能量收集源中的电源管理解决方案

Lin earLTC3588-1 压电能量收集电源方案关键字：电源管理，能量收集器，DC/DC转换器Lin ear公司的LTC3588-1是压电能量收集电源,集成了低噪音全波整流和高效降压转换器，组成完整的能量收集解决方案，最适合高输出阻抗的能量源如压电传感器•输入电压2.7V-20V,输出电流高达100mA可选输出电压1.8V,2.5V,3.3V 和 3.6V,可用于压电能量收集，电-机械能量收集，无线HVAC专感器,轮胎压里传感器遥控光幵关，毫微瓦降压稳压器.本文介绍LTC3588-1主要特性，方框图以及多种应用电路图，包括100mA压电能量收集电源电路图，最小尺寸的1.8V低压输入压电能量收集电源电路图，电场能量和热电能量收集器电路图等•LTC3588-1:PiezoelectricE nergyHarvesti ngPowerSupplyTheLTC.3588-1i ntegratesalow-lossfull- wavebridgerectifierwithahighefficie ncybuckc on vertertoformacompletee nergy harvesti ngsoluti ono ptimizedforhighoutputimpeda ncee nergysourcessuchaspiez oelectrictra nsducers.A nultralowquiesce ntcurre ntun dervoltagelockout(UVLO) modewithawidehysteresiswi ndowallowschargetoaccumulate onanin putcapacitoru n tilthebuckc on verterca nefficie ntlytra nsferaportio no fthestoredchargetothe output.I nregulatio n,theLTC3588-1en tersasleepstate in whichboth in puta ndoutputquiesce ntcurre ntsare mini mal.T hebuckc on vertertur nsonan doffas neededtoma intain regulati on.Fouroutputvoltages,1.8V,2.5V,3.3Va nd3.6V,arepi nselectablewithupto100m Aofcontinu ousoutputcurre nt;however,theoutputcapacitormaybesizedtoservice ahigheroutputcurre ntburst.A nin putprotectivesh un tsetat20Ve nablesgreatere n ergystorageforagive namoun tofi nputcapacita nee.LTC3588-1主要特性:—NoLoad) 950nAln putQuiesce ntCurre nt(Outputi nRegulatio n450nAI nputQuiesce ntCurre nti nUVLO2.7Vto20VI nputOperati ngRa ngeIn tegratedLow-LossFull-WaveBridgeRectifierUptolOOmAofOutputCurre nt SelectableOutputVoltagesof1.8V,2.5V,3.3V,3.6VHighEfficie ncyl ntegratedHystereticBuckDC/DCIn