[发明专利]利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路和方法

权利要求书

1.利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路，其特征在于，其包括：

微能量源；

低损耗整流模块，与微能量源连接，用于电路整流滤波；

负载设备，与低损耗整流模块连接；

能量收集单片机，所述能量收集单片机包括内部具有上拉开关管的第一IO口和/或内部具有上拉开关管和保护二极管的第二IO口，所述能量收集单片机的第一IO口和/或第二IO口与低损耗整流模块连接，构成升压电路和/或降压电路，用于调节输出到负载设备的电压。

2.根据权利要求1所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路，其特征在于：所述低损耗整流模块包括储能器件、二极管和滤波电容，所述储能器件一端与微能量源连接，另一端与二极管的正极连接，所述滤波电容一端与二极管的负极连接，另一端接地，所述二极管的负极连接到负载设备，所述第一IO口连接到储能器件和二极管正极之间的结点，构成升压电路。

3.根据权利要求2所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路，其特征在于：所述储能器件为储能电感或储能电容。

4.根据权利要求1所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路，其特征在于：所述低损耗整流模块包括电感和滤波电容，所述微能量源连接到能量收集单片机的电源输入端，所述滤波电容一端与负载设备连接，另一端接地，所述电感一端与负载设备连接，另一端与第二IO口连接，构成降压电路。

5.根据权利要求1所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路，其特征在于：所述低损耗整流模块包括电感、二极管和滤波电容，所述微能量源连接到能量收集单片机的电源输入端，所述滤波电容一端与负载设备连接，另一端接地，所述电感一端与第一IO口连接，另一端与第二IO口连接，所述第一IO口与二极管的正极连接，构成升降压混合电路。

6.根据权利要求1至5任一项所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路，其特征在于：所述负载设备为蓄电池或用电设备。

7.根据权利要求1至5任一项所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的电路，其特征在于：所述微能量源为压电片、太阳能电池板或风压压电片。

8.利用单片机IO口微弱能量收集技术的方法,其特征在于,其包括步骤：

S10，设定微弱能量采集指定值；

S20，实时监测微弱能量是否达到指定值；

S30，如果微弱能量达到指定值，利用能量收集单片机输出控制信号，吸收能量对储能器件充电；

S40，利用能量收集单片机输出控制信号，释放储能器件的能量为负载设备供电。

9.根据权利要求8所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的方法，其特征在于，所述步骤S30还包括子步骤：

S31，对储能器件充电过程中继续监测微弱能量是否在达到指定值；

S32，如果步骤S31结果为是，则为储能器件充电到最佳磁场强度点，然后执行步骤S40；

S33，如果步骤S31结果为否，则直接执行步骤S40。

10.根据权利要求8或9所述的利用单片机IO口微弱能量收集技术的方法，其特征在于，所述负载设备为蓄电池，所述步骤S40还包括子步骤：

S41，监测蓄电池的电压情况；

S42，如果蓄电池电压已满，则利用能量收集单片机启动消耗能量；

S43，如果蓄电池电压未满，则返回执行步骤S20。