[发明专利]能量采集和转换装置

摘要

本发明提供了一种能量采集和转换装置，包括至少一个天线，所述天线可采集环境能量并将其转换为电能；至少一个机电换能器，所述机电换能器能将机械能转换为电能；非线性整流装置，连接所述天线和所述机电换能器；其中，所述天线和所述机电换能器所产生的电能集合到所述非线性整流装置中产生直流电流，并增加整体的直流电力。本发明提供的能量采集和转换装置可以提高整体能量采集效率；且本发明的能量采集和转换装置所提供的DC电力在非线性整流装置处得以汇聚，无需设计额外的电路来汇聚DC输出，因此减少了在此过程中发生的电力损耗，并且简化了电路，降低了成本。

主权项

一种能量采集和转换装置，其特征在于，包括：至少一个天线，所述天线可采集环境能量并将其转换为电能；至少一个机电换能器，所述机电换能器能将机械能转换为电能；非线性整流装置，连接所述天线和所述机电换能器；其中，所述天线和所述机电换能器所产生的电能集合到所述非线性整流装置中产生直流电流，并增加整体的直流电力；还配置有直流‑直流电压转换器，用于将输出电压转换为所需电压水平；所述机电换能器在多频率上工作；在多频率上工作的所述机电换能器可从不同的机械源中采集能量；所述天线在多频带上工作；在多频带上工作的所述天线可从不同的电磁源中采集能量；所述非线性整流装置为二极管，所述二极管的能量转换效率ηRF‑DC为：ηRF-DC=PDCPjω1+Pjω2=(Pjω1+Pjω2)·(Rj02·N·VT)21Rj0+RL+Rs---(7)]]>其中，PDC为到达二极管结的被转换为直流电力的总能量，Pjω1、Pjω2分别为在所述机电换能器角频率ω1和所述天线角频率ω2下二极管结吸收的能量，当所述二极管为热电子运输效应下的二极管时，VT、N分别为该二极管的热电压常数和二极管理想因子，除此之外，VT、N为所述二极管的小信号零偏电流‑电压关系的拟合参数，Rj0为该二极管的零偏压结电阻，RL为该二极管的串联电阻，Rs为负载的电阻。