putProtectiveShu nt —Upto25mAPull-Do wn atVIN> 20V WideI nputU ndervoltageLockout(UVLO)Ra ngeAvailablei n10-LeadMSEa nd3mmx3mmDFNPackagesLTC3588-1 应用:PiezoelectricE nergyHarvesti ngElectro-Mecha nicalE nergyHarvesti ngWirelessHVACSe nsors MobileAssetTracki ngTirePressureSe nsors BatteryReplaceme ntforl ndustrialSe nsors RemoteLightSwitchesStan dal on eNa nopowerBuckRegulator著一m函1.LTC3588匕8斎函」sm ApieicE一鱼S-rrl n E a yHaw邕?壬『OCT函 2.L T C3588—l 00m A te [>^K *t >[>M函i图3.LTC3588-13.3V 压电能量收集电源电路图:给带无线发送器的微处理器和 50mA 瞬态负载供电.P 旧电 SYSTEMS T220-.M*^3X_IDI —图4.最小尺寸的1.8V 低压输入压电能量收集电源电路图'h {OPTIONAL}VlH PGCXJDV||Q LTCK3B-1CAPsw D3 VoufDO1O|1FprePGOOOLTC3588-1$w^bur、蟻bl 1帕&0PIEZO STS T230-A4-M3XTtzu=1=T1-q —刖M|lF &vPflPZ? KWCW*|hUC358B-1.B . ¥IIE ■aiiiDI&3GND—■ JU -10UHI J-111FT2Li 卯—r- ?5V I -------1±图5.采用单个压电晶体和自动加电次序的双电源电路图iMU 比4优罚TWIflUHVOUTipF 6V—r^Ev1O0^亠*髦"F "T BYr1OyF25V I ----------------47|f图6.带备份电池的压电能量收集器电路图图7.AC 火线供电的3.6V 降压稳压器,大输出电容支持重负载PANELS ARE PLACED G bFROM T x4' FLUQRfSCFFJT LiflHT FIXTURESGOPPtR 用MEL(情綁刊IDANGER! HIGH VOLTAGE'COPPER PA 忡EL(12* x 24f \—F*GOODPGOQD9V ' BAntHVP1E2O SVSTEMS T2SOW-503XP21p 竝VlHPGOODITG33A8-1CAP SWV|W2Van00P22GHDPGOODPZ2PGOODlTCJ5B8-tswV,-,-vgyr□ lDO RND5p7?v-iPGOODLTO5^0-1GAP5W%V QUTBlI (X JHJ —*1O^F "T" SV图8.电场能量收集器电路图St _L5VT0 f6V•…SOUR PANfL rao5M4X&FrrIPF■VvVT BATTERYII%PiJOODLTG3W1GAP SWy IV3V CVT0001GNDiPG3OD5* 2.7V 蚀FX5V NESS SUPER W^ACITOR_ £5HSR-ODa30O^M2fl7图9.5-16V太阳能供电的2.5V电源,其超大电容增加输出能量存储和备份电池IPG-1 THERMALI GEMERATORMi 61-1,0-127-1.27I (TELLUflEX)—5,4VH工工工[---------1P22%卩GOODUC3506-1CAP畑V OUTDO01GUO跡47pF2.5V图10.热电能量收集器电路图。

