简述

参照某些优选实施例的附图描述了本发明的一些特征和优点，优选实施例旨在说明而不是限制本发明。

包括于此以提供对本发明的进一步理解、并被包含在本说明书中且构成其一部分的附图示出本发明的示例性实施方式，其与说明书一起可用来说明本发明的原理。

图1是本发明一实施例的包括电化学电池的储能部件的横截面。

图2A是本发明的实施例的俯视图，其中天线在上方，且未添加对天线下方的可能延伸超出天线尺寸的衬底的描绘。

图2B是本发明的实施例的横截面侧视图。

图3A是本发明的实施例的俯视图，其中天线在上方，且未添加对天线下方的可能延伸超出天线尺寸的衬底的描绘。

图3B是添加了二极管的本发明的实施例的横截面侧视图。

图4是本发明的全向阵列的实施例的横截面侧视图。

图5是本发明的双频阵列的实施例的横截面侧视图。

图6是本发明的全向格式中使用的弧形表面能量设备的实施例的横截面侧视图。

图7A是本发明的多平面实施例的横截面俯视图。

图7B是本发明的多平面实施例的一个设备的侧视图。

图7C是来自本发明的多平面实施例的第二设备的不同角度的侧视图。

具体实施方式