利索能及
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专利号: 2019100663500
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种间歇能源收集方法,其特征在于:采用的收集电路包括转换模块;所述的转换模块包括第一电感L1、第二电感L2、第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和储能电池;

其特征在于:第一电感L1的一端接第二开关管M2的漏极、第五电感L5、第四电容C4的一端及第一电容C1的正极;第五电感L5的另一端接入第一开关管M1的漏极及第三电容C3的一端;

第三电容C3的另一端及第一开关管M1的源极均接地;第二开关管M2的源极接第四电容C4的另一端及第三电感L3的一端;第三电感L3的另一端接储能电池的正极、第三开关管M3的漏极及第五电容C5的一端;储能电池的负极接地;第三开关管M3的源极及第五电容C5的另一端均接第四电感L4的一端;第四电感L4的另一端接第二电感L2的一端及第二二极管D2的阴极;第二二极管D2的阳极接地;第二电感L2的另一端接第一电容C1的负极及第一二极管D1的阳极;第一二极管D1的阴极接第二电容C2;第二电容C2的另一端接地;

该间歇能源收集方法具体如下:

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步骤一、以Ts为周期,依次循环执行步骤二、三和四,Ts<5×10 s;步骤二执行一次的时长为d1Ts;步骤三执行一次的时长为d2Ts;步骤四执行一次的时长为(1-d1-d2)Ts;

步骤二、第一开关管M1和第三开关管M3均导通,第二开关管M2截止,使得第一开关管D1及第二二极管D2反向偏置,第一电感L1及第二电感L2充电;储能电池放电;

步骤三、第一开关管M1及第二开关管M2均截止,第三开关管M3导通,使得第一二极管D1导通,储能电池、第一电感L1及第二电感L2放电;第一电容C1充电,第二电容C2通过电流iL1+iL2充电;

步骤四、第一开关管M1及第三开关管M3均截止,第二开关管M2导通,使得第一电感L1及第二电感L2均放电;第一电容C1及第二电容C2充电。

2.一种间歇能源收集方法,其特征在于:采用的收集电路包括转换模块;所述的转换模块包括第一电感L1、第二电感L2、第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和储能电池;

其特征在于:第一电感L1的一端接第二开关管M2的漏极、第五电感L5、第四电容C4的一端及第一电容C1的正极;第五电感L5的另一端接入第一开关管M1的漏极及第三电容C3的一端;

第三电容C3的另一端及第一开关管M1的源极均接地;第二开关管M2的源极接第四电容C4的另一端及第三电感L3的一端;第三电感L3的另一端接储能电池的正极、第三开关管M3的漏极及第五电容C5的一端;储能电池的负极接地;第三开关管M3的源极及第五电容C5的另一端均接第四电感L4的一端;第四电感L4的另一端接第二电感L2的一端及第二二极管D2的阴极;第二二极管D2的阳极接地;第二电感L2的另一端接第一电容C1的负极及第一二极管D1的阳极;第一二极管D1的阴极接第二电容C2;第二电容C2的另一端接地;

该间歇能源收集方法具体如下:

步骤一、以Ts为周期,依次循环执行步骤二、三和四,Ts<5×10-5s;步骤二执行一次的时长为d3Ts;步骤三执行一次的时长为d4Ts;步骤四执行一次的时长为(1-d3-d4)Ts;

步骤二、第一开关管M1导通,第二开关管M2及第三开关管M3均截止;使得第一二极管D1反向偏置,第一电感L1及第二电感L2充电;

步骤三、第一开关管M及第三开关管M3均截止,第二开关管M2导通;电感电流iL1和电感电流iL2为储能电池充电;

步骤四、第一开关管M1、第二开关管M2及第三开关管M3均截止;第一电感L1及第二电感L2均放电去磁;第一电容C1及第二电容C2均充电。

3.根据权利要求1或2所述的一种间歇能源收集方法,其特征在于:采用的收集装置还包括控制器;控制器的第一控制引脚、第二控制引脚、第三控制引脚与第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3的栅极通过第一信号输入模块、第二信号输入模块、第三信号输入模块分别连接。

4.根据权利要求3所述的一种间歇能源收集方法,其特征在于:所述的控制器采用型号为STM32F103C8T6的单片机。

5.根据权利要求3所述的一种间歇能源收集方法,其特征在于:所述的第一信号输入模块包括第一三极管T1、第二三极管T2、第一隔离变压器L6、第一稳压管Z1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3;所述第一三极管T1及第二三极管T2的基极均接控制器的第一控制引脚;第一三极管T1的集电极接入外部+12V电压,发射极接入第二三极管T2的集电极及第一电阻R1的一端;第一电阻R1的另一端接第一隔离变压器L6的第一输入引脚;第二三极管T2的发射极及第一隔离变压器L6的第二输入引脚均接地;第一隔离变压器L6的第一输出引脚接第一稳压管Z1的一端及第二电阻R2的一端;第二电阻R2的另一端接第三电阻R3的一端及第一开关管M1的栅极;第一隔离变压器L6的第二输出引脚、第一稳压管Z1及第三电阻R3的另一端均接第一开关管M1的源极。

6.根据权利要求3所述的一种间歇能源收集方法,其特征在于:第二信号输入模块包括第三三极管T3、第四三极管T4、第二隔离变压器L7、第二稳压管Z2、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6;所述第三三极管T3和第四三极管T4的基极均接控制器的第二控制引脚;第三三极管T3的集电极接外部+12V电压,发射极接第四三极管T4的集电极和第四电阻R4的一端;第四电阻R4的另一端接入第二隔离变压器L7的第一输入引脚;第四三极管T4的发射极及第二隔离变压器L7的第二输入引脚均接地;第二隔离变压器L7的第一输出引脚接入第二稳压管Z2的一端及第五电阻R5的一端;第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的一端及第二开关管M2的栅极;第二隔离变压器L7的第二输出引脚、第二稳压管Z2及第六电阻R6的另一端均接第二开关管M2的源极。

7.根据权利要求3所述的一种间歇能源收集方法,其特征在于:所述的第三信号输入模块包括第五三极管T5、第六三极管T6、第三隔离变压器L8、第三稳压管Z3、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9;所述第五三极管T5和第六三极管T6的基极均接控制器的第三控制引脚;第五三极管T5的集电极接外部+12V电压,发射极接入第六三极管T6的集电极及第七电阻R7的一端;第七电阻R7的另一端接入第三隔离变压器L8的第一输入引脚;第六三极管T6的发射极及第三隔离变压器L8的第二输入引脚均接地;第三隔离变压器L8的第一输出引脚接第三稳压管Z3及第八电阻R8的一端;第八电阻R8的另一端接第九电阻R9的一端及第三开关管M3的栅极;第三隔离变压器L8的第二输出引脚、第三稳压管Z3及第九电阻R9的另一端均接第三开关管M3的源极。

8.根据权利要求1或2所述的一种间歇能源收集方法,其特征在于:第一电感L1远离第一电容C1的那端与发电模块的电压输出端连接;发电模块采用光伏模组或风能发电系统。

9.根据权利要求1或2所述的一种间歇能源收集方法,其特征在于:所述的转换模块还包括第十电阻R10和第十一电阻R11;所述第十电阻R10的一端接第一二极管D1的阴极;第十电阻R10的另一端接控制器的数模转换引脚及第十一电阻R11的一端;第十一电阻R11的另一端接地。