一种利用周围空间中的无线电波发电的发电装置的制作方法

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种利用周围空间中的无线电波发电的发电装置。

背景技术：

1888年德国科学家赫兹发现了无线电波的存在，之后无线电波被应用到很多领域，使其与我们的生活息息相关，现如今，在我们的周围自然环境中存在着许多无线电波没有被有效的利用而浪费掉。

无线电能传输技术是一种借助于空间无形软介质如电场、磁场等来实现电能由电源端传递至用电设备的一种传输模式，实现了电源和用电设备的完全隔离，其传输过程灵活、可靠，特别是在特殊环境下无线传输有效的解决了电源便捷，安全接入等问题。

目前，在无线电能传输方面，研究成果也只是采用电磁耦合的方式将家用电转化成无线电波，再通过耦合的方式将产生的无线电波再转化成电能。在充电的过程中需要物体间的接触，而且这谈不上对自然环境中的现有无线电波的有效利用，最关键的是无法脱离家用电这一源头。所以说，这种研究只适用于室内有电源的地方，相对来说，此研究存在局限性。

其次，对于光伏发电，温差发电等，这一类可再生能源的发电装置，容易受环境的影响，使其不能全天候、全时段发电。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种利用周围空间中的无线电波发电的发电装置，本发明采用无线电波的接收电路，通过将接收电路输出经升压变压器升压，然后将升压后的信号转化成正弦信号，再经过整流滤波稳压电路，将正弦交流电转化成直流电，最后通过直流升压电路，给蓄电池充电，或通过逆变电路转化成220v及380v交流电。相对光伏发电，该装置能全天24小时发电，相对温差发电，该装置不分节气，结构相对简单。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种利用周围空间中的无线电波的发电装置，包括接收天线、无线电波接收器、可调低通滤波器及放大器，升压变压器、整流滤波稳压器、直流升压器、逆变器和蓄电池，所述接收天线采用圆柱筒形的外框，在外框的内部缠绕环形天线，所述无线电波接收器包括lc振荡电路、检波电路、放大电路，所述可调低通滤波器及放大器包括外壳、显示器、可调旋钮、msp430主控制器、可调低通滤波电路和放大电路，所述无线电波接收器输入端与接收天线相连，所述无线电波接收器输出端与可调低通滤波器及放大器输入端相连，所述可调低通滤波器及放大器输出端与升压变压器输入端相连，所述升压变压器输出端与整流滤波稳压器输入端相连，所述整流滤波稳压器输出端分别与直流升压器及逆变器输入端相连，所述直流升压器输出端与蓄电池相连，所述逆变器输出端包括交流220v输出端口及380v输出端口。

进一步的，所述检波电路中选用2ap9型号的二极管。

进一步的，所述整流滤波稳压器由二极管整流器以及集成稳压电路组成，所述二极管整流器的其中一个输入端与所述升压变压器的副边电感线圈的同名端相连，另一个输入端与所述升压变压器的副边电感线圈的非同名端相连接，所述集成稳压电路与二极管整流器相连接。

进一步的，所述逆变器为高频逆变器，所述高频逆变器还连接有控制器，所述控制器从高频逆变器输出端获取电流和电压，所述控制器的输出端还连接有驱动电路，所述控制器通过所述驱动电路输出pwm信号控制所述高频逆变器工作。

进一步的，所述直流升压器采用pwm控制的工作模式，输出稳定的24v直流电。

进一步的，所述蓄电池为光伏发电所用规格型号，以便与太阳能发电相结合使用。

进一步的，所述逆变器和所述蓄电池均与一人机界面相连用于充电操作及显示输出电压、电量等相关参数信息。

进一步的，所述整流滤波稳压器、逆变器及直流升压器等各个发电环节均采用模块化设计，组装起来更方便。

进一步的，所述发电装置可全时段全天候发电，能配合光伏、温差等发电设备互补使用。

本发明通过电磁耦合的方式将无线电波转化成电能，在无线电波的接收端采用环形导线，为了最终的输出信号电压达到1v以上，此处的天线做的足够大，并与可变电容构成lc振荡回路，通过旋钮调节电容来改变振荡频率，实现电台间的切换，之后运用可调低通滤波器及放大器，将其输出端的波形通过软件显示到显示屏上，方便用户通过旋钮调节，最终滤除高次谐波使其输出波形接近于正弦波,再通过整流电路使其变为直流电后一方面经直流升压器给蓄电池储能，另一方面经逆变器输出220v及380v交流电，最终转化成用户所需要的电源供用户使用。

