[发明专利]一种基于机械能的能传合一计数系统

说明书

本发明公开了一种基于机械能的能传合一计数系统，包括电磁发电结构、计数测量电路、计数供能电路、控制器和无线传输模块；电磁发电结构在外部设备驱动下发电，并将电信号分别传送给计数测量电路和计数供能电路；计数测量电路通过比较输入的电信号输出相应高、低电平给控制器；计数供能电路接收电信号后在控制器的控制下进行充电或停止充电，同时计数供能电路为控制器供电；控制器根据监测计数供能电路的电压与设定电压阈值之间的关系对计数供能电路进行控制；同时根据高电平输出规律与是否需要计数之间的对应关系进行计数，并传输给无线传输模块，供外部设备读取计数数据。本发明将供能和传感合二为一，能够在发电的同时实现传感器的计数功能。

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，具体涉及一种基于机械能的能传合一计数系统。

背景技术

随着电子设备的普及度逐渐提高，传感器在我们生活中也越来越常见。例如在检测装置按压寿命时，需要用到红外传感器、压力传感器等来计算装置按压次数，从而计算寿命。通常情况下，这些传感器均需要供电装置(电池或是发电装置)对其进行额外供电。供电装置与传感器是两个功能独立的模块，即供电装置只负责为传感器和系统工作提供电能，而传感器则只负责信息采样功能，向系统传输所采集到的数据。在这种情况下，系统需要根据传感器位置和用电量对电路进行设计。虽然现在传感器已经往微小型化发展，但仍占据一定体积和一定用电量，并且在能量传输过程中对电路造成一定能量损耗。

现有技术有无线自供电计步鞋，其利用摩擦发电将计步鞋中的机械能转换为电能，但需要对电能进行累积后计算才能得到计数，由于使用者身高、体重以及行走习惯不同，还需要在第一次使用时对计算参考值进行标定，步骤复杂且计数精度无法得到有效保证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于机械能的能传合一计数系统，将供能和传感合二为一，能够在发电的同时实现传感器的计数功能。

本发明采取的技术方案如下：

一种基于机械能的能传合一计数系统，包括电磁发电结构、计数测量电路、计数供能电路、控制器和无线传输模块；

所述电磁发电结构在外部设备的驱动下发电，并将电信号分别传送给所述计数测量电路和所述计数供能电路；

所述计数测量电路通过比较输入的电信号输出相应高、低电平给所述控制器；

所述计数供能电路接收电信号后在控制器的控制下进行充电或停止充电，同时所述计数供能电路为控制器供电；

所述控制器用于监测计数供能电路的电压，并根据所述电压与设定电压阈值之间的关系对计数供能电路进行控制；同时所述控制器根据高电平输出规律与是否需要计数之间的对应关系进行计数处理，并传输给无线传输模块，供外部设备读取计数数据。

进一步地，所述计数测量电路包括至少一个电压比较器。

进一步地，所述计数供能电路包括整流电路、储能模块和保护电路；

整流电路对电能进行整流后输送给所述储能模块；所述储能模块将两端电压反馈给所述控制器，同时储能模块将电能输出给所述保护电路；所述保护电路通过整流、滤波后为控制器提供电能。

进一步地，所述储能模块包括储能元件和储能电路，储能电路通过对电能进行均压、稳压及稳流处理，将电能输送给储能元件进行电能存储；储能元件将两端电压反馈给控制器。

进一步地，所述储能元件为锂电池、蓄电池、超级电容器或柔性超级电容器。

进一步地，根据无线传输模块的充电类别，所述控制器控制是否利用所述储能模块对无线传输模块进行无线充电。

有益效果：