微能量采集控制電路的制作方法
【專利摘要】一種微能量采集控制電路，包括：控制器、輸入采樣模塊、一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊、輸出控制模塊及電壓輸入端；輸入采樣模塊，用于檢測(cè)電壓輸入端的輸入電壓；控制器，根據(jù)輸入電壓小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制電壓輸入端向一級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，或輸入電壓大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制電壓輸入端向二級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，并相應(yīng)地控制一級(jí)儲(chǔ)能模塊或二級(jí)儲(chǔ)能模塊上的電能輸出。本發(fā)明采用分級(jí)蓄能方式，由控制器按照輸入電壓等級(jí)不同將能量存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)模塊內(nèi)，實(shí)現(xiàn)分時(shí)式供電的方法把采集的電能供給用電設(shè)備，對(duì)采集到能源進(jìn)行合理分配存儲(chǔ)及輸出，最大限度的減少了元件能耗，實(shí)現(xiàn)了微能量高效存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化，有利于微能量采集技術(shù)在無電源產(chǎn)品中的適用。
【專利說明】微能量采集控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種微能量采集控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]采集的目的是把能量利用起來，盡可能的讓芯片工作時(shí)間久一點(diǎn)，采集環(huán)境中的壓力，震動(dòng)，光，熱的微弱能量轉(zhuǎn)化為電能，給遙控器，傳感器等小設(shè)備供電，它是一種微弱環(huán)境能量的采集方法。目前已經(jīng)存在微弱環(huán)境能量的采集方法，但在實(shí)際應(yīng)用中并不理想。
[0003]任何形式的能量收集轉(zhuǎn)換，多有以下2個(gè)的耗損:
1.元器件本身的耗損；
2.電_>磁_(tái)>電轉(zhuǎn)換的耗損。
[0004]而這2個(gè)耗損是個(gè)常量，當(dāng)輸入的電量很微弱時(shí)，能量基本就損耗消耗在這2個(gè)耗損上，基本就沒有輸出的電了。這就是導(dǎo)致現(xiàn)有的微弱能量到的能量很少的原因，幾乎難以作為實(shí)際使用。這些微弱的能量大多是以電荷的形式存在于器件的表面，比如震動(dòng)或壓力施壓于壓電陶瓷片的表面時(shí)，電荷的電壓隨形變的大小而變化，然而電流極其微小，無法正常用于驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行工作，由于電壓的方向隨形變方向變化而變化，首先我們把這個(gè)電壓通過一個(gè)低壓差，低耗損的整流后變成單方向的電壓。這一方面如果處理不好的話，能量會(huì)損失20%-60%。在加上元器件本身的耗損，幾乎不能用于實(shí)際用途。
[0005]整流后的能量是電壓高，電流很小，而且變化很劇烈的一個(gè)電壓源，把他直接給芯片供電，很容易擊壞芯片，而且是時(shí)斷時(shí)續(xù)的，根本沒法讓用電設(shè)備正常工作起來。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明提供一種微能量采集控制電路，能夠提高電路中能量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換效率，以解決上述問題。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種微能量米集控制電路，包括:控制器、輸入米樣模塊、一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊、向用電設(shè)備供電的輸出控制模塊及用于接入微能量采集電路提供的電能的電壓輸入端；輸入米樣模塊，用于檢測(cè)電壓輸入端的輸入電壓；控制器，用于根據(jù)輸入電壓小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制電壓輸入端向一級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，或輸入電壓大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制電壓輸入端向二級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，并相應(yīng)地控制輸出控制模塊將一級(jí)儲(chǔ)能模塊或二級(jí)儲(chǔ)能模塊上的電能輸出至用電設(shè)備。
