CN206060339U - 一种能量收集与存储装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种能量收集转换装置，包括太阳能电池和与所述太阳能电池电连接的电源管理电路，所述电源管理电路包括电连接的升压芯片和储能元件，所述升压芯片电连接一储能元件和负载供电保护电路，所述电源管理电路包括负载电源输出端和负载电源电压监控端，所述负载供电保护电路与所述负载电源输出端和所述负载电源电压监控端电连接。本实用新型实现太阳能电池的供电能量有效收集和储存，运用本实用新型，使得太阳能通过太阳能电池在各种光强下对微电子产品供电的低成本技术方案成为现实，具有十分高的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，更具体地，涉及一种光能量收集与储存装置。
背景技术
现阶段一次性使用电池被大量应用于各种电子产品中，造成一定程度的环境问题。同时，在环保的新能源领域，大部分均采用电站形式进行连网发电。因此，在电子产品节能环保这块，几乎是处于空白状况。对于大部分电子产品，采用的电池面积较小，因此通常采用单个电池进行供电。但是单节太阳能电池的输出电压仅为0.5-1V左右，而且随着电能的而消耗和光照强度的降低，终端电压会下降，导致太阳能电池不能连续不间断的进行供电。因此如何实现如此低电源电压情况下系统供电的稳定性和安全性，是一个亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种能量收集与储存装置，即使在微弱的光照下也能实现几微瓦的太阳能电池的供电能量有效收集和储存，运用本实用新型，使得任何场景下通过太阳能电池对微电子产品供电的环保、低成本技术方案成为现实，具有十分高的应用价值。
本实用新型提供了一种能量收集与储存装置，包括太阳能电池和与所述太阳能电池电连接的电源管理电路，所述电源管理电路包括电连接的升压芯片和储能元件，所述升压芯片电连接一储能元件和负载供电保护电路，所述电源管理电路包括负载电源输出端和负载电源电压监控端，所述负载供电保护电路与所述负载电源输出端和所述负载电源电压监控端电连接。
可选地，所述升压芯片包括BQ25504、BQ25505或BQ25570芯片。
可选地，所述太阳能电池通过一电感元件与所述升压芯片的升压储能引脚连接，所述升压芯片的负载输出引脚与所述负载电源输出端连接，所述储能元件与所述升压芯片的电池输入引脚连接。
可选地，所述负载输出引脚电连接有用于滤出电源纹波的电容元件。
可选地，所述负载电源电压监控端包括负载输出控制引脚、用于监测储能元件状态的第一电源监测脚、用于监测储能元件过压的第二监测脚和用于监测储能元件欠压的第三监测脚，所述负载供电保护电路包括电连接的PMOS管和NMOS管，所述NMOS管的栅极与所述负载输出控制引脚电连接，所述NMOS管的漏极与所述PMOS管的栅极电连接，所述PMOS管的漏极用于与外部负载电连接。
可选地，所述升压芯片包括偏置电压输出引脚，所述偏执电压输出引脚与过压检测电阻组、欠压检测电阻组和电池状态检测电阻组电连接。
可选地，所述过压检测电阻组包括串接的第一电阻和第二电阻，所述第二监测脚与第一电阻和所述第二电阻的串接端电连接，所述欠压检测电阻组包括串接的第三电阻和第四电阻，所述第三监测脚与所述第三电阻和所述第四电阻的串接端电连接，电池状态检测电阻组包括串接的第五电阻、第六电阻和第七电阻，第一电源监测脚包括高阈值电压状态监测引脚和低阈值电压状态监测，所述第五电阻和所述第六电阻的串接端与所述高阈值电压状态监测引脚电连接，所述第六电阻和第七电阻的串接端与所述低阈值电压状态监测引脚电连接。
可选地，所述太阳能电池包括染料敏化太阳能电池、晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和量子点电池中的一种或多种。
本实用新型的有益效果：
本实用新型能量收集与储存装置，可通过电源管理电路对太阳能电池的超低电源电压进行升压放大后，再驱动负载电路，即使供电电压低至0.1V，也能实现太阳能电池的供电能量有效收集，运用本实用新型，使得各种场景下在室内通过太阳能电池对微电子产品持续不间断供电的环保低成本技术方案成为现实，具有十分高的应用价值，填补了太阳能电池在弱光领域电子产品中应用的技术空白。使其在任何场景下持续对电子产品供电，免去不环保的一次性电池。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型实施例能量收集与储存装置的系统架构示意图。
附图标记：
10、太阳能电池；20、储能元件；30、升压芯片；31、负载输出控制引脚；32、低阈值电压状态监测引脚；33、高阈值电压状态监测引脚；34、第三监测脚；35、偏置电压输出引脚；36、第二监测脚；40、负载供电保护电路；41、PMOS管；42、NMOS管；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参照图1，本实用新型实施例提供了一种能量收集与储存装置，包括太阳能电池10和与所述太阳能电池10电连接的电源管理电路，所述电源管理电路包括电连接的升压芯片30和储能元件20，所述升压芯片30电连接一储能元件20和负载供电保护电路40，所述电源管理电路包括负载电源输出端和负载电源电压监控端，所述负载供电保护电路40与所述负载电源输出端和所述负载电源电压监控端电连接。
