一种温差发电微弱能源采集电路系统的制作方法

本实用涉及温差发电领域，特别是一种温差发电微弱能源采集电路系统。

背景技术：

随着MEMS、微电子系统等技术的发展，低功耗无线传感器网络已应用于设备运行状态的监控、环境参数的检测等技术领域，由于其体积微小，自身携带的电池能量有限，真正意义上的“无源”难以实现。如何将自然环境中的能量并转换为电能，实现传感器的自供电，成为目前的研究热点之一。磁电、压电和温差发电等供电方式已在不同程度上得到应用，但上述几种供电方式都存在的能量转换率低、输出功率小，无法直接驱动传感器等问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种温差发电微弱能源采集电路系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种温差发电微弱能源采集电路系统，它包括用于用温差热电效应发电的温差发电片、用于将温差发电片产生的电压提升并稳定向蓄能模块充电的升压模块、用于存储电能的蓄能模块和用于根据负载的需求将蓄能模块存储的电压稳定输出的升降压模块。

优选地，所述温差发电片选用TEG1-241型温差发电片。

优选地，所述升压模块包括升压稳压电路，所述升压稳压电路包括S-882Z型升压集成芯片和升压DC/DC转换器，所述升压集成芯片 的VIN端脚和CPOUT端脚分别通过第四电容和第三电容接入GND，所述升压集成芯片的VSS端脚接入GND，所述升压集成芯片的Vout端脚分别与升压DC/DC转换器的LX端脚和第二稳压二极管的正极连接，所述升压集成芯片的VM端脚分别与升压DC/DC转换器的Vout端脚和第二稳压二极管的负极连接，所述升压DC/DC转换器的VSS端脚接入GND。

优选地，所述蓄能模块包括蓄能电路，所述蓄能电路包括第一超级电容、第二超级电容和TLV3502型比较器，所述第一超级电容的一端和第二超级电容的一端分别与TLV3502型比较器第三引脚和第一引脚连接，所述第一超级电容的另一端和第二超级电容的另一端同时接入GND。

优选地，所述升降压模块包括升降压电路，所述升降压电路包括TPS63001型升降压芯片。

由于采用了上述方案，本发明采用温差发电的微弱能源采集电路，该电路具有超低压启动、双电容蓄能、升降压DC等功能，适用于间歇功率输出的传感器节点。

附图说明

图1是本发明实施例的系统原理图；

图2是本发明实施例的升压稳压电路图；

图3是本发明实施例的蓄能电路图；

图4是本发明实施例的升降压电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以 由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示并结合图2至图4，本实施例的一种温差发电微弱能源采集电路系统，它包括用于用温差热电效应发电的温差发电片1、用于将温差发电片1产生的电压提升并稳定向蓄能模块3充电的升压模块2、用于存储电能的蓄能模块3和用于根据负载的需求将蓄能模块3存储的电压稳定输出的升降压模块4。温差发电片1选用TEG1-241型温差发电片，升压模块2包括升压稳压电路，升压稳压电路包括S-882Z型升压集成芯片K1和升压DC/DC转换器U1，升压集成芯片K1的VIN端脚和CPOUT端脚分别通过第四电容C4和第三电容C3接入GND，升压集成芯片K1的VSS端脚接入GND，升压集成芯片K1的Vout端脚分别与升压DC/DC转换器U1的LX端脚和第二稳压二极管D2的正极连接，升压集成芯片K1的VM端脚分别与升压DC/DC转换器U1的Vout端脚和第二稳压二极管D2的负极连接，升压DC/DC转换器U1的VSS端脚接入GND。

如图3所示,所述蓄能电路包括第一超级电容C21、第二超级电容C22、第三电容C23和TLV3502型比较器U2。第一超级电容C21的一端和第二超级电容C22的一端分别与TLV3502型比较器U2第三引脚和第一引脚连接，所述第一超级电容C21的另一端和第二超级电容C22的另一端同时接入GND，第三电容的两端分别接入电源线和接地线GND上。蓄能模块3充电时时，输入电压经防反充肖特基二极管D21和肖特基二极管D22后，首先为第二超级电容C22充电，当第二超级电容C22电压大于放电阈值电压后，第一超级电容C21才开始充电。当第一超级电容C21未达到充电阈值电压前，蓄能模块3通过第二超级电容C22向 外提供能量。

如图4所示,升降压电路包括TPS63001型升降压芯片K2，升降压芯片K2的第一端脚和第十端脚分别通过电容C32接入GND，升降压芯片K2的第二端脚通过电感L31与升降压芯片K2的第四端脚连接，升降压芯片K2的第五端脚分别与升降压芯片K2的第六端脚连接和通过电容C31接入GND，升降压芯片K2的第六端脚、第七端脚和第八端脚之间星型连接，升降压芯片K2的第九端脚接入GND。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。