CN112713765A - 能量收集管理电路及能量收集管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种能量收集管理电路及能量收集管理方法，涉及集成电路设计技术领域，既可以收集能量较低的能量，还可以提高能量收集过程中的能量转换效率。该能量收集管理电路包括：第一能量转换电路在输入电压小于第二电压阈值时，接收输入电压，放大后以第一电压输出，当第一电压小于第二电压阈值时，将第一电压输入至集成电源管理电路；第二能量转换电路在第一电压大于或等于第二电压阈值时，接收第一电压，放大后以第二电压输入至集成电源管理电路，第二能量转换电路的能量转换效率大于第一能量转换电路的能量转换效率；第二能量转换电路在输入电压大于或等于第二电压阈值时，接收输入电压，放大后以第三电压输入至集成电源管理电路。

Description

能量收集管理电路及能量收集管理方法

技术领域

本申请涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种能量收集管理电路及能量收集管理方法。

背景技术

随着物联网(Internet of Things，简称IOT)技术的发展，各类智能设备都在朝小型化、低功耗的方向发展，包括各类无线传感器网络、智能穿戴设备等。可以利用能量转换器将能量收集起来，以对智能设备进行供电，摆脱充电以及换电池的限制，使得万物互联变得更具有灵活性。

然而，对于能量值较低的能量的收集，仍存在很大的困难，没有有效的收集管理方式。

发明内容

本申请实施例提供了一种能量收集管理电路及能量收集管理方法，以改善上述问题。

第一方面，提供一种能量收集管理电路，包括电压生成电路、第一能量转换电路、以及第二能量转换电路。电压生成电路，被配置为产生输入电压；第一能量转换电路，被配置为当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，接收输入电压，放大后以第一电压输出，当第一电压小于第二电压阈值时，将第一电压输入至集成电源管理电路。第二能量转换电路，被配置为当第一电压大于或等于第二电压阈值时，接收第一电压，放大后以第二电压输入至集成电源管理电路，第二能量转换电路的能量转换效率大于第一能量转换电路的能量转换效率。第二能量转换电路，还被配置为当输入电压大于或等于第二电压阈值时，接收输入电压，放大后以第三电压输入至集成电源管理电路。

第二方面，提供一种能量收集管理方法，包括：电压生成电路产生输入电压；当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，第一能量转换电路接收输入电压，放大后以第一电压输出，当第一电压小于第二电压阈值时，第一能量转换电路将第一电压输入至集成电源管理电路；当第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路将第一电压输入至第二能量转换电路，第二能量转换电路接收第一电压，放大后以第二电压输入至集成电源管理电路，第二能量转换电路的能量转换效率大于第一能量转换电路的能量转换效率；当输入电压大于或等于第二电压阈值时，第二能量转换电路接收输入电压，放大后以第三电压输入至集成电源管理电路。

本申请实施例提供的能量收集管理电路及能量收集管理方法中，能量收集管理电路包括电压生成电路、第一能量转换电路、以及第二能量转换电路。由于第一能量转换电路可接收的第一电压阈值，小于第二能量转换电路可接收的额第二电压阈值，且第二能量转换电路的能量转换效率大于第一能量转换电路的能量转换效率。因此，当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，可以将输入电压输入至第一能量转换电路，以使收集能量值较低的能量；在此基础上，第一能量转换电路具有电压放大功能，若放大后的第一电压大于或等于第二电压阈值，则可以将第一电压输入至第二能量转换电路，以提高能量转换效率。或者，当输入电压大于或等于第二电压阈值时，可以直接将输入电压输入至第一能量转换电路，以在确保可以手机能量的同时，提高能量转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图2为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图3为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图4为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图5为本申请实施例提供的第一能量转换电路的电路图；

图6为本申请实施例提供的第二能量转换电路的电路图；

图7为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图8为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图9为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图10为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图11为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图12为本申请实施例提供的能量收集管理电路的工作框图；