本发明公开了一种利用周围空间中的无线电波发电的发电装置，具有以下有益效果：本发明提供的发电装置采用模块化设计，能全天24小时发电，相对温差发电，该装置不分节气且应用方便，能应用于存在无线电波的地方如城市的楼顶或城市周边农村的屋顶及宽阔的草丛中等等。

附图说明

图1为发电装置结构示意图；

图2为天线外形框架图；

图3为可调低通滤波器及放大器视图；

图4为无线电波接收电路图；

图5是可调低通滤波器电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一种利用周围空间中的无线电波的发电装置，如图1所示，包括接收天线1、无线电波接收器2、可调低通滤波器及放大器3，升压变压器4、整流滤波稳压器5、直流升压器6、逆变器7和蓄电池8，如图2所示，所述接收天线1采用圆柱筒形的外框，在外框的内部缠绕环形天线，如图4所示，所述无线电波接收器2包括lc振荡电路、检波电路、放大电路，如图3、图5所示，所述可调低通滤波器及放大器3包括外壳10、显示屏11、可调旋钮12、散热孔13、msp430主控制器、可调低通滤波电路和放大电路，所述无线电波接收器2输入端与接收天线1相连，所述无线电波接收器2输出端与可调低通滤波器及放大器3输入端相连，所述可调低通滤波器及放大器输出端3与升压变压器4输入端相连，所述升压变压器4输出端与整流滤波稳压器5输入端相连，所述整流滤波稳压器5输出端分别与直流升压器6及逆变器7输入端相连，所述直流升压器6输出端与蓄电池8相连，所述逆变器7输出端包括交流220v输出端口及380v输出端口。

所述检波电路中选用2ap9型号的二极管。

所述整流滤波稳压器5由二极管整流器以及集成稳压电路组成，所述二极管整流器的其中一个输入端与所述升压变压器4的副边电感线圈的同名端相连，另一个输入端与所述升压变压器4的副边电感线圈的非同名端相连接，所述集成稳压电路与二极管整流器相连接。

所述逆变器7为高频逆变器，所述高频逆变器还连接有控制器，所述控制器从高频逆变器输出端获取电流和电压，所述控制器的输出端还连接有驱动电路，所述控制器通过所述驱动电路输出pwm信号控制所述高频逆变器工作。

所述直流升压器6采用pwm控制的工作模式，输出稳定的24v直流电。

所述蓄电池8为光伏发电所用规格型号，以便与太阳能发电相结合使用。

所述逆变器7和所述蓄电池8均与一人机界面9相连用于充电操作及显示输出电压、电量等相关参数信息。

所述整流滤波稳压器5、直流升压器6及逆变器7等各个发电环节均采用模块化设计，组装起来更方便。

所述发电装置可全时段全天候发电，能配合光伏、温差等发电设备互补使用。

本发明通过电磁耦合的方式将无线电波转化成电能，在无线电波的接收端采用环形导线，为了最终的输出信号电压达到1v以上，此处的天线做的足够大，并与可变电容构成lc振荡回路，通过可调旋钮12调节电容来改变振荡频率，实现电台输入信号间的切换，之后运用可调低通滤波器及放大器3，将其输出端的波形通过滤波器显示屏11上显示，方便用户通过可调旋钮12调节，最终滤除高次谐波使其输出波形接近于正弦波,再通过整流滤波稳压器5使其变为直流电后一方面经直流升压器6给蓄电池8充电储能，另一方面经逆变器7输出220v及380v交流电，最终转化成用户所需要的电源供用户使用。

其中有关尺寸的设置如下：

1、环形天线：中波无线电广播的频率为545～1605khz，已知我们使用的可变电容在5～270pf之间可调，为了使我们的接收能够覆盖整个中波频段，那么设f＝545×10³hz，无线电波lc震荡电路中取c＝270×10^-12f，由可以得到l＝370×10^-6h，为保证天线足够长，由取环形天线的线圈匝数为100，线圈直径d为1米，线圈长度l为2米，线圈材质为铜。

2、升压变压器的升压比的大小取决于应用场合的信号强度和环境。