[发明专利]井下能量收集

权利要求书

1.一种井下电功率收集模块，该井下电功率收集模块被布置成用于电连接在井设施中的两个间隔开的位置之间，且包括一个电路，该电路被布置成用于在使用中从所述间隔开的位置之间的电位差收集电能，该电位差充当输入电压。

2.根据权利要求1所述的井下电功率收集模块，其中该收集模块被布置成从dc电流收集电能。

3.根据权利要求1或2所述的井下电功率收集模块，包括控制装置，该控制装置用于修改该电路的输入阻抗以匹配该电路的源阻抗，从而优化功率转换效率。

4.根据任一项前述权利要求所述的井下电功率收集模块，其中该电路包括dc-dc转换器。

5.根据权利要求4所述的井下电功率收集模块，其中该dc-dc转换器被布置成以在一最小阈值以上的输入电压操作，其中该最小阈值不大于0.5伏，优选地该最小阈值不大于0.25伏，且更优选地该最小阈值不大于0.05伏。

6.根据权利要求4或5所述的井下电功率收集模块，其中该dc-dc转换器包括自启动装置，以允许当可用输入电压处于该dc-dc转换器中的部件的半导体带隙电压以下时启动能量收集。

7.根据权利要求4或5所述的井下电功率收集模块，其中该dc-dc转换器包括自启动装置，以允许当可用输入电压在0.5伏以下时启动能量收集。

8.根据权利4至7中任一项所述的井下电功率收集模块，其中该dc-dc转换器包括一个升压变压器。

9.根据权利要求8所述的井下电功率收集模块，当从属于权利要求7时，其中该自启动装置包括一个场效应晶体管，该场效应晶体管与该升压变压器被布置在一起，以形成谐振升压振荡器。

10.根据权利要求7或8所述的井下电功率收集模块，其中该dc-dc转换器包括晶体管的H桥，该H桥被布置成在控制装置的控制下用于向该升压变压器提供输入，且该自启动装置包括辅助功率源，该辅助功率源用于该控制装置以允许启动。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的井下电功率收集模块，其中该收集模块包括控制装置，该控制装置被布置成控制该升压变压器的匝数比，以修改由该dc-dc转换器所生成的负载。

12.根据权利要求11所述的井下电功率收集模块，其中该升压变压器的次级绕组包括多个抽头和/或该升压变压器包括多个次级绕组且该控制装置被布置成选择绕组和/或抽头以提供期望的匝数比。

13.根据任一项前述权利要求所述的井下电功率收集模块，包括至少一对端子，从所述端子能够形成至所述两个间隔开的位置的连接部。

14.根据权利要求13所述的井下电功率收集模块，其中该收集模块具有不止两个端子，其中所述端子中的每个用于允许连接至相应的位置，且该收集模块还包括开关装置，用于将所述端子中的两个选择性地电连接在该电路两端，从而允许选择该电路被连接在所述相应的位置中的哪些位置之间。

15.根据任一项前述权利要求所述的井下电功率收集模块，包括用于存储所收集的能量的能量存储设备。

16.根据权利要求15所述的井下电功率收集模块，其中该能量存储设备包括电荷存储设备，该电荷存储设备能够包括至少一个电容器和/或可再充电电池。

17.根据任一项前述权利要求所述的井下电功率收集模块，其中该收集模块包括可变阻抗装置，用于使两个连接部之间所存在的负载变化。