图13为图5的工作时序图；

图14为本申请实施例提供的能量收集管理方法的流程示意图；

图15为本申请实施例提供的能量收集管理方法的流程示意图。

附图标记：

100-能量收集管理电路；10-电压生成电路；20-第一能量转换电路；30-第二能量转换电路；31-冷启动电路；32-最大功率点跟踪电路；33-升压电路；34-振荡器；40-集成电源管理电路；41-控制电路；42-第一晶体管；43-第二晶体管；50-负载；51-第一电压端；52-电压存储模块；53-第二电压端；60-开关控制电路；70-第一选择开关；80-第二选择开关。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

针对背景技术提出的问题，发明人经研究提出了一种能量收集管理电路100，既可以收集能量较低的能量，还可以提高能量收集过程中的能量转换效率。

如图1所示，本申请实施例提供一种能量收集管理电路100，能量收集管理电路100包括电压生成电路10、第一能量转换电路20、以及第二能量转换电路30。

如图2所示，第一能量转换电路20，被配置为当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，接收输入电压，放大后以第一电压输出，当第一电压小于第二电压阈值时，将第一电压输入至集成电源管理电路(Power Management IC，简称PMIC)40。

如图3所示，第二能量转换电路30，被配置为当第一电压大于或等于第二电压阈值时，接收第一电压，放大后以第二电压输入至集成电源管理电路，第二能量转换电路的能量转换效率大于第一能量转换电路的能量转换效率。

如图4所示，第二能量转换电路30，还被配置为当输入电压大于或等于第二电压阈值时，接收输入电压，放大后以第三电压输入至集成电源管理电路40。

其中，第一能量转换电路20可接收的电压阈值为第一电压阈值，第二能量转换电路30可接收的电压阈值为第二电压阈值，且第一电压阈值小于第二电压阈值。同时，第二能量转换电路30的能量转换效率大于第一能量转换电路20的能量转换效率。基于此，在电压生成电路产生输入电压后，第一能量转换电路20以及第二能量转换电路30的工作过程可至少包括以下三种情况：

第一种情况，如图2所示，当输入电压大于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，可以将输入电压输入至第一能量转换电路20，第一能量转换电路20接收输入电压后，可以将输入电压放大为第一电压。当第一能量转换电路20输出的第一电压仍小于第二电压阈值时，第一能量转换电路20将第一电压输入至集成电源管理电路40。

第二种情况，如图3所示，当从第一能量转换电路20输出的第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路20将第一电压输入至第二能量转换电路30，第二能量转换电路30接收第一电压后，可以将第一电压放大为第二电压，之后将第二电压输入至集成电源管理电路40。

第三种情况，如图4所示，当输入电压大于或等于第二电压阈值时，可以将输入电压输入至第二能量转换电路30，第二能量转换电路30接收输入电压后可以将输入电压放大为第三电压，之后将第三电压输入至集成电源管理电路40。

在一些实施例中，集成电源管理电路40的输出端可以与至少一个负载电连接，集成电源管理电路40接收到第一电压、或第二电压、或第三电压后，可以将第一电压、或第二电压、或第三电压存储起来，在负载需要时，集成电源管理电路40可以根据负载所需的电压值，向负载输入所需的电压值。其中，负载可以是电池、主控电路、射频电路、驱动电路等等。

示例的，集成电源管理电路40可以向主控电路的一个引脚输入3.2V的电压，向电池输入5.6V电压。

在一些实施例中，第一能量转换电路20以及第二能量转换电路30的能量转换效率，是指：第一能量转换电路20或第二能量转换电路30接收输入电压之后，通过电压放大、电压收集、电压输出至负载等过程，实际可利用的电压与输入电压的比值。其中，电压放大的过程，可以是提高功率的过程。

在一些实施例中，第一电压阈值的取值与第一能量转换电路20的具体电路有关，第二电压阈值的取值与第二能量转换电路30的具体电路有关，本申请实施例不对第一电压阈值以及第二电压阈值的取值作特殊限定。