Lin ear LTC3588-1压电能量收集电源方案关键字：电源管理，能量收集器，DC/DC转换器Linear公司的LTC3588-1是压电能量收集电源，集成了低噪音全波整流和高效降压转换器，组成完整的能量收集解决方案，最适合高输岀阻抗的能量源如压电传感器•输入电压2.7V-20V,输岀电流高达100mA,可选输出电压1.8V, 2.5V, 3.3V和3.6V,可用于压电能量收集，电-机械能量收集无线HVAC传感器，轮胎压里传感器，遥控光开关，毫微瓦降压稳压器.本文介绍LTC3588-1主要特性，方框图以及多种应用电路图，包括100mA压电能量收集电源电路图，最小尺寸的1.8V低压输入压电能量收集电源电路图，电场能量和热电能量收集器电路图等.LTC3588-1: Piezoelectric Energy Harvesting Power SupplyThe LTC.3588-1 integrates a low-loss full-wave bridge rectifier with a high efficiency buck converter to form a complete energy harvesting solution optimized for high output impedance energy sources such as piezoelectric transducers. An ultralow quiescent current undervoltage lockout (UVLO) mode with a wide hysteresis window allows charge to accumulate on an input capacitor until the buck converter can effi ciently transfer a portion of the stored charge to the output. In regulation, the LTC3588-1 enters a sleep state in which both input and output quiescent currents are minimal. The buck converter turns on and off as needed to maintain regulation.Four output voltages, 1.8V, 2.5V, 3.3V and 3.6V, are pin selectable with up to 100mA of continuous output current; however, the output capacitor may be sized to service a higher output current burst. An input protective shunt set at 20V enables greater energy storage for a given amount of input capacitance.LTC3588-1主要特性：950nA Input Quiescent Current (Output in Regulation - No Load)450nA Input Quiescent Current in UVLO2.7V to 20V Input Operating RangeIntegrated Low-Loss Full-Wave Bridge RectifierUp to 100mA of Output CurrentSelectable Output Voltages of 1.8V, 2.5V, 3.3V, 3.6VHigh Efficiency Integrated Hysteretic Buck DC/DCInput Protective Shunt - Up to 25mA Pull- Down at VIN > 20V Wide Input Undervoltage Lockout (UVLO) RangeAvailable in 10-Lead MSE and 3mm x3mm DFN Packages LTC3588-1 应用:Piezoelectric Energy HarvestingElectro-Mechanical Energy HarvestingWireless HVAC SensorsMobile Asset TrackingTire Pressure SensorsBattery Replacement for Industrial SensorsRemote Light SwitchesStandalone Nanopower Buck Regulator6恤10, 血IIHErUIAl FUILE 31 01 M)L} "T —6V图2.LTC3588-1 100mA 压电能量收集电源电路图图1.LTC3588-1方框图 100mA Piezoelectric Energy Harvesting Power Su 叩ly ACVAWCEO CERAMETPICS PFC-WU BUCK ：CCNrROLCSIORAGE25Y rIQpH---- -------------------- 畑 TI 丄＜ 砒 _H 刖nMi■ ] OUTPUT - ~ VOLTAGESELECTPGOOi?PGOODGWFRFJGR0ALD&APREFERENCE PZ1 PZ2v,Nsw n«&se -i如CAPPGOOO VlPiz00. Q1GRID工图 3.LTC3588-1 3.3V 压电能量收集电源电路图：给带无线发送器的微处理器和50mA 瞬态负载供电.图5.采用单个压电晶体和自动加电次序的双电源电路图PZ1VinmPGOODCAPLTG35W-1 鬧畑hiv tMHU ID9GMDCO^EENhMICROPROCESSORL.・ OpF I --------------------- ' 丄斗卉4 uS图4.最小尺寸的1.8V 低压输入压电能量收集电源电路图眺JO £*STLUSPZ2PZI PGODDDO10pF25V pdOO 序一1—MF "Rev rLTCJsea-iCAP SW图8.电场能量收集器电路图图6•带备份电池的压电能量收集器电路图图7.AC 火线供电的3.6V 降压稳压器，大输出电容支持重负载円㈣：”DANGER HIGH VOLTAGE 1150k信 DkI------------- z\l20VAC创用 1 5Qk 15CH<-T-弭9VBAHEHVPILZO SVSTEMS T22O-W-5WXtR05H40C&?7^rtFPANELS ARE PLACED G bFROM ?' x4' FLUORfSCEM LIGHT FiZTUFtESCCPPfR PAF1ELCOPPER 朋毗LP22V|kjPGOODITC358 &>1CftpSW V|H2VtMJT口DOGHCIF'A QOCP71 P7? V.|PGOODLTC3&B0-13Wv12 VOUTtnGMDPGOOD±±GU二询s图10.热电能量收集器电路图图9.5-16V 太阳能供电的2.5V 电源,其超大电容增加输出能量存储和备份电池10012I Pfi-1 THERMAL |鉅碰RATOR fflie 1-1,0-127-157I llfLLJflEKi丁阳 •ipf ■仙mi -w>5V TO 16VSOLAR PAN5LSVRAnERY[R06H4X5FTRM ： HE255 S' PER TAPACiTOR TAW ：RF1-'00300-^237—^— i OpfPGO QDP12WinPG&ODLTC358 时CAPBVJ恤0001 GND—團 - |'"4.7|jF 工PZ1PZ2 wPG-OTDLTG35S8-1CAPSW 畑VOUT ：DOD1GNDPGOOO。

