具有取决于能量的发送功率的设备制造技术

技术编号:22570545 阅读:57 留言:0更新日期:2019-11-17 10:29
本发明专利技术涉及一种设备(1),其具有:能量转换器(3),能量转换器用于将来自设备(1)的环境的能量和/或对设备(1)的机械操作的能量转化为电能;存储器单元(5),存储器单元用于存储电能;和无线电单元(7),无线电单元用于接收和/或发送无线电信号,其中,无线电单元(7)获取存储器单元(5)的电能,尤其是以便发送无线电信号,并且其中,无线电单元(7)具有处理器单元(9),处理器单元用于准备作为无线电信号的待发出的数据包并且设定无线电单元的发送功率,其中,设备(1)被设计成获知和/或近似计算出当前在存储器单元(5)内可供使用的能量量值,并且其中,处理器单元(9)被设计成用于基于所获知的和/或所近似计算出的能量量值来设定无线电单元(7)的发送功率。

Devices with energy dependent transmission power

The invention relates to a device (1) which has an energy converter (3) for converting energy from the environment of the device (1) and / or energy for mechanical operation of the device (1) into electric energy; a memory unit (5) for storing electric energy; and a radio unit (7) for receiving and / or transmitting radio signals, wherein the radio unit (7 \uff09Acquiring the electric energy of the memory unit (5), in particular for transmitting the radio signal, and wherein the radio unit (7) has a processor unit (9) for preparing the data packet to be sent as the radio signal and setting the transmission power of the radio unit, wherein the device (1) is designed to know and / or approximately calculate the current available power in the memory unit (5 The amount of energy used, and wherein the processor unit (9) is designed to set the transmission power of the radio unit (7) based on the amount of energy known and / or approximately calculated.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有取决于能量的发送功率的设备
本专利技术涉及一种设备,该设备具有:能量转换器,该能量转换器用于将来自设备的环境的和/或对设备的机械操作的能量转化为电能;存储器单元,该存储器单元用于存储电能;和无线电单元,该无线电单元用于接收和/或发送无线电信号,其中,无线电单元获取存储器单元的电能,尤其是以便发送无线电信号,并且其中,无线电单元具有处理器单元,处理器单元用于准备待作为无线电信号发出的数据包并设定无线电单元的发送功率。
技术介绍
这些种设备用于远程控制另外的电器件或用于发出信息。例如,这种设备可以被构造为用于开启或关闭灯模块的无线电开关。这些种设备可以有利地放置在能量供给困难的位置处。由于这些种设备在能量上自给自足,使得它们可以被灵活地被放置和安装。因此,使对设备的敷设或新的定位也能够以此毫无问题地进行。此外,不需要电池并且取消了与给蓄电池充电相关的花费。但是这些种自给自足的可无线电工作的设备需要能量转换器,其生成足以运行设备的和发出无线电信号的能量。无线电信号或无线电单元的概念在本专利技术的意义中并非仅与特定的频率范围的电磁信号相关联,而是可以也至少是指超声波信号、激光信号和/或红外信号。这种设备使用在不同的环境条件下,并且因此必需被设计成用于在不同的使用条件下仍保持能工作。