[發明專利]一種基于穩壓器的微型溫差發電器

在審

• 申請號: 201610172603.9
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105743391A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 胡國良
• 申請（專利權）人: 蘇州合欣美電子科技有限公司
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H02J15/00;G05F1/67
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種發電器控制系統，尤其涉及一種基于穩壓器的微型溫差發電器，屬于發電控制領域。

背景技術

在全球面臨能源緊缺、氣候變暖等嚴重問題的情況下，人類為了生存和發展轉而去尋找和利用清潔能源技術。清潔能源包括太陽能、風能、熱能、振動能、海洋能，以及其他能量如人體動能、生化能等能量。隨著科技的發展，無線傳感器網絡技術已經滲透到人類生產和生活的方方面面。無線通信網已經逐步發展到能為任何人和物件之間隨時、隨地通信的物聯網，網絡的規模極速擴大，但與此同時物聯網的總體的穩定性和可持續發展問題也越來越突出。與此同時，為了滿足人類生活的需要，越來越多的傳感器需要被安放在人跡罕至或者環境惡劣的地區，這些地區惡劣的環境決定了人們無法使用化學電池為無線傳感器節點供電，因為在這些地區更換化學電池往往是一件不太可能的事情。正因為這些原因，本發明才想到采用可再生能源為無線通信節點供能來解決這些問題。

例如申請號“200920126143.1”的一種便攜式微型溫差發電器,包括燃料儲存罐和至少一組溫差發電模塊；每組溫差發電模塊由兩塊疊合的溫差發電模塊構成；所述兩塊溫差發電模塊相鄰側壁設有催化燃燒熱源通道,所述兩塊溫差發電模塊相對側分別設有燃料預熱通道；即催化燃燒熱源通道位于溫差發電模塊的熱端；所述燃料預熱通道位于溫差發電模塊的冷端；所述催化燃燒通道為蛇形通道,其進氣口與燃料預熱通道相連通,其出口為廢物排放口；燃料預熱通道與燃料儲存罐相連。它采用催化燃燒為溫差發電模塊供熱,可以在較低溫度下實現無煙燃燒,安全性高；該溫差發電裝置具有結構簡單,重量輕、攜帶方便,比能量高,可以較長時間工作等特點。用于單兵電源和野外用電尤其方便。

又如申請號為“201310232020.7”的一種微型熱電器件、制作方法及包括其的溫差發電機。該微型熱電器件包括：第一基板，設置有圖案化的第一電極層；第一阻擋層，設置在第一電極層上；二氧化硅層，設置在第一基板和第一阻擋層上；熱電元件，設置在二氧化硅層中；圖案化的第二阻擋層，設置在二氧化硅層和熱電元件上；第二電極層，設置在圖案化的第二阻擋層上；以及第二基板，設置在第二電極層上。該發明提供的微型熱電器件的結構適于半導體集成工藝技術，解決了目前微米級熱電器件產業化過程中存在的難以實現大規模精密加工的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種結構簡單其能夠利用溫差發電的微型溫差發電器。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種基于穩壓器的微型溫差發電器，包含依次連接的溫差電能收集器、電源能量管理電路，所述電源能量管理電路包含MPPT模塊、電能輸出接口、升壓電路和能量緩沖器，所述能量緩沖器包含儲能電容、比較器和穩壓器；所述MPPT模塊的輸出端連接電能輸出接口的輸入端、所述電能輸出接口的輸出端連接升壓電路的輸入端，所述升壓電路的輸出端連接穩壓器的輸入端，所述比較器和儲能電容的輸入端連接在升壓電路和穩壓器之間；

所述穩壓器包含穩壓電源芯片、第一電解電容、第二電解電容、電感、第一電阻、第二電阻和二極管，所述第一電解電容的負極分別連接第一電阻的一端和升壓電路的輸出端，第一電阻的另一端連接穩壓電源芯片的輸入端，二極管的負極分別連接電感的一端和穩壓電源芯片的輸出端，電感的另一端與第二電阻串聯后連接第二電解電容的負極，第一電解電容的正極、第二電解電容的正極、穩壓電源芯片的接地端、二極管的正極與地連接。

作為本發明一種基于穩壓器的微型溫差發電器的進一步優選方案，所述溫差電能收集器采用熱電轉換芯片。

作為本發明一種基于穩壓器的微型溫差發電器的進一步優選方案，所述升壓電路的芯片型號為BQ25504。

作為本發明一種基于穩壓器的微型溫差發電器的進一步優選方案，所述比較器的芯片型號為MIC841N。

作為本發明一種基于穩壓器的微型溫差發電器的進一步優選方案，所述穩壓器的芯片型號為TPS78001。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

本發明以微型溫差發電器作為能量源，以德州儀器公司的超低功耗能量管理芯片BQ25504作為DC-DC升壓變換器實現了可以從低至80mV的能量源采集能量，并利用外圍電路實現對能量源的最大功率點跟蹤控制，并結合能量緩沖器在必要時存儲能量，然后通過MIC841N雙電壓比較器和TPS78001超低壓差線性穩壓器，實現了微型溫差能量的有效采集和利用。

附圖說明