[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310243994.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103337898A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余華;劉鵬宇;岳秋琴;楊世博;周潔琳;張智博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/34
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/34;H02J15/00;H02J7/00
• 代理公司: 重慶大學(xué)專(zhuān)利中心 50201
• 代理人: 唐開(kāi)平

1.一種基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路，其特征是：包括有熱發(fā)電模塊（1）、振動(dòng)發(fā)電模塊（2）、并聯(lián)接口模塊（3）、能量瞬時(shí)釋放模塊（4）和穩(wěn)壓模塊（5），熱發(fā)電模塊（1）和振動(dòng)發(fā)電模塊（2）產(chǎn)生的電能輸送至并聯(lián)接口模塊（3），并聯(lián)接口模塊（3）暫時(shí)儲(chǔ)存電能，經(jīng)能量瞬時(shí)釋放模塊（4）的閥值控制后，傳送至穩(wěn)壓模塊（5）升壓，供給負(fù)載，負(fù)載兩端還接有電池供電模塊（6）。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路，其特征是：所述熱發(fā)電模塊（1）包括熱電偶（11）和升壓變換器（12），其中，升壓變換器（12）包括小型升壓變壓器T₁和DC/DC轉(zhuǎn)換器LTC3108，熱電偶（11）輸出端經(jīng)濾波電容C1后一端連接小型升壓變壓器T₁原邊一個(gè)端，小型升壓變壓器T₁原邊另一端連接LTC3108的SW引腳，小型升壓變壓器T₁副邊輸出端經(jīng)外部充電電容器C2、C3后連接LTC3108的C1、C2引腳，小型升壓變壓器T₁副邊另一端接地，LTC3108的VS₂引腳與V_AUX引腳連接后通過(guò)電容C₄接地，LTC3108的V_OUT引腳連接并聯(lián)接口模塊（3）第一輸入端。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路，其特征是：所述振動(dòng)發(fā)電模塊（2）包括振動(dòng)換能器（21）、整流電路（22）和阻抗匹配電路（23），振動(dòng)換能器（21）輸出端連接整流電路（22）的兩輸入端，整流電路（22）的正極端連接阻抗匹配電路（23）的輸入端，整流電路（22）的負(fù)極端接地，阻抗匹配電路（23）的輸出端連接并聯(lián)接口模塊（3）第二輸入端。?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路，其特征是：并聯(lián)接口模塊（3）包括兩個(gè)并聯(lián)的二極管D₁、D₉和超級(jí)電容，兩個(gè)二極管的正極作為第一輸入端和第二輸入端分別連接熱發(fā)電模塊（1）、振動(dòng)發(fā)電模塊（2）的輸入端，兩個(gè)二極管的負(fù)極并接在一起連接超級(jí)電容的高電位端，超級(jí)電容的低電位端接地，超級(jí)電容的高電位端為輸出端。?

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路，其特征是：能量瞬時(shí)釋放模塊（4）包括帶有內(nèi)置基準(zhǔn)電壓的遲滯電壓比較器MAX9064和兩個(gè)MOS開(kāi)關(guān)元件NM₂、PM₁，電阻R₁₁與電阻R₁₂串聯(lián)的高電位端連接并聯(lián)接口模塊（3）的輸出端，電阻R₁₁與電阻R₁₂串聯(lián)的低電位端接地，電阻R₁₁與電阻R₁₂的分壓輸出端連接遲滯電壓比較器的同相輸入端，遲滯電壓比較器的輸出端連接反饋電阻R₁₃，遲滯電壓比較器的輸出端連接MOS開(kāi)關(guān)NM₂的柵極，MOS開(kāi)關(guān)NM₂的漏極接地、源極連接MOS開(kāi)關(guān)PM₁的柵極，MOS開(kāi)關(guān)PM₁的源極連接并聯(lián)接口模塊（3）的超級(jí)電容的高?電位端、漏極作為連接穩(wěn)壓模塊（5）的輸出端。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路，其特征是：穩(wěn)壓模塊（5）包括升壓變換器LTC3525-3、電感L2和穩(wěn)壓電容C7，能量瞬時(shí)釋放模塊（4）的輸出端連接升壓變換器LTC3525-3的輸入引腳VIN和啟動(dòng)引腳SHDN，在引腳VIN與SW之間連接電感L₂，輸出引腳V_OUT經(jīng)穩(wěn)壓電容C7連接負(fù)載。?

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于熱能與振動(dòng)能的復(fù)合式能量收集微電源電路，其特征是：電池供電模塊（6）包括鋰電池和MOS開(kāi)關(guān)元件PM₂，PM₂的柵極連接能量瞬時(shí)釋放模塊（4）遲滯電壓比較器的輸出端，漏極連接負(fù)載正極，源極連接鋰電池正極。?