[發明專利]一種多能量源協同獲取的功率點跟蹤電路

有效

• 申請號: 201910925921.1
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110854900B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 劉簾曦;張沛超;田宇淵;黃超進
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G05F1/67
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明涉及一種多能量源協同獲取的功率點跟蹤電路，包括升壓功率級電路和第一功率點跟蹤電路，其中，升壓功率級電路的第一輸入端連接第一能量源的輸出端，升壓功率級電路的第二輸入端連接第二能量源的輸出端，升壓功率級電路用于將第一能量源和第二能量源的工作周期穿插結合以交替獲取第一能量源和第二能量源的輸入能量；第一功率點跟蹤電路連接升壓功率級電路，用于對升壓功率級電路的輸出功率點進行控制，使升壓功率級電路以第一功率點輸出能量。該電路采用升壓功率級電路，可以利用非連續導通模式的空閑時間，將不同的能量源的工作周期結合起來，實現了多種能量源的同時工作且互不干擾。

技術領域

本發明屬于微電子技術領域，具體涉及一種多能量源協同獲取的功率點跟蹤電路。

背景技術

隨著物聯網技術的發展，物與物、物與人之間的聯系越來越緊密，這就需要大量的傳感器來獲取物體之間信息并形成無線傳感器網絡。其中，傳統的電池給傳感器等電子設備供電，受限于其體積較大、續航時間較短、更換電池的復雜性和成本等問題，嚴重制約了無線傳感器網絡的進一步發展。

環境能量獲取為無線傳感器的應用提供了有效的解決途徑。常見的環境能量源包括：光能、熱能、動能和射頻能，這些能量源都有各自的最佳適用條件。例如，光能在強光照下能產生很大的能量；熱能發電片的能量密度不受光強的影響，只要有溫差就能發電，有更高的穩定性。

然而，單一能量源收集系統具有一定的局限性，如：光能發電在室內光線弱的環境，產生的能量就特別低；而熱能發電機的能量密度雖然不受光強的影響，但是仍低于光照條件下的光電發電機。因此，單一能量源系統的可適用性和功能性較弱，無法為無線傳感器網絡提供更多的能量，無法實現無線傳感器網絡的自供電。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種多能量源協同獲取的功率點跟蹤電路。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明實施例提供了一種多能量源協同獲取的功率點跟蹤電路，包括：升壓功率級電路和第一功率點跟蹤電路，其中，

所述升壓功率級電路的第一輸入端連接第一能量源的輸出端，所述升壓功率級電路的第二輸入端連接第二能量源的輸出端，所述升壓功率級電路用于將所述第一能量源和所述第二能量源的工作周期穿插結合以交替獲取所述第一能量源和所述第二能量源的輸入能量；

所述第一功率點跟蹤電路連接所述升壓功率級電路，用于對所述升壓功率級電路的輸出功率點進行控制，使所述升壓功率級電路以第一功率點輸出能量。

在本發明的一個實施例中，所述升壓功率級電路包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第一電容、第二電容、第三電容、電感、二極管；其中，

所述第一能量源的輸出端與所述第一NMOS管的漏極連接，所述第一NMOS管的源極與所述第三NMOS管的漏極連接，所述第一電容的一端連接至所述第一NMOS管的源極與所述第三NMOS管的漏極之間的節點，所述第一電容的另一端連接接地端；所述第二能量源的輸出端與所述第二NMOS管的漏極連接，所述第二NMOS管的源極與所述第四NMOS管的漏極連接，所述第二電容的一端連接所述第二NMOS管的源極與所述第四NMOS管的漏極之間的節點，所述第二電容的另一端連接接地端；所述第三NMOS管的源極與所述第四NMOS管的源極連接，所述電感的一端連接至所述第三NMOS管的源極與所述第四NMOS管的源極之間的節點，所述電感的另一端與所述二極管的正極連接，所述二極管的負極與所述第三電容的一端、所述升壓功率級電路的輸出端連接，所述第三電容的另一端連接接地端，所述第五NMOS管的漏極連接所述電感的另一端與所述二極管的正極之間的節點，所述第五NMOS管的源極連接接地端；

所述第一NMOS管的柵極、所述第二NMOS管的柵極、所述第三NMOS管的柵極、所述第四NMOS管的柵極、所述第五NMOS管的柵極均連接所述第一功率點跟蹤電路。