[发明专利]一种射频/热电发电机双模能量获取系统

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种射频/热电发电机双模能量获取系统。

背景技术

从环境中获取能量代替电池供电，不仅可以减小设备的体积，也可以降低成本，射频能量以及热能广泛存在于我们周围的环境中，射频能量具有分布范围广以的优点，但是射频能量的能量密度不高，并且将射频能量转换为直流能量时损耗很大，效率较低。而热能具有能够持续稳定地提供能量的优点，但是热电发电机(TEG)输出的电压只有几十毫伏，然而正常的电路是不可能工作在如此低的电源电压下，因此获取热电发电机(TEG)的能量一般需要使用外部电池启动整个电路。传统的能量获取系统一般只注重于单一能量的获取，例如振动能量获取电路或射频能量获取系统。对多种环境能量的获取，将具有更广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射频/热电发电机双模能量获取系统，能够同时获取环境中的射频能量和热电发电机的能量，不仅可以获取更多的能量，而且可以利用射频能量去启动热电发电机的能量获取功能，解决了热电发电机能量获取电路难以启动的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种射频/热电发电机双模能量获取系统，包括：

整流升压电路，用于将高频的射频能量以及热电发电机TEG的能量分别转变为第一电压和第二电压；

与所述整流升压电路连接的控制电路，所述控制电路用于控制输出预设范围内的所述第一电压和所述第二电压；所述控制电路还用于利用所述第一电压驱动所述热电发电机的能量的转变；

与所述控制电路连接的稳压电路，所述稳压电路用于将预设范围内的所述第一电压和所述第二电压进行直流变换，得到直流电压。

其中，所述整流升压电路包括：射频整流电路、第一储能电容、TEG升压电路、第二储能电容；其中

所述射频整流电路的输入端与射频能量输入源连接，所述射频整流电路的输出端与所述第一储能电容的一端连接，所述第一储能电容的另一端接地；所述TEG升压电路的输入端与所述热电发电机TEG连接，所述TEG升压电路的输出端与所述第二储能电容的一端连接，所述第二储能电容的另一端接地；所述射频整流电路的输出端输出第一电压，所述TEG升压电路的输出端输出第二电压。

其中，所述控制模块包括：充电控制电路、电压监测电路以及高占空比方波发生电路；其中，

所述射频整流电路的输出端分别与所述电压监测电路的第一输入端、所述电压监测电路的电源接入端以及所述充电控制电路的第一输入端连接；所述TEG升压电路的输出端分别与所述电压监测电路的第二输入端、所述充电控制电路的第二输入端以及所述高占空比方波发生电路的电源接入端连接；所述电压监测电路的第一输出电压与所述充电控制电路的第一控制端连接，所述电压监测电路的第二输出电压与所述充电控制电路的第二控制端连接；所述电压监测电路的第二输出电压还与所述高占空比方波发生电路的输入端连接，所述高占空比方波发生电路的输出电压与所述TEG升压电路的驱动端连接。

其中，所述稳压电路为直流-直流转换电路，其中，

所述电压监测电路的第三输出电压与所述直流-直流转换电路的第一控制端连接，所述电压监测电路的第四输出电压与所述直流-直流转换电路的第二控制端连接；所述直流-直流转换电路的第一输入端与所述射频整流电路的输出端连接，所述直流-直流转换电路的第二输入端与所述TEG升压电路的输出端连接，所述直流-直流转换电路的输出端输出直流电压。

其中，所述射频整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容以及第六电容；其中，

所述射频能量输入源分别与所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第三电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一二极管的负极和所述第二二极管的正极连接，所述第一二极管的正极接地；所述第二二极管的负极分别与所述第三二极管的正极和所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端接地；所述第三二极管的负极分别与所述第二电容的第二端和所述第四二极管的正极连接；所述第四二极管的负极分别与所述第五二极管的正极和所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端接地；所述第五二极管的负极分别与所述第三电容的第二端和所述第六二极管的正极连接，所述第六二极管的负极输出所述第一电压；所述第六二极管的负极与所述第六电容的第一端连接，所述第六电容的第二端接地。

其中，所述TEG升压电路包括：电感、第七二极管和功率管；其中，