[发明专利]一种能量采集系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种能量采集系统及其方法。

背景技术

能量采集是指将身边发生的微小的振动能和热能等能量转换为电能的技术。转换的电能可用来给其他器件供电。因此，能量采集器可从机械运动中有效地提供电能。如风管的微小振动能量可被采集并被转化为电能，该电能可以用来给测量风管温度的感应器供电，使感应器无需依赖远程电源或者电池供电。

图1为现有能量采集系统的电路结构示意图。如图1所示，现有能量采集系统采用桥式二极管结构(包括二极管D1～D4)和升压变换器将能量采集器采集的电能转化为所需的电压水平，以给负载供电。然而桥式二极管的能耗太大，降低了系统效率。此外，当能量采集器采集的电压比较低，如低于0.5V时，桥式二极管将不能启动，这限制了低压场合下的能量采集与转化。

发明内容

因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的能量采集系统及其方法。

根据本发明的实施例，提出了一种能量采集系统，包括：能量采集器，产生交流电能，所述能量采集器具有第一端子和第二端子；储能端口，提供储能电压；第一可控晶体管，耦接在能量采集器的第一端子和储能端口之间；第二可控晶体管，耦接在能量采集器的第一端子和参考地之间；第三可控晶体管，耦接在能量采集器的第二端子和储能端口之间；第四可控晶体管，耦接在能量采集器的第二端子和参考地之间；储能电容，耦接在储能端口和参考地之间；其中所述第一可控晶体管和第二可控晶体管运行于相对低频模式，第三可控晶体管和第四可控晶体管运行于相对高频模式。

根据本发明的实施例，还提出了一种用于能量采集系统的方法，包括：将机械振动转化为交流电能；通过一双向升压变换器将所述交流电能抬高至所需的电压水平；将抬高的电压存储在储能电容中，得到储能电压。

根据本发明各方面的上述能量采集系统及其方法，减小了能耗，并可在低压场合下被容易地启动。

附图说明

图1为现有能量采集系统的电路结构示意图；

图2为根据本发明一实施例的能量采集系统100的电路结构示意图；

图3示出了根据本发明另一个实施例的能量采集系统200通过低压差线性调整器给微控制器供电的电路结构示意图；

图4示出了根据本发明又一个实施例的能量采集系统300通过降压变换器给负载供电的电路结构示意图；

图5示意性示出了根据本发明又一个实施例的用于能量采集系统的方法流程图400。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。