一种电源管理电路制造技术

一种电源管理电路，用于一发电供电装置中，所述发电供电装置包括储电单元和发电模块，所述电源管理电路包括冷启动电路和升压电路，其中：所述升压电路连接所述储电单元、所述发电模块以及所述冷启动电路，所述升压电路用于将所述发电模块输出的电能进行升压处理，并跟踪所述发电模块输出功率，控制所述储电单元的电压值保持在预先设定的额定电压值，以提供给负载所需要的电压；所述冷启动电路用于当所述发电供电装置由零电压状态启动时将输入电压累积到所述升压电路所需的工作电压值，该电源管理电路，可实现不使用电池或重复为电池充电就可为负载提供电能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于发电装置中的电源管理电路。
技术介绍
现在电子产品日趋普及，凡是电子产品，正常工作就离不开电源，如果仅使用电池作为电源，当电池的电量耗尽以后，用户就需要更换电池，对于一个蓝牙信标设备或电子杯此类低功耗的电子产品，是非常不便，同时频繁的更换电池，也是对环境的一种污染，也增加用户使用成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提出一种应用于例如光能/热能发电装置中，用来将光能和热能作为能源所产生的不稳定电压电流转换成稳定的直流电源供负载使用的电源管理电路，以使所述发电装置能够真正稳定地、持续地为电子产品供电。本技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种电源管理电路，用于一发电供电装置中，所述发电供电装置包括储电单元和发电模块，所述电源管理电路包括冷启动电路和升压电路，其中：所述升压电路连接所述储电单元、所述发电模块以及所述冷启动电路，所述升压电路用于将所述发电模块输出的电能进行升压处理，并跟踪所述发电模块输出功率，控制所述储电单元的电压值保持在预先设定的额定电压值，以提供给负载所需要的电压；所述冷启动电路用于当所述发电供电装置由零电压状态启动时将输入电压累积到所述升压电路所需的工 作电压值。本技术与现有技术对比的有益效果是：本技术利用电源管理电路，将发电供电装置输出不稳定的电压电流转换成稳定的直流电源供负载使用，以达到完全节省电池或者大大延长电池使用寿命，从而减少污染，实现绿色环保，同时降低使用的成本。【附图说明】图1为本技术具体实施方式的电源管理电路的方框示意图；图2为本技术具体实施方式中的电源管理电路中主要的电路结构框图；图3为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的冷启动电路的结构示意图；图4为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的冷启动电路中的两相交替开关电容直流对直流转换电路结构示意图；图5、图5A为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的冷启动电路中的开关电路结构示意图；图6为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的冷启动电路中粗略电平检测电路结构示意图；图7为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的冷启动电路中电压泵电路结构示意图；图8为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的冷启动电路中的振荡器电路结构示意图；图9、图9A为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的冷启动电路中的电流镜电路结构示意图；图10为本技术具体实施方式中的电源管理电路中直流电压升压转换部分核心电路示意图；图11为本技术具体实施方式中的电源管理电路中直流电压升压转换电路的最大功率跟踪核心电路示意图；图12为本技术具体实施方式中的电源管理电路中直流电压升压转换电路的最大功率跟踪电路曲线示意图；图13为本技术具体实施方式中的电源管理电路中最大功率跟踪电路的可调脉宽脉冲产生电路示意图；图14为本技术具体实施方式中的电源管理电路中的保护电路核心结构示意图；图15为本技术中又一具体实施方式中采用电源管理电路的方框示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施方式并对照附图对本技术作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。如图1所示，在本具体实施方式中，用于一发电供电装置中，所述发电供电装置包括储电单元308和发电模块310，所述电源管理电路包括冷启动电路303和升压电路309，其中：所述升压电路309连接所述储电单元308、所述发电模块310以及所述冷启动电路303，所述升压电路309用于将所述发电模块310输出的电能进行升压处理，并跟踪所述发电模块310输出功率，控制所述储电单元308的电压值保持在预先设定的额定电压值，以提供给负载所需要的电压；所述冷启动电路303用于当所述发电供电装置由零电压状态启动时将输入电压累积到所述升压电路309所需的工作电压值。具体地，如图2所示，所述电源管理电路包括直流对直流升压转换电路302、冷启动电路303、最大功率点跟踪电路304及电能储存管理电路301；由于发电模块310转换下来的初始电压很小，通过所述直流对直流升压转换电路302将发电模块310转换出的电能进行升压处理，具体地是将小电流低电压转换成小电流高电压，才能直接给负载供电或者给储电单元308充电。由于直流对直流升压转换电路302的输入直流电压一般有一个使用范围，所述冷启动电路303用于当所述发电供电装置从零电压状态启动时，将输入电压累积到直流对直流升压转换电路302正常工作时所需的最低直流输入电压值。由于发电供电装置输出电压电流的不稳定性和负载电路耗电的不稳定性，为了达到最优化的工作效率，增设了所述最大功率点跟踪电路304，所述最大功率点跟踪电路304实时跟踪所述发电模块310输出功率，并通过实时调节直流对直流升压转换电路302的输入阻抗使得发电模块310获得最大电能转化功率，使得发电模块310更有效的将电能供给负载电路。