CN217085925U - 能量采集系统芯片及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种能量采集系统芯片及终端设备，通过能量采集输入电路采集能量，以及根据信号分析的结果调整采集策略；微控制器管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；能量输出管理电路根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值时，触发微控制器启动所述射频收发模块；射频收发模块进行数无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信，如此，能够实现终端设备无能耗待机和自供电，微功耗工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种能量采集系统芯片及终端设备。
背景技术
现有的无电池能量采集系统芯片，有许多不足的地方，比如整流，自身功耗都难以满足微弱能量的采集场景的使用，导致在使用过程中，可靠性不好，能量输出低，能量输出低导致产品无法正常使用。
发明内容
本实用新型实施例提供一种能量采集系统芯片及终端设备，能够实现终端设备无能耗待机和自供电，微功耗地工作。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种能量采集系统芯片，
所述能量采集系统芯片包括能量采集输入电路、能量输出管理电路、微控制器和射频收发模块，所述能量采集输入电路、能量输出管理电路、射频收发模块分别连接所述微控制器；其中，
所述能量采集输入电路，用于采集能量，所述采集输入电路包括至少一个采集电路，所述至少一个采集电路能够配置不同工作模式；
所述微控制器，用于管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；
所述能量输出管理电路，用于根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值时，触发微控制器启动所述射频收发模块；
所述射频收发模块，用于无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信。
可选地，所述能量采集输入电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；其中，
所述第一二极管的负极、所述第一MOS管、所述第三二极管的负极、所述第三MOS管的漏极连接电源电压端；
所述第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极、所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接；
所述第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极、所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接；
所述第二MOS管的源极、所述第二二极管、所述第四MOS管的源极和所述第四二极管的正极接地。
可选地，所述能量输出管理电路包括第五MOS管和第六MOS管，其中，
所述第五MOS管的漏极连接电源电压端；所述第五MOS管的源极和第六MOS管的漏极连接电压输出端；所述第五MOS管的栅极连接正极输入端，所述第六MOS管的栅极连接负极输入端；所述第六MOS管的源极接地。
本实用新型实施例的第二方面提供了一种终端设备，包括如第一方面所述的能量采集系统芯片、传感器电路和储能模块；
所述采集系统芯片与所述传感器电路、储能模块连接；所述能量采集系统芯片包括能量采集输入电路、能量输出管理电路、微控制器和射频收发模块，所述能量采集输入电路、能量输出管理电路、射频收发模块分别连接所述微控制器；其中，
所述传感器电路用于采集传感器数据；
所述能量采集输入电路，用于采集能量，所述采集输入电路包括至少一个采集电路，所述至少一个采集电路能够配置不同工作模式；
所述微控制器，用于管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；根据所述传感器数据进行数据采集控制；
所述能量输出管理电路，用于根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值，触发微控制器，以启动所述射频收发模块；
所述射频收发模块，用于进行无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信；
所述储能模块，用于储存采集的能量，并对所述终端设备提供电量。
可选地，所述能量采集输入电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；其中，
所述第一二极管的负极、所述第一MOS管、所述第三二极管的负极、所述第三MOS管的漏极连接电源电压端；
所述第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极、所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接；
