能量采集方法和装置的制造方法_3

文档序号:9809728阅读:来源:国知局
行调整时,调整后的电压仍然在该预设电压范围内。
[0089]203、该能量采集设备将获取到的多路电能进行累加,得到累加电能。
[0090]在实际应用中,每个能量采集模块所获取到的电能很少,不能直接为设备进行供电,则为了增大电能,该能量采集设备将获取到的多路电能进行累加,得到累加电能,该累加电能要大于每个能量采集模块所获取到的电能。
[0091 ] 204、该能量采集设备将该累加电能保存在该多个储能电容中。
[0092]该多个储能电容用于保存电能,当该能量采集设备获取到该累加电能时,将该累加电能保存在该多个储能电容中。那么,随着时间的不断推移,该多个能量采集模块可以持续地获取电能,则该能量采集设备可以持续地将得到的累加电能保存在该多个储能电容中,使得该多个储能电容中保存的电能越来越多,进一步增大了电能,且提高了电压稳定性,使得最终保存的电能足够为设备进行供电。
[0093]其中,对于每个储能电容来说,储能电容的容量过大时,体积较大,成本较高,而储能电容的容量过小时,所储存的电能较小,且漏电流较大,则该能量采集设备可以根据需求预先确定该多个储能电容的容量和数目,具体可以根据该能量采集模块获取到的电能以及待充电设备的工作电压确定,本发明实施例对此不做限定。可选地,每个储能电容的容量可以为 50uF/10V-300uF/10V。
[0094]205、当该能量采集设备检测到与设备连接时,输出该累加电能,为该设备进行供电。
[0095]该能量采集设备可以提供端口,通过该端口与手机、计算机、平板电脑等设备连接,当该能量采集设备检测到与该设备连接时,通过该端口,输出该多个储能电容中保存的电能,以为该设备进行供电。
[0096]另外,该能量采集设备所连接的设备还可以为与该能量采集设备一体化的设备,也即是,在该设备中内置该能量采集设备,将该能量采集设备作为该设备的内置电源,为该设备供电。
[0097]在本发明实施例中,该能量采集设备采用了多种类型的发电方式,增加了供电量,并将获取到的电能保存在多个储能电容中,进一步提高了供电量,提高了电压稳定性,能够在没有外界电源的情况下,持续稳定地为设备进行供电。
[0098]本发明实施例提供的方法,通过利用多个能量采集模块,获取多路电能,将该多路电能进行累加,可以得到更大的累加电能,提高了供电量和供电效率,且将采集到的电能保存在储能电容中,可以进一步积累电能,提高供电量,并提高电压稳定性,使得最终输出的电能足够为工作电压较大的设备进行供电,扩大了应用范围,灵活性强。
[0099]图3A是本发明实施例提供的能量采集设备采集能量的流程示意图,参见图3A,该能量采集设备包括多个能量采集模块、多个电压调整模块、储能模块和供电模块。
[0100]该步骤201 “通过多个能量采集模块,获取多路电能”即由该能量采集设备中的多个能量采集模块执行。该步骤202“该能量采集设备对获取到的每路电能的电压进行调整,使得调整后每路电能的电压均在预设电压范围内”可以由该能量采集设备中的多个电压调整模块执行。进一步地,每个能量采集模块与对应的电压调整模块连接,形成一条支路,且每个能量采集模块所在的支路与其他能量采集模块所在的支路并联连接,实现了并行地对每路电能的电压进行调整。
[0101]在该能量采集设备中,每个能量采集模块与对应的电压调整模块连接,每个电压调整模块均连接至储能模块,则当电压调整模块输出调整后的电能时,该储能模块可以获取到调整后每路电能的累加电能。该储能模块中包括该多个储能电容,该步骤204“该能量采集设备将该累加电能保存在该多个储能电容中”可以由该储能模块执行。该步骤205“当该能量采集设备检测到与设备连接时,输出该累加电能,为该设备进行供电”可以由该能量采集设备中的供电模块执行。