例如,自给自足的无线电开关应在-40至85度完全能工作。完全能工作至少意味着在操作时存在充足的能量,以便传送完整的消息。对于具有铜导线的,例如在电磁发电机内的铜线圈的能量转换器来说,环境温度在能量转换器的有效性和效率方面会起到不可忽略的作用,这是因为铜线圈的导电能力是与温度相关的。在环境温度升高时,因操作所产生的能量的量将减少。在批量生产的能量转换器的情况中,构件公差根据构件的精确的设计方案而定地也导致(例如每次操作)产生不同量的能量。具体操作的速度也会影响所产生的能量的量。因此,自给自足的无线电开关被如下这样地建造,即,在考虑到预设的公差范围的情况下并且在负40度至正85度的温度下产生充足的电能以能够传送完整的消息。该建造方式所导致的结果是在大多数使用条件下在发送消息后将剩余下不可忽略量的能量。剩余的能量通常通过如下方式被无用地耗散掉,即,例如使能量经由电阻排出,以便使得无线电开关又被复位到初始状态。因此,使得无线电开关被准备好用于新的操作。在US专利文献US2002/0190610A1中公开了一种系统,其中,只有在电容器存储了预设的量的能量后,或只有在电容器上的电压超过了预先确定的阈值后,无线电开关才准备并且发出消息。如果在发送后在电容器内剩余了许多能量以致电压没有再次降低到此阈值以下的话,则原则上该阈值不会被超过。但是无法识别到重新的操作。此外,该专利文献US2002/0190610A1还公开了其中一个能量管理单元选择性地驱控高频发送器。尤其地,只有在电压升高超过阈值时,才驱控载波频率,以便得到对所生成的能量的最高的利用。
技术实现思路
在此背景下,本专利技术的任务是建议一种设备,其更有效地处置能量转换器的所生成的能量的值。此任务通过根据权利要求1的设备和根据权利要求10的方法解决。本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求的主题。因此,此任务通过如下设备来解决,该设备具有:能量转换器,该能量转换器用于将来自设备的环境和/或对设备的机械操作的能量转化为电能;存储器单元,该存储器单元用于存储电能;和无线电单元,该无线电单元用于接收和/或发送无线电信号,其中,无线电单元获取存储器单元的电能,尤其是以便发送无线电信号,并且其中,无线电单元具有处理器单元,该处理器单元用于准备待作为无线电信号发出的数据包并且设定无线电单元的发送功率,其中,设备被设计成获知和/或近似计算出当前在存储器单元内可供使用的能量量值,并且其中,处理器单元被设计成用于根据代表所获知的和/或所近似计算出的能量量值的能量值来设定无线电单元的发送功率。存储器单元可以是指电容器。无线电单元可以是指例如被设计成用于发出2.4千兆赫兹的频带的无线电信号的发送器转换回路。但是不同地,它也可以是指超声波发送装置或红外发送装置。处理器单元例如可以是微处理器。因此,设备具备在了解到当前有多少能量可供使用之后设定发送功率或规定设备的消耗的能力。在此,可以获知和/或近似计算出存储器单元内的能量量值。基本上存在不同的可行方案以用于查验当前有多少能量可供使用。可能的是,在能量转换器与存储器单元之间执行电流测量,以便获知有多少能量从能量转换器流到存储器单元内。另外可能的是,使用一个或多个传感器,其监测能量转换器的状态,以便因此可以近似计算出能量转换器在确定的时刻或在确定的条件下生成或可以生成多少能量。能量转换器可以例如是包括铜线圈的电磁发电机。在有利的设计方案中,能量转换器是用于无线电开关的感应式发电机,其包括具有北极接触区段和南极接触区段的磁体元件和线圈芯,线圈芯具有能与北极接触区段和南极接触区段接触的磁极接触区段,其中,磁体元件和线圈芯相互相对可运动地布置,使得在限定了针对相对运动的运动方向的第一和第二静止位置之间进行变换时能在线圈芯内产生磁通方向变向,在静止位置中,北磁极接触区段和南磁极接触区段分别与所配属的磁极接触区段接触。感应式发电机可以具有平行于运动方向延伸的可磁化的滑动接触区段,以用于滑动引导线圈芯与磁体元件之间的相对运动。可以检测存储器单元以获知当前的能量量值。在存储器单元是电容器的情况中,电容器可以借助高压分配器和AD转换器来检测。在设定发送功率时,处理器单元考虑到当前可供使用的能量。在此,处理器单元可以截取处理器单元自身为准备数据包所需的能量量值。数据包可以例如根据标准协议,例如用于构架技术的KNX协议来准备。设备可以多次查询存储器单元内的能量量值,以便例如确认在发送数据包后在存储器单元内尚有多少能量可供使用。在有利的设计方案中,设备具有温度传感器,其中,设备被设计成用于根据由温度传感器所获知的环境温度来近似计算出当前可供使用的能量量值。