微能量采集控制电路制造技术

一种微能量采集控制电路，包括：控制器、输入采样模块、一级储能模块、二级储能模块、输出控制模块及电压输入端；输入采样模块，用于检测电压输入端的输入电压；控制器，根据输入电压小于第一预设值时，控制电压输入端向一级储能模块供电，或输入电压大于第一预设值时，控制电压输入端向二级储能模块供电，并相应地控制一级储能模块或二级储能模块上的电能输出。本发明专利技术采用分级蓄能方式，由控制器按照输入电压等级不同将能量存储在不同的存储模块内，实现分时式供电的方法把采集的电能供给用电设备，对采集到能源进行合理分配存储及输出，最大限度的减少了元件能耗，实现了微能量高效存储转化，有利于微能量采集技术在无电源产品中的适用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种微能量采集控制电路，包括：控制器、输入采样模块、一级储能模块、二级储能模块、输出控制模块及电压输入端；输入采样模块，用于检测电压输入端的输入电压；控制器，根据输入电压小于第一预设值时，控制电压输入端向一级储能模块供电，或输入电压大于第一预设值时，控制电压输入端向二级储能模块供电，并相应地控制一级储能模块或二级储能模块上的电能输出。本专利技术采用分级蓄能方式，由控制器按照输入电压等级不同将能量存储在不同的存储模块内，实现分时式供电的方法把采集的电能供给用电设备，对采集到能源进行合理分配存储及输出，最大限度的减少了元件能耗，实现了微能量高效存储转化，有利于微能量采集技术在无电源产品中的适用。【专利说明】微能量采集控制电路
本专利技术涉及能源
，具体涉及一种微能量采集控制电路。
技术介绍
采集的目的是把能量利用起来，尽可能的让芯片工作时间久一点，采集环境中的压力，震动，光，热的微弱能量转化为电能，给遥控器，传感器等小设备供电，它是一种微弱环境能量的采集方法。目前已经存在微弱环境能量的采集方法，但在实际应用中并不理想。任何形式的能量收集转换，多有以下2个的耗损: 1.元器件本身的耗损； 2.电_>磁_>电转换的耗损。而这2个耗损是个常量，当输入的电量很微弱时，能量基本就损耗消耗在这2个耗损上，基本就没有输出的电了。这就是导致现有的微弱能量到的能量很少的原因，几乎难以作为实际使用。这些微弱的能量大多是以电荷的形式存在于器件的表面，比如震动或压力施压于压电陶瓷片的表面时，电荷的电压随形变的大小而变化，然而电流极其微小，无法正常用于驱动芯片进行工作，由于电压的方向随形变方向变化而变化，首先我们把这个电压通过一个低压差，低耗损的整流后变成单方向的电压。这一方面如果处理不好的话，能量会损失20%-60%。在加上元器件本身的耗损，几乎不能用于实际用途。整流后的能量是电压高，电流很小，而且变化很剧烈的一个电压源，把他直接给芯片供电，很容易击坏芯片，而且是时断时续的，根本没法让用电设备正常工作起来。
技术实现思路
本专利技术提供一种微能量采集控制电路，能够提高电路中能量存储转换效率，以解决上述问题。本专利技术实施例提供的一种微能量米集控制电路，包括:控制器、输入米样模块、一级储能模块、二级储能模块、向用电设备供电的输出控制模块及用于接入微能量采集电路提供的电能的电压输入端；输入米样模块，用于检测电压输入端的输入电压；控制器，用于根据输入电压小于第一预设值时，控制电压输入端向一级储能模块供电，或输入电压大于第一预设值时，控制电压输入端向二级储能模块供电，并相应地控制输出控制模块将一级储能模块或二级储能模块上的电能输出至用电设备。优选地，输入采样模块包括第一电阻和第二电阻，电压输入端依次经过第一电阻、第二电阻接地，第二电阻上的分压输出至控制器。优选地，一级储能模块包括第一 MOS管及第一储能电容，第一储能电容一端接地，控制器控制第一 MOS管连接或断开电压输入端与第一储能电容的另一端，第一储能电容将存储的电能输出至输出控制模块。优选地，二级储能模块包括:第二 MOS管、第二储能电容及储能电感，第二储能电容一端接地，控制器控制第二 MOS管连接或断开电压输入端与第二储能电容的另一端，第二储能电容的所述另一端通过储能电感对外输出。优选地，还包括三级储能模块，三级储能模块包括第三MOS管及整流二极管，第三MOS管的栅极和漏极形成开关通道连接在二级储能模块输出端与接地端之间，控制器根据输入电压大于第二预设值时启动二级储能模块且向第三MOS管栅极输出PWM信号，第二预设值大于第一预设值，整流二极管用于二级储能模块的输出端向输出控制模块单向供电。