在一些实施例中，不对第一能量转换电路20的具体电路，以及第二能量转换电路30的具体电路进行限定，只要第一能量转换电路20可接收的第一电压阈值，小于第二能量转换电路30可接收的第二电压阈值，且第二能量转换电路30的能量转换效率，大于第一能量转换电路20的能量转换效率即可。

示例的，如图5所示，第一能量转换电路20可以是集成变压器的DC/DC转换电路，如图6所示，第二能量转换电路30可以是集成最大功率点跟踪电路(Maximum Power PointTracking，简称MPPT)的DC/DC转换电路。

在一些实施例中，电压生成电路10可以收集电能，并将收集的电能以输入电压的形式输入到第一能量转换电路20或第二能量转换电路30。

在此基础上，电压生成电路10还可以收集除电能以外的其他形式的能量，可选的，电压生成电路10为能量转换电路，能量转换电路可以将其他类型的能量转换为电能。

示例的，电压生成电路10可以将热能、光能、动能机械能等转换为电能。

在一些实施例中，当电压生成电路10为能量转换电路时，电压生成电路10至少可以将一种类型的能量转换为电能。

示例的，电压生成电路10可以包括太阳能电池、热电发生器(TEG)、压电转换器、光电转换器等。

本申请实施例提供一种能量收集管理电路100，包括电压生成电路10、第一能量转换电路20、以及第二能量转换电路30。由于第一能量转换电路20可接收的第一电压阈值，小于第二能量转换电路30可接收的额第二电压阈值，且第二能量转换电路30的能量转换效率大于第一能量转换电路20的能量转换效率。因此，当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，可以将输入电压输入至第一能量转换电路20，以使收集能量值较低的能量；在此基础上，第一能量转换电路20具有电压放大功能，若放大后的第一电压大于或等于第二电压阈值，则可以将第一电压输入至第二能量转换电路30，以提高能量转换效率。或者，当输入电压大于或等于第二电压阈值时，可以直接将输入电压输入至第一能量转换电路20，以在确保可以手机能量的同时，提高能量转换效率。

如图7所示，能量收集管理电路100还包括开关控制电路60以及第一选择开关70，开关控制电路60的输入端与第二能量转换电路30电连接、输出端与第一选择开关70的控制端电连接，第一选择开关70的输入端与电压生成电路10电连接、输出端与第二能量转换电路30的输入端电连接。

如图8所示，第二能量转换电路30，还被配置当输入电压大于或等于第三电压阈值、小于第二电压阈值时，接收第一电压，并向开关控制电路60发送工作状态信息，第三电压阈值大于第一电压阈值。如图8所示，开关控制电路60，被配置为接收工作状态信息，并控制第一选择开关70将输入电压发送至第二能量转换电路30。

其中，第二能量转换电路30在接收到大于或等于第二电压阈值的第一电压后，处于启动状态，之后可以接收大于或等于第三电压阈值的电压，第三电压阈值大于第一电压阈值、小于第二电压阈值。

基于此，当输入电压大于或等于第三电压阈值时，第二能量转换电路30接收第一电压处于启动状态后，可以向开关控制电路60反馈当前的状态信息；开关控制电路60接收到状态信息，确定第二能量转换电路30处于启动状态后，可以控制与电压生成电路10电连接的第一开关选择电路60，将输入电压输入至第二能量转换电路30，第二能量转换电路30接收输入电压后，可以将输入电压放大为第三电压，之后将第三电压输入至集成电源管理电路40。这样一来，可以充分利用第二能量转换电路30，提高能量转换效率。

或者，如图9所示，当输入电压大于或等于第二电压阈值时，开关控制电路60控制第一选择开关70将输入电压发送至第二能量转换电路30。

其中，当输入电压大于或等于第二电压阈值时，电压生成电路10可以通过第一选择开关70向第二能量转换电路30输入输入电压，此过程中，开关控制电路60控制第一开关选择电路70将输入电压输入至第二能量转换电路30，第二能量转换电路30接收输入电压后，可以将输入电压放大为第三电压，之后将第三电压输入至集成电源管理电路40。

