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龙图腾网获悉宁波大学申请的专利一种能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120090495B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510578716.8，技术领域涉及：H02N2/18；该发明授权一种能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统是由夏桦康;王越;王潇;杜雪莲;陈光明设计研发完成，并于2025-05-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统，包括磁电振动俘能器、电能转换电路、控制电路和冷启动电路，控制电路先根据磁电振动俘能器的开路电压与短路电流计算得到磁电振动俘能器的内部阻抗模，再根据磁电振动俘能器的内部阻抗模对电能转换电路进行调节，实现阻抗模匹配，并利用扰动观察法调节电能转换电路的输出最大功率，从而实现最大功率点跟踪；优点是扰动单一参数就能够实现最大功率点的快速准确追踪，能量转换效率较高，且整体电路结构简单。

本发明授权一种能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统在权利要求书中公布了：1.一种能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统，包括磁电振动俘能器、电能转换电路、控制电路和冷启动电路，所述的磁电振动俘能器用于将振动能量转换为交流电压V E 输出，所述的电能转换电路用于将所述的交流电压V E 转换为供电电压V CC 输出，所述的控制电路用于在所述的供电电压V CC 达到其内部工作电压时进入工作状态，控制所述的电能转换电路对所述的交流电压V E 进行最大功率点跟踪，所述的冷启动电路用于在所述的供电电压V CC 未达到所述的控制电路内部工作电压时进入工作状态，使所述的供电电压V CC 增大至达到所述的控制电路内部工作电压，其特征在于所述的控制电路控制所述的电能转换电路进行最大功率点跟踪的具体方式为：所述的控制电路先根据所述的磁电振动俘能器的开路电压与短路电流计算得到所述的磁电振动俘能器的内部阻抗模，再根据所述的磁电振动俘能器的内部阻抗模对所述的电能转换电路内部的输入内阻进行调节，实现阻抗模匹配，并利用扰动观察法扰动所述的电能转换电路内部的升压整流电压，调节所述的电能转换电路输出最大功率，从而实现最大功率点跟踪； 所述的磁电振动俘能器具有正输出端和负输出端，电能转换电路具有五个输入端、输入输出端和两个输出端，控制电路具有五个输入端、电源端和三个输出端，冷启动电路具有两个输入端、控制端和输出端；磁电振动俘能器的正输出端分别与电能转换电路的第一输入端、控制电路的第一输入端和冷启动电路的第一输入端连接，磁电振动俘能器的负输出端分别与电能转换电路的第二输入端、控制电路的第二输入端和冷启动电路的第二输入端连接，电能转换电路的第三输入端与控制电路的第一输出端连接，电能转换电路的第四输入端与控制电路的第二输出端连接，电能转换电路的第五输入端与控制电路的第三输出端连接，电能转换电路的输入输出端分别与冷启动电路的输出端和控制电路的第三输入端连接，电能转换电路的第一输出端与控制电路的第四输入端连接，电能转换电路的第二输出端作为磁电振动俘能系统的输出端，控制电路的电源端和电能转换电路的第二输出端连接； 电能转换电路包括电能存储器、升压整流电路、电源管理电路和两个模拟开关，升压整流电路具有四个输入端和两个输出端，电源管理电路具有输入端、储能端和输出端，电能存储器具有正端和负端，第一模拟开关具有两个输入端、控制端和两个输出端，第二模拟开关具有输入端、控制端和输出端；第一模拟开关的两个输入端为电能转换电路的两个输入端，第一模拟开关的两个输出端和升压整流电路的第一输入端和第二输入端连接，升压整流电路的第一输出端为电能转换电路的第一输出端，升压整流电路的第三输入端为电能转换电路的第三输入端，升压整流电路的第四输入端为电能转换电路的第四输入端，升压整流电路的第二输出端和第二模拟开关的输入端连接，且其连接端为电能转换电路的输入输出端，第二模拟开关的控制端为电能转换电路的第五输入端，第二模拟开关的输出端与电源管理电路的输入端连接，电源管理电路的储能端与电能存储器的正端连接，电能存储器的负端接地，电源管理电路的输出端为电能转换电路的第二输出端，第一模拟开关的控制端和电源管理电路的输出端连接； 所述的升压整流电路包括第一二极管、第二二极管、第一NMOS管、第二NMOS管、第一电容和第一电阻，所述的第一电容为电解电容，所述的第一二极管的正极和所述的第一NMOS管的漏极连接，且其连接端为所述的升压整流电路的第一输入端，所述的第二二极管的正极和所述的第二NMOS管的漏极连接，且其连接端为所述的升压整流电路的第二输入端，所述的第一二极管的负极、所述的第二二极管的负极、所述的第一电容的正端连接，且其连接端为所述的升压整流电路的第二输出端，所述的第一NMOS管的源极和所述的第一电阻的一端连接，且其连接端为所述的升压整流电路的第一输出端，所述的第二NMOS管的源极、所述的第一电容的负端和所述的第一电阻的另一端均接地，所述的第一NMOS管的栅极为所述的升压整流电路的第三输入端，所述的第二NMOS管的栅极为所述的升压整流电路的第四输入端； 