[發明專利]一種多壓電組合能量采集電路

有效

• 申請號: 202010012734.7
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111064388B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 夏銀水;李毅
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02N2/18
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 程天鵬

本發明公開了一種多壓電組合能量采集電路，特點是包括多個壓電能量采集模塊、第一電感、第一續流二極管、第一儲能電容和負載，壓電能量采集模塊包括壓電片、正峰值檢測模塊、負峰值檢測模塊和零電位切換模塊，零電位切換模塊包括第一二極管和第二二極管；優點是當正峰值檢測模塊或者負峰值檢測模塊為閉合導通狀態時，壓電片內部夾片電容與第一電感實現LC諧振，使經過第一電感的電流方向相同，壓電片內部的能量轉移到第一電感上，形成第一電感的時分復用，隨后第一電感上的能量通過第一續流二極管轉移到第一儲能電容和負載上，電路是完全自供電的，實現了多個壓電片的振動能量收集，從而提升了系統整體的能量收集總功率。

技術領域

本發明涉及一種能量采集電路，尤其是一種多壓電組合能量采集電路。

背景技術

壓電式振動能量采集方法是一種利用壓電材料的壓電效應，對環境中的振動能進行采集的方法，由于壓電片的輸出電壓是交流信號，而一般的電子設備是由直流電源供電的，因此，在壓電片和電子設備之間需要一個接口電路，通過接口電路實現交流電壓到直流電壓的轉變，而且這種接口電路的轉換效率越高越好。

為了提高壓電振動能量的采集效率，研究者提出了多種能量采集電路，主要有同步開關電感技術、自供電的同步電荷提取技術、基于倍壓整流的能量采集技術以及一些相關的衍生技術等；這類結構的優點是電路效率較高，但是，由于這些電路只是針對單個壓電片進行能量提取，但是單個壓電片提取能量有限，而且這些電路中峰值檢測開關還存在較大的相位滯后問題，使單個壓電片的能量采集效率提升受到限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種壓電振動能的采集效率較高的多壓電組合能量采集電路。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種多壓電組合能量采集電路，包括多個壓電能量采集模塊、第一電感、第一續流二極管、第一儲能電容和負載，所述的壓電能量采集模塊包括壓電片、正峰值檢測模塊、負峰值檢測模塊和零電位切換模塊，所述的零電位切換模塊包括第一二極管和第二二極管，所述的正峰值檢測模塊的正極、所述的負峰值檢測模塊的負極、所述的壓電片的一端及所述的第一二極管的正極連接，所述的正峰值檢測模塊的負極、所述的負峰值檢測模塊的正極、所述的壓電片的另一端及所述的第二二極管的正極連接，所述的正峰值檢測模塊的控制端、所述的負峰值檢測模塊的控制端、所述的第一續流二極管的正極及所述的第一電感的一端連接，所述的第一續流二極管的負極、所述的第一儲能電容的正極及所述的負載的一端連接，所述的第一電感的另一端、所述的第一儲能電容的負極、所述的負載的另一端、所述的第一二極管的負極與所述的第二二極管的負極均接地。