优选地，输出控制模块包括第四MOS管，控制器控制第四MOS管连接或断开一级储能模块输出端与用电设备。优选地，二级储能模块输出端通过所述整流二极管直接向用电设备供电。优选地，还包括用于采集输出控制模块的输出端电压并反馈至控制器的输出采样模块，控制器根据输入采样模块和输出采样模块的输出电压获得微能量采集控制电路的最大功率点追踪，并根据最大功率点追踪控制一级储能模块、二级储能模块或三级储能模块工作。优选地，输出采样模块包括第三电阻和第四电阻，输出控制模块的输出端依次经过第三电阻和第四电阻接地，第四电阻上的分压输出至控制器。上述技术方案可以看出，由于本专利技术实施例采用分级蓄能方式，由控制器按照输入电压等级不同将能量存储在不同的存储模块内，实现分时式供电的方法把采集的电能供给用电设备，对采集到能源进行合理分配存储及输出，最大限度的减少了元件能耗，实现了微能量高效存储转化，有利于微能量采集技术在无电源产品中的适用，方便了人们的生活需要，提高人们的生活品质。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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专利技术的一些实施例，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它的附图。 图1是本专利技术实施例中微能量采集控制电路的结构框图； 图2是本专利技术实施例中微能量采集电路的部分电路原理图； 图3是本专利技术实施例中微能量采集控制电路的电路原理图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例: 本专利技术实施例提供一种微能量采集控制电路，如图1及图2所示，包括:控制器、输入采样模块、一级储能模块、二级储能模块、向用电设备供电的输出控制模块及用于接入微能量米集电路提供的电能的电压输入端，电压输入端向控制器供电，便于电压输入端处一有电压即对控制器上电，使其能够良好运行。为了进一步提升能量转换存储效率，本专利技术实施例中还包括三级储能模块，三级储能模块由控制器控制，与二级储能模块共同形成一个开关电源电路，例如boost电路，能够适应能量较大一些的微能量采集存储，以增强能量转换存储效率。首先，需要了解的是，微能量采集电路在现有技术中已经出现，本专利技术实施例中为了更好的理解本技术方案，以采集压电膜上的微能量为例，在其他实施例中若出现温差产生微能量、震动产生的微能量等仍然适用本专利技术实施例中的微能量采集控制电路，即本专利技术实施例中的电路用于微弱能量的有效转化存储并经合理分配后输出至用电设备。当压电膜受到压力时，会在压电膜两级产生电压，图2中接线端C0N2即可电性连接该压电膜两级，以接收由压力产生的微能量，实际中按压遥控器按键或其他设备的按键即为此种情况，当压力转换为微弱的电压输出到接线端C0N2时，该电压相对于电流较大，而且波动剧烈，因此在本专利技术实施例中增加了由肖特基二极管构成的整流桥BD1，由于肖特基二极管的能耗低，正向阻值小，反向隔离性好，因此，在整流过程中会尽可能降低能耗，接线端C0N2的电压经过整流桥BDl后，经过一滤波电容Cl滤除干扰信号，然后经一隔离二极管Dl向一蓄能电容C2预充电，蓄能电容C2上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
微能量采集控制电路，其特征在于，包括：控制器、输入采样模块、一级储能模块、二级储能模块、向用电设备供电的输出控制模块及用于接入微能量采集电路提供的电能的电压输入端，电压输入端向控制器供电；输入采样模块，用于检测电压输入端的输入电压；控制器，用于根据输入电压小于第一预设值时，控制电压输入端向一级储能模块供电，或输入电压大于第一预设值时，控制电压输入端向二级储能模块供电，并相应地控制输出控制模块将一级储能模块或二级储能模块上的电能输出至用电设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：华建武，
申请(专利权)人：深圳市迈安杰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：