[0008]優(yōu)選地，輸入采樣模塊包括第一電阻和第二電阻，電壓輸入端依次經(jīng)過第一電阻、第二電阻接地，第二電阻上的分壓輸出至控制器。
[0009]優(yōu)選地，一級(jí)儲(chǔ)能模塊包括第一 MOS管及第一儲(chǔ)能電容，第一儲(chǔ)能電容一端接地，控制器控制第一 MOS管連接或斷開電壓輸入端與第一儲(chǔ)能電容的另一端，第一儲(chǔ)能電容將存儲(chǔ)的電能輸出至輸出控制模塊。
[0010]優(yōu)選地，二級(jí)儲(chǔ)能模塊包括:第二 MOS管、第二儲(chǔ)能電容及儲(chǔ)能電感，第二儲(chǔ)能電容一端接地，控制器控制第二 MOS管連接或斷開電壓輸入端與第二儲(chǔ)能電容的另一端，第二儲(chǔ)能電容的所述另一端通過儲(chǔ)能電感對(duì)外輸出。
[0011]優(yōu)選地，還包括三級(jí)儲(chǔ)能模塊，三級(jí)儲(chǔ)能模塊包括第三MOS管及整流二極管，第三MOS管的柵極和漏極形成開關(guān)通道連接在二級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端與接地端之間，控制器根據(jù)輸入電壓大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)二級(jí)儲(chǔ)能模塊且向第三MOS管柵極輸出PWM信號(hào)，第二預(yù)設(shè)值大于第一預(yù)設(shè)值，整流二極管用于二級(jí)儲(chǔ)能模塊的輸出端向輸出控制模塊單向供電。
[0012]優(yōu)選地，輸出控制模塊包括第四MOS管，控制器控制第四MOS管連接或斷開一級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端與用電設(shè)備。
[0013]優(yōu)選地，二級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端通過所述整流二極管直接向用電設(shè)備供電。
[0014]優(yōu)選地，還包括用于采集輸出控制模塊的輸出端電壓并反饋至控制器的輸出采樣模塊，控制器根據(jù)輸入采樣模塊和輸出采樣模塊的輸出電壓獲得微能量采集控制電路的最大功率點(diǎn)追蹤，并根據(jù)最大功率點(diǎn)追蹤控制一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊或三級(jí)儲(chǔ)能模塊工作。
[0015]優(yōu)選地，輸出采樣模塊包括第三電阻和第四電阻，輸出控制模塊的輸出端依次經(jīng)過第三電阻和第四電阻接地，第四電阻上的分壓輸出至控制器。
[0016]上述技術(shù)方案可以看出，由于本發(fā)明實(shí)施例采用分級(jí)蓄能方式，由控制器按照輸入電壓等級(jí)不同將能量存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)模塊內(nèi)，實(shí)現(xiàn)分時(shí)式供電的方法把采集的電能供給用電設(shè)備，對(duì)采集到能源進(jìn)行合理分配存儲(chǔ)及輸出，最大限度的減少了元件能耗，實(shí)現(xiàn)了微能量高效存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化，有利于微能量采集技術(shù)在無電源產(chǎn)品中的適用，方便了人們的生活需要，提高人們的生活品質(zhì)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0018]
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中微能量采集控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中微能量采集電路的部分電路原理圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中微能量采集控制電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]實(shí)施例:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種微能量采集控制電路，如圖1及圖2所示，包括:控制器、輸入采樣模塊、一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊、向用電設(shè)備供電的輸出控制模塊及用于接入微能量米集電路提供的電能的電壓輸入端，電壓輸入端向控制器供電，便于電壓輸入端處一有電壓即對(duì)控制器上電，使其能夠良好運(yùn)行。
