[发明专利]用于无源感知网络的超低输入功率供能电路及采用该电路实现的供能方法

权利要求书

1.用于无源感知网络的超低输入功率供能电路，它包括太阳能板、电流采样电阻Rs和PMOS管Q3，其特征在于，它还包括升压电路(1)和最大功率点追踪控制电路(2)，

升压电路(1)包括电感L、电解电容C1、电解电容C2、NMOS管Q1、PMOS管Q2和二极管D，

最大功率点追踪控制电路(2)包括电流放大电路(2-1)、电流积分电路(2-2)、电压采样电路(2-3)、电压积分电路(2-4)、电压检测单元及稳压单元和控制器，

太阳能板的正极同时连接电流采样电阻Rs的一端和电流放大电路(2-1)的同相输入端，

电阻Rs的另一端同时连接电流放大电路(2-1)的反相输入端、电解电容C1的正极、电感L的一端和电压采样电路(2-3)的同相输入端，

太阳能板的负极同时连接电解电容C1的负极、NMOS管Q1的源极、电解电容C2的负极，并接电源地，NMOS管Q1的栅极连接控制器的PFM端，

电感L的另一端同时连接NMOS管Q1的漏极和PMOS管Q2的源级，PMOS管Q2的栅极连接控制器的电容容量测量端，该电容容量测量端用于测量电容C1的电容容量，PMOS管Q2的漏极连接二极管D的阳极，二极管D的阴极同时连接电解电容C2的正极、PMOS管Q3的源极、电压检测单元及稳压单元的输入端和控制器的输出电压检测端，当电压检测单元及稳压单元检测升压电路(1)输出电压超过启动电压时，电压检测单元及稳压单元开始向最大功率点追踪控制电路(2)供电，

电流放大电路(2-1)的瞬时电流信号输出端同时连接电流积分电路(2-2)的同相输入端和控制器的电流瞬时值端，电流积分电路(2-2)的累计电流信号输出端连接控制器的累积电荷量端，电压采样电路(2-3)的瞬时电压信号输出端同时连接电压积分电路(2-4)的同相输入端和控制器的电压瞬时值端，电压积分电路(2-4)的累计电压信号输出端连接控制器的电压平均值端，

电流积分电路(2-2)的归零信号输出端和电压积分电路(2-4)的归零信号输出端均连接控制器的归零端，

PMOS管Q3的栅极连接控制器的输出使能端，PMOS管Q3的漏极和电解电容C2的正极用于为无源感知节点供能，控制器的通信端用于与无源感知节点进行通信。

2.根据权利要求1所述的用于无源感知网络的超低输入功率供能电路，其特征在于，电流放大电路(2-1)、电流积分电路(2-2)、电压采样电路(2-3)和电压积分电路(2-4)均采用运算放大器实现。

3.根据权利要求1所述的用于无源感知网络的超低输入功率供能电路，其特征在于，电流放大电路(2-1)用于放大电阻Rs上的电流，电流放大电路(2-1)瞬时电流信号输出端输出值为电流的瞬时值，

电流积分电路(2-2)内部含有NMOS管Q4，电流积分电路(2-2)的累计电流信号输出端输出值为一段时间内电流的积分，根据Q＝∫I(t)dt，一段时间内电流的积分为输入的电荷量，该电荷量能够通过NMOS管Q4归零，

电压采样电路(2-3)的瞬时电压信号输出端输出值为电容C1电压的瞬时值，

电压积分电路(2-4)内部含有NMOS管Q5，电压积分电路(2-4)的累计电压信号输出端输出值为电容C1电压的平均值，该平均值能够通过NMOS管Q5归零。

4.根据权利要求1所述的用于无源感知网络的超低输入功率供能电路，其特征在于，电压检测单元及稳压单元包括电压检测单元和稳压单元，电压检测单元用于采集升压电路(1)输出的电压进入稳压单元进行稳压，稳压后输出的电压值为控制器提供供电电源。