所述第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极、所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接；
所述第二MOS管的源极、所述第二二极管、所述第四MOS管的源极和所述第四二极管的正极接地。
可选地，所述能量输出管理电路包括第五MOS管和第六MOS管，其中，
所述第五MOS管的漏极连接电源电压端；所述第五MOS管的源极和第六MOS管的漏极连接电压输出端；所述第五MOS管的栅极连接正极输入端，所述第六MOS管的栅极连接负极输入端；所述第六MOS管的源极接地。
可选地，所述射频收发模块包括无线发射芯片、第一电容、第二电容、第一电感和第一天线；其中，
所述第一电容的第一端连接所述第一天线；
所述第一电容的第二端、所述第一电感的第一端连接所述无线发射芯片的射频振荡器端口RFO；
所述第一电感的第二端、所述第二电容的第一端连接所述无线发射芯片的芯片工作电压端口VDO连接；
所述第二电容的第二端接地。
可选地，所述射频收发模块还包括晶振电路，所述晶振电路的第一引脚与所述无线发射芯片的外部振荡器端口XTAL连接；所述晶振电路的第二引脚、第三引脚和第四引脚接地。
可选地，所述传感器电路包括至少一个按键和至少一个按键检测端口；所述按键检测端口与所述按键连接，所述按键检测端口用于检测按键键值；所述按键检测端口连接所述无线发射芯片的压电传感器端口；
所述储能模块包括储能电容和/或至少一节电池。
可选地，所述传感器电路包括以下至少一种传感器：电磁传感器、压电传感器、光电传感器。
实施本实用新型实施例，具有至少如下有益效果：
可以看出，通过本实用新型实施例中的能量采集系统芯片及终端设备，包括能量采集输入电路、能量输出管理电路、微控制器和射频收发模块，能量采集输入电路、能量输出管理电路、射频收发模块分别连接微控制器；能量采集输入电路采集能量；微控制器管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；能量输出管理电路根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值时，触发微控制器启动所述射频收发模块；射频收发模块进行数无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信，如此，能够实现终端设备无能耗待机和自供电，微功耗工作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种能量采集系统芯片的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种能量采集输入电路的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种半桥式，半同步整流的方式简化示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种能量输出管理电路的示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的一种终端设备中的部分电路的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种能量采集系统芯片的结构示意图，所述能量采集系统芯片(System on Chip，SOC)包括能量采集输入电路、能量输出管理电路、微控制器和射频收发模块，所述能量采集输入电路、能量输出管理电路、射频收发模块分别连接所述微控制器；其中，
所述能量采集输入电路，用于采集能量，所述采集输入电路包括至少一个采集电路，所述至少一个采集电路能够配置不同工作模式；
所述微控制器，用于管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；
所述能量输出管理电路，用于根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值时，触发微控制器启动所述射频收发模块；
所述射频收发模块，用于无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信。
本实用新型实施例可应用于家电、灯光、遥控器、物联网或户外环境监控等应用领域，能量采集系统芯片可以应用于遥控器或其他产品形态的终端设备，例如，遥控器可包括按键，用户可通过遥控器的按键向与遥控器进行无线连接的外部设备发送控制指令，外部设备例如可以为家电设备、户外环境的监控设备等等，本实用新型不做限制。
本实用新型的能量采集系统芯片能够采集微弱的能量，比如磁动能/压电按压时产生的电能，把电能收集到储能电容或电池里，然后驱动能量采集系统芯片里面的射频收发模块，把按键数据或者传感器数据发射出去，和外部设备进行数据交互。
能量采集系统芯片也可以通过软件配置，实现对微弱太阳能的(<20ma)的能量采集，并实现对电池的充放电进行管理。通过应用在遥控器等终端设备中，可以实现长期，永久性使用工作的物联网的终端设备。
其中，储能模块可以包括储能电容和/或至少一节电池。