本实用新型能量收集与储存装置，可通过电源管理电路对单个太阳能电池10的超低电源电压进行升压放大后，再驱动负载电路，即使供电电压低至0.1V，也能实现太阳能电池10的供电能量有效收集，运用本实用新型，使得在任何场景下通过太阳能电池对微电子产品持续不间断供电的环保低成本技术方案成为现实，具有十分高的应用价值。
可选地，所述升压芯片30包括BQ25504、BQ25505或BQ25570芯片。本实用新型实施例采用的是纳米级功耗能量收集应用的BQ255系列高效升压芯片，BQ255系列芯片是用于毫微瓦能量收集和管理应用的高效升压IC芯片，可实现超低的330nA静态电流,低至80mV的电源输入的采集能量。
可选地，所述太阳能电池10通过一电感元件与所述升压芯片30的升压储能引脚连接，所述升压芯片30的负载输出引脚与所述负载电源输出端连接，所述储能元件20与所述升压芯片30的电池输入引脚连接。储能元件20包括储能电池。
可选地，所述负载输出引脚电连接有用于滤出电源纹波的电容元件。
可选地，所述负载电源电压监控端包括负载输出控制引脚31、用于监测储能元件20状态的第一电源监测脚、用于监测储能元件20过压的第二监测脚36和用于监测储能元件20欠压的第三监测脚34，所述负载供电保护电路40包括电连接的PMOS管41和NMOS管42，所述NMOS管42的栅极与所述负载输出控制引脚31电连接，所述NMOS管42的漏极与所述PMOS管41的栅极电连接，所述PMOS管41的漏极用于与外部负载电连接。
可选地，所述升压芯片30包括偏置电压输出引脚35，所述偏执电压输出引脚与过压检测电阻组、欠压检测电阻组和电池状态检测电阻组电连接。
可选地，所述过压检测电阻组包括串接的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第二监测脚36与第一电阻R1和所述第二电阻R2的串接端电连接，所述欠压检测电阻组包括串接的第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三监测脚34与所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的串接端电连接，电池状态检测电阻组包括串接的第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第一电源监测脚包括高阈值电压状态监测引脚和低阈值电压状态监测，所述第五电阻R5和所述第六电阻R6的串接端与所述高阈值电压状态监测引脚电连接，所述第六电阻R6和第七电阻R7的串接端与所述低阈值电压状态监测引脚电连接。
本实用新型优选实施例可根据实际的电压需求，设定各个电阻的阻值，以得到对应的阈值电压，例如，单节太阳能电池，其输出是0.5-0.6V，当电池电压低于电池状态电压阀值时，升压芯片30的负载输出控制引脚31输出低电平，NMOS管42截止，PMOS管41也截止，装置停止对负载供电；当太阳能对太阳能电池充电，电池电压高于电池状态电压阀值时，升压芯片30的负载输出控制引脚31输出高电平，此时NMOS管42导通，PMOS管41也导通，装置可以对负载供电，直到电池电压降为电池状态电压阀值为止。这样整个装置就可以根据客户的需求，直接将太阳能电池收集的能量转换成客户所需的能量需求。
其中，所述太阳能电池20包括染料敏化太阳能电池、晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和量子点电池中的一种或多种。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种能量收集与储存装置，其特征在于：包括太阳能电池(10)和与所述太阳能电池(10)电连接的电源管理电路，所述电源管理电路包括电连接的升压芯片(30)和储能元件(20)，所述升压芯片(30)电连接一储能元件(20)和负载供电保护电路(40)，所述电源管理电路包括负载电源输出端和负载电源电压监控端，所述负载供电保护电路(40)与所述负载电源输出端和所述负载电源电压监控端电连接。
2.根据权利要求1所述的能量收集与储存装置，其特征在于：所述升压芯片(30)包括BQ25504、BQ25505或BQ25570芯片。
3.根据权利要求2所述的能量收集与储存装置，其特征在于：所述太阳能电池(10)通过一电感元件与所述升压芯片(30)的升压储能引脚连接，所述升压芯片(30)的负载输出引脚与所述负载电源输出端连接，所述储能元件(20)与所述升压芯片(30)的电池输入引脚连接。
4.根据权利要求3所述的能量收集与储存装置，其特征在于：所述负载输出引脚电连接有用于滤出电源纹波的电容元件。
5.根据权利要求2所述的能量收集与储存装置，其特征在于：所述负载电源电压监控端包括负载输出控制引脚(31)、用于监测储能元件(20)状态的第一电源监测脚、用于监测储能元件(20)过压的第二监测脚(36)和用于监测储能元件(20)欠压的第三监测脚(34)，所述负载供电保护电路(40)包括电连接的PMOS管(41)和NMOS管(42)，所述NMOS管(42)的栅极与所述负载输出控制引脚(31)电连接，所述NMOS管(42)的漏极与所述PMOS管(41)的栅极电连接，所述PMOS管(41)的漏极用于与外部负载电连接。
6.根据权利要求5所述的能量收集与储存装置，其特征在于：所述升压芯片(30)包括偏置电压输出引脚(35)，所述偏执电压输出引脚与过压检测电阻组、欠压检测电阻组和电池状态检测电阻组电连接。
