[實用新型]一種振動能與溫差能混合收集管理電路

有效

• 申請號: 201922165284.0
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN210669923U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 陳仲生;盛浩;何靜;夏葉媚;胡雷;劉建華;張昌凡
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H02J7/32;H02N2/18;F03G7/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

1.一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：包括相互串聯的接口電路塊(1)、電能管理電路塊(2)和電能存儲單元(3)，其中，

所述接口電路塊(1)包括相互并聯的振動能收集接口電路和溫差能收集接口電路，任意一個接口電路均包括一個電解電容以及與所述電解電容并聯的二極管(13)；

所述電能管理電路塊(2)包括兩個相互并聯的比較器(23)、與任意一個比較器串聯的門檻電壓(22)、邏輯門電路(24)、用于產生單個脈沖信號的單穩多諧振動器(25)以及用于限流的開關(21)；

所述電能存儲單元(3)包括用于存儲第一級電能的超級電容(31)、用于存儲第二級電能的聚合物鋰電池(32)以及電壓轉換器(33)。

2.根據權利要求1所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：設通過所述聚合物鋰電池(32)的電壓為V_B，通過所述門檻電壓(22)的電壓為V_OC，通過所述超級電容(31)的電壓為V₀；

當V_B≤V_OC，V₀≥KV_B(K＞1且為定值)時，兩個比較器(23)均輸出高電平，導致邏輯門電路(24)輸出高電平，觸發單穩多諧振動器(25)工作、開關(21)閉合，為所述聚合物鋰電池(32)充電；

當V_B＞V₀且二者差值超過預設的閾值時，所述開關(21)導通、聚合物鋰電池(32)放電，電能通過所述電壓轉換器(33)輸出穩定電壓為負載提供電能。

3.根據權利要求2所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：兩個所述比較器(23)均選用遲滯比較器，設通過所述遲滯比較器的電壓為V_HB,當V_B＝2.75時，K值需滿足：KV_B-V_HB/2≥V_B。

4.根據權利要求3所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：當V₀達到KV_B+V_HB/2時，兩個所述比較器(23)均輸出高電平，此時所述超級電容(31)給所述聚合物鋰電池(32)充電，V₀降低，當降低到與V_B相等后停止充電；

充電過程中，當V₀降低到KV_B-V_HB/2時，兩個所述比較器(23)輸出低電平；

當所述比較器(23)的電壓下限低于V_B時持續輸出高電平。

5.根據權利要求1所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：所述電壓轉換器(33)為DC-DC轉換器。

6.根據權利要求1所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：所述邏輯門電路(24)為與門電路。

7.根據權利要求2所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：由所述單穩多諧振動器(25)控制所述開關(27)的開閉。

8.根據權利要求7所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：所述開關(21)為限流開關，內部包含一個MOS管，所述MOS管內部設置有寄生二極管。

9.根據權利要求1-8任一項所述的一種振動能與溫差能混合收集管理電路，其特征在于：所述溫差能收集接口電路中的電解電容為溫差電解電容(11)；所述振動能收集接口電路中的電解電容為振動電解電容(12)。