或者，如图10所示，第一选择开关70的输出端还与第一能量转换电路20的输入端电连接。当输入电压大于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，开关控制电路60控制第一选择开关将输入电压发送至第一能量转换电路20。

其中，当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，电压生成电路10可以通过第一选择开关70向第一能量转换电路20输入输入电压，此过程中，开关控制电路60控制第一开关选择电路70将输入电压输入至第一能量转换电路20，第一能量转换电路20接收输入电压后，可以将输入电压放大为第一电压，之后根据第一电压的大小，确定将第一电压输入至集成电源管理电路40或者第二能量转换电路30。

在一些实施例中，如图8所示，不对第一选择开关70的具体结构进行限定，第一选择开关70至少包括两个输出端，第一选择开关70的一个输出端与第一能量转换电路20的输入端电连接、另一个输出端与第二能量转换电路30的输入端电连接。

本申请实施例中，能量收集管理电路100还可以包括开关控制电路60以及第一选择开关70，第一能量转换电路20以及第二能量转换电路30可以与电压生成电路10的同一输出端电连接，利用开关控制电路60以及第一选择开关70，即可实现将输入电压输入至第一能量转换电路20或第二能量转换电路30。

可选的，参考图2，第一选择开关70，还被配置为当输入电压大于或等于第三电压阈值、小于第四电压阈值，且第一电压大于或等于第二电压阈值时，将输入电压输入至第一能量转换电路20，第四电压阈值大于第三电压阈值、小于第二电压阈值。参考图3，第一选择开关70，还被配置为当输入电压大于或等于第四电压阈值、小于第二电压阈值，且第一电压大于或等于第二电压阈值时，将输入电压输入至第二能量转换电路30。

假设第二能量转换电路30的能量转换效率在第四电压阈值处出现转折，当输入至第二能量转换电路30的电压大于或等于第一电压阈值以及第三电压阈值、小于第四电压阈值时，第二能量转换电路30的能量转换效率可能小于第一能量转换电路20的能量转换效率，此时，电压生成电路10通过第一选择开关70将输入电压输入至第一能量转换电路20。当输入至第二能量转换电路30的电压大于或等于第四电压阈值、小于第二电压阈值时，第二能量转换电路30的能量转换效率可能大于第一能量转换电路20的能量转换效率，此时，电压生成电路10通过第一选择开关70将输入电压输入至第二能量转换电路30。

这样一来，不论输入电压的取值如何，都可以最大程度转换输入电压，使输入电压得以利用。

可选的，如图8所示，能量收集管理电路100还包括第二选择开关80，第二选择开关80的控制端与开关控制电路60的输出端电连接、输入端与第一能量转换电路20的输出端电连接、输出端与集成电源管理电路40以及第二能量转换电路30的输入端电连接。

如图11所示，当第一电压大于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，开关控制电路60控制第二选择开关80将第一电压发送至集成电源管理电路40。

其中，当第一电压大于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，第一能量转换电路20可以通过第二选择开关80将第一电压输入至集成电源管理电路40，此过程中，开关控制电路60控制第二开关选择电路80将第一电压输入至集成电源管理电路40。

或者，如图12所示，当第一电压大于或等于第二电压阈值时，开关控制电路60控制第二选择开关80将第一电压发送至第二能量转换电路30。

其中，当第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路20可以通过第二选择开关80将第一电压输入至第二能量转换电路30，此过程中，开关控制电路60控制第二开关选择电路80将第一电压输入至第二能量转换电路30。

本申请实施例中，能量收集管理电路100还可以包括第二选择开关80，电源管理电路40或第二能量转换电路30可以与第一能量转换电路20的同一输出端电连接，利用开关控制电路60以及第二选择开关80，即可实现将输入电压输入至电源管理电路40或第二能量转换电路30。

可选的，如图5所示，第一能量转换电路20为集成变压器的DC/DC转换电路。集成变压器的DC/DC转换电路可以包括变压器21以及功率放大电路22，当第一电压小于第二电压时，集成变压器的DC/DC转换电路的工作过程包括：