[0102]图3B-图3E是本发明实施例提供的能量采集模块所对应的电压调整模块的电路示意图,其中,图3B是本发明实施例提供的压力采集模块的电压调整模块的电路示意图,图3C是本发明实施例提供的振动采集模块的电压调整模块的电路示意图,图3D是本发明实施例提供的光能采集模块的电压调整模块的电路示意图,图3E是本发明实施例提供的温差采集模块的电压调整模块的电路示意图。该能量采集设备可以基于图3B-图3E所示的电路,构建不同类型的能量采集模块的电压调整模块。图3F是本发明实施例提供的储能模块的电路示意图,该能量采集设备可以基于图3F所示的电路,构建该储能模块。图3G是本发明实施例提供的供电模块的电路示意图,该能量采集设备可以基于图3G所示的电路,构建该供电模块。
[0103]需要说明的是,本发明实施例仅以图3B-图3F中的电路为例进行说明,而在实际应用中,该能量采集设备还可以采用其他的电路,构建各个模块,本发明实施例对每个模块的电路中的元件、每个元件的参数、每个元件的连接关系均不做限定。
[0104]参见图3B-图3G,GND为接地线,PZl为压电发电片输入端,PZ2为振动发电机输入端,SOLAR为太阳能板输入端,TEG1-TEG3为温差发电片输入端,C1-C50为电容,D1-D6为二极管,D7-D9为肖特基二极管,DlO为发光二极管,L3-L6为电感,R1-R25为电阻,T1-T3为变压器,BATT为电源,JUMPER为开关,TP1-TP17为测试点。
[0105]参见图3B,LTC3588EMSE-1为压电式能量收集芯片,其中,PZ1-PZ2为压电发电片输入引脚,CAP为电容耦合引脚,Vin为整流输出引脚,SW为PffM(Pulse Width Modulat1n,脉冲宽度调制)输出引脚,Vout为电压输出引脚,Vin2为芯片工作电源引脚,DO为输出电压选择引脚,Dl为输出电压选择引脚,PGOOD为电源输出良好引脚。在压力采集模块的电压调整模块中,将该压力采集模块获取到的电能输入至该压电式能量收集芯片中,通过该压电式能量收集芯片,对获取到的电能的电压进行调整,输出调整电压后的电能。
[0106]参见图3C,在振动采集模块的电压调整模块中,将该振动采集模块获取到的电能,通过该肖特基二极管(D7和D8)输送至电容C19,利用电容C19的稳压作用,输出调整电压后的电能。
[0107]参见图3D,在光能采集模块的电压调整模块中,利用电容C33的稳压作用,对该光能采集模块获取到的电能进行调整,输出调整电压后的电能。
[0108]参见图3E,LTC3108EGN为升压稳压器,其中,VAUX为芯片工作电源引脚,VSTORE为储能引脚,Vout为电压输出引脚,Vout2为备用电源输出引脚,VLDO为小功率电源输出引脚,PGD为电源输出良好引脚,VSl为输出电压选择引脚,VS2为输出电压选择引脚,Vout2_en为备用电源输出使能引脚,Cl为电源输入引脚,C2为电源输入引脚,SW为PffM输出引脚。在温差采集模块的电压调整模块中,将该压力采集模块获取到的电能输入至该升压稳压器中,通过该升压稳压器,对获取到的电能的电压进行调整,输出调整电压后的电能。
[0109]参见图3F,该储能模块的输入端与每个电压调整模块的输出端连接,可以获取到多路电能,并利用多个储能电容,保存该多路电能的累加电能。
[0110]参见图3G,LTC2935CTS8-3为多电压监控器,其中,VCC为电源引脚,MR为手动复位引脚,RST为复位输出引脚,PFO为电源失效引脚。LTC3105EMS为升压型电压转换器,其中,FB为电源反馈引脚,LDO为小功率电源输出引脚,FBLDO为小功率电源反馈引脚,SHDN为芯片使能引脚,MPPC为功率控制引脚,Vin为电源输入引脚,SW为PffM输出引脚,PGOOD为电源输出良好引脚,Vout为电压输出引脚,AUX为芯片工作电源引脚。该供电模块的输入端与该储能模块的输出端连接,当该供电模块连接设备时,该供电模块从该储能模块获取保存的累加电能,通过该升压型电压转换器,将该累加电能转换为该设备可用的电能,输出至该设备,为该设备进行供电。
[0111]图4是本发明实施例提供的一种能量采集装置结构示意图,参见图4,该装置包括:多个能量采集模块401、储能模块402和供电模块403,...
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