[发明专利]一种多源能量收集系统及其控制方法

权利要求书

1.一种多源能量收集系统，其特征在于：包括压电能量收集器、光电能量收集器、热电能量收集器、射频天线能量收集器、压电处理和缓冲电路、光电处理和缓冲电路、热电处理和缓冲电路、射频处理和缓冲电路、可重构电荷泵、电荷泵CR控制电路、数字控制振荡器、可重构电荷泵MPPT控制电路、MPPT模式控制电路、仲裁电路、采样保持比较器、固定导通时间比较器、自启动电路；

所述光电处理和缓冲电路包括光电接口电路、第一开关S₁、光电缓冲电容C_PV，光电接口电路的输出V_PV连接光电缓冲电容C_PV的上极板和第一开关S₁的一端，光电缓冲电容C_PV的下极板连接地线，第一开关S₁的另一端连接可重构电荷泵的IN电压输入端；

所述热电处理和缓冲电路包括热电接口电路、第二开关S₂、热电缓冲电容C_TEG，热电接口电路的输出V_TEG连接热电缓冲电容C_TEG的上极板和第二开关S₂的一端，热电缓冲电容C_TEG的下极板连接地线，第二开关S₂的另一端连接可重构电荷泵的IN电压输入端；

所述射频处理和缓冲电路包括射频接口电路、第三开关S₃、射频缓冲电容C_RF，射频接口电路的输出V_RF连接射频缓冲电容C_RF的上极板和第三开关S₃的一端，射频缓冲电容C_RF的下极板连接地线，第三开关S₃的另一端连接可重构电荷泵的IN电压输入端；

所述压电处理和缓冲电路包括压电接口电路、压电缓冲电容C_PZ，压电接口电路的输出VDD连接压电缓冲电容C_PZ的上极板，压电缓冲电容C_PZ的下极板连接地线；

所述自启动电路包括欠压锁定电路和第一反相器INV₁、第四开关S₄、第一比较器COMP₁，欠压锁定电路的VDD输入端连接压电接口电路的输出VDD，欠压锁定的UVLO输出端连接第一反相器INV₁的输入端，第一反相器INV₁的输出端连接光电接口电路的RESET输入端、热电接口电路的RESET输入端、仲裁电路RESET输入端、可重构电荷泵MPPT控制电路的RESET输入端，第四开关S₄一端接压电接口电路的输出VDD，第四开关S₄另一端接可重构电荷泵的OUT输出端，第一比较器COMP₁的正相输入端连接压电接口电路的输出VDD，第一比较器COMP₁的负相输入端接第一参考电压V_REF1，第一比较器COMP₁的输出PZS接第四开关S₄的控制端；光电接口电路的输出信号REQ_PV、热电接口电路的输出信号REQ_TEG、射频接口电路的输出信号REQ_RF分别接入仲裁电路的输入端，仲裁电路的输出信号EON_PV接入MPPT模式控制电路的EON_PV信号输入端、可重构电荷泵MPPT控制电路的EON_PV信号输入端以及第一开关S₁的控制端，仲裁电路的输出信号EON_TEG接入MPPT模式控制电路的EON_TEG信号输入端、可重构电荷泵MPPT控制电路的EON_TEG信号输入端以及第二开关S₂的控制端，仲裁电路的输出信号EON_RF接入MPPT模式控制电路的EON_RF信号输入端、可重构电荷泵MPPT控制电路的EON_RF信号输入端以及第三开关S₃的控制端，第一与门AND₁的一个输入端和采样保持比较器的EN_AR输入端接入仲裁电路的输出信号EN_AR；MPPT模式控制电路的输出信号CRT接入可重构电荷泵MPPT控制电路的CRT输入端和采样保持比较器的CRT输入端，MPPT模式控制电路的输出信号FCT接入可重构电荷泵MPPT控制电路的FCT输入端和采样保持比较器的FCT输入端；第一参考时钟CLK_COT、第二参考电压V_REF2和可重构电荷泵的OUT端输出信号V_OUT分别接入固定时间导通比较器的输入端，固定时间导通比较器的输出信号EN_COT接入第一与门AND₁的另一输入端，固定时间导通比较器的输出信号PULSE_SH接入采样保持比较器的PULSE_SH输入端；可重构电荷泵的OUT端输出信号V_OUT接入采样保持比较器的输入端，采样保持比较器的输出信号PULSE_MPPT接入可重构电荷泵MPPT控制电路的PULSE_MPPT输入端，采样保持比较器的输出信号UD接入可重构电荷泵MPPT控制电路的UD输入端；可重构电荷泵MPPT控制电路的输出信号MODE_CHANGE接入MPPT模式控制电路的MODE_CHANGE输入端，可重构电荷泵MPPT控制电路的输出信号CR_D3、CR_D2、CR_D1、CR_D0分别接入电荷泵CR控制电路的输入端，可重构电荷泵MPPT控制电路的输出信号FC_D3、FC_D2、FC_D1、FC_D0分别接入数字控制振荡器的输入端；电荷泵CR控制电路的七个输出信号SM1~SM7接入到可重构电荷泵的CR输入端；数字控制振荡器的输出信号CLK_CP接入可重构电荷泵的CLK输入端；第一与门AND₁的输出信号EN_CP接入可重构电荷泵的EN输入端；可重构电荷泵的输出端OUT通过电容C_OUT接地线。