本發(fā)明一般地涉及用于自發(fā)電裝置的電源控制方法和設(shè)備。更特別地，本發(fā)明涉及用于需復(fù)位的自發(fā)電裝置的電源控制方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：
自供電的電子裝置利用從環(huán)境中轉(zhuǎn)換的電能或者操作時(shí)產(chǎn)生的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載，以實(shí)現(xiàn)一定的功能，而本身并沒(méi)有電池或者利用其他有線或、無(wú)線的方式供電。在自供電的電子裝置利用操作時(shí)產(chǎn)生的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的情況下，尤其對(duì)現(xiàn)有的需復(fù)位的自供電的電子裝置來(lái)說(shuō)，操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量是被分別利用的。然而，對(duì)于一些負(fù)載來(lái)說(shuō)，其負(fù)載特性并不適合將自供電的電子裝置操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量分別利用。因此，相對(duì)于分別利用這兩次能量而言，將這兩次能量合并使用會(huì)更適合這種負(fù)載。因此，存在一種將自供電的電子裝置操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量能合并利用的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種使需復(fù)位的自供電的電子裝置操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量能合并利用的解決方案。本發(fā)明提供了代替原來(lái)“需復(fù)位的自供電的電子裝置操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量分別利用”的新方法，即“需復(fù)位的自供電的電子裝置操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量合并利用”。需要說(shuō)明的是，這里的“合并利用”指的是在操作和復(fù)位這一循環(huán)中使得負(fù)載只有一次工作，而不是以前方案的兩次分別工作；兩份能量的利用沒(méi)有時(shí)間上的類(lèi)似“兩次能量同時(shí)輸送到負(fù)載”和“兩次能量按一定次序利用”，或者空間上“合并到一起”這樣的限制。具體地，本發(fā)明可利用開(kāi)關(guān)元件、整流模塊和存儲(chǔ)模塊，使得當(dāng)操作自供電設(shè)備的發(fā)電裝置時(shí)，先切斷能量傳遞至負(fù)載的通路，使得兩次能量合并存儲(chǔ)在一起后，再傳遞至負(fù)載，使得兩份能量合并利用。本發(fā)明還可利用開(kāi)關(guān)元件、整流模塊和存儲(chǔ)模塊，先暫時(shí)切斷將操作時(shí)產(chǎn)生的能量傳導(dǎo)至負(fù)載的第一支路并且暫時(shí)存儲(chǔ)能量，再利用復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量直接或者間接地產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，使得在要求的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)開(kāi)關(guān)使第一支路中的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，將操作時(shí)產(chǎn)生的能量連接至負(fù)載所在的通路，并且復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量通過(guò)第二支路也傳遞至負(fù)載，使得兩份能量合并利用在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于需復(fù)位的發(fā)電裝置的控制方法，該方法包括步驟：當(dāng)所述發(fā)電裝置操作時(shí)，所述發(fā)電裝置的能量輸入端開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，借助所述能量輸入端的運(yùn)動(dòng)使與所述能量輸入端相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)在發(fā)電前斷開(kāi)，整流所述發(fā)電裝置生成的能量，并且存儲(chǔ)所整流的發(fā)電裝置生成的能量；當(dāng)所述發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)，所述能量輸入端開(kāi)始復(fù)位；整流復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量，并且存儲(chǔ)所整流的復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量；借助所述能量輸入端的復(fù)位使所述開(kāi)關(guān)閉合；以及將所存儲(chǔ)的兩份能量傳導(dǎo)至負(fù)載。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于需復(fù)位的發(fā)電裝置的方法，包括：暫時(shí)切斷將發(fā)電裝置操作時(shí)產(chǎn)生的能量傳導(dǎo)至負(fù)載的第一支路，并且暫時(shí)存儲(chǔ)該能量；以及利用發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量直接或者間接地產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，使得在要求的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)第一支路中的開(kāi)關(guān)使該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，將操作時(shí)產(chǎn)生的能量傳遞至負(fù)載，并且復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量通過(guò)第二支路也傳遞至負(fù)載。進(jìn)一步的實(shí)施例中，當(dāng)所述發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)，將發(fā)電裝置生成的能量存儲(chǔ)在第二能量存儲(chǔ)裝置中，在開(kāi)關(guān)閉合之后，存儲(chǔ)在第一能量存儲(chǔ)裝置中的能量和存儲(chǔ)在第二能量存儲(chǔ)裝置中的能量分別通過(guò)第一支路和第二支路傳導(dǎo)至負(fù)載。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于需復(fù)位的發(fā)電裝置的控制設(shè)備，包括：開(kāi)關(guān)，串聯(lián)在負(fù)載前，與所述發(fā)電裝置的能量輸入端相關(guān)聯(lián)；整流裝置，與所述發(fā)電裝置的輸出端相連接；以及能量存儲(chǔ)裝置，位于整流裝置和開(kāi)關(guān)之間，其中，當(dāng)所述發(fā)電裝置操作時(shí)，所述能量輸入端開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，借助所述能量輸入端的運(yùn)動(dòng)使所述開(kāi)關(guān)在發(fā)電前斷開(kāi)，所述發(fā)電裝置生成的能量經(jīng)整流存儲(chǔ)在所述能量存儲(chǔ)裝置中，當(dāng)所述發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)，所述能量輸入端開(kāi)始復(fù)位，將復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量經(jīng)整流存儲(chǔ)在能量存儲(chǔ)裝置中，借助所述能量輸入端的復(fù)位使所述開(kāi)關(guān)閉合，將存儲(chǔ)在所述能量存儲(chǔ)裝置中的兩份能量傳導(dǎo)至負(fù)載。