集成变压器的DC/DC转换电路的输入端VIN接收输入电压，经变压器21放大后，成为放大N倍的交流电压，交流电压经节点a进行半波整流，一半电压经过功率放大电路22，对功率进行放大，并从节点b输出至集成电源管理电路40，以在负载需要时，向负载50供电。N大于1。

如图5和图13所示，负载50可以包括第一电压端(VLDD)51、电压存储模块(VSTORE)52、第二电压端(VOUT)53。其中，第一电压端51所需的电压值小于第二电压端53所需的电压值。因此，电源管理电路40中的电能的电压值达到第一电压端51所需的电压值后，可以先向第一电压端51供电；电源管理电路40中的电能的电压值达到第二电压端53所需的电压值后，可以同时向第二电压端53供电。在此基础上，若向第一电压端51以及第二电压端53供电的同时，电源管理电路40中的电能不断上升，还可以将剩下的电能存储在电压存储模块52中。当然，电源管理电路40还可以向其他负载50供电，本申请实施例对此不作限定。

其中，电源管理电路40可以包括控制电路41、第一晶体管42、以及第二晶体管43。若电源管理电路40向第二电压端53供电，则控制电路41控制第一晶体管42导通，从而使电源管理电路40中的电压通过第一晶体管42输入至第二电压端53。若电源管理电路40向电压存储模块52供电，则控制电路41控制第二晶体管43导通，从而使电源管理电路40中的电压通过第二晶体管43输入至电压存储模块52。

此外，交流电压经节点a进行半波整流后，另一半电压被损耗，例如对地放电。如图5所示，集成电源管理电路40可以是辅助电源(VAUX)。

本申请实施例中，集成变压器的DC/DC转换电路可以接收电压值较小的电能，因此可以将集成变压器的DC/DC转换电路作为本申请实施例的第一能量转换电路20。

可选的，如图6所示，第二能量转换电路30为集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路，集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路包括冷启动电路31，冷启动电路31的启动电压为第二电压阈值。在此基础上，集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路还包括最大功率点跟踪电路32以及升压电路(BOOST)33。当输入电压或第一电压大于或等于第二电压阈值时，集成变压器的DC/DC转换电路的工作过程包括：

集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路的输入端VIN接收输入电压或第一电压后，冷启动电路31启动，输入电压或第一电压经冷启动电路31放大，后将放大后的电压发送到升压电路33进一步放大，最后将放大的电压存储在电源管理电路40中。若冷启动电路31接收的实际电压值，小于输入端VIN接收到的输入电压或第一电压的电压值，则最大功率点跟踪电路32可以提高电路中的阻抗，以提高振荡器34的开关频率，进而提高升压电路33的升压转换效率。在此基础上，当冷启动电路31启动后，集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路后续可以接收大于或等于第三电压阈值的电压。

负载50可以包括电压存储模块52以及电池54。电源管理电路40可以根据电压存储模块52以及电池54对电压值的需求，向电压存储模块52以及电池54供电。

当然，电源管理电路40还可以向其他负载50供电，本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例中，可以利用最大功率点跟踪电路32，提高集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路的能量转换效率，因此可以将集成最大功率点跟踪电路作为本申请实施例的第二能量转换电路30。

如图14所示，本申请实施例还提供一种能量收集管理方法，包括：

S110、电压生成电路10产生输入电压。

在一些实施例中，电压生成电路10可以收集电能，并将收集的电能以输入电压的形式输入到第一能量转换电路20或第二能量转换电路30。

在此基础上，电压生成电路10还可以收集除电能以外的其他形式的能量，可选的，电压生成电路10为能量转换电路，能量转换电路可以将其他类型的能量转换为电能。

示例的，电压生成电路10可以将热能、光能、动能机械能等转换为电能。

在一些实施例中，当电压生成电路10为能量转换电路时，电压生成电路10至少可以将一种类型的能量转换为电能。

示例的，电压生成电路10可以包括太阳能电池、热电发生器、压电转换器、光电转换器等。

S120、当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，第一能量转换电路接收输入电压，放大后以第一电压输出，当第一电压小于第二电压阈值时，第一能量转换电路将第一电压输入至集成电源管理电路。