电能储存管理电路301连接至所述储电单元308，用于：当储电单元308存电压值低于设定的额定电压值，为使储电单元308的电压值到达预先设定的额定电压值，电能储存管理电路301将让发电模块310继续向储电单元308充电；当储电单元308电压值高于设定的额定电压值，电能储存管理电路301将停止让发电模块310继续向储电单元308充电，以确保储电单元308的电压值保持在预先设定的额定电压值，该电路是用来管理储电单元308是处于充电还是放电的工作模式。鉴于实际使用环境各不相同，为保护整体装置的电路正常工作，在所述电源管理电路中还增设了保护电路305，具体地，保护电路305包括如图14所示的异常检测电路、保护电路(图中未示)和一逻辑控制单元，如图14所示，所述异常检测电路包括 相互并联的三路分压电阻701(具体包括电阻R71、R72、R81、R82、R91、R92、R92)和四路比较器702～705，其中，为储电单元308的电压，每一路分压电阻都分别对所述储电单元的电压VSTO进行分压，分压后形成的三个电压与参考电压分别输入至四路比较器，比较器702～705输出逻辑电平信号S，是用于表征装置中电路是否正常工作的电平信号，例如高电平表示正常，而四路比较电路的每一路出现低电平即可分别表示出现过压、过温、过流、欠压的异常情况；所述逻辑控制单元根据比较器的输出控制所述保护电路的工作状态。例如，出现过压时，控制所述保护电路进行过压保护。具体地，如图3所示，冷启动电路303包括内置振荡器401、非交叠时钟产生器402、开关驱动电路403、两相交替开关电容直流对直流转换电路404、粗略电平检测电路405以及电压泵电路406；内置振荡器401和非交叠时钟产生器402组合用以产生电源管理电路所需的时钟信号；开关驱动电路403根据产生的时钟信号来驱动两相交替开关电容直流对直流转换电路404工作；两相交替开关电容直流对直流转换电路404用来给内置电容充电升压，粗略电平检测电路405和电压泵电路406组合用来检测冷启动是否完成，一旦完成，就可以开始启动直流对直流升压电路302，对电路中的负载提供电能。如图8所示，在本具体实施方式中，所述内置振荡器401为一种宽松型振荡器，由比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源管理电路，用于一发电供电装置中，所述发电供电装置包括储电单元和发电模块，其特征在于：所述电源管理电路包括冷启动电路和升压电路，其中：所述升压电路连接所述发电模块、所述储电单元以及所述冷启动电路，所述升压电路用于将所述发电模块输出的电能进行升压处理以得到稳定的直流电压并输送至所述储电单元，同时跟踪所述发电模块的输出功率，控制所述储电单元的电压值保持在预先设定的额定电压值，以提供给负载所需要的电压；所述冷启动电路用于当所述发电供电装置由零电压状态启动时将输入电压累积到所述升压电路所需的工作电压值。

【技术特征摘要】
1.一种电源管理电路，用于一发电供电装置中，所述发电供电装置包括储电单元和发电模块，其特征在于：所述电源管理电路包括冷启动电路和升压电路，其中：所述升压电路连接所述发电模块、所述储电单元以及所述冷启动电路，所述升压电路用于将所述发电模块输出的电能进行升压处理以得到稳定的直流电压并输送至所述储电单元，同时跟踪所述发电模块的输出功率，控制所述储电单元的电压值保持在预先设定的额定电压值，以提供给负载所需要的电压；所述冷启动电路用于当所述发电供电装置由零电压状态启动时将输入电压累积到所述升压电路所需的工作电压值。2.如权利要求1所述的电源管理电路，其特征在于：所述升压电路包括直流对直流升压转换电路、最大功率点跟踪电路及电能储存管理电路，其中：所述直流对直流升压转换电路连接至所述储电单元以及所述发电模块，用于对所述发电模块输出的电能进行升压处理以给所述储电单元充电，从而供给负载使用；所述冷启动电路连接至所述直流对直流升压转换电路，用于当所述发电供电装置从零电压启动时将输入电压累积到所述直流对直流升压转换电路的工作电压值；所述最大功率点跟踪电路连接所述所述直流对直流升压转换电路和所述电能储存管理电路，用于实时跟踪所述发电模块的发电输出功率，并通过实时调节所述直流对直流升压转换电路的输入阻抗以使所述发电模块的发电输出功率最大化；所述电能储存管理电路连接至所述储电单元，用于：当所述储电单元的存储电压值低于设定的额定电压值时，控制所述直流对直流升压转换电路继续向所述储电单元充电；当所述储电单元的存储电压值高于设定的额定 电压值时，控制所述直流对直流升压转换电路停止向所述储电单元充电，以确保所述储电单元的电压值保持在预先设定的额定电压值。3.如权利要求2所述的电源管理电路，其特征在于：所述电源管理电路还包括保护电路，所述保护电路连接至所述冷启动电路，由三串分压电阻、四路比较器电路及逻辑控制电路构成，所述三串分压电阻分别连接所述四路比较器电路，所述储电单元的电压经过三串分压电阻分压成三个电压后和一个参考电压一同进入四路比较器电路，再由四路比较器电路输出电平信号，所述保护电路中的逻辑控制电路根据所述比较器电路输出的电平信号，判断所述电源管理电路是否出现过压、过温、过流或欠压的异常情况，并在出现所述异常情况时对所述电源管理电路进行保护，以保证其能够正常工作。4.如权利要求2所述的电源管理电路，其特征在于：所述冷启动电路包括内置振荡器、非交叠时钟产生电路、开关驱动电路、两相交替开关电容直流对直流转换电路、粗略电平检测电路以及电压泵电路；所述内置振荡器和所述非交叠时钟产生电路组合起来用以产生所述电源管理电路所需的时钟信号，所述两相交替开关电容直流对直流转换电路用于发电供电装置从零状态启动时将输入电压积累到所述直流对直流升压转换电路正常工作需的电压值；所述粗略电平检测电路和所述电压泵电路组合用来检测冷启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，
申请(专利权)人：陈松，
类型：新型
国别省市：广东;44