所述的控制电路包括极性检测电路、时序控制电路、微控制器和电流检测电路，所述的极性检测电路具有两个输入端和输出端，所述的时序控制电路具有三个输入端和两个输出端，微控制器具有PWM输出端、两个输出端、两个输入端和电源端，电流检测电路具有电源端、输入端和输出端；极性检测电路的第一输入端为控制电路的第一输入端，极性检测电路的第二输入端为控制电路的第二输入端，极性检测电路的输出端与时序控制电路的第一输入端连接，时序控制电路的第二输入端与微控制器的PWM输出端连接，时序控制电路的第三输入端与微控制器的第一输出端连接，时序控制电路的第一输出端为控制电路的第一输出端，时序控制电路的第二输出端为控制电路的第二输出端，微控制器的第二输出端为控制电路的第三输出端，微控制器的第一输入端为所控制电路的第三输入端，微控制器的第二输入端与电流检测电路的输出端连接，电流检测电路的输入端为控制电路的第四输入端，微控制器的电源端和电流检测电路的电源端连接，且其连接端为控制电路的电源端； 所述的控制电路进行最大功率点跟踪的具体过程为： 步骤S1、所述的微控制器根据公式（1）计算得到所述的磁电振动俘能器的内部阻抗模R opt ：（1） 其中，V EOC 为所述的磁电振动俘能器的开路电压，I ESC 为所述的磁电振动俘能器的短路电流，R 1为所述的第一电阻的阻值，V DC 为所述的升压整流电路的第二输出端输出的升压整流电压，V ESC 为所述的升压整流电路的第一输出端输出的短路交流电压，V D 为所述的第一二极管或所述的第二二极管的压降； 步骤S2、根据公式（2）计算得到所述的升压整流电路的输入电阻R in ： （2） 其中*为乘运算符号，L C 为所述的磁电振动俘能器内部线圈电感，采用典型值10mH，d表示占空比，d=50%，T S 为所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期； 步骤S3、将R in 与R opt 进行匹配，调节所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期T S ，具体匹配方式为： S3.1、获取当前所述的升压整流电路的第二输出端输出的直流电压V DC ，将当前所述的升压整流电路的第二输出端输出的直流电压V DC 赋值给V PO1； S3.2、将所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期T S 减小ΔT，其中ΔT等于5~10%T S ，检测得到当前所述的升压整流电路的第二输出端输出的直流电压V DC 并赋值给V PO2； S3.3、判断电压V PO1和V PO2的大小，并根据判断结果确定是否需要继续扰动： 如果V PO1和V PO2近似相等，即V PO1和V PO2之间的差值小于0.1V，则认为此时所述的能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统输出的能量已达到峰值，所述的电能转换电路的输出功率达到最大，已实现最大功率点跟踪，不需要继续扰动，保持所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期T S 不变； 如果V PO1和V PO2不近似相等，即V PO1和V PO2之间的差值不小于0.1V，则判定需要继续扰动，进入步骤S3.4； S3.4、若此时电压V PO2大于V PO1，则认为所述的升压整流电压的扰动方向正确，当前所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期T S 确实比真实值大，此时继续减小所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期T S ，每次减小ΔT，且每减小一次，就检测得到当前所述的升压整流电路的第二输出端输出的直流电压V DC 并赋值给V PO2，并判断电压V PO2与V PO1是否近似相等，直至电压V PO2与V PO1近似相等时停止扰动观察，此时能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统输出的能量已达到峰值，所述的电能转换电路的输出功率达到最大，实现最大功率点跟踪；若此时电压V PO2小于V PO1，则说明所述的升压整流电压的扰动方向错误，认为当前所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期T S 确实比真实值小，此时对所述的微控制器的PWM输出端输出的PWM信号的周期T S 进行增大，每次增大ΔT，且每增大一次，就检测得到当前所述的升压整流电路的第二输出端输出的直流电压V DC 并赋值给V PO2，并判断电压V PO2与V PO1是否近似相等，直至电压V PO2与V PO1近似相等时停止扰动观察，此时所述的能够跟踪最大功率点的磁电振动俘能系统输出的能量已达到峰值，所述的电能转换电路的输出功率达到最大，实现最大功率点跟踪。

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