[发明专利]一种用于压电能量获取的并联同步开关电容电路

权利要求书

1.一种用于压电能量获取的并联同步开关电容电路，用于获取压电器件的能量，其特征在于，包括开关电容阵列控制电路和并联同步开关电容阵列电路，其中，

所述开关电容阵列控制电路，用于检测所述开关电容阵列控制电路两端的电压，从而确定电流源(I_P)的电流过零点时刻，产生控制所述并联同步开关电容阵列电路的开关的控制信号；

所述并联同步开关电容阵列电路，用于在所述开关电容阵列控制电路的控制下，按照预设顺序使所述并联同步开关电容阵列电路的电容正向并联或反向并联于压电器件的第一电容(C_p)两端，使得所述第一电容(C_p)两端的电压在过零点时刻实现翻转。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括整流器，串联连接于所述并联同步开关电容阵列电路之后，用于对所述并联同步开关电容阵列电路输出的电压进行整流，同时实现整个所述电路的自供电。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，还包括储能电容(Cs)，并联连接于所述整流器，用于储存经所述整流器整流后的电荷。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述并联同步开关电容阵列电路包括第一开关(Q₀)和k个开关电容阵列组，k为大于零的整数，每一个所述开关电容阵列组均包括第二电容(C_j)、第二开关(Q_jn1)、第三开关(Q_jn2)、第四开关(Q_jp1)和第五开关(Q_jp2)，j的取值范围为1～k，所述第一开关(Q₀)并联于所述第一电容(C_p)两端，其中，

对于每一个所述开关电容阵列组而言，所述第二开关(Q_jn1)的第一端连接于所述第一电容(C_p)的第一端，所述第二开关(Q_jn1)的第二端连接于所述第二电容(C_j)的第一端，所述第三开关(Q_jn2)的第一端连接于所述第一电容(C_p)的第二端，所述第三开关(Q_jn2)的第二端连接于所述第二电容(C_j)的第二端，所述第四开关(Q_jp1)的第一端连接于所述第一电容(C_p)的第一端，所述第四开关(Q_jp1)的第二端连接于所述第二电容(C_j)的第二端，所述第五开关(Q_jp2)的第一端连接于所述第一电容(C_p)的第二端，所述第五开关(Q_jp2)的第二端连接于所述第二电容(C_j)的第一端。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一开关(Q₀)、所述第二开关(Q_jn1)、所述第三开关(Q_jn2)、所述第四开关(Q_jp1)和所述第五开关(Q_jp2)均为CMOS模拟开关。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，每一组第二开关(Q_jn1)和第三开关(Q_jn2)记为一个第一组合开关(Q_jnx)，将每一组第四开关(Q_jp1)和第五开关(Q_jp2)记为一个第二组合开关(Q_jpx)，则所述开关电容阵列控制电路，具体用于检测所述开关电容阵列控制电路两端的电压，确定电流源(I_P)过零点时刻，当处于过零点时刻时，按照从所述第一组合开关(Q_1nx)至所述第一组合开关(Q_knx)、接着从所述第一组合开关(Q_knx)到所述第一开关(Q₀)、再从所述第二组合开关(Q_kpx)至所述第二组合开关(Q_1px)依次完成闭合并断开的动作，使得所述第一电容(C_p)两端的电压翻转，或者按照从所述第二组合开关(Q_1px)至所述第二组合开关(Q_kpx)、接着从所述第二组合开关(Q_kpx)到所述第一开关(Q₀)、再从所述第一组合开关(Q_knx)至所述第一组合开关(Q_1nx)依次完成闭合并断开的动作，使得所述第一电容(C_p)两端的电压翻转。