7.根据权利要求6所述的能量收集与储存装置，其特征在于：所述过 压检测电阻组包括串接的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，所述第二监测脚(36)与第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)的串接端电连接，所述欠压检测电阻组包括串接的第三电阻(R3)和第四电阻(R4)，所述第三监测脚(34)与所述第三电阻(R3)和所述第四电阻(R4)的串接端电连接，电池状态检测电阻组包括串接的第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)，第一电源监测脚包括高阈值电压状态监测引脚(33)和低阈值电压状态监测，所述第五电阻(R5)和所述第六电阻(R6)的串接端与所述高阈值电压状态监测引脚(33)电连接，所述第六电阻(R6)和第七电阻(R7)的串接端与所述低阈值电压状态监测引脚(32)电连接。
8.根据权利要求1至7任一所述的能量收集与储存装置，其特征在于：所述太阳能电池(10)包括染料敏化太阳能电池、晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和量子点电池中的一种或多种。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110138103A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-16 | 电子科技大学 | 一种基于三频段整流天线的射频微能量采集装置 |
| CN110622389A (zh) * | 2017-05-17 | 2019-12-27 | 三星电子株式会社 | 用于从至少一个电源收集电力的电子设备及其操作方法 |
| CN110676951A (zh) * | 2019-09-05 | 2020-01-10 | 宁波大学 | 基于环境射频能量采集的自供电系统 |
| CN111694180A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-22 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示面板及显示装置 |
| WO2020252723A1 (zh) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 武文静 | 一种可再生能源采集方法、装置及控制器 |
| US11451084B2 (en) | 2017-05-17 | 2022-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device for harvesting power from at least one power source and method for operating the same |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110622389A (zh) * | 2017-05-17 | 2019-12-27 | 三星电子株式会社 | 用于从至少一个电源收集电力的电子设备及其操作方法 |
| CN110622389B (zh) * | 2017-05-17 | 2022-06-10 | 三星电子株式会社 | 用于从至少一个电源收集电力的电子设备及其操作方法 |
| US11451084B2 (en) | 2017-05-17 | 2022-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device for harvesting power from at least one power source and method for operating the same |
| CN110138103A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-16 | 电子科技大学 | 一种基于三频段整流天线的射频微能量采集装置 |
| WO2020252723A1 (zh) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 武文静 | 一种可再生能源采集方法、装置及控制器 |
| CN110676951A (zh) * | 2019-09-05 | 2020-01-10 | 宁波大学 | 基于环境射频能量采集的自供电系统 |
| CN110676951B (zh) * | 2019-09-05 | 2023-03-03 | 宁波大学 | 基于环境射频能量采集的自供电系统 |
| CN111694180A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-22 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示面板及显示装置 |
| US12010894B2 (en) | 2020-06-16 | 2024-06-11 | Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Display panel and display device |
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