一体化电源解决方案一、背景介绍随着科技的不断发展和应用的广泛推广，电源的需求日益增长。

为了满足不同领域的电源需求，一体化电源解决方案应运而生。

本文将详细介绍一体化电源解决方案的定义、特点、应用领域以及相关技术。

二、定义一体化电源解决方案是指将多种电源设备整合在一起，通过统一的控制系统实现对电源的管理和控制。

它可以集成不同类型的电源，如交流电源、直流电源、电池等，通过智能化的控制系统进行监测和调节，从而提高电源的效率和稳定性。

三、特点1. 多功能：一体化电源解决方案可以满足不同领域的电源需求，包括通信、工业、医疗、军事等。

它可以提供稳定的电源输出、备用电源切换、电池管理等功能。

2. 高效节能：一体化电源解决方案采用先进的能量管理技术，可以实现电源的高效利用和节能降耗。

通过智能控制系统对电源进行精确的监测和调节，减少能源浪费，提高整体能源利用效率。

3. 稳定可靠：一体化电源解决方案具有高度的稳定性和可靠性。

它采用先进的电源管理技术，可以实现对电源的实时监测和故障诊断，及时进行故障处理，保证电源的稳定输出。

4. 简便易用：一体化电源解决方案具有用户友好的界面和操作方式，可以方便地进行设置和管理。

用户可以通过远程监控系统对电源进行实时监测和调节，提高工作效率。

四、应用领域1. 通信领域：一体化电源解决方案在通信基站、数据中心等领域得到广泛应用。

它可以提供稳定的电源输出，保证通信设备的正常运行。

2. 工业领域：一体化电源解决方案在工业自动化控制系统、工厂设备等方面有着重要的应用。

它可以提供可靠的电源支持，保证工业设备的正常运行。

3. 医疗领域：一体化电源解决方案在医疗设备、医院电力系统等方面发挥着重要作用。

它可以提供稳定的电源输出，确保医疗设备的安全运行。

4. 军事领域：一体化电源解决方案在军事通信设备、雷达系统等方面有着广泛的应用。

它可以提供可靠的电源支持，保证军事设备的正常运行。

五、相关技术1. 电源管理技术：一体化电源解决方案采用先进的电源管理技术，通过实时监测和调节电源的电流、电压、功率等参数，实现对电源的精确控制。

TI推新一代电源管理IC bq25504
日前，德州仪器(TI) 宣布推出适用于能量采集的新一代电源管理集成电路(IC)。

支持纳米(超低)级电能采集的高效率升压充电器不但可管理太阳能、热电、电磁以及振动等各种能源产生的微瓦至毫瓦级电源，而且可将采集到的能量存储在包括锂离子电池与超级电容器在内的各种存储设备中。

此外，该bq25504 还具有保护能量存储设备不受过压或欠压影响的电路，能够在电池深度放电情况下启动系统。

例如，对于在室内光照条件下为手持设备供电的太阳能面板而言，最新升压充电器与线性稳压器相比，可将收集的可用能量提升30% 至70%。

这种效率有助于设计人员减少设计方案中的太阳能面板数量，缩减其尺寸，降低整体解决方案成本。

该器件可为无线传感器网络(WSN) 带来极大优势，不仅支持区域、工业、水/废弃物以及结构监控，而且充分满足消费类、高可靠性以及医疗应用的需求。

TI 电源管理业务部高级副总裁Sami Kiriaki 指出：无线传感器网络相关传感器节点中的电池维护与替换成本导致其一直难以广泛推广。

随着
bq25504 升压充电器的推出，节点自动供电，降低运营成本，使超低功耗无线传感器网络在更多应用中实现低成本，满足危险或限制区域的工业监控等应用需求。

能源管理解决方案能源管理是指对能源资源进行合理利用和有效管理，以达到节约能源、保护环境和提高能源利用效率的目标。

下面是一些能源管理解决方案：1. 提高能源效率：采取有效的节能措施，如选择高效能耗设备，改善能源设备工作效率等。

可以通过对设备进行日常维护和检修，优化设备的运行参数，减少能源损失。

2. 优化能源供应系统：对能源供应链进行优化，选择适当的能源供应商，建立高效的供应链管理机制，避免能源浪费和供应中断的情况发生。

3. 推广清洁能源：开发和利用可再生能源，如太阳能、风能、水能和生物能等。

通过建设清洁能源项目和推广清洁能源技术，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。

4. 实施能源监测和管理系统：利用先进的能源监测和管理系统，实时监测能源消耗情况，并进行数据分析，找出能源消耗的症结所在，制定相应的改进措施，达到最佳的能源管理效果。