具体实施中，能量采集输入电路用于启动微控制器，控制射频收发模块的电源；微控制器在启动后，配置能量采集输入电路和能量输出管理电路；能量输出管理电路根据配置参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值，触发微控制器；所述微控制器启动射频收发模块，将要发射的信息通过射频收发模块发射出去。
其中，能量采集系统芯片可集成多路能量源进行能量采集。
其中，能量采集输入电路可以进行电信号整流，信号分析和采集，根据信号分析的结果调整采集策略。能量采集输入电路可包括电压转换器和至少一个电压比较器，电压转换器可用于实现信号从AC到DC的转换；电压比较器的功耗小于预设功耗阈值，可实现超微功耗的电压比较器。超微功耗的电压比较器可监控储能电容或电池中储存电能的多少上电后电压比较器可比较储能电容或电池的电压值是否大于指定电压阈值。
能量采集系统芯片进行能量采集的频率、密度可以根据输入输出进行单独优化调节。
所述能量输出管理电路将采集到的能量转换成电压信号；控制所述射频收发模块的电源。
可选地，所述能量输出管理电路与所述射频收发模块连接。
可选地，所述能量输出管理电路与所述能量采集输入电路连接。
可选地，请参阅图2，图2是本实用新型实施例提供的一种能量采集输入电路的示意图，所述能量采集输入电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4；其中，
所述第一二极管的负极、所述第一MOS管、所述第三二极管的负极、所述第三MOS管的漏极连接电源电压端；
所述第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极、所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接；
所述第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极、所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接；
所述第二MOS管的源极、所述第二二极管、所述第四MOS管的源极和所述第四二极管的正极接地。
其中，通过二极管和四个MOS管构成桥式和同步整流自由转换的能量采集输入电路，可实现AC到DC的转换，能量采集的开关等，配合能量采集系统芯片的同步检测，控制PWM信号就可以实现对微弱交流，直流能量的采集，电能转换等功能。
其中，可以使用二极管实现桥式整流，或者半桥式，半同步整流的方式，实现整流，PWM采集，防反灌等功能。使用同步整流，PWM采集的方式。请参阅图3，图3是本实用新型实施例提供的一种半桥式，半同步整流的方式简化示意图，其中，两个二极管和两个MOS管构形成半桥式，半同步整流桥。
PWM采集的方式可配合不同自身耗损的电路，在输入能量的能级大小不一样时，尽可能的提高有效采集能量比值，就需要尽量减低SOC自身的耗损，采集尽可能多得能量给系统所使用。二极管桥式整流时，能量采集系统芯片本身基本处在不运行状态，能量采集系统芯片基本不消耗能量，是线性采集的，二极管有固有的压降，所以比较适合小能量，较高电压时能量的采集。
半桥式，半同步整流的方式，需要能量采集系统芯片分时检测交流的极性，能量采集系统芯片就会消耗多一点点功耗。比较适合小-中能量，较高电压时的能量的采集。
同步整流时基本能量采集系统芯片是处在较块的运行状态，需要鉴别输入电能的极性，电能的多少来实现整流和防止电能倒灌。同时根据输入电能的多少，启动PWM，非线性采集输入的能量，实现能量转换的最大化。尽可能多收集输入能量。
可选地，请参阅图4，图4是本实用新型实施例提供的一种能量输出管理电路的示意图，所述能量输出管理电路包括第五MOS管M5和第六MOS管M6，其中，
所述第五MOS管的漏极连接电源电压端；所述第五MOS管的源极和第六MOS管的漏极连接电压输出端；所述第五MOS管的栅极连接正极输入端，所述第六MOS管的栅极连接负极输入端；所述第六MOS管的源极接地。
其中，能量输出管理电路能够配合微控制器MCU完成能量输出。
可以看出，通过能量采集输入电路采集能量；微控制器管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；能量输出管理电路根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值时，触发微控制器启动所述射频收发模块；射频收发模块进行数无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信，如此，能够实现终端设备无能耗待机和自供电，微功耗工作。
请参阅图5，图5是本实用新型实施例提供的一种终端设备的结构示意图，本实用新型实施例还提供一种终端设备，其中，所述终端设备包括能量采集系统芯片、传感器电路和储能模块；所述采集系统芯片与所述传感器电路、储能模块连接；所述能量采集系统芯片包括能量采集输入电路、能量输出管理电路、微控制器和射频收发模块，所述能量采集输入电路、能量输出管理电路、射频收发模块分别连接所述微控制器MCU；其中，
所述传感器电路用于采集传感器数据；
所述能量采集输入电路，用于采集能量，所述采集输入电路包括至少一个采集电路，所述至少一个采集电路能够配置不同工作模式；
