专利汇可以提供具有用于电磁能量收集的一体收集器表面的能量设备及其方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开了一种用于收集和储存电磁 能量 的装置、方法以及系统。例如,本 发明 使用储能部件自身内的导电表面作为电磁 能量收集 的装置。该表面可以是能量设备的一体部分,诸如 电池 或电容器内的电荷收集表面,其主要为电池或电容器提供必要功能。在本发明的另一 实施例 中,可在制造期间将金属或导电表面添加至且特别制作到能量设备中,以便主要为该能量设备收集电磁能量,不过对于储能部件而言并不是必须的。一旦能量被收集,则它可通过在制造期间直接制作到储能部件中或连接在储能部件外部但在能量设备内的整流部件进行整流。,下面是具有用于电磁能量收集的一体收集器表面的能量设备及其方法专利的具体信息内容。
1.一种能量设备,包括:
储能部件,以及
作为所述储能部件的一体部分的至少一个导电表面,
其中所述至少一个表面适于收集电磁能量。
2.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述储能部件包括来自包括电化学储存器件、储电器件、机械能储存器件、机电器件、热能储存器件以及化学能储存器件的组的任一器件。
3.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述储能部件包括从以下组中选择的部件:电池、薄膜电池、电容器、薄膜电容器、压电元件、磁电元件、热质量容器、飞轮、微飞轮、微机电系统(MEMS)、机械弹簧、具有氢容器的氢发生器以及具有臭氧容器的臭氧发生器。
4.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述导电表面包括适合于所收集的电磁能量的频率的合适的电磁阻抗,以使所述表面的尺寸被调整以在作为收集目标的波长中产生信号增益。
5.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述导电表面包括从以下组中选择的材料:电化学储存器件的阳极、电化学储存器件的阳极电流收集器、电化学储存器件的阴极、电化学储存器件的阴极电流收集器、电化学储存器件的密封、电化学储存器件的衬底、电化学储存器件的外壳、电容器的负电极、电容器的正电极以及电容器的外壳。
6.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面在结构上或化学上被修改超出所述储能部件的基本功能需求,藉此所述修改引起所述表面收集电磁能量能力的提高。
7.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括在至少一个水平方向上增大的表面积。
8.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括增大的厚度。
9.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括从所述导电表面沿与部件层平行的方向延伸的至少一个导电突出部。
10.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括从所述导电表面沿与部件层正交的方向延伸的至少一个导电突出部。
11.如权利要求6所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括在至少一个水平方向上增大的表面积。
12.如权利要求6所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括增大的厚度。
13.如权利要求6所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括从所述导电表面沿与部件层平行的方向延伸的至少一个导电突出部。
14.如权利要求6所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个导电表面包括从所述导电表面沿与部件层正交的方向延伸的至少一个导电突出部。
15.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,还包括在所述储能部件制造期间结合到所述设备中的所述导电表面。
16.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述导电表面包括从以下组中选择的材料:金属、合金、半导体、导电有机物和聚合物以及导电组合物。
17.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述设备的形状从以下组中选择:正方形、矩形、三角形、多边形、圆形、弧形、波浪形以及厚度不均匀形。
18.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所收集的电磁能量包括从以下组中选择的能量:电场耦合能量、磁场耦合能量、光波直接耦合能量、光波热耦合能量、激光或相干光耦合能量、以及亚毫米波长辐射耦合能量。
19.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所收集的电磁能量从包括以下项的组中选择:宽带频率、窄带频率、经引导能量、间接能量、特低频、超低频、甚低频、低频、中频、高频、甚高频、特高频、超高频、极高频、红外光频率、可见光频率、紫外光频率以及x射线频率。
20.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,还包括多个导电表面。
21.如权利要求20所述的能量设备,其特征在于,所述表面适于形成阵列,所述阵列提高在全向响应中对电磁能量功率的收集。
22.如权利要求20所述的能量设备,其特征在于,所述表面适于形成阵列,所述阵列提高在单向响应中对电磁能量功率的收集。
23.一种包括多个如权利要求1所述的能量设备的阵列。
24.如权利要求23所述的阵列,其特征在于,还包括适于在全向响应中收集电磁能量的导电表面。
