[发明专利]基于双频透明介质谐振器天线的混合能量收集装置

说明书

本发明是一种基于双频透明介质谐振器天线的混合能量收集装置，在介质板(5)的下面设有整流电路(3)，在介质板(5)的上面设有接地板(9)、薄膜太阳能电池(1)，透明介质谐振器天线(2)位于太阳能薄膜电池(1)上，在透明介质谐振器天线(2)上设有探针(4)，探针(4)从下方的整流电路(3)通过介质板(5)的通孔(6)对透明介质谐振器天线(2)进行馈电，在探针(4)和透明介质谐振器天线(2)之间有一层透明导电膜(7)连接，在透明介质谐振器天线(2)四周有导电条带(8)，用于激发透明介质谐振器天线(2)的多种模式。本发明的混合能量收集装置，为未来无线传感器远距离无线充电提供了一个解决办法。

技术领域

本发明涉及能量采集技术领域，尤其涉及基于双频透明介质谐振器天线的混合能量收集装置。

背景技术

随着现代工业社会的快速发展，无线传感器和物联网设备被广泛的使用，但是对于这些设备的能源的持续供应成为了一个急需要解决的问题。传统的无线设备都是依靠电池的供应进行工作，然而电池的使用只能持续一段时间，所以当电池需要更换时，就不可避免地造成了资源的浪费和环境的污染。为了解决这些的问题，实现物联网等无线传感器领域的低功率设备的自给自足，能量收集技术是很有必要的。

太阳能是目前地球上最广泛的，且具有绿色无污染，储量大，使用长久等优点。太阳能收集技术目前发展已经较为成熟，涌现了多种形式的太阳能电池。射频能量收集技术作为一种具有能量传输距离远、位置灵活、可跟踪、无污染等明显优势，受到世界各国的重视，目前，微波输能技术主要朝着高效率能量转换与利用等方向发展。所以本专利将集成射频、太阳能混合能量，将两者结合起来，实现能量收集利用率的最大化。

发明内容

技术问题：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出了高效率的双频段能量收集系统，并将其与太阳能电池结合，实现了射频-太阳能混合能量收集系统。将两种集成在一起，减小了整体的尺寸，并且实现了更高的混合能量收集效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种基于双频透明介质谐振器天线的混合能量收集装置采用的技术方案是：

该混合能量收集装置以介质板为基板，在介质板的下面设有整流电路，在介质板的上面设有接地板，在接地板上面设有薄膜太阳能电池，用作薄膜太阳能电池保护层的透明介质谐振器天线位于太阳能薄膜电池上，在透明介质谐振器天线上设有探针，探针从下方的整流电路通过介质板的通孔对透明介质谐振器天线进行馈电，在探针和透明介质谐振器天线之间有一层透明导电膜连接，在透明介质谐振器天线四周有导电条带，用于激发透明介质谐振器天线的多种模式。

所述的太阳能薄膜电池采用非晶硅太阳能薄膜收集到太阳能，透明的介质谐振器天线作为接收天线，收集环境中的射频能量，同时实现射频能量和太阳能的收集，实现射频-太阳能混合能量收集装置。

所述透明介质谐振器天线通过探针馈电，在透明介质谐振器天线四周通过粘贴多个导电膜，激发透明介质谐振器天线的多种模式，拓展天线接收射频能量的范围，有效解决自然环境中射频能量密度低的缺点。

所述透明介质谐振器天线和整流电路共用一个接地板。

所述的整流电路采用高效率的双频整流电路。

所述的透明介质谐振器天线，探针，薄膜太阳能电池，和整流电路之间用热熔胶连接。

所述的透明导电膜用纳米胶带粘贴在透明介质谐振器天线的四周。

有益效果：本发明与现有的混合能量收集系统相比具有以下突出的特点：

1、本发明具有更加紧凑的尺寸，结构也更加的简单：

2、本发明通过上层的透明介质谐振器天线、非晶硅薄膜太阳能电池，整流电路共同构成混合能量收集系统。透明天线作为非晶硅太阳能薄膜电池的保护层，可以防止薄膜电池被氧化。