[实用新型]一种基于单电感的可拓展的多源环境能量俘获接口电路

说明书

本实用新型公开了一种基于单电感的可拓展的多源环境能量俘获接口电路，特点是包括第一直流源采集模块、第二直流源采集模块、第三直流源采集模块、多个第四直流源采集模块、数量与第四直流源采集模块对应的压电能采集模块、电感、续流二极管、第一储能电容和负载；优点是通过设置多个压电能采集模块和多个直流源采集模块，可以对压电能及多种以温差热电能、光能乃至生物燃料能为代表的直流型能源同时进行采集，且整个电路结构是可叠加的，部分直流源模块可以多次高效的利用，整体电路是完全自供电的，不需要提供额外的电池，大大提高了能量采集的效率。

技术领域

本实用新型涉及一种能量采集电路，具体为一种基于单电感的可拓展的多源环境能量俘获接口电路。

背景技术

环境中充满着多种多样的能量，因此可以使用合适的能量变换器来俘获环境中的能量，并通过接口电路，能量管理电路等处理后，供给物联网中的无线网络节点使之实现部分乃至完全的自供电，从而延长无线网络节点的使用寿命.

目前，常见的环境能量俘获电路研究主要包括振动能、温差热电能、光能和微波能等俘获接口电路。然而目前的研究主要都是针对单能源、单输入的接口电路进行优化，例如基于压电振动能的俘获电路，目前大多数的研究都是针对单一悬臂梁结构的装置，能量采集效率不高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于单电感的可拓展的多源、环境能量俘获接口电路，以便可以收集以压电振动能为代表的交流型能源和以温差热电能、光能乃至生物燃料能为代表的直流型能源。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于单电感的可拓展的多源环境能量俘获接口电路，包括第一直流源采集模块、第二直流源采集模块、第三直流源采集模块、多个第四直流源采集模块、数量与所述的第四直流源采集模块对应的压电能采集模块、电感、续流二极管、第一储能电容和负载，所述的第一直流源采集模块的正端与所述的电感的一端连接，所述的电感的另一端、所述的第二直流源采集模块的负端及每个所述的第四直流源采集模块的负端连接，所述的第四直流源采集模块的正端与对应的一个所述的压电能采集模块的负端连接，所述的第二直流源采集模块的正端与所述的续流二极管的阳极连接，所述的续流二极管的阴极与所述的第三直流源采集模块的负端连接，所述的第三直流源采集模块的正端、所述的第一储能电容的一端及所述的负载的一端连接，所述的第一储能电容的另一端、所述的负载的另一端、所述的第一直流源采集模块的负端及所述的压电能采集模块的正端均接地。

所述的压电能采集模块包括压电片、第一PMOS管、第二PMOS管、第一电容、第一二极管、第二二极管、第一NPN管、第一PNP管、第二NPN管和第二PNP管，所述的第一PMOS管的源极与所述的第二PMOS管的源极连接并作为所述的压电能采集模块的正端，所述的第一PMOS管的漏极、所述的第二PMOS管的栅极、所述的压电片的1脚、所述的第一二极管的阴极、所述的第一NPN管的基极及所述的第一PNP管的集电极连接，所述的第二PMOS管的漏极、所述的第一PMOS管的栅极、所述的压电片的2脚、所述的第二二极管的阴极、所述的第二NPN管的基极及所述的第二PNP管的集电极连接，所述的第一二极管的阳极、所述的第一NPN管的发射极及所述的第一电容的一端连接，所述的第一电容的另一端、所述的第二二极管的阳极及所述的第二NPN管的发射极连接，所述的第一NPN管的集电极与所述的第一PNP管的基极连接，所述的第二NPN管的集电极与所述的第二PNP管的基极连接，所述的第一PNP管的发射极与所述的第二PNP管的发射极连接并作为所述的压电能采集模块的负端。

所述的第一直流源采集模块、所述的第二直流源采集模块、所述的第三直流源采集模块和所述的第四直流源采集模块的结构相同，所述的第一直流源采集模块包括直流换能器和第二储能电容，所述的直流换能器的1脚与所述的第二储能电容的一端连接并作为所述的第一直流源采集模块的正端，所述的直流换能器的2脚与所述的第二储能电容的另一端连接并作为所述的第一直流源采集模块的负端。