【技术实现步骤摘要】
一种多源微能量采集器的电源融合储能装置及方法
本专利技术涉及微能源领域,特别是涉及一种多源微能量采集器的电源融合储能装置及方法。
技术介绍
随着物联网的发展,传感器节点的供电问题变得尤为突出,由于传感器节点数量众多、分布广泛,特别是在一些较为恶劣的环境中,导致布线或更换电池成本过高,迫切需要传感器实现自主供电,即自供能。它是指运用微机械加工和微电子技术,在微/纳量级的物理特征尺寸上集微能量收集器、电路及储能器件于一体,实现对环境能量的获取与转换、传输与管理、存储与释放的新型微电源。它具有寿命长、体积小、重量轻、免维护、高可靠、高能量密度等优点。从理论上讲,基于环境能量收集的自供能技术可以为传感器节点提供取之不尽的能量,形成真正意义的自供能传感器系统,解决传统电池供电方式具有需要定期更换、寿命短等明显弊端。然而,由于受到环境能量源的不规则性、间断性及能量收集器尺寸和转换效率的限制,导致单一能量收集的输出功率小,无法满足传感器节点的供电需求,严重制约了无线传感网的发展。因此,现今新研究的多种环境能量收集的复合微能源具有重要的意义 ...
【技术保护点】
1.一种多源微能量采集器的电源融合储能装置,其特征在于,包括:多个能量源传输通路、控制电路、第一电量检测电路和次级储能电容;所述多个能量源传输通路均连接至所述次级储能电容,所述第一电量检测电路用于检测所述次级储能电容的电压值;所述第一电量检测电路的输出端与所述控制电路的第一输入端连接;/n每个能量源传输通路包括能量源、初级储能电容、开关和第二电量检测电路;所述初级储能电容的第一端和所述开关的第一端与所述能量源的输出端共点连接,所述初级储能电容的第二端接地,所述开关的第二端与所述次级储能电容连接,所述第二电量检测电路用于检测所述初级储能电容的电压值,所述第二电量检测电路的输出 ...
【技术特征摘要】
1.一种多源微能量采集器的电源融合储能装置,其特征在于,包括:多个能量源传输通路、控制电路、第一电量检测电路和次级储能电容;所述多个能量源传输通路均连接至所述次级储能电容,所述第一电量检测电路用于检测所述次级储能电容的电压值;所述第一电量检测电路的输出端与所述控制电路的第一输入端连接;
每个能量源传输通路包括能量源、初级储能电容、开关和第二电量检测电路;所述初级储能电容的第一端和所述开关的第一端与所述能量源的输出端共点连接,所述初级储能电容的第二端接地,所述开关的第二端与所述次级储能电容连接,所述第二电量检测电路用于检测所述初级储能电容的电压值,所述第二电量检测电路的输出端与所述控制电路的第二输入端连接;所述开关的第三端与所述控制电路的输出端连接;所述控制电路用于根据每个初级储能电容的电压值和所述次级储能电容的电压值,采用轮询机制控制每个开关的通断状态,将所述初级储能电容的电能转移到所述次级储能电容,进而实现多个能量源的能量融合。
2.根据权利要求1所述的多源微能量采集器的电源融合储能装置,其特征在于,所述次级储能电容为可充电电池或电容。
3.根据权利要求1所述的多源微能量采集器的电源融合储能装置,其特征在于,每个时间段多个所述能量源传输通路中至多一个开关处于闭合状态,使得所述开关所在的能量源传输通路处于导通状态。
4.根据权利要求3所述的多源微能量采集器的电源融合储能装置,其特征在于,对于每个能量源传输通路,当所述初级储能电容的电压值大于第一设定阈值且大于所述次级储能电容的电压值时,所述控制电路控制所述能量源传输通路中的开关闭合,使得所述能量源传输通路处于导通状态。
5.根据权利要求4所述的多源微能量采集器的电源融合储能装置,其特征在于,对于每个能量源传输通路,当所述初级储能电容的电压值小于第二设定阈值或小于所述次级储能电容的电压值时,所述控制电路控制所述能量源传输通路中的开关断开,使得所述能量源传输通路处于断开状态;所述第二设定阈值小于所述第一设定阈值。
6.一种多源微能量采集器的电源融合储能方法,其特征在于,所述电源融合储能方法应用于权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:余华,卢山,张祖伟,岳秋琴,张晓堃,杨冬臣,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆;50
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