[发明专利]一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置及方法

权利要求书

1.一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置，其特征在于：包括有收发天线、收发隔离模块、能量收集模块、电源管理模块、探测模块、主控模块、智能调控模块和电池。

2.如权利要求1所述的一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置，其特征在于：所述收发天线包括：宽带天线，用来发射探测信号和接收环境中宽频带的功率信号。

3.如权利要求2所述的一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置，其特征在于：所述收发隔离模块包括：3个端口，端口K0到端口K1为上行通道，将收发天线接收到的功率信号传送到能量收集模块中，且信号不会传送到探测模块的输入端口；端口K0到端口K1为下行通道，用来将发射探测模块产生的探测信号传输到收发天线，以及将收发天线接收到的位置信息传送到探测模块的输入端口，且信号不会传送到能量收集模块中；实现上行信号和下行信号之间的隔离。

4.如权利要求3所述的一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置，其特征在于：所述能量收集模块包括：宽频带宽功率范围整流电路，用来对收发天线接收到的不同频率和幅度的功率信号进行整流，转换为直流信号传送到电源管理模块。

5.如权利要求4所述的一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置，其特征在于：所述电源管理模块包括：电源管理电路，用来对能量收集模块输出的多节点的直流信号进行合成和管理，并存储至电池中。

6.如权利要求5所述的一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置，其特征在于：所述探测模块包括：探测信号源，用来产生探测信号；放大器，对信号源产生的探测信号进行放大；信号处理装置，用来对收发天线接收到的位置信息进行信号处理，后将信号传至主控模块；三端口收发隔离装置，用来将探测模块分为上下两个通道，使上下通道互相隔离，实现双工功能。

7.如权利要求6所述的一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集装置，其特征在于：所述主控模块包括：控制电路，通过检测电池电量和电源管理模块输出功率，来控制探测模块发射探测信号，同时可以根据探测模块传送过来的信息去控制智能调控模块，使装置以最佳位置、姿态以及最高效的状态进行能量收集。

8.如权利要求1-7所述的一种面向微型无人平台的主动式智慧能源收集方法，其特征在于：包括有如下步骤：

s1、当电池电量P＜P1，P1为预设的需要进行充电的最低电量阈值；且电源管理模块输出功率Pout≤0时，主控模块控制探测模块与电池连通T1s，使电池为探测模块中的探测信号源和放大器供电，信号源产生探测信号X(t)并经过放大器放大后，经收发隔离模块的端口K2传输至收发天线，由收发天线将探测信号X(t)发射；

s2、探测信号X(t)在传播过程中遇到信号源时，会产生二次辐射，二次辐射中的一部分回波信号X1(t)会被收发天线重新接收，后传送至探测模块中的信号处理装置，经过信号处理后变为响应信号X2(t)传输至主控模块；

s3、主控模块接收到响应信号X2(t)后，输出控制信号C1(t)去控制智能调控模块对与响应信号X2(t)进行匹配；

s4、收发天线接收到环境中的功率信号P(t)会随着装置的智能调控而增加，经过耦合隔离模块的K1端口，功率信号P(t)被传输到能量收集模块；

s5、功率信号P(t)在能量收集模块进行直流转换，变成直流信号PDC输出到电源管理模块进行合成并存储到电池中；

s6、若当电池电量P≥P2时，P2为预设的需要结束充电的最高电量阈值；且电源管理模块输出功率Pout＞0时，主控模块会智能调控模块，使整个装置远离信号源，结束能量收集过程；

s7、当环境中的信号源强度发生变化或者是信道参数发生变化时，导致电源管理模块输出功率降低为Pout1*s，Pout1为电源管理模块输出的最大功率，s为设定的功率下降比例系数；主控模块重新控制探测模块与电池连通T1s，重复1到6的步骤，重新进行无线能量收集。