【技术实现步骤摘要】
能量收集系统
[0001]本专利技术大体上涉及能量收集系统。更具体地,本专利技术涉及能量收集系统,其被布置用于提供直流(DC)输出的能量收集源和提供交流(AC)输出的能量收集源。
技术介绍
[0002]现今,数十亿个射频(RF)发射器以连续方式广播RF能量。例如,移动电话、基站、无线电广播站、WiFi接入点以及手持式无线电都发射RF信号。从环境源或专用源收集RF能量的能力使得能够对例如传感器装置进行无线充电。
[0003]RF不是从其收集能量的唯一来源,光伏源也非常适合作为能量收集源,并且压电能量源和热电能量源以及其他类型的能量源也非常适合作为能量收集源。
[0004]能量收集(也称为功率收集或能量挖掘或环境功率)是以下过程:能量(例如,射频能量、太阳能、热能、风能、盐度梯度和动能,这些能量也称为环境能量)从外部源被获得,被捕获和被存储以用于如可穿戴电子设备和无线传感器网络中使用的小的无线自主设备。
[0005]对集成电路设计的小型化和改进已经出现了低功率电子器件,其使得低功率无线传感器网络、物联网(IoT)模块和所有种类的小型电子设备成为可能,这些小型电子设备可以在大量位置中采用并且用于各种应用,这使得电池更换变得不理想且具有挑战性。
[0006]通过使用能量收集器,可以从环境源或专用源收集能量,这减少了更换电池的需要或者甚至实现那些装置的无电池或接近永久的操作。
[0007]由于能量收集源本质上可能是零星的(sporadic)、不稳定的、时间和环境变化的,因此从能量收集源收 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于将能量收集源的低电压输入转换成直流(DC)输出电压的能量收集系统,其中,所述能量收集源是提供交流(AC)输出的能量收集源(如,压电能量收集源)和提供DC输出的能量收集源(如,光伏能量收集源)中的一个,其中,所述能量收集系统包括:第一输入端子(H+)和第二输入端子(H
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),其被布置用于将所述能量收集源中的一个连接在所述第一输入端子和所述第二输入端子之间;输出端子(Vout),其被布置用于与负载(如,无线传感器节点)连接;AC
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DC转换器单元,其连接在所述第一输入端子和所述第二输入端子与所述输出端子之间,且被布置用于将所述第一输入端子和所述第二输入端子之间的AC输入转换成所述输出端子处的DC输出;控制单元,其连接到所述AC
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DC转换器单元,且被布置用于在操作模式下操作所述AC
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DC转换器单元,或者将所述AC
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DC转换器单元旁路;源微分电路,其连接到所述第一输入端子和所述第二输入端子中的一个且连接到所述控制单元,被布置用于在所述连接的输入端子处检测提供能量收集源的所述AC输出和提供能量收集源的所述DC输出中的一个,并且基于检测到的能量收集源来生成控制信号;其中,所述控制电路被布置成随后将所述AC
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DC转换器旁路,激活所述源微分电路以接收所述控制信号,并且根据所述控制信号来操作所述AC
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DC转换器,使得所述AC
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DC转换器在检测到提供能量收集源的所述AC输出时是可操作的,并且在检测到提供能量收集源的所述DC输出时被旁路。2.根据权利要求1所述的能量收集系统,其中,所述源微分电路连接到所述第二输入端子(H
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),以用于检测所述第二输入端子接地或浮置。3.根据权利要求2所述的能量收集系统,其中,所述源微分电路被布置为生成控制信号,当所述第二输入端子(H
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)浮置时所述控制信号表示提供能量收集源的AC输出,以及当所述第二输入端子(H
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)接地时所述控制信号表示提供能量收集源的DC输出。4.根据前述权利要求中任一项所述的能量收集系统,其中,所述源微分电路被布置为:优选地通过试图将所述第二输入端子拉至超过特定阈值电压的电压来确定所述第二输入端子或负输入端子(H
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)是浮置还是接地,并且基于检测到所述第二输入端子是否超过所述预定阈值电压来生成所述控制信号。5.根据前述权利要求中任一项所述的能量收集系统,其中,所述源微分电路包括上拉网络和阈值电压网络,以利用所述阈值电压网络来比较试图被所述上拉网络上拉的所述输入端子的电压,以基于所述输入端子是否超过所述预定阈值电压来生成所述控制信号。6.根据前述权利要求中任一项所述的能量收集系统,其中,所述源微分电路包括:用于与所述控制单元连接并提供所述控制信号的输出端子、用于与所述第二...
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