[发明专利]一种能够跟踪最大功率点的压电振动能量收集系统

摘要

本发明公开了一种能够跟踪最大功率点的压电振动能量收集系统，该压电振动能量收集系统中自供电SSHI型AC‑DC整流器将压电换能器输出的交流电转换成直流电输出至第一电容，滞回比较控制与工作电源选择电路控制PWM波发生与工作模式选择电路是否进入工作状态，PWM波发生与工作模式选择电路控制双开关Buck‑Boost型DC‑DC变换器的工作模式，双开关Buck‑Boost型DC‑DC变换器进入工作状态时，控制第一电容放电，并对第二电容充电，使第一电容上上加载的电压维持在最优值附近，实现最大功率点的跟踪；优点是振动能量收集效率较高。

主权项

1.一种能够跟踪最大功率点的压电振动能量收集系统，包括压电换能器和电能提取电路，所述的压电换能器用于俘获振动能量并将振动能量转换成交流电输出，其特征在于所述的电能提取电路包括自供电SSHI型AC‑DC整流器、双开关Buck‑Boost型DC‑DC变换器、滞回比较控制与工作电源选择电路、PWM波发生与工作模式选择电路、第一电容和第二电容，所述的第一电容和所述的第二电容均为电解电容，所述的双开关Buck‑Boost型DC‑DC变换器具有Buck降压工作模式和Boost升压工作模式这两种工作模式，所述的自供电SSHI型AC‑DC整流器将所述的压电换能器输出的交流电转换成直流电输出至所述的第一电容，对所述的第一电容进行充电使所述的第一电容中暂存电能，所述的滞回比较控制与工作电源选择电路根据所述的压电换能器输出的交流电、加载在所述的第一电容上的电压和加载在所述的第二电容上电压确定是否为所述的PWM波发生与工作模式选择电路提供工作电源，从而控制所述的PWM波发生与工作模式选择电路是否进入工作状态，所述的PWM波发生与工作模式选择电路进入工作状态后，根据加载在所述的第一电容上的电压和加载在所述的第二电容上电压选择所述的双开关Buck‑Boost型DC‑DC变换器的工作模式，使所述的双开关Buck‑Boost型DC‑DC变换器按照选择的工作模式进入工作状态，所述的双开关Buck‑Boost型DC‑DC变换器进入工作状态时，控制所述的第一电容放电，并对所述的第二电容充电，使暂存在所述的第一电容中的电能转移到所述的第二电容中进行存储，使加载在所述的第一电容上的电压与所述的压电换能器产生的交流电的峰值电压的比值在最优值附近，实现压电振动能量收集的最大功率点跟踪。