所述微控制器，用于管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；根据所述传感器数据进行数据采集控制；
所述能量输出管理电路，用于根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值，触发微控制器，以启动所述射频收发模块；
所述射频收发模块，用于进行无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信；
所述储能模块，用于储存采集的能量，并对所述终端设备提供电量。
本实施例中的终端设备通过采集环境中的电能，以微弱的功耗实现自供电，通过微控制器和传感器电路采集数据，并把数据通过无线信号发射出去。实现自供电，永久性的微功耗的物联网的终端设备。能量采集系统芯片能够采集微弱的能量，比如磁动能/压电按压时产生的电能，把电能收集到储能电容或电池里，然后驱动能量采集系统芯片里面的射频收发模块，把按键数据或者传感器数据发射出去，和外部设备进行数据交互。
能量采集系统芯片也可以通过软件配置，实现对微弱太阳能的(<20ma)的能量采集，并实现对电池的充放电进行管理。通过应用在遥控器等终端设备中，可以实现长期，永久性使用工作的物联网的终端设备。
其中，本实用新型实施例可应用于家电、灯光、遥控器、物联网或户外环境监控等应用领域，终端设备可包括遥控器或其他产品形态的电子设备，例如，遥控器可包括按键，用户可通过遥控器的按键向与遥控器进行无线连接的外部设备发送控制指令，外部设备例如可以为家电设备、户外环境的监控设备等等，本实用新型不做限制。
其中，储能模块可以包括储能电容和/或至少一节电池。
具体实施中，能量采集输入电路用于启动微控制器，控制射频收发模块的电源；微控制器在启动后，配置能量采集输入电路和能量输出管理电路；能量输出管理电路根据配置参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值，触发微控制器；所述微控制器启动射频收发模块，将要发射的信息通过射频收发模块发射出去。
其中，能量采集系统芯片可集成多路能量源进行能量采集。
其中，能量采集输入电路可包括电压转换器和至少一个电压比较器，电压转换器可用于实现信号从AC到DC的转换；电压比较器的功耗小于预设功耗阈值，可实现超微功耗的电压比较器。超微功耗的电压比较器可监控储能电容或电池中储存电能的多少上电后电压比较器可比较储能电容或电池的电压值是否大于指定电压阈值。
能量采集系统芯片进行能量采集的频率、密度可以根据输入输出进行单独优化调节。
所述能量输出管理电路将采集到的能量转换成电压信号；控制所述射频收发模块的电源。
可选地，请参阅图2，图2是本实用新型实施例提供的一种能量采集输入电路的示意图，所述能量采集输入电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4；其中，
所述第一二极管的负极、所述第一MOS管、所述第三二极管的负极、所述第三MOS管的漏极连接电源电压端；
所述第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极、所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接；
所述第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极、所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接；
所述第二MOS管的源极、所述第二二极管、所述第四MOS管的源极和所述第四二极管的正极接地。
其中，通过二极管和四个MOS管构成桥式和同步整流自由转换的能量采集输入电路，可实现AC到DC的转换，能量采集的开关等，配合能量采集系统芯片的同步检测，控制PWM信号就可以实现对微弱交流，直流能量的采集，电能转换等功能。具体实施中，电能经过整流桥后，可将电能保存到储能电容里。
其中，可以使用二极管实现桥式整流，或者半桥式，半同步整流的方式，实现整流，PWM采集，防反灌等功能。使用同步整流，PWM采集的方式。请参阅图3，图3是本实用新型实施例提供的一种半桥式，半同步整流的方式简化示意图，其中，两个二极管和两个MOS管构形成半桥式，半同步整流桥。
PWM采集的方式可配合不同自身耗损的电路，在输入能量的能级大小不一样时，尽可能的提高有效采集能量比值，就需要尽量减低SOC自身的耗损，采集尽可能多得能量给系统所使用。二极管桥式整流时，能量采集系统芯片本身基本处在不运行状态，能量采集系统芯片基本不消耗能量，是线性采集的，二极管有固有的压降，所以比较适合小能量，较高电压时能量的采集。
半桥式，半同步整流的方式，需要能量采集系统芯片分时检测交流的极性，能量采集系统芯片就会消耗多一点点功耗。比较适合小-中能量，较高电压时的能量的采集。
同步整流时基本能量采集系统芯片是处在较块的运行状态，需要鉴别输入电能的极性，电能的多少来实现整流和防止电能倒灌。同时根据输入电能的多少，启动PWM，非线性采集输入的能量，实现能量转换的最大化。尽可能多收集输入能量。
