超微能量转换电路和储能装置制造方法及图纸

本申请涉及一种超微能量转换电路和储能装置。所述超微能量转换电路包括：控制模块、开关模块和多个储能单元，其中，所述开关模块分别与控制模块、超微能量源、多个储能单元连接；所述控制模块用于控制所述开关模块处于第一导通状态，以使多个所述储能单元并联，以采集并存储所述超微能量源的提供的充电电压，还用于控制所述开关模块处于第二导通状态，以使多个所述储能单元串联，以为负载提供放电电压，其中，所述放电电压大于所述充电电压。通过控制模块控制开关模块的导通状态切换，将经常高频出现的低电压超微能量存储起来，并以高电压的形式得以应用，从而大大提高了能源采集效率和应用场景。和应用场景。和应用场景。

【技术实现步骤摘要】
超微能量转换电路和储能装置


[0001]本申请涉及能量采集
，特别是涉及一种超微能量转换电路和储能装置。

技术介绍

[0002]目前市面上的微能量采集方案很多都是基于动能与电能之间转换的，采集储存的能量以电压的形式供负载使用，通常负载的工作电压都在3V以上，且要保持在5V及以上的输入电压才能让负载稳定的工作，则一般需要采集的电压要高于5V才能进行存储。
[0003]但生活场合中，高于5V电压的场景有限，且高于5V电压的场景持续时间短，采集到的能量非常有限。虽然存在的大量的超微电压场景，但超微电压场景电压幅度通常在1
‑
3V左右，由于电压低，难以进行存储，存储后的低电压也不能快速满足负载启动用，所以通常这部分超微能量都未曾有效利用。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效采集和利用超微能量的超微能量转换电路和储能装置。
[0005]一种超微能量转换电路，包括：控制模块、开关模块和多个储能单元，其中，所述开关模块分别与所述控制模块、超微能量源、多个所述储能单元连接；
[0006]所述控制模块用于控制所述开关模块处于第一导通状态，以使多个所述储能单元并联，以采集并存储所述超微能量源的提供的充电电压，还用于控制所述开关模块处于第二导通状态，以使多个所述储能单元串联，以为负载提供放电电压，其中，所述放电电压大于所述充电电压。
[0007]在其中一个实施例中，所述开关模块包括：多个第一开关单元、多个第二开关单元和至少一个第三开关单元，所述储能单元的输入端经一所述第一开关单元与所述超微能量源连接；所述储能单元的输出端经一所述第二开关单元与所述超微能量源连接；两个所述储能单元之间连接有一所述第三开关单元；
[0008]其中，所述开关模块的第一导通状态包括：各所述第一开关单元和各所述第二开关单元均处于导通状态，各所述第三开关单元均处于断开状态；所述开关模块的第二导通状态包括：各所述第一开关单元和各所述第二开关单元均处于断开状态，各所述第三开关单元均处于导通状态。
[0009]在其中一个实施例中，所述储能单元包括电容器，所述电容器的上极板作为所述储能单元的第一端，分别与所述第一开关单元一端和所述第三开关单元一端连接，所述第一开关单元另一端与所述超微能量源的正极连接，所述第三开关单元的另一端与所述电容器的下极板连接；所述电容器的下极板作为所述储能单元的第二端，与所述第二开关单元一端连接，所述第二开关单元另一端与所述超微能量源的负极连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述控制模块还包括处理器，所述处理器用于在所述开关模块处于第一导通状态的时间达到第一预设时间时，控制所述开关模块切换至所述第二导
通状态。
[0011]在其中一个实施例中，所述控制模块还包括处理器，所述处理器与各储能单元连接，用于在各所述储能单元两端的电压值均大于第一预设值时，控制所述开关模块切换至所述第二导通状态。
[0012]在其中一个实施例中，所述处理器与储能单元链路的输出端连接，用于在各所述储能单元串联时，检测所述超微能量转换电路的放电电压，并在所述放电电压低于第二预设值时，控制所述开关模块切换至所述第一导通状态。
[0013]在其中一个实施例中，所述处理器还用于在所述开关模块处于第二导通状态的时间达到第二预设时间时，控制所述开关模块切换至所述第一导通状态。
[0014]在其中一个实施例中，还包括开关电源，所述开关电源与储能单元链路的输出端连接，所述开关电源用于对所述储能单元链路的输出电压进行升压或降压转换。
[0015]在其中一个实施例中，一种储能装置，包括至少一个如上所述的超微能量转换电路。
[0016]在其中一个实施例中，各所述超微能量转换电路分别与所述超微能量源连接，各所述超微能量转换电路分时对所述超微能量源提供的充电电压进行采集及转换以输出放电电压。
[0017]上述超微能量转换电路，控制模块通过控制所述开关模块的第一导通状态和第二导通状态，使各储能单元并联或串联，在各储能单元并联时，超微能量源能对各储能单元充能，充能效率较高；在各储能单元串联时，各储能单元组合成一个整体储能结构，该整体储能结构的输出电压为各储能单元输出电压之和，从而可驱动相应负载工作，实现超微能量的存储和利用。本申请的超微能量转换电路，通过控制模块控制开关模块的导通状态切换，将经常高频出现的低电压超微能量存储起来，并以高电压的形式得以应用，从而大大提高了能源采集效率和应用场景。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为一个实施例中超微能量转换电路的结构框图；
[0020]图2为一个实施例中开关模块处于第一导通状态时超微能量转换电路的示意图；
[0021]图3为一个实施例中开关模块处于第二导通状态时超微能量转换电路的示意图；
[0022]图4为另一个实施例中储能装置的结构框图。
[0023]附图标记说明：
[0024]11
‑
控制模块，12
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开关模块，13
‑
超微能量源，14
‑
储能单元。
具体实施方式
[0025]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述
的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0027]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
[0028]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在... 之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0029]需要说明的是，当一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超微能量转换电路，其特征在于，包括：控制模块、开关模块和多个储能单元，其中，所述开关模块分别与所述控制模块、超微能量源、多个所述储能单元连接；所述控制模块用于控制所述开关模块处于第一导通状态，以使多个所述储能单元并联，以采集并存储所述超微能量源的提供的充电电压，还用于控制所述开关模块处于第二导通状态，以使多个所述储能单元串联，以为负载提供放电电压，其中，所述放电电压大于所述充电电压。2.根据权利要求1所述的超微能量转换电路，其特征在于，所述开关模块包括：多个第一开关单元、多个第二开关单元和至少一个第三开关单元，所述储能单元的第一端经一所述第一开关单元与所述超微能量源连接；所述储能单元的第二端经一所述第二开关单元与所述超微能量源连接；两个所述储能单元之间连接有一所述第三开关单元；其中，所述开关模块的第一导通状态包括：各所述第一开关单元和各所述第二开关单元均处于导通状态，各所述第三开关单元均处于断开状态；所述开关模块的第二导通状态包括：各所述第一开关单元和各所述第二开关单元均处于断开状态，各所述第三开关单元均处于导通状态。3.根据权利要求2所述的超微能量转换电路，其特征在于，所述储能单元包括电容器，所述电容器的上极板作为所述储能单元的第一端，分别与所述第一开关单元一端和所述第三开关单元一端连接，所述第一开关单元的另一端与所述超微能量源的正极连接，所述第三开关单元的另一端与所述电容器的下极板连接；所述电容器的下极板作为所述储能单元的第二端，与所述第二开关单元一端连接，所述第二开关单元的另一端与所述超...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢炜，许天骥，黄小军，鄢蓉蓉，
申请(专利权)人：深圳箭牌智能家居有限公司，
类型：新型
国别省市：