[发明专利]一种温差热电能和光能融合采集电路

说明书

本发明公开了一种温差热电能和光能融合采集电路，特点是包括包括第一温差发电片、第二温差发电片、光能发电模块、用于控制光能发电模块工作于最大功率点电压的最大功率跟踪模块、用于产生开关信号的第一信号发生器、采样并保持当前光能发电模块的开路电压的采样保持模块、电感、第一二极管、第二二极管、第一储能电容、第二储能电容、第三储能电容、第四储能电容、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和负载；优点是通过将第一温差发电片和第二温差发电片分别布于光能发电模块的提取电荷回路与续流的回路中，利用电感的感生电动势实现了对第一温差发电片和第二温差发电片产生的微弱温差热电能的同步提取，从而提高了整体系统能量采集的总功率。

技术领域

本发明涉及一种能量采集电路，尤其是一种温差热电能和光能融合采集电路。

背景技术

光能发电是一种利用半导体材料的光电效应，对环境中的光能进行采集的方法。相比较于传统能源的发电方式，光能被称为最理想的新能源。目前对有关光能发电的研究也相对成熟，不仅对发电材料有所更新，同时针对光能能量俘获的最大功率跟踪技术也趋于成熟，进一步提高了光能的俘获效率。

目前温差热电能采集电路主要分为电容式电荷泵电路和电感式boost电路，电荷泵电路虽然可以提升温差发电片的电压，但是电荷泵结构驱动能力很弱，低压电荷泵电路更是效率低下；而电感式boost电路虽然效率高，并且驱动负载的能力强，但是由于温差发电片普遍较低的开路电压，导致了boost结构往往需要外部供电电源。由于材料特性以及受环境因素影响，温差发电片的开路电压将会很低，达不到电路器件的阈值，从而无法驱动能量俘获电路，这增加了温差能利用的难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够同步提取光能和温差热电能的温差热电能和光能融合采集电路，采集总功率较高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种温差热电能和光能融合采集电路，于包括第一温差发电片、第二温差发电片、光能发电模块、用于控制光能发电模块工作于最大功率点电压的最大功率跟踪模块、用于产生开关信号的第一信号发生器、采样保持模块、电感、第一二极管、第二二极管、第一储能电容、第二储能电容、第三储能电容、第四储能电容、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和负载，所述的采样保持模块包括第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第一电容、第二电容和第二信号发生器，所述的第一温差发电片的正端、所述的第一储能电容的一端及所述的第一二极管的正极连接，所述的第一二极管的负极、所述的电感的一端及所述的第二NMOS管的源极连接，所述的电感的另一端、所述的第三NMOS管的漏极及所述的第二二极管的正极连接，所述的第二二极管的负极、所述的第四储能电容的一端及所述的负载的一端连接，所述的第一信号发生器的输出端、所述的第一NMOS管的栅极及所述的第五NMOS管的栅极连接，所述的光能发电模块的正端、所述的第一NMOS管的漏极及所述的第四NMOS管的漏极连接，所述的第四NMOS管的源极、所述的第五NMOS管的漏极、所述的第二电容的一端及所述的最大功率跟踪模块的负输入端连接，所述的最大功率跟踪模块的输出端、所述的第二NMOS管的栅极及所述的第三NMOS管的栅极连接，所述的第一NMOS管的源极、所述的第二NMOS管的漏极、所述的第二储能电容的一端及所述的最大功率跟踪模块的正输入端连接，所述的第三NMOS管的源极、所述的第三储能电容的一端及所述的第二温差发电片的负端连接，所述的第二信号发生器、所述的第六NMOS管的栅极及所述的第四NMOS管的栅极连接，所述的第六NMOS管的漏极、所述的第五NMOS管的源极及所述的第一电容的一端连接，所述的第一温差发电片的负端、所述的第一储能电容的另一端、所述的第六NMOS管的源极、所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的另一端、所述的光能发电模块的负端、所述的第二储能电容的另一端、所述的第三储能电容的另一端、所述的第二温差发电片的正端、所述的第四储能电容的另一端及所述的负载的另一端均接地。