如图2所示，当输入电压大于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，可以将输入电压输入至第一能量转换电路20，第一能量转换电路20接收输入电压后，可以将输入电压放大为第一电压。当第一能量转换电路20输出的第一电压仍小于第二电压阈值时，第一能量转换电路20将第一电压输入至集成电源管理电路40。

在一些实施例中，集成电源管理电路40的输出端可以与至少一个负载电连接，集成电源管理电路40接收到第一电压、或第二电压、或第三电压后，可以将第一电压、或第二电压、或第三电压存储起来，在负载需要时，集成电源管理电路40可以根据负载所需的电压值，向负载输入所需的电压值。其中，负载可以是电池、主控电路、射频电路、驱动电路等等。

示例的，集成电源管理电路40可以向主控电路的一个引脚输入3.2V的电压，向电池输入5.6V电压。

在一些实施例中，第一电压阈值的取值与第一能量转换电路20的具体电路有关，第二电压阈值的取值与第二能量转换电路30的具体电路有关，本申请实施例不对第一电压阈值以及第二电压阈值的取值作特殊限定。

S130、当第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路将第一电压输入至第二能量转换电路，第二能量转换电路接收第一电压，放大后以第二电压输入至集成电源管理电路，第二能量转换电路的能量转换效率大于第一能量转换电路的能量转换效率。

如图3所示，当从第一能量转换电路20输出的第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路20将第一电压输入至第二能量转换电路30，第二能量转换电路30接收第一电压后，可以将第一电压放大为第二电压，之后将第二电压输入至集成电源管理电路40。

在一些实施例中，第一能量转换电路20以及第二能量转换电路30的能量转换效率，是指：第一能量转换电路20或第二能量转换电路30接收输入电压之后，通过电压放大、电压收集、电压输出至负载等过程，实际可利用的电压与输入电压的比值。其中，电压放大的过程，可以是提高功率的过程。

在一些实施例中，不对第一能量转换电路20的具体电路，以及第二能量转换电路30的具体电路进行限定，只要第一能量转换电路20可接收的第一电压阈值，小于第二能量转换电路30可接收的第二电压阈值，且第二能量转换电路30的能量转换效率，大于第一能量转换电路20的能量转换效率即可。

示例的，如图5所示，第一能量转换电路20可以是集成变压器的DC/DC转换电路，如图6所示，第二能量转换电路30可以是集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路。

S140、当输入电压大于或等于第二电压阈值时，第二能量转换电路接收输入电压，放大后以第三电压输入至集成电源管理电路。

如图4所示，当输入电压大于或等于第二电压阈值时，可以将输入电压输入至第二能量转换电路30，第二能量转换电路30接收输入电压后可以将输入电压放大为第三电压，之后将第三电压输入至集成电源管理电路40。

本申请实施例提供一种能量收集管理方法，由于第一能量转换电路20可接收的第一电压阈值，小于第二能量转换电路30可接收的额第二电压阈值，且第二能量转换电路30的能量转换效率大于第一能量转换电路20的能量转换效率。因此，当输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，可以将输入电压输入至第一能量转换电路20，以使收集能量值较低的能量；在此基础上，第一能量转换电路20具有电压放大功能，若放大后的第一电压大于或等于第二电压阈值，则可以将第一电压输入至第二能量转换电路30，以提高能量转换效率。或者，当输入电压大于或等于第二电压阈值时，可以直接将输入电压输入至第一能量转换电路20，以在确保可以手机能量的同时，提高能量转换效率。

可选的，如图15所示，能量收集管理方法还包括：

S131、当输入电压大于或等于第三电压阈值、小于第二电压阈值时，第二能量转换电路30接收第一电压，并向开关控制电路60发送工作状态信息，第三电压阈值大于第一电压阈值。