[0021]為了進(jìn)一步提升能量轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)效率，本發(fā)明實(shí)施例中還包括三級(jí)儲(chǔ)能模塊，三級(jí)儲(chǔ)能模塊由控制器控制，與二級(jí)儲(chǔ)能模塊共同形成一個(gè)開關(guān)電源電路，例如boost電路，能夠適應(yīng)能量較大一些的微能量采集存儲(chǔ)，以增強(qiáng)能量轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)效率。
[0022]首先，需要了解的是，微能量采集電路在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)出現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例中為了更好的理解本技術(shù)方案，以采集壓電膜上的微能量為例，在其他實(shí)施例中若出現(xiàn)溫差產(chǎn)生微能量、震動(dòng)產(chǎn)生的微能量等仍然適用本發(fā)明實(shí)施例中的微能量采集控制電路，即本發(fā)明實(shí)施例中的電路用于微弱能量的有效轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)并經(jīng)合理分配后輸出至用電設(shè)備。當(dāng)壓電膜受到壓力時(shí)，會(huì)在壓電膜兩級(jí)產(chǎn)生電壓，圖2中接線端C0N2即可電性連接該壓電膜兩級(jí)，以接收由壓力產(chǎn)生的微能量，實(shí)際中按壓遙控器按鍵或其他設(shè)備的按鍵即為此種情況，當(dāng)壓力轉(zhuǎn)換為微弱的電壓輸出到接線端C0N2時(shí)，該電壓相對(duì)于電流較大，而且波動(dòng)劇烈，因此在本發(fā)明實(shí)施例中增加了由肖特基二極管構(gòu)成的整流橋BD1，由于肖特基二極管的能耗低，正向阻值小，反向隔離性好，因此，在整流過程中會(huì)盡可能降低能耗，接線端C0N2的電壓經(jīng)過整流橋BDl后，經(jīng)過一濾波電容Cl濾除干擾信號(hào)，然后經(jīng)一隔離二極管Dl向一蓄能電容C2預(yù)充電，蓄能電容C2上的電壓施加在本實(shí)施例的微能量采集控制電路的電壓輸入端VCC，為了進(jìn)一步穩(wěn)定電壓輸出端VCC處的電壓，本實(shí)施例中電壓輸入端VCC經(jīng)過一穩(wěn)壓管D3接地。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例中控制器采用低功耗的單片機(jī)芯片U1，輸入采樣模塊主要用于使控制器能夠及時(shí)獲得微能量采集電路上采集電能的電壓大小，以便于后續(xù)啟動(dòng)相應(yīng)能級(jí)的存儲(chǔ)模塊，輸出采樣電路的實(shí)現(xiàn)方式在本應(yīng)于技術(shù)人員來說可以通過多種電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，但本發(fā)明實(shí)施例中為了進(jìn)一步節(jié)約能源，采用結(jié)構(gòu)簡單，能耗低的低阻分壓采樣電路，即輸入米樣模塊包括第一電阻R5和第二電阻R6,電壓輸入端VCC依次經(jīng)過第一電阻R5、第二電阻R6接地，第二電阻R6上的分壓輸出至控制器(單片機(jī)芯片U1)。
[0024]由上述內(nèi)容可以知道，由于微能量的產(chǎn)生帶有無規(guī)律性，其產(chǎn)生的電壓存在劇烈波動(dòng)，則本發(fā)明實(shí)施例中單片機(jī)芯片Ui需要通過輸入采樣模塊上實(shí)時(shí)采集電壓輸入端VCC處的電壓值(采集后反應(yīng)在第二電阻R6上)，并根據(jù)不同的電壓等級(jí)來區(qū)別不同的能級(jí)，并相應(yīng)的配置了一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊和三級(jí)儲(chǔ)能模塊來實(shí)現(xiàn)不同能級(jí)微能量的存儲(chǔ)。