5. 提高员工能源意识：组织能源管理培训，提高员工对能源管理的认识和意识。

通过宣传教育、奖惩机制等方式，鼓励员工节约能源，避免浪费。

6. 安装节能设备：在生产和使用过程中，采用节能型设备，如LED照明设备、高效制冷设备、智能控制系统等。

这些设备能够提高能源的利用效率，降低能源消耗。

7. 建立能源管理体系：制定能源管理制度和政策，建立科学合理的能源管理体系。

通过对能源流程的规范和监控，实现能源消耗的控制和管理。

8. 与供应商合作：与能源供应商建立良好的合作关系，共同探讨能源管理的问题和解决方案。

通过供应商的支持和配合，共同实施能源管理措施，达到双赢的效果。

9. 开展能源效益评估：定期对能源消耗情况进行评估和分析，找出存在的问题和不足之处。

根据评估结果，制定相应的改进措施，实现能源管理的持续改善。

10. 加强能源管理的监督和审核：建立定期的能源消耗报告制度，对能源管理的效果进行监督和审核。

通过对能源管理工作的评估和奖惩，提高组织和个人对能源管理的重视和积极性。

综上所述，能源管理解决方案涉及能源的各个方面和环节，可以从节能、优化供应链、推广清洁能源、实施监测和管理系统、提高员工能源意识等多个方面入手，共同推进能源管理的改进和提升。

企业级能源管控平台综合解决方案策划书一、背景介绍随着经济的发展和城市化进程的加快，能源已经成为全球亟待解决的重大问题之一。

当前，中国的能源供应总体过剩，然而由于能源资源的分布不均、其使用方式和管理方式的不合理、全球气候变化等诸多因素，能源依然是企业经营中不可或缺的重要成本之一。

为了企业的可持续发展和节约能源成本，建立一个全面、科学、高效、智能的企业级能源管控平台迫在眉睫。

二、目标本项目旨在打造企业级能源管控平台，通过全面搜集企业的能源使用数据，建立企业能源数据库，利用数据挖掘、机器学习等技术手段对能源使用进行分析，最终实现企业能源使用分析、优化和管理。

三、解决方案综述企业级能源管控平台由数据采集、数据处理、数据分析、数据展示四个模块组成，各模块功能如下：1. 数据采集为了方便数据采集，我们将采用物联网技术，通过传感器对企业各个环节进行数据采集，并将采集到的数据发送到数据处理模块。

采集数据包括：（1）用电数据：对企业各个用电环节，包括生产、办公、能源设备等进行用电数据采集。

（2）用水数据：对企业各个用水环节，包括生产、办公等进行用水数据采集。

（3）用气数据：对企业各个用气环节进行用气数据采集。

（4）用油数据：对企业各个用油环节进行用油数据采集。

2. 数据处理数据处理模块主要负责将采集到的数据进行处理和存储，并提供数据接口供后续的数据分析模块使用。

数据处理模块的功能包括：（1）数据清洗：对采集到的数据进行清洗，去除无效数据，并对异常数据进行处理。

（2）数据存储：将清洗后的数据存储到企业能源数据库中，为数据分析和展示提供数据源。

（3）数据接口：提供数据接口供数据分析模块使用。

3. 数据分析数据分析模块主要针对企业能源使用数据进行分析，包括：（1）能源消耗分析：对企业的能源消耗情况进行分析，分析不同用途的能源消耗量、单位成本、占比以及能源消耗趋势等。

