[发明专利]一种无源振动微能量采集与存储管理系统

摘要

本发明设计了一种无源振动微能量采集与存储管理系统，包括MSMA能量转换模块、升压振荡模块、多级存储模块、AC/DC整流转换模块、电源管理模块，采用MSMA能量采集器，将采集电压范围扩宽至20mV启动，超低功耗升压转换器，实现超低功耗高效率电源管理。电源管理设计采用的是BQ25504智能高度集成芯片进行电能管理，BQ25504可集成动态最大功率点跟踪，用于提取最优能量，输入电压调节，可防止输入源储能损坏，能源可以存储到可再充电的锂离子电池，薄膜电池，超级电容器或传统的电容器电池里，其冷启动电压为VIN≥330 mV，集成可编程动态最大功率点跟踪，可编程过温关断电等功能。

主权项

一种无源振动微能量采集与存储管理系统，其特征在于：包括MSMA能量转换模块、升压振荡模块、多级存储模块、AC/DC整流转换模块和电源管理模块；其中，升压振荡模块与MSMA能量转换模块相连，接收采集器输出微电能并进行升压；多级存储模块包括一级存储和二级存储，一级存储前接升压振荡模块后与AC/DC整流模块相连；二级存储前接AC/DC整流模块，后接电源管理模块；所述的MSMA能量转换模块包括一个MSMA能量采集器，包括MSMA，线圈，永磁体和磁轭；其中，MSMA设置在线圈中心，永磁体设置在线圈上下两端，磁轭设置在永磁体和线圈外部；所述的升压振荡模块包括一个MOSFET开关，一个升压变压器，一个耦合电容；升压变压器一次侧接MOSFET开关，经耦合电容与变压器二次侧相连，MOSFET开关、升压变压器和耦合电容组成一谐振升压振荡器，使输入电压可以低至20mV；所述的多级存储模块包括两个低泄漏存储电容，一级存储电容CIN1接MSMA能量转换模块与升压振荡模块相连，二级存储电容CIN2接AC/DC整流模块与电源管理模块相连；所述的AC/DC整流转换模块包括四个低压降肖特基二极管，D1、D2、D3、D4构成桥式整流电路；所述的电源管理模块包括超低功耗升压转换器 BQ25504构成的升压充电模块和可选的储能器件模块，通过外围电路中电阻、电感、电容设置实现最大功率点跟踪功能、DC/DC升压充电功能。