25.如权利要求23所述的阵列,其特征在于,还包括适于在单向响应中收集电磁能量的导电表面。
26.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,还包括适于对所收集的电磁能量整流的至少一个外部整流元件。
27.如权利要求26所述的能量设备,其特征在于,所述至少一个整流元件从外部二极管、包括外部二极管和所述导电表面的硅整流二极管天线、外部全桥式整流器、外部半桥式整流器以及外部电抗部件的组中选择,其中所述外部电抗部件包括电容器、线圈、二极管、晶体管、RF扼流圈以及集成器件的任何组合。
28.如权利要求26所述的能量设备,其特征在于,还包括并联和/或串联地分组的两个或更多个整流元件以及大小不同的至少两个导电表面,以允许宽带能量收集。
29.如权利要求26所述的能量设备,其特征在于,还包括并联和/或串联地分组的两个或更多个整流元件以及大小相似的至少两个导电表面,以允许窄带能量收集。
30.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,还包括适于对所收集的电磁能量整流的至少一个一体整流元件。
31.如权利要求30所述的能量设备,其特征在于,所述一体整流元件构成所述储能部件的一部分,且所述一体整流元件至少包括二极管、硅整流二极管天线、全桥式整流器、半桥式整流器或电抗部件的电性质。
32.如权利要求30所述的能量设备,其特征在于,还包括并联和/或串联地分组的两个或更多个整流元件以及大小不同的至少两个导电表面,以允许宽带能量收集。
33.如权利要求30所述的能量设备,其特征在于,还包括并联和/或串联地分组的两个或更多个整流元件以及大小相似的至少两个导电表面,以允许窄带能量收集。
34.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述储能部件包括从正方形、矩形、三角形、多边形、圆形、弧形、波浪形以及厚度不均匀形的组中选择的几何形状。
35.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,还包括一个以上储能部件。
36.如权利要求1所述的能量设备,其特征在于,所述一个以上储能部件串联或并联连接,且其中至少一个所述储能部件适于提供适于收集电磁能量的导电表面。
37.如权利要求36所述的能量设备,其特征在于,所述储能部件均包括基本相同的尺寸和形状。
38.如权利要求36所述的能量设备,其特征在于,至少一个所述储能部件包括与其它储能部件显著不同的尺寸和形状。
39.如权利要求20所述的能量设备,其特征在于,所述多个导电表面包括适于收集电磁能量的串联或并联的连接。
40.如权利要求39所述的能量设备,其特征在于,所有导电表面包括基本相同的尺寸和形状。
41.如权利要求39所述的能量设备,其特征在于,至少一个所述导电表面包括与其它导电表面显著不同的尺寸和形状。
42.如权利要求23所述的能量设备,其特征在于,所述能量设备的阵列包括串联或并联连接,且其中至少一个所述能量设备提供适于收集电磁能量的导电表面。
43.如权利要求42所述的能量设备,其特征在于,所述能量设备都包括基本相同的尺寸和形状。
44.如权利要求42所述的能量设备,其特征在于,至少一个所述能量设备包括与其它能量设备显著不同的尺寸和形状。
45.一种在包含电磁能量的环境中收集电磁能量的方法,包括:
在所述环境内提供至少一个能量收集设备,所述设备包括导电表面和储能部件;
在所述导电表面上从所述环境收集电磁能量;
将所述能量储存于所述储能部件中;
对自激电气设备供电。
46.如权利要求45所述的方法,其特征在于,还包括修改所述导电表面的几何形状以提高对电磁能量的收集。
47.如权利要求45所述的方法,其特征在于,还包括在将所收集的电磁能量储存于所述储能部件之前对所述能量整流。
48.一种在包含电磁能量的环境中收集电磁能量的方法,包括:
在所述环境内提供至少一个能量收集设备,所述设备包括导电表面;以及
在所述导电表面上从所述环境收集电磁能量。
49.如权利要求48所述的方法,其特征在于,还包括修改所述导电表面的几何形状以提高对电磁能量的收集。
50.如权利要求48所述的方法,其特征在于,还包括在将所收集的电磁能量储存于所述储能部件之前对所述能量整流。
51.如权利要求48所述的方法,其特征在于,还包括对自激电气设备供电。
52.如权利要求48所述的方法,其特征在于,还包括储存所收集的能量。
53.如权利要求4所述的能量设备,其特征在于,所述导电表面具有电介质高
度(h)和介电常数(εr),且用于收集能量频率(fr)的所述表面的所述尺寸具有宽度和长度 其
-1/2
中εreff是有效介电常数εreff=[(εr+1)/2]+[(εr-1)/2*[1+12h/W] 。
54.如权利要求6所述的能量设备,其特征在于,所述导电表面具有电介质高
度(h)和介电常数(εr),且用于收集能量频率(fr)的所述表面的所述尺寸具有宽度和长度 其
中εreff 是有效介电常数εreff=[(εr+1)/2]+[(εr-1)/2*[1+12h/W]-1/2.
55.如权利要求6所述的能量设备,其特征在于,所述导电表面适于影响所述表面的区域中的RF导电性质,以提供绝缘的、导电的和半导电的区域。
56.如权利要求8所述的能量设备,其特征在于,还包括在多个导电表面之间的一个或多个层,所述层包括绝缘材料。
57.如权利要求8所述的能量设备,其特征在于,还包括在多个导电表面之间的一个或多个层,所述层包括半导电材料。
58.如权利要求15所述的能量设备,其特征在于,导电层和关联绝缘层在所述储能部件制造期间被添加至所述设备。
59.如权利要求45所述的方法,其特征在于,还包括在所述储能部件制造期间将所述导电表面结合到所述设备中。
60.如权利要求48所述的方法,其特征在于,还包括在所述储能部件制造期间将所述导电表面结合到所述设备中。
61.如权利要求24所述的阵列,其特征在于,包括衬底元件和至少两个收集表面,每个所述收集表面位于所述衬底元件的相反两面上。
方法
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