可选地，请参阅图4，图4是本实用新型实施例提供的一种能量输出管理电路的示意图，所述能量输出管理电路包括第五MOS管和第六MOS管，其中，
所述第五MOS管的漏极连接电源电压端；所述第五MOS管的源极和第六MOS管的漏极连接电压输出端；所述第五MOS管的栅极连接正极输入端，所述第六MOS管的栅极连接负极输入端；所述第六MOS管的源极接地。
其中，能量输出管理电路能够配合微控制器MCU完成能量输出。
可选地，请参阅图6，图6是本实用新型实施例提供的一种终端设备中的部分电路的示意图，所述射频收发模块包括无线发射芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1和第一天线ANT1；其中，
所述第一电容的第一端连接所述第一天线；
所述第一电容的第二端、所述第一电感的第一端连接所述无线发射芯片的射频振荡器端口VDO；
所述第一电感的第二端、所述第二电容的第一端连接所述无线发射芯片的芯片工作电压端口RFO连接；
所述第二电容的第二端接地。
可选地，所述射频收发模块还包括晶振电路Y1，所述晶振电路Y1的第一引脚与所述无线发射芯片的外部振荡器端口连接XTAL；所述晶振电路的第二引脚、第三引脚和第四引脚接地。
可选地，所述传感器电路包括至少一个按键和至少一个按键检测端口，例如，KEY1，KEY2，KEY3；所述按键检测端口与所述按键连接，所述按键检测端口用于检测按键键值；所述按键检测端口连接所述无线发射芯片的压电传感器端口；
所述储能模块包括储能电容C3和/或至少一节电池。
其中，所述传感器与所述能量采集系统芯片连接，所述传感器检测到的传感器数据经过微控制器进行处理，得到输出数据，经过射频收发模块进行发射。
可选地，所述传感器电路包括以下至少一种传感器：电磁传感器、压电传感器、光电传感器。
其中，电磁传感器可以实现磁动能自发电无电池终端设备的应用；压电传感器可以实现压电能量采集，光电传感器可以实现将光能转换成电能进行能量采集。
可以看出，通过传感器电路采集传感器数据；能量采集输入电路采集能量，采集输入电路包括至少一个采集电路；微控制器管理所述能量采集输入电路和能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；根据传感器数据进行数据采集控制；能量输出管理电路根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值，触发微控制器，以启动射频收发模块；射频收发模块进行无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信；所述储能模块储存采集的能量，并对所述终端设备提供电量，如此，能够实现终端设备无能耗待机和自供电，微功耗地工作。
在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种能量采集系统芯片，其特征在于，所述能量采集系统芯片包括能量采集输入电路、能量输出管理电路、微控制器和射频收发模块，所述能量采集输入电路、能量输出管理电路、射频收发模块分别连接所述微控制器；其中，
所述能量采集输入电路，用于采集能量，所述采集输入电路包括至少一个采集电路，所述至少一个采集电路能够配置不同工作模式；
所述微控制器，用于管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；
所述能量输出管理电路，用于根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值时，触发微控制器启动所述射频收发模块；
所述射频收发模块，用于无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信。
2.根据权利要求1所述能量采集系统芯片，其特征在于，所述能量采集输入电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；其中，
所述第一二极管的负极、所述第一MOS管、所述第三二极管的负极、所述第三MOS管的漏极连接电源电压端；
所述第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极、所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接；
所述第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极、所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接；
所述第二MOS管的源极、所述第二二极管、所述第四MOS管的源极和所述第四二极管的正极接地。
3.根据权利要求1或2所述能量采集系统芯片，其特征在于，所述能量输出管理电路包括第五MOS管和第六MOS管，其中，
所述第五MOS管的漏极连接电源电压端；所述第五MOS管的源极和第六MOS管的漏极连接电压输出端；所述第五MOS管的栅极连接正极输入端，所述第六MOS管的栅极连接负极输入端；所述第六MOS管的源极接地。