[0025]具體來說，一級(jí)儲(chǔ)能模塊用于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換第一能級(jí)的微能量，二級(jí)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換用于存儲(chǔ)第二能級(jí)的微能量，三級(jí)儲(chǔ)能用于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換第三能級(jí)的微能量，其中，第一能級(jí)、第二能級(jí)、第三能級(jí)依次提高。本發(fā)明實(shí)施例中以電壓輸入端VCC處的電壓高低來分配能級(jí)，處理過程快速，電路實(shí)現(xiàn)簡單，當(dāng)控制器檢測(cè)到電壓輸入端VCC的輸入電壓小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，則可以判斷當(dāng)前微能量能級(jí)處于第一能級(jí)，則控制電壓輸入端向一級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，若控制器檢測(cè)到電壓輸入端VCC的輸入電壓大于或等于第一預(yù)設(shè)值且小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，則可以判斷當(dāng)前微能量能級(jí)處于第二能級(jí)，控制電壓輸入端向二級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，此時(shí)一級(jí)儲(chǔ)能模塊與電壓輸入端VCC之間是斷開的。當(dāng)控制器檢測(cè)到電壓輸入端VCC的輸入電壓大于或等于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，啟動(dòng)二級(jí)儲(chǔ)能模塊且向第三MOS管柵極輸出PWM信號(hào)，由于微能量處于第三能級(jí)，其能量相對(duì)于第一能級(jí)和第二能級(jí)都高，完全能夠滿足采用PWM調(diào)制的方式控制輸出，能夠滿足較大的功率輸出，適用于雙向通信的控制設(shè)備。第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)置，例如:在壓電膜的微能量采集環(huán)境中，第一預(yù)設(shè)值設(shè)置為
1.8V，第二預(yù)設(shè)值設(shè)置為2.5V。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)不同的微能量采集環(huán)境對(duì)第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值進(jìn)行設(shè)置。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中微能量采集控制電路的具體實(shí)現(xiàn)參見圖3中的電路原理圖。其中，一級(jí)儲(chǔ)能模塊包括第一 MOS管Ql及第一儲(chǔ)能電容C3，第一儲(chǔ)能電容C3 —端接地，單片機(jī)芯片Ul (控制器)控制第一 MOS管Ql連接或斷開電壓輸入端VCC與第一儲(chǔ)能電容C3的另一端，第一儲(chǔ)能電容C3將存儲(chǔ)的電能輸出至輸出控制模塊，該輸出控制模塊包括第四MOS管Q4，單片機(jī)芯片Ul控制第三MOS管Q4連接或斷開一級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端(第一儲(chǔ)能電容C3的所述另一端)與用電設(shè)備，第四MOS管Q4的柵極經(jīng)過電阻R4連接在單片機(jī)芯片Ul上。
[0027]二級(jí)儲(chǔ)能模塊包括:第二 MOS管Q2、第二儲(chǔ)能電容C4及儲(chǔ)能電感LI，第二儲(chǔ)能電容C4 一端接地，單片機(jī)芯片Ul控制第二 MOS管Q2連接或斷開電壓輸入端VCC與第二儲(chǔ)能電容C4的另一端，第二儲(chǔ)能電容C4的所述另一端通過儲(chǔ)能電感LI對(duì)外輸出。
[0028]三級(jí)儲(chǔ)能模塊包括第三MOS管Q3及整流二極管D2，第三MOS管Q3的柵極和漏極形成開關(guān)通道連接在二級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端(儲(chǔ)能電感LI對(duì)外輸出的一端)與接地端之間，單片機(jī)芯片Ul根據(jù)輸入電壓大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)二級(jí)儲(chǔ)能模塊且向第三MOS管柵極輸出PWM信號(hào)，第二預(yù)設(shè)值大于第一預(yù)設(shè)值，整流二極管D2用于二級(jí)儲(chǔ)能模塊的輸出端向輸出控制模塊單向供電，即儲(chǔ)能電感LI對(duì)外輸出的一端經(jīng)過整流二極管D2輸出到輸出控制模塊，由于本實(shí)施例中輸出控制模塊對(duì)二級(jí)儲(chǔ)能的輸出未進(jìn)行限制，因此二級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端通過所述整流二極管D2直接向用電設(shè)備供電，相當(dāng)于該輸出控制模塊采用導(dǎo)線將二級(jí)儲(chǔ)能模塊或三級(jí)儲(chǔ)能模塊的能量輸出至用電設(shè)備。
