[实用新型]基于压电陶瓷震动环境能量收集的智能供电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于压电陶瓷震动环境能量收集的智能供电系统，包括主工作电池组、MCU与环境能量采集电路；所述环境能量采集电路采用压电陶瓷换能部件，所述压电陶瓷换能部件通过整流电路、DC/DC转换电路连接储能系统，所述储能系统内部并联稳压器并连接降压型稳压器；所述储能系统与主工作电池组通过电源切换开关连接用电器，所述储能系统、主工作电池组与电源切换开关均连接MCU；所述MUC设有储能系统电压检测模块并预设阀值电压；旨在延长主工作电池(一次性电池)的供电系统使用寿命；避免可充电电池的电量人工维护问题；在振动频繁场合免维护使用；主工作电池损坏的情况下，系统可通过能量收集重新激活工作，并告知监控中心需更换电池。

技术领域

本实用新型涉及智能供电领域，尤其涉及一种基于压电陶瓷震动环境能量收集的智能供电系统。

背景技术

虽然化学能电池以方便的特性被广泛使用，但是其材料浪费、环境污染、回收困难等问题也日益突出。当今，没有更好的替代产品来代替化学能电池，至今，人们已经开发出了太阳能电池、燃料电池等新型电池来替代化学能电池。但这些新型电池在某些方面还远远不及化学能电池，比如说体积、重量、可移动性等。同时，在某些特殊的应用领域中，人们开始寻求电池的另一种替代品-人力发电装置,其目的是通过收集来自外界的环境能量来替代化学能电池。

现有的智能门禁锁供电一般采用以下几种：

1：可充电锂电池供电，一般采用大容量聚合物锂电作为基础，通常在5000毫安时以上，通过监控系统和人力维护保持电量，一般1年定时充电一次,维护繁琐，电池包价格昂贵。

2：锂亚电池，一次性电池，可低温工作，一般工作1-2年，不可重复使用，价格比锂电池便宜40％。

3：锂铁电池，一次性电池，可低温工作，在超低温下拉电流能力比锂亚电池强，一般工作1-2年，不可重复使用，价格比锂电池便宜40％。

4：普通碱性电池，不可低温使用，一般工作1年，价格便宜。

实用新型内容

为解决现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种基于压电陶瓷震动环境能量收集的智能供电系统，旨在延长现有工作电池使用寿命不长、需要维护，在振动频繁的场合需要经常维护，断电时无法继续工作的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：基于压电陶瓷震动环境能量收集的智能供电系统，包括主工作电池组、MCU与环境能量采集电路；所述环境能量采集电路采用压电陶瓷换能部件，所述压电陶瓷换能部件通过整流电路、DC/DC转换电路连接储能系统，所述储能系统内部并联稳压器并连接降压型稳压器；

所述储能系统与主工作电池组通过电源切换开关连接用电器，所述储能系统、主工作电池组与电源切换开关均连接MCU；所述MUC设有储能系统电压检测模块并预设阀值电压。

作为优选，所述储能系统由若干个储能电容构成。

作为优选，所述储能系统由储能电容与备用储能电池组构成，所述储能电容通过MCU连接备用储能电池组，所述备用储能电池组通过MCU连接电源切换开关。

作为优选，所述备用储能电池组采用锂电池组。

作为优选，所述压电陶瓷换能部件采用悬臂梁式压电振子，其悬臂梁由金属基板层夹在两压电陶瓷晶片层之间构成，且悬臂梁的自由端固定有质量块。

作为优选，所述主工作电池组采用一次性电池。

作为优选，所述整流电路采用低损耗全波桥式整流器。

作为优选，所述降压型稳压器采用毫微功率。

作为优选，还包括定时电路，用于定时唤醒MCU的储能系统电压检测模块，为了节省电力，门禁系统大多数为休眠状态。