一种可在0.3V低电压下升压的能量管理系统

摘要

一种可在0.3V低电压下升压的能量管理系统，对由太阳能光伏电池和温差电池组成的双生能系统与由锂离子电池和超级电容器组成的双储能系统为无线传感器网络节点供能的能量管理，它包括开关切换电路(1)、稳压电路(2)、温差电池升压电路(3)、超级电容器放电升压电路(4)、单片机电路(5)和比较电路(6)。太阳能光伏电池输出的能量通过稳压电路(2)后为传感器节点供电，并将多余能量存储到锂离子电池中。温差电池通过升压电路(3)后向超级电容器充电，升压电路(3)将0.3V的电压升到3V，为充分利用温差电池输出的能量提供了保证。当超级电容器两端电压达到阈值电压2.5V时单片机开始工作，当超级电容器两端的电压降到1V时单片机停止工作。

主权项

1.一种可在0.3V低电压下升压的能量管理系统，其特征在于能量管理系统主要由开关切换电路(1)、稳压电路(2)、温差电池升压电路(3)、超级电容器放电升压电路(4)、单片机电路(5)和比较电路(6)组成；太阳能光伏电池输出的电能通过稳压电路(2)后向传感器节点供电，同时将多余的能量存储到锂离子电池中；温差电池输出的电能通过升压电路(3)后向超级电容器充电，当超级电容器的端电压大于阈值电压2.5V时，比较电路(6)的右比较器输出高电平，闭合开关芯片U1的上继电器，接通单片机电路(5)使单片机U6开始工作，左比较器输出低电平触发单片机U6的外部中断源P3.2引脚使单片机U6进入中断，单片机U6进入中断后在P1.3引脚输出高电平闭合开关芯片U1的下继电器，使超级电容器通过升压电路(4)与太阳能光伏电池并联后为传感器节点供电和向锂离子电池充电；随着超级电容器电量的减小其两端电压将逐渐降低，当超级电容器两端的电压低于基准电压2.5V时，右比较器将输出低电平，当单片机U6进入中断后首先在P1.2引脚输出高电平维持上继电器的闭合，从而保证单片机电路的接通，然后单片机U6执行中断延时程序；当中断延时程序结束，单片机U6在P1.2引脚输出低电平断开上继电器，切断单片机电路，进而切断超级电容器的放电电路，完成一个工作循环回到最初状态。