[0029]當(dāng)單片機(jī)芯片Ul通過輸入采樣模塊檢測(cè)到電壓輸入端VCC處的電壓小于1.8V時(shí)，則單片機(jī)芯片Ul通過電阻Rl控制第一 MOS管導(dǎo)通，電壓輸入端VCC與第一儲(chǔ)能電容C3連通，蓄能電容C2將能量一次性充入到第一儲(chǔ)能電容C3，單片機(jī)芯片Ul再控制第四MOS管Q4導(dǎo)通，則第一儲(chǔ)能電容C3則向用電設(shè)備供電；當(dāng)單片機(jī)芯片Ul通過輸入采樣模塊檢測(cè)到電壓輸入端VCC處的電壓大于或等于1.8V且小于2.5V時(shí)，需要啟動(dòng)二級(jí)儲(chǔ)能模塊進(jìn)行更大容量的能量存儲(chǔ)，則單片機(jī)芯片Ul通過電阻R2控制第二 MOS管導(dǎo)通，電壓輸入端VCC與第二儲(chǔ)能電容C4和儲(chǔ)能電感LI連通，第二儲(chǔ)能電容采用大容量的電容，能夠存儲(chǔ)的電量大于第一儲(chǔ)能電容，而且儲(chǔ)能電感也能夠存儲(chǔ)一定電量，并且直接向用電設(shè)備供電；當(dāng)單片機(jī)芯片Ul通過輸入采樣模塊檢測(cè)到電壓輸入端VCC處的電壓大于或等于2.5V時(shí)，則能夠滿足更大的功率輸出，此時(shí)，單片機(jī)芯片Ul通過電阻R3向第三MOS管的柵極發(fā)送PWM信號(hào)，則第二儲(chǔ)能電容C4、儲(chǔ)能電感L1、第三MOS管及整流二極管D2共同構(gòu)成了一 boost電路，向用電設(shè)備提供功率較大的輸出。由此，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了能量的分級(jí)存儲(chǔ)機(jī)制，使得微能量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換更合理，更注重效率。
[0030]為了能夠進(jìn)一步的對(duì)能量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換進(jìn)行合理分配，本發(fā)明實(shí)施例中還包括用于采集輸出控制模塊的輸出端VOUT電壓并反饋至控制器(單片機(jī)芯片Ul)的輸出采樣模塊，本實(shí)施例中依然采用能耗低且結(jié)構(gòu)簡單的低阻分壓采樣電路，即輸出采樣模塊包括第三電阻和第四電阻，輸出控制模塊的輸出端依次經(jīng)過第三電阻和第四電阻接地，第四電阻上的分壓輸出至控制器?？刂破鞲鶕?jù)輸入采樣模塊和輸出采樣模塊的輸出電壓獲得微能量采集控制電路的最大功率點(diǎn)追S示，可以理解，本發(fā)明實(shí)施例中微能量米集控制電路的電流較為微弱，可以視為一常量，則本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)只需要由輸入采樣模塊和輸出采樣模塊分別采集的電壓即可確定，隨后根據(jù)最大功率點(diǎn)追蹤控制一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊或三級(jí)儲(chǔ)能模塊工作。
[0031]我們可以把輸入的能量強(qiáng)度定義為3級(jí)，這是一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的能量的單位，用庫倫/秒作為單位，當(dāng)產(chǎn)生的能量在小于I庫倫/秒時(shí)使用等級(jí)1，大于I庫倫且小于5庫倫/秒時(shí)為等級(jí)2，大于5庫倫/秒時(shí)為等級(jí)3，當(dāng)然在實(shí)際處理過程中等級(jí)分配需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行調(diào)整，以便達(dá)到最佳工作點(diǎn)?？刂破骺梢愿鶕?jù)當(dāng)前微能量的等級(jí)來決定通過那一能級(jí)的儲(chǔ)能模塊工作，實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換的合理分配。例如，控制器由MPPT跟蹤到輸入能量為3庫倫/秒時(shí)，則該等級(jí)的能量適用三級(jí)儲(chǔ)能模塊的電量輸出，則會(huì)自動(dòng)控制二級(jí)儲(chǔ)能模塊進(jìn)行工作，能量直接存儲(chǔ)在二級(jí)儲(chǔ)能模塊的第二儲(chǔ)能電容和儲(chǔ)能電感內(nèi)，并直接對(duì)用電設(shè)備輸出。
