[实用新型]一种振动能与温差能混合收集管理电路有效
申请号: | 201922165284.0 | 申请日: | 2019-12-06 |
公开(公告)号: | CN210669923U | 公开(公告)日: | 2020-06-02 |
发明(设计)人: | 陈仲生;盛浩;何静;夏叶媚;胡雷;刘建华;张昌凡 | 申请(专利权)人: | 湖南工业大学 |
主分类号: | H02N11/00 | 分类号: | H02N11/00;H02J7/32;H02N2/18;F03G7/08 |
代理公司: | 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 | 代理人: | 董惠文 |
地址: | 412007 *** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 振动 温差 混合 收集 管理 电路 | ||
1.一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:包括相互串联的接口电路块(1)、电能管理电路块(2)和电能存储单元(3),其中,
所述接口电路块(1)包括相互并联的振动能收集接口电路和温差能收集接口电路,任意一个接口电路均包括一个电解电容以及与所述电解电容并联的二极管(13);
所述电能管理电路块(2)包括两个相互并联的比较器(23)、与任意一个比较器串联的门槛电压(22)、逻辑门电路(24)、用于产生单个脉冲信号的单稳多谐振动器(25)以及用于限流的开关(21);
所述电能存储单元(3)包括用于存储第一级电能的超级电容(31)、用于存储第二级电能的聚合物锂电池(32)以及电压转换器(33)。
2.根据权利要求1所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:设通过所述聚合物锂电池(32)的电压为VB,通过所述门槛电压(22)的电压为VOC,通过所述超级电容(31)的电压为V0;
当VB≤VOC,V0≥KVB(K>1且为定值)时,两个比较器(23)均输出高电平,导致逻辑门电路(24)输出高电平,触发单稳多谐振动器(25)工作、开关(21)闭合,为所述聚合物锂电池(32)充电;
当VB>V0且二者差值超过预设的阈值时,所述开关(21)导通、聚合物锂电池(32)放电,电能通过所述电压转换器(33)输出稳定电压为负载提供电能。
3.根据权利要求2所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:两个所述比较器(23)均选用迟滞比较器,设通过所述迟滞比较器的电压为VHB,当VB=2.75时,K值需满足:KVB-VHB/2≥VB。
4.根据权利要求3所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:当V0达到KVB+VHB/2时,两个所述比较器(23)均输出高电平,此时所述超级电容(31)给所述聚合物锂电池(32)充电,V0降低,当降低到与VB相等后停止充电;
充电过程中,当V0降低到KVB-VHB/2时,两个所述比较器(23)输出低电平;
当所述比较器(23)的电压下限低于VB时持续输出高电平。
5.根据权利要求1所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:所述电压转换器(33)为DC-DC转换器。
6.根据权利要求1所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:所述逻辑门电路(24)为与门电路。
7.根据权利要求2所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:由所述单稳多谐振动器(25)控制所述开关(27)的开闭。
8.根据权利要求7所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:所述开关(21)为限流开关,内部包含一个MOS管,所述MOS管内部设置有寄生二极管。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种振动能与温差能混合收集管理电路,其特征在于:所述温差能收集接口电路中的电解电容为温差电解电容(11);所述振动能收集接口电路中的电解电容为振动电解电容(12)。
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