4.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括能量采集系统芯片、传感器电路和储能模块；所述采集系统芯片与所述传感器电路、储能模块连接；所述能量采集系统芯片包括能量采集输入电路、能量输出管理电路、微控制器和射频收发模块，所述能量采集输入电路、能量输出管理电路、射频收发模块分别连接所述微控制器；其中，
所述传感器电路用于采集传感器数据；
所述能量采集输入电路，用于采集能量，所述采集输入电路包括至少一个采集电路，所述至少一个采集电路能够配置不同工作模式；
所述微控制器，用于管理所述能量采集输入电路和所述能量输出管理电路，通过配置参数控制不同应用场景下的能量采集和所述射频收发模块的通信；根据所述传感器数据进行数据采集控制；
所述能量输出管理电路，用于根据信号参数收集能量，当收集的能量达到预设能量值，或者，收集能量的时长达到预设时长阈值，触发微控制器，以启动所述射频收发模块；
所述射频收发模块，用于进行无线数据交互，将所采集的数据与云端或其他设备通信；
所述储能模块，用于储存采集的能量，并对所述终端设备提供电量。
5.根据权利要求4所述终端设备，其特征在于，所述能量采集输入电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；其中，
所述第一二极管的负极、所述第一MOS管、所述第三二极管的负极、所述第三MOS管的漏极连接电源电压端；
所述第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极、所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接；
所述第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极、所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接；
所述第二MOS管的源极、所述第二二极管、所述第四MOS管的源极和所述第四二极管的正极接地。
6.根据权利要求5所述终端设备，其特征在于，所述能量输出管理电路包括第五MOS管和第六MOS管，其中，
所述第五MOS管的漏极连接电源电压端；所述第五MOS管的源极和第六MOS管的漏极连接电压输出端；所述第五MOS管的栅极连接正极输入端，所述第六MOS管的栅极连接负极输入端；所述第六MOS管的源极接地。
7.根据权利要求4-6任一项所述终端设备，其特征在于，所述射频收发模块包括无线发射芯片、第一电容、第二电容、第一电感和第一天线；其中，
所述第一电容的第一端连接所述第一天线；
所述第一电容的第二端、所述第一电感的第一端连接所述无线发射芯片的射频振荡器端口；
所述第一电感的第二端、所述第二电容的第一端连接所述无线发射芯片的芯片工作电压端口连接；
所述第二电容的第二端接地。
8.根据权利要求7所述终端设备，其特征在于，所述射频收发模块还包括晶振电路，所述晶振电路的第一引脚与所述无线发射芯片的外部振荡器端口连接；所述晶振电路的第二引脚、第三引脚和第四引脚接地。
9.根据权利要求8所述终端设备，其特征在于，所述传感器电路包括至少一个按键和至少一个按键检测端口；所述按键检测端口与所述按键连接，所述按键检测端口用于检测按键键值；所述按键检测端口连接所述无线发射芯片的压电传感器端口；
所述储能模块包括储能电容和/或至少一节电池。
10.根据权利要求4所述终端设备，其特征在于，所述传感器电路包括以下至少一种传感器：电磁传感器、压电传感器、光电传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220843096.8U CN217085925U (zh) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | 能量采集系统芯片及终端设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220843096.8U CN217085925U (zh) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | 能量采集系统芯片及终端设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN217085925U true CN217085925U (zh) | 2022-07-29 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN217085925U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024164355A1 (zh) * | 2023-02-10 | 2024-08-15 | 北京小米移动软件有限公司 | 终端设备的供能方法和装置 |
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2022
- 2022-04-12 CN CN202220843096.8U patent/CN217085925U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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