为此,例如可以在设备的数据存储器内存储表格,其中,该表格由处理器单元定期查询。表格可以例如包含如温度、设备老化等的环境条件与在这些种条件下由能量转换器产生的平均的所预期的能量量值之间的配属关系。根据能量转换器类型而定地,可供使用的能量量值会很大程度地与能量转换器在如何的环境温度下被操作有关。因此可能的是,在操作时测量环境温度,并且因此获知或查明当前所产生的能量的参考值。在有利的设计方案中,设备具有电路,该电路用于获知当前在存储器单元内可供使用的能量量值。因此,电路可以具有如上所述的高欧姆的电压部分。也能想到例如借助预设数量的并联的电容器来对能量水平进行逐级获知。在逐级获知当前可供使用的能量量值的情况下也能想到的是,也逐级地驱控无线电单元的发送功率。优选地,由处理器单元如下这样地设定发送功率,即,无线电单元在发出数据包时完全地消耗了所获知的能量量值。但是,当由于逐级驱控发送功率使得处理器单元无法设定发送功率来使所获知的能量量值可以被完全消耗时,则处理器单元应如下这样本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种设备(1),所述设备具有:/n-能量转换器(3),所述能量转换器(3)用于将来自所述设备(1)的环境的能量和/或对所述设备(1)的机械操作的能量转化为电能;/n-存储器单元(5),所述存储器单元(5)用于存储电能;和/n-无线电单元(7),所述无线电单元(7)用于接收和/或发送无线电信号,其中,所述无线电单元(7)获取所述存储器单元(5)的电能,尤其是以便发送无线电信号,并且其中,所述无线电单元(7)具有处理器单元(9),所述处理器单元(9)用于准备待作为无线电信号发出的数据包并且设定所述无线电单元的发送功率,/n其特征在于,所述设备(1)被设计成获知和/或近似计算出当前在所述存储器单元(5)内可供使用的能量量值,并且所述处理器单元(9)被设计成用于基于所获知的和/或所近似计算出的能量量值来设定所述无线电单元(7)的发送功率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170404 DE 102017205707.61.一种设备(1),所述设备具有:
-能量转换器(3),所述能量转换器(3)用于将来自所述设备(1)的环境的能量和/或对所述设备(1)的机械操作的能量转化为电能;
-存储器单元(5),所述存储器单元(5)用于存储电能;和
-无线电单元(7),所述无线电单元(7)用于接收和/或发送无线电信号,其中,所述无线电单元(7)获取所述存储器单元(5)的电能,尤其是以便发送无线电信号,并且其中,所述无线电单元(7)具有处理器单元(9),所述处理器单元(9)用于准备待作为无线电信号发出的数据包并且设定所述无线电单元的发送功率,
其特征在于,所述设备(1)被设计成获知和/或近似计算出当前在所述存储器单元(5)内可供使用的能量量值,并且所述处理器单元(9)被设计成用于基于所获知的和/或所近似计算出的能量量值来设定所述无线电单元(7)的发送功率。


2.根据权利要求1所述的设备(1),其特征在于,所述设备(1)具有温度传感器(13),并且所述设备(1)被设计成用于根据由所述温度传感器(13)获知的环境温度(TEXT)来近似计算出当前可供使用的能量量值。


3.根据权利要求1或2所述的设备(1),其特征在于,所述设备(1)具有的电路(15),所述电路用于获知当前在所述存储器单元(5)内可供使用的能量量值(ET)。


4.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1),其特征在于,所述处理器单元(9)如下地设定发送功率,即,所述无线电单元(7)在发出数据包时将所获知的能量量值(ET)消耗掉尤其是至少直至50%,有利地直至90%,非常有利地直至98%,并且特别是极为有利地基本上完全消耗掉。


5.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(1),其特征在于,所述电路(15)具有分压器(17)和A/D转换器(A/D),其中,所述A/D转换器被设计成用于检测所述分压器(17),以便获知在所述存储器单元(5)内形成的电压并将所述电压作为数字式的电压值提供给所述处理器单元(9),或者所述电路(15)具...

【专利技术属性】
技术研发人员:爱德华·鲁夫马库斯·特斯科
申请(专利权)人:ZF腓德烈斯哈芬股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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