一种双磁场取能传感器及其升压变换器、控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种一种双磁场取能传感器及其升压变换器、控制方法及装置，该变换器包括：电容和两个升压电路，每个升压电路包括依次连接的磁场取能源、输入电感、开关管和二极管；两个升压电路并联连接后和电容的一端以及外部负载连接，电容的另一端接地。通过实施本发明专利技术，两个磁场取能源能够实现对更款频带范围内电磁能量的收集需求，提高了电磁能量的收集效率，从而解决了电磁能量偏低时采用目前的能量收集电路收集效率较低的问题。同时，该控制方法通过阻抗匹配确定的占空比对开关管进行调节，实现了源端到电路的最大功率传输；此外，能够降低输入电流的纹波，减小输入电感体积和升压变换器体积；并且使得电路损耗减小，提高变换器的效率。变换器的效率。变换器的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双磁场取能传感器及其升压变换器、控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及磁场能量收集合成供电
，具体涉及一种双磁场取能传感器及其升压变换器、控制方法及装置。

技术介绍

[0002]在电网数字化转型过程中，需部署大量无线传感节点，由于节点部署在地理位置上分布较为分散，且多处于强电磁场环境，难以运行维护，不适合采用有线或电池供电方式，因此急需研发更好的技术解决这一问题。
[0003]能量收集技术便是较好的解决办法之一，它可以收集环境中的能量对低功率设备进行长时间供电。同时由于目前工业飞速发展，使得各种移动通信设备、其他电子便携设备数量显著增加，以及柔性高压直流换流站的大量建设等等，造成环境中许多频段上电磁能量水平显著提高，例如家用交流电源(50Hz
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30KHz)，换流站(50Hz
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20MHZ)、AM/FM通信及移动通信设备(30Khz
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3GHz)、毫米波通信(3GHZ
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300GHZ)等，这为电磁能量收集技术提供很好的环境支持。另外采用电磁能量收集不需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双磁场取能传感器的升压变换器，其特征在于，包括：电容和两个升压电路，每个升压电路包括依次连接的磁场取能源、输入电感、开关管和二极管；两个升压电路并联连接后和所述电容的一端以及外部负载连接，所述电容的另一端接地。2.根据权利要求1所述的双磁场取能传感器的升压变换器，其特征在于，两个升压电路中的输入电感相互负耦合，两个输入电感的电感值相等。3.根据权利要求1所述的双磁场取能传感器的升压变换器，其特征在于，两个升压电路交错工作，两个升压电压工作在升压状态或非升压状态，当升压电路工作在升压状态时，开关管断开，对输入电感放电，当升压电路工作在非升压状态时，开关管闭合，对输入电感充电。4.一种双磁场取能传感器的升压变换器的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1
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3任一项所述的双磁场取能传感器的升压变换器，该控制方法包括：针对任一升压电路，获取磁场取能源的内阻和电压；根据所述内阻和电压计算阻抗匹配时的目标输入电流；计算升压电路工作在断续导通模式时一个开关周期上的平均输入电流和占空比的关系；根据所述目标输入电流和所述平均输入电流相等时的占空比对开关管进行调节。5.根据权利要求4所述的双磁场取能传感器的升压变换器的控制方法，其特征在于，所述平均输入电流和占空比的关系采用如下公式表示：式中，D表示占空比，V表示磁场取能源的电压，T表示开关周期，L表示输入电感的电感值，V
out
表示升压变换器的输出端电压。6.根据权利要求5所述的双磁场取能传感器的升压变换器的控制方法，其特征在于，升压变换器的输出端电压采用如下方式计算：根据输入电感的电流上升时间、磁场取能源的电压以及输入电感的电感值计算输入电感的电流峰值；根据所述电流峰值计算两个开关管开通阶段的第一功率和第二功率以及输入电感的电流下降时间内输入电压提供的第三功率和第四功率；根据所述第一功率、第二功率、第三功率、第四功率和外部负载的电阻确定输出端电压。7.根据权利要求4所述的双磁场取能传感器的升压变换器的控制方法，其特征在于，还包括：根据两个升压电路中输入电感的互感和自感效应确定电感解耦后的等效自感；基于所述等效自感，通过输入电感不耦合时的电流小于输入电感耦合时的电流确定电流纹波减小效...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春龙，鞠登峰，黄辉，叶宽，梁云，刘弘景，刘可文，曾鹏飞，高志东，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：