S132、开关控制电路60接收工作状态信息，并控制第一选择开关70将输入电压发送至第二能量转换电路30。

如图8所示，第二能量转换电路30，还被配置当输入电压大于或等于第三电压阈值、小于第二电压阈值时，接收第一电压，并向开关控制电路60发送工作状态信息，第三电压阈值大于第一电压阈值。如图8所示，开关控制电路60，被配置为接收工作状态信息，并控制第一选择开关70将输入电压发送至第二能量转换电路30。

其中，第二能量转换电路30在接收到大于或等于第二电压阈值的第一电压后，处于启动状态，之后可以接收大于或等于第三电压阈值的电压，第三电压阈值大于第一电压阈值、小于第二电压阈值。

基于此，当输入电压大于或等于第三电压阈值时，第二能量转换电路30接收第一电压处于启动状态后，可以向开关控制电路60反馈当前的状态信息；开关控制电路60接收到状态信息，确定第二能量转换电路30处于启动状态后，可以控制与电压生成电路10电连接的第一开关选择电路60，将输入电压输入至第二能量转换电路30，第二能量转换电路30接收输入电压后，可以将输入电压放大为第三电压，之后将第三电压输入至集成电源管理电路40。

本申请实施例中，在第二能量转换电路30开启后，由于其后续可接收第三电压阈值的电压，且第三电压阈值小于第二电压阈值，因此，在第二能量转换电路30开启后，若输入电压大于第三电压阈值，则可以将输入电压输入至第二能量转换电路30，以充分利用第二能量转换电路30，提高能量转换效率。

可选的，参考图2，当第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路20将第一电压输入至第二能量转换电路30，包括：当输入电压大于或等于第四电压阈值、小于第二电压阈值，且第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路20将第一电压输入至第二能量转换电路30，第四电压阈值大于第三电压阈值、小于第二电压阈值。

假设第二能量转换电路30的能量转换效率在第四电压阈值处出现转折，当输入至第二能量转换电路30的电压大于或等于第一电压阈值以及第三电压阈值、小于第四电压阈值时，第二能量转换电路30的能量转换效率可能小于第一能量转换电路20的能量转换效率，此时，电压生成电路10通过第一选择开关70将输入电压输入至第一能量转换电路20。当输入至第二能量转换电路30的电压大于或等于第四电压阈值、小于第二电压阈值时，第二能量转换电路30的能量转换效率可能大于第一能量转换电路20的能量转换效率，此时，电压生成电路10通过第一选择开关70将输入电压输入至第二能量转换电路30。

这样一来，不论输入电压的取值如何，都可以最大程度转换输入电压，使输入电压得以利用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种能量收集管理电路，其特征在于，包括：

电压生成电路，被配置为产生输入电压；

第一能量转换电路，被配置为当所述输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，接收所述输入电压，放大后以第一电压输出，当所述第一电压小于第二电压阈值时，将所述第一电压输入至集成电源管理电路；

第二能量转换电路，被配置为当所述第一电压大于或等于第二电压阈值时，接收所述第一电压，放大后以第二电压输入至所述集成电源管理电路，所述第二能量转换电路的能量转换效率大于所述第一能量转换电路的能量转换效率；

所述第二能量转换电路，还被配置为当所述输入电压大于或等于所述第二电压阈值时，接收所述输入电压，放大后以第三电压输入至所述集成电源管理电路。

2.根据权利要求1所述的能量收集管理电路，其特征在于，所述能量收集管理电路还包括开关控制电路以及第一选择开关，所述开关控制电路的输入端与所述第二能量转换电路电连接、输出端与所述第一选择开关的控制端电连接，所述第一选择开关的输入端与所述电压生成电路电连接、输出端与所述第二能量转换电路的输入端电连接；

所述第二能量转换电路，还被配置当所述输入电压大于或等于第三电压阈值、小于所述第二电压阈值时，接收所述第一电压，并向所述开关控制电路发送工作状态信息，所述第三电压阈值大于所述第一电压阈值；

