[发明专利]一种能源自采集与供能系统及其在微电子机械系统的应用

权利要求书

1、一种能源自采集与供能系统，其特征在于由发电机和管理电路组成，所述发电机采用将微风或微震转换为电能的能源转换装置。

2、根据权利要求1所述的能源自采集与供能系统，其特征在于所述发电机采用微型发电机，以及由可充电电容器组和可充电电池组组成的双冗余电源。

3、根据权利要求1或2所述的能源自采集与供能系统，其特征在于所述管理电路由IC控制电路模块、充电开关电路、调压整流电路组成。

4、根据权利要求3所述的能源自采集与供能系统，其特征在于所述微型发电机连接可充电电容器组，可充电电容器组经过IC控制电路模块、充电开关电路、调压整流电路后分成两个输出分支，其中一个与可充电电池组连接，另一个与外部设备连接。

5、根据权利要求4所述的能源自采集与供能系统，其特征在于所述可充电电池组与外部设备连接。

6、一种能源自采集与供能系统在微电子机械系统的应用，其特征在于所述微电子机械系统设备采用能源自采集与供能系统供电。

7、根据权利要求6所述的能源自采集与供能系统在微电子机械系统的应用，其特征在于所述供电过程如下：

微型发电机将微电子机械系统设备所处环境中的微风或微震微能源转化为电能，存储于可充电电容器组中，可充电电容器组一方面经过调压整流电路直接给微电子机械系统设备供电，一方面将多余电能存储积累；若微型发电机工作正常，可充电电容器组处于充满状态，IC控制电路模块打开充电开关电路，电流经过调压整流电路为可充电电池组充电，若微型发电机工作不正常，而且可充电电容器组处于过放电状态，IC控制电路模块关闭充电开关电路，并选择可充电电池组作为电源为MEMS设备供电。

8、根据权利要求7所述的能源自采集与供能系统在微电子机械系统的应用，其特征在于所述供电过程还包括可充电电池组在充电过程中处于过热超温状态时，IC控制电路模块关闭充电开关电路，保护可充电电池组的处理步骤。

9、根据权利要求7或8所述的能源自采集与供能系统在微电子机械系统的应用，其特征在于所述供电过程的电路如下：

通过管理电路的P1、P2接口连接微型发电机，微型发电机发出的电流经过调压整流电路中的二极管D2～D6、D8～D11后，存储在可充电电容器组C4、C8中，存储在C4、C8中的电流经过二极管D1向U3供电，U3通过P3接口连接微电子机械系统设备；

通过U2A进行电池电压采样放大处理，并将VBAT信号输入到IC控制电路模块U4的23针脚，通过U2B进行充电电流采样放大处理，并将IBAT信号输入到IC控制电路模块U4的24针脚，U4利用这两个信号进行判断，如果微型发电机工作正常，可充电电容器组处于满冲状态，U4通过第15针脚发送PWM信号到U1，通过U1向可充电电池组充电，如果微型发电机工作不正常，可充电电容器组处于过放电状态，可充电电池组经过D7向U3供电。

10、根据权利要求9所述的能源自采集与供能系统在微电子机械系统的应用，其特征在于所述供电过程的电路还包括U4经过VBAT信号检测可充电电池组的电压状态，以判断可充电电池组是否充满电，如果充满电，则不需要继续充电，如果未充满电，则启动U1进行充电控制，可充电电池组还通过底部的温度传感器RT1检测自身的温度状态，并将TBAT信号输入到U4的25针脚，U4通过TBAT信号判断是否需要断开充电电路，以保护电池组。