[0032]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種微能量采集控制電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.微能量采集控制電路，其特征在于，包括:控制器、輸入采樣模塊、一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊、向用電設(shè)備供電的輸出控制模塊及用于接入微能量采集電路提供的電能的電壓輸入端，電壓輸入端向控制器供電； 輸入米樣模塊，用于檢測(cè)電壓輸入端的輸入電壓； 控制器，用于根據(jù)輸入電壓小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制電壓輸入端向一級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，或輸入電壓大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制電壓輸入端向二級(jí)儲(chǔ)能模塊供電，并相應(yīng)地控制輸出控制模塊將一級(jí)儲(chǔ)能模塊或二級(jí)儲(chǔ)能模塊上的電能輸出至用電設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的微能量采集控制電路，其特征在于，輸入采樣模塊包括第一電阻和第二電阻，電壓輸入端依次經(jīng)過第一電阻、第二電阻接地，第二電阻上的分壓輸出至控制器。
3.如權(quán)利要求1所述的微能量采集控制電路，其特征在于，一級(jí)儲(chǔ)能模塊包括第一MOS管及第一儲(chǔ)能電容，第一儲(chǔ)能電容一端接地，控制器控制第一 MOS管連接或斷開電壓輸入端與第一儲(chǔ)能電容的另一端，第一儲(chǔ)能電容將存儲(chǔ)的電能輸出至輸出控制模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的微能量采集控制電路，其特征在于，二級(jí)儲(chǔ)能模塊包括:第二MOS管、第二儲(chǔ)能電容及儲(chǔ)能電感，第二儲(chǔ)能電容一端接地，控制器控制第二 MOS管連接或斷開電壓輸入端與第二儲(chǔ)能電容的另一端，第二儲(chǔ)能電容的所述另一端通過儲(chǔ)能電感對(duì)外輸出。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的微能量采集控制電路,其特征在于,還包括三級(jí)儲(chǔ)能模塊，三級(jí)儲(chǔ)能模塊包括第三MOS管及整流二極管，第三MOS管的柵極和漏極形成開關(guān)通道連接在二級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端與接地端之間，控制器根據(jù)輸入電壓大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)二級(jí)儲(chǔ)能模塊且向第三MOS管柵極輸出PWM信號(hào)，第二預(yù)設(shè)值大于第一預(yù)設(shè)值，整流二極管用于二級(jí)儲(chǔ)能模塊的輸出端向輸出控制模塊單向供電。
6.如權(quán)利要求5所述的微能量采集控制電路，其特征在于，輸出控制模塊包括第四MOS管，控制器控制第四MOS管連接或斷開一級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端與用電設(shè)備。
7.如權(quán)利要求6所述的微能量采集控制電路，其特征在于，二級(jí)儲(chǔ)能模塊輸出端通過所述整流二極管直接向用電設(shè)備供電。
8.如權(quán)利要求5所述的微能量采集控制電路，其特征在于，還包括用于采集輸出控制模塊的輸出端電壓并反饋至控制器的輸出采樣模塊，控制器根據(jù)輸入采樣模塊和輸出采樣模塊的輸出電壓獲得微能量采集控制電路的最大功率點(diǎn)追蹤，并根據(jù)最大功率點(diǎn)追蹤控制一級(jí)儲(chǔ)能模塊、二級(jí)儲(chǔ)能模塊或三級(jí)儲(chǔ)能模塊工作。
9.如權(quán)利要求8所述的微能量采集控制電路，其特征在于，輸出采樣模塊包括第三電阻和第四電阻，輸出控制模塊的輸出端依次經(jīng)過第三電阻和第四電阻接地，第四電阻上的分壓輸出至控制器。
【文檔編號(hào)】H02M3/07GK103580290SQ201310508550
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】華建武 申請(qǐng)人:深圳市邁安杰科技有限公司