所述开关控制电路，被配置为接收所述工作状态信息，并控制所述第一选择开关将所述输入电压发送至所述第二能量转换电路。

3.根据权利要求2所述的能量收集管理电路，其特征在于，所述第一选择开关，还被配置为当所述输入电压大于或等于所述第三电压阈值、小于第四电压阈值，且所述第一电压大于或等于所述第二电压阈值时，将所述输入电压输入至所述第一能量转换电路，所述第四电压阈值大于所述第三电压阈值、小于所述第二电压阈值；

所述第一选择开关，还被配置为当所述输入电压大于或等于所述第四电压阈值、小于所述第二电压阈值，且所述第一电压大于或等于所述第二电压阈值时，将所述输入电压输入至所述第二能量转换电路。

4.根据权利要求2所述的能量收集管理电路，其特征在于，当所述输入电压大于或等于所述第二电压阈值时，所述开关控制电路控制所述第一选择开关将所述输入电压发送至所述第二能量转换电路。

5.根据权利要求2所述的能量收集管理电路，其特征在于，所述第一选择开关的输出端还与所述第一能量转换电路的输入端电连接；

当所述输入电压大于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，所述开关控制电路控制所述第一选择开关将所述输入电压发送至所述第一能量转换电路。

6.根据权利要求2-5任一项所述的能量收集管理电路，其特征在于，所述能量收集管理电路还包括第二选择开关，所述第二选择开关的控制端与所述开关控制电路的输出端电连接、输入端与所述第一能量转换电路的输出端电连接、输出端与所述集成电源管理电路以及所述第二能量转换电路的输入端电连接；

当所述第一电压大于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，所述开关控制电路控制所述第二选择开关将所述第一电压发送至集成电源管理电路；

当所述第一电压大于或等于第二电压阈值时，所述开关控制电路控制所述第二选择开关将所述第一电压发送至所述第二能量转换电路。

7.根据权利要求1-5任一项所述的能量收集管理电路，其特征在于，所述第一能量转换电路为集成变压器的DC/DC转换电路；所述第二能量转换电路为集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路，所述集成最大功率点跟踪电路的DC/DC转换电路包括冷启动电路，所述冷启动电路的启动电压为所述第二电压阈值。

8.根据权利要求1-5任一项所述的能量收集管理电路，其特征在于，所述电压生成电路为能量转换电路，所述能量转换电路被配置为将其他形式的能量转换成电能。

9.一种能量收集管理方法，其特征在于，包括：

电压生成电路产生输入电压；

当所述输入电压大于或等于第一电压阈值、小于第二电压阈值时，第一能量转换电路接收所述输入电压，放大后以第一电压输出，当所述第一电压小于第二电压阈值时，第一能量转换电路将所述第一电压输入至集成电源管理电路；

当所述第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路将所述第一电压输入至第二能量转换电路，所述第二能量转换电路接收所述第一电压，放大后以第二电压输入至所述集成电源管理电路，所述第二能量转换电路的能量转换效率大于所述第一能量转换电路的能量转换效率；

当所述输入电压大于或等于所述第二电压阈值时，所述第二能量转换电路接收所述输入电压，放大后以第三电压输入至所述集成电源管理电路。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述输入电压大于或等于第三电压阈值、小于所述第二电压阈值时，所述第二能量转换电路接收所述第一电压，并向开关控制电路发送工作状态信息，所述第三电压阈值大于所述第一电压阈值；

所述开关控制电路接收所述工作状态信息，并控制第一选择开关将所述输入电压发送至所述第二能量转换电路。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述当所述第一电压大于或等于第二电压阈值时，第一能量转换电路将所述第一电压输入至第二能量转换电路，包括：

当所述输入电压大于或等于第四电压阈值、小于所述第二电压阈值，且所述第一电压大于或等于所述第二电压阈值时，第一能量转换电路将所述第一电压输入至所述第二能量转换电路，所述第四电压阈值大于所述第三电压阈值、小于所述第二电压阈值。

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