[发明专利]复合电源电路

说明书

本发明公开了基于最大功率检测的脉冲能源电源电路和复合电源电路及系统，整流电路：对脉冲能源装置输出的电源进行整流；最大功率储能电路：采用与脉冲能源装置阻抗匹配的一级储能器件连接于整流电路的整流后侧，用于对连续多周期脉冲进行蓄电能、并在蓄电能达到最大输出功率时、受控后释放蓄电能到供电储能电路；采样电路N：用于对最大功率储能电路进行采样后为控制电路N提供采样信号；基准电源：用于为控制电路N提供基准信号和供电电源；控制电路N：用于根据采样信号和基准信号对开关电路N进行控制；开关电路N：用于控制供电储能电路N接地回路的导通或断开，供电储能电路N：用于作为负载的供能电源。

技术领域

本发明涉及微能源能量管理领域，主要涉及复合电源电路。

背景技术

随着物联网的快速发展，其庞大网络中的各种电子设备的能源供给成为了一个亟待解决的问题，传统的能源供给如电池、超级电容等由于需要频繁更换、容量与体积的矛盾等原因已经无法满足当前的需求。在各种解决方法中，收集周围环境中的微能源是一种能够从根本上解决其能源供给的方法。

在各种收集周围环境微能源的技术中，摩擦发电机是当今研究的一种重要技术，摩擦发电机是利用不同材料在外部环境驱动导致摩擦从而产生静电形成的一种微能源；

该能源(电能)本质上可以视为脉冲型能源，一般对其进行整流后进行后续的管理使之存储后用于负载使用。目前管理的电路有：CN 111740485 A。参见附图1。该管理电路采用峰值检测存储技术思想。如图1所示，其在整流电路后侧进行采样，以及对电容Cd采样判断当脉冲型微能源达到设定的峰值时启动开关S₁；这样就可以在最大脉冲峰时将电能引导到Cr内，完成存储。其设计中，利用RC完成最大脉冲峰的检测。其中，C_p缓存有能量，但由于，C_p沿着T_p和R₃构成的回路释放能量，仅用于驱动晶体管T_p，该部分的能量被损耗释放掉，没有参与到存储。因此，会造成能量的浪费。也就是说，其设计构思中，采用自身供能C_p实现开关控制，会导致部分能量损耗，其使用效率大大降低。

发明内容

本发明目的提供基于最大功率检测的脉冲能源电源电路和复合电源电路，其中，基于最大功率检测的脉冲能源电源电路采用二级存储制度，将发电机的能量进行一级存储，在其最大功率时释放到二级存储；整个过程没有能量浪费；另外，为了解决控制问题，本发明采用复合管理构思，由另外一种微能源提供参考电压，且损耗较低，且能周期补充。

本发明通过下述技术方案实现：

基于最大功率检测的脉冲能源电源电路，包括：

整流电路：用于连接脉冲能源装置，对脉冲能源装置输出的电源进行整流；

最大功率储能电路：采用与脉冲能源装置阻抗匹配的一级储能器件连接于整流电路的整流后侧，用于对连续多周期脉冲进行蓄电能、并在蓄电能达到最大输出功率时、受控后释放蓄电能到供电储能电路；

采样电路N：用于对最大功率储能电路进行采样后为控制电路N提供采样信号；

基准电源：用于为控制电路N提供基准信号和供电电源；

控制电路N：用于根据采样信号和基准信号对开关电路N进行控制，当采样信号表征为一级储能器件处于最大功率状态时，输出控制开关电路N导通的控制信号，当采样信号表达为一级储能器件处于非最大功率状态时，输出控制开关电路N断开的控制信号；

开关电路N：用于控制供电储能电路N接地回路的导通或断开，

当开关电路N导通，供电储能电路N的接地回路被导通而处于可充电状态，最大功率储能电路向供电储能电路N释放蓄电能，当开关电路N断开，供电储能电路N的接地回路被断开而处于不可充电状态，最大功率储能电路进行蓄电能；