利索能及
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专利号: 2022104669067
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种定时输出电能的微能量收集系统,其特征在于,包括储能电容A、储能电容B和储能电容C;单向导通电路的输出端和储能电容A电性连接;所述单向导通电路的输入端用于连接能量源;

所述储能电容A分别与储能电容B、储能电容C电性连接,所述储能电容B和储能电容C并联设置;单片机对所述储能电容B和储能电容C的电压取样;单片机控制选择电路选择储能电容B和储能电容C放电;

单向导通电路、定时器电路、电子开关电路、DC‑DC电路、施密特触发缓冲器和储能电容B依次电性连接;所述定时器电路在设定时间结束后启动,单片机通过给予关断信号控制定时器,施密特触发缓冲器由储能电容B上的电压控制;

能量源对储能电容A、储能电容B和储能电容C进行充电;单片机对所述储能电容B和储能电容C的电压取样;

在输入电压达到施密特触发缓冲器上限阈值电压输出高电平的情况下,定时器电路在每设定时间段内控制DC‑DC电路使能,单片机每次完成工作后通过定时器控制DC‑DC电路停止工作;

当能量源供电中断时,储能电容A优先放电;储能电容A放电后,根据所述储能电容B和储能电容C的电压,单片机控制选择电路选择储能电容B和储能电容C放电的方法包括:当所述储能电容B和储能电容C的电压均大于相应阈值时,所述单片机控制选择电路优先选择容值较小的储能电容B放电;

当储能电容B放电后电压小于相应阈值时,所述单片机控制选择电路选择储能电容C放电;

当储能电容A、储能电容B和储能电容C的电压小于相应阈值时,微能量收集系统停止工作;

能量源供电恢复后依次对储能电容A、储能电容B和储能电容C进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种定时输出电能的微能量收集系统,其特征在于,所述单向导通电路和储能电容A之间电路上设有流控稳压电路A;所述储能电容A与储能电容B之间电路上设有流控稳压电路B;所述储能电容A与储能电容C之间电路上设有流控稳压电路C;所述流控稳压电路A、流控稳压电路B和流控稳压电路C为场效晶体管。

3.根据权利要求1所述的一种定时输出电能的微能量收集系统,其特征在于,所述单片机为STM32单片机;所述定时器电路中的定时器为芯片TPL5110DDCT;所述施密特触发缓冲器为芯片SN74AUP1G17DBVR;所述选择电路为芯片TS5A3160DBVR;所述DC‑DC电路内设有芯片TPS61220DCKR;所述芯片TPS61220DCKR用于提升直流电压。

4.根据权利要求3所述的一种定时输出电能的微能量收集系统,其特征在于,所述芯片TPS61220DCKR由施密特触发器和定时器电路双重控制。

5.根据权利要求1所述的一种定时输出电能的微能量收集系统,其特征在于,所述单片机与储能电容B之间电路上设有取样电路A;所述单片机与储能电容C之间电路上设有取样电路B;

所述取样电路A和取样电路B包括依次电性连接第一电阻、第二电阻和场效晶体管;所述第一电阻、第二电阻之间的电路上设有接单片机支路和接地支路;所述接地支路上设有保护电容;所述场效晶体管的栅极与单片机电性连接;所述场效晶体管的漏极与第二电阻电性连接;所述场效晶体管的源极接地;所述场效晶体管的源极和所述场效晶体管的栅极之间通过第三电阻电性连接。

6.一种发电系统,其特征在于,包括用于产生直流电的太阳能电池板和权利要求1至权利要求5任一项所述微能量收集系统;所述太阳能电池板与所述微能量收集系统中单向导通电路的输入端电性连接;所述微能量收集系统为耗电元件持续稳定供电。