[发明专利]电磁能量转换装置及系统

说明书

本发明涉及能量转换技术领域，提供一种电磁能量转换装置及系统，包括天线、整流模块、负载模块、分压模块及控制模块，天线将接收的电磁信号转换为电信号后传输至整流模块；控制模块通过分压模块获取负载模块对应的分压信号，并依据分压信号设置整流模块的目标整流参数以对电信号进行整流、及依据分压信号对负载模块的阻值进行调整后与整流模块进行阻抗匹配；整流模块依据目标整流参数对电信号进行整流，并将整流后的电信号传输至负载模块；负载模块在与整流模块进行阻抗匹配时，将整流后的电信号传输至储能装置中进行存储。本发明提供的电磁能量转换装置及系统改善了现有技术中电磁能量转换装置不能在变化的环境中正常工作，适应性不强的问题。

技术领域

本发明涉及能量转换技术领域，具体而言，涉及一种电磁能量转换装置及系统。

背景技术

射频/微波能量收集技术是无线功率传输技术的重要组成部分，其通过天线接收空中或定向发射的无线电信号，并转换为直流信号进行存储或直接供应给用电系统。

由于微波/射频能量收集系统的接收天线处于远场工作状态，其接收到的功率会由于多径衰落、位置变化等因素影响处于一种变化状态。而微波/射频能量收集系统的检波模块是非线性器件，其功率转换效率(PCE)和输入功率(Pin)相关，导致能量收集系统的功率转换效率呈现单凸点窄带输入信号特性。同时，由于能量收集器的器件寄生参数和输入信号密切相关，这同样会导致能量收集系统功率转换效率在不同功率输入信号情况下出现较大变化。变化环境导致输入功率变化将严重影响能量收集系统实际工作状态，严重甚至导致其功率转换效率急剧降低，让其难以正常工作，制约其实际使用。

现有技术的电磁能量转换装置不能在变化的环境中正常工作，适应性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁能量转换装置及系统，以改善上述现有技术的电磁能量转换装置不能在变化的环境中正常工作，适应性不强的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明提供了一种电磁能量转换装置及系统，所述电磁能量转换装置与储能装置电连接，所述电磁能量转换装置包括天线、整流模块、负载模块、分压模块及控制模块，所述控制模块与所述整流模块、负载模块及所述分压模块均电连接，所述整流模块与所述天线、负载模块均电连接，所述负载模块与所述分压模块电连接，且所述负载模块与所述储能装置电连接；所述天线用于接收电磁信号，并将所述电磁信号转换为电信号后传输至所述整流模块；所述控制模块用于通过所述分压模块获取所述负载模块对应的分压信号，并依据所述分压信号设置所述整流模块的目标整流参数以对所述电信号进行整流、以及依据所述分压信号对所述负载模块的阻值进行调整后与所述整流模块进行阻抗匹配；所述整流模块用于依据所述控制模块设置的目标整流参数对所述电信号进行整流，并将整流后的电信号传输至所述负载模块；所述负载模块用于与所述整流模块进行阻抗匹配时，将所述整流后的电信号传输至所述储能装置中进行存储。

进一步地，所述整流模块包括第一选择单元、第一整流单元及第二整流单元，所述第一整流单元对应第一整流参数，所述第二整流单元对应第二整流参数，所述第一选择单元与所述第一整流单元、第二整流单元均电连接，所述第一选择单元与所述天线、控制模块均电连接，所述第一整流单元和所述第二整流单元均与所述负载模块电连接；所述控制模块还用于依据目标整流参数控制所述第一选择单元与目标整流单元导通，以使所述目标整流单元对所述电信号进行整流，其中，所述目标整流单元为所述第一整流单元或者所述第二整流单元。

进一步地，所述第一整流单元包括第一整流电路和第一低通滤波器，所述第一整流电路与所述第一低通滤波器电连接，且所述第一整流电路与所述第一选择单元电连接，所述第一低通滤波器与所述负载模块电连接；所述第一整流电路包括第一匹配电路和第一整流管电路，所述第一匹配电路与所述第一整流管电路电连接，所述第一匹配电路与所述第一选择单元电连接，所述第一整流管电路与所述第一低通滤波器电连接。