（2）费用分析：对企业的能源费用进行分析，分析不同用途的能源费用、单位成本、占比以及费用趋势等。

控制能量源的措施引言能源是人类社会发展不可或缺的基础，但能源的使用和管理也需要考虑到环境和可持续发展的因素。

控制能量源是指在使用能源的过程中采取一系列措施以降低对环境的影响，并提供可持续的能源供应。

本文将探讨一些控制能量源的措施。

能源管理能源管理是控制能量源的关键，它包括能源的监测、测量和分析，以及制定和执行能源效率改进计划。

以下是一些常见的能源管理措施：能源审计能源审计是评估能源使用情况并提供改进建议的过程。

通过对能源系统进行全面的评估和分析，可以发现潜在的能源浪费和效率低下的问题，并制定相应的措施进行改进。

能源监测与数据分析通过安装能源监测设备，可以实时监测能源使用情况并收集相关数据。

这些数据可以用于分析能源使用趋势、识别能源浪费和瓶颈，并为制定改进计划提供科学依据。

能源效率改进计划根据能源审计和数据分析的结果，制定能源效率改进计划是控制能量源的重要步骤。

该计划可以包括改进设备和系统、优化运行程序、提高员工能源意识等措施，旨在节约能源、降低碳排放并提高能源利用效率。

可再生能源的利用可再生能源是指在使用过程中可以再生的能源，如太阳能、风能、水能等。

相比传统的化石燃料，可再生能源不会引起气候变化和环境污染，并且具有永续性。

以下是一些可再生能源利用的措施：太阳能利用太阳能是最为常见的可再生能源之一，可以通过太阳能电池板将太阳辐射转换成电能。

在使用太阳能时，可以选择安装太阳能发电系统或太阳能热水系统，以替代传统的电力和燃气供应。

风能利用风能利用是通过风力发电机将风能转换成电能。

风能具有广泛的分布和较高的可再生能源潜力，可以成为替代传统能源的重要选择。

水能利用水能利用包括水力发电和潮汐能利用。

水力发电利用水流的动能产生电能，潮汐能利用潮水的涨落差产生电能。

水能是一种非常稳定和可靠的能源来源，可以为大规模的能源供应提供支持。

能源节约措施除了利用可再生能源，能源节约措施也是控制能量源的重要手段。

以下是一些常见的能源节约措施：高效设备和技术使用能效高的设备和技术可以显著降低能源消耗。

基于LTC3588的33V能量收集器电路分析简介能量收集器是一种可以从能源中提取电能的装置，它可以通过太阳能、机械能、热能等方式将环境能量转换为电能。

本文将对基于LTC3588的33V能量收集器电路进行分析。

硬件设计LTC3588芯片LTC3588芯片是一款高效的能量收集管理器，其输入电压可以高达5.5V，输出电压可达33V，适用于从太阳能电池板、热电堆和振动能源中收集能量。

电感在能量收集器电路中，电感器起到储能的作用，它可以将太阳能等能量源提供的微弱电流储存起来。

在选择电感器时，需要根据输出电压和输出电流来确定。

压敏电阻压敏电阻是一种能够在过电压保护、抑制噪声等应用中发挥作用的电阻，它可以通过引入额外的电压来导通电流，并在超过一定的电压时自动剪断电路。

在能量收集器电路中，压敏电阻可以作为电压保护器使用。

电容电容在电路中起到滤波的作用，能够避免噪声、干扰等因素对电路的影响。

在能量收集器电路中，电容可以用来平滑输出电压，提高效率。

二极管二极管在能量收集器电路中的作用是负责防止能量的反向流动。

当光照太阳能电池板时，太阳能电池板被激发出电流，二极管的正端就会输出电流。

当光源消失时，二极管的负端会反向输出电流。

软件设计电源管理软件LTC3588芯片内置了电源管理软件，具有多种监视和控制功能，可以用于管理不同的能量收集系统。

该软件可以通过I2C接口与其他芯片进行通信，可以读取输入电流、输出电压、内部温度等信息。

通信接口能量收集器电路还具有通过I2C接口与MCU通信的功能，可以用来发送或接收控制命令、调节输出电压等。

I2C接口是一种串行总线协议，具有简单、直观、可靠的特点。

总结LTC3588芯片是一款高效的能量收集管理器，能够将微弱的能量转换为可用的电能。

在能量收集器电路的设计中，电感、压敏电阻、电容和二极管等元器件的选择非常重要。

通过软件设计，能够实现电源管理和通信控制的功能。