基于热释电传感器的能量采集系统设计

王芳^1,2，李焕焕¹，韩文超¹，彭玉峰^1,2

1. 河南师范大学物理与信息工程学院2. 河南省电磁波特征信息探测重点学科开放实验室

摘 要：本文设计一种可实现多种能量收集的嵌入式集成微充电电池系统,该电池系统可用在监测预警系统中的多个微传感器节点上,直接利用环境中的温度和热信号进行充电。该系统包含热释电单元、整流电路、DC/DC升压电路等模块。理论分析了热释电单元的电参数在热循环周期内对充电电容上电荷的影响,给出了热释电充电电池的关键部分电路设计,对改进CMOS整流电路、升压电路进行了研究,不仅提高了输出效率,同时实现了高集成度。仿真和实验结果表明利用热释电进行能量收集和储存是有效可行的。

关键词：集成充电电池;整流;热释电传感器;能量存储;PZT;