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述發(fā)電裝置是自供電設(shè)備的發(fā)電裝置,其在操作和和復(fù)位時(shí)所產(chǎn)生的電流是相反的。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)早于發(fā)電裝置操作時(shí)的發(fā)電，所述開(kāi)關(guān)的閉合晚于發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)的發(fā)電。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)可以是能夠與發(fā)電裝置的能量輸入端相關(guān)聯(lián)的任意形式的機(jī)械開(kāi)關(guān)、三極管、MOS管等，關(guān)聯(lián)方式可以是機(jī)械相連，也可以是通過(guò)傳感器等的電氣連接。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于需復(fù)位的發(fā)電裝置的控制設(shè)備，該控制設(shè)備具有并聯(lián)的第一支路和第二支路，該控制設(shè)備包括：位于第一支路中的開(kāi)關(guān)，串聯(lián)在負(fù)載前，其常態(tài)為斷開(kāi)，并且由控制信號(hào)觸發(fā)而閉合；位于第一支路中的第一能量存儲(chǔ)裝置；和位于第二支路中的第二能量存儲(chǔ)裝置，其中當(dāng)所述發(fā)電裝置操作時(shí)，所述開(kāi)關(guān)處于常態(tài)，以切斷將操作時(shí)產(chǎn)生的能量傳導(dǎo)至負(fù)載的第一支路并且暫時(shí)將該操作時(shí)產(chǎn)生的能量存儲(chǔ)在第一能量存儲(chǔ)裝置中，以及當(dāng)所述發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)，將發(fā)電裝置生成的能量存儲(chǔ)在第二能量存儲(chǔ)裝置中，在復(fù)位的同時(shí)或者在要求的時(shí)間內(nèi)通過(guò)利用復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量生成控制信號(hào)來(lái)觸發(fā)所述開(kāi)關(guān)以使之閉合，使得存儲(chǔ)在第一能量存儲(chǔ)裝置中的能量傳遞至負(fù)載并且復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量通過(guò)第二支路也傳遞至負(fù)載。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，當(dāng)所述發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)，將發(fā)電裝置生成的能量存儲(chǔ)在第二能量存儲(chǔ)裝置中，在開(kāi)關(guān)閉合之后，使存儲(chǔ)在第一能量存儲(chǔ)裝置中的能量和存儲(chǔ)在第二能量存儲(chǔ)裝置中的能量分別通過(guò)第一支路和第二支路傳導(dǎo)至負(fù)載。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述發(fā)電裝置是自供電設(shè)備的發(fā)電裝置,其在操作和和復(fù)位時(shí)所產(chǎn)生的電流是相反的。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)可以是能夠與發(fā)電裝置的能量輸入端相關(guān)聯(lián)的三極管、MOS管、繼電器等，關(guān)聯(lián)方式可以是直接電路相連觸發(fā)，也可以是通過(guò)傳感器等。利用本發(fā)明，能夠?qū)⒆怨╇姷碾娮友b置操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量由原來(lái)的分別利用變?yōu)橐黄鸨焕?，以便共同施加到?fù)載，以達(dá)到更好的效果。附圖說(shuō)明為了更完整地理解對(duì)本發(fā)明，現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)隨后的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行描述，其中：圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電裝置的電源處理的原理圖；圖1B是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電裝置的電源處理的原理圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在發(fā)電裝置處于常態(tài)時(shí)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在發(fā)電裝置處于操作狀態(tài)時(shí)的控制設(shè)備的示意圖；圖4是根據(jù)圖2和圖3所示的實(shí)施例的控制設(shè)備的電路圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的控制設(shè)備的電路圖；和圖6是根據(jù)圖5給出的一個(gè)更為詳細(xì)的電路圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明所討論的圖1到6以及用于描述該專(zhuān)利文檔中的本發(fā)明的原理的各種實(shí)施例僅僅是說(shuō)明的目的，而不應(yīng)當(dāng)被理解為以任何方式來(lái)限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明的原理能以任何類(lèi)型的適當(dāng)布置的設(shè)備或系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電裝置的電源處理的原理圖。如圖1A所示，以傳統(tǒng)的電源處理方式，發(fā)電裝置操作時(shí)產(chǎn)生的電能和發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量被負(fù)載分別利用。圖1B是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電裝置的電源處理的原理圖。如圖1B所示，以根據(jù)本發(fā)明的受控制的電源處理方式，發(fā)電裝置操作時(shí)產(chǎn)生的電能和發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量被負(fù)載共同利用。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)元件(機(jī)械開(kāi)關(guān)或者例如三極管等能起到開(kāi)關(guān)作用的電子元件)組成一個(gè)控制部分，使得在自供電的電子裝置操作發(fā)電前，將前端產(chǎn)生能量與后端負(fù)載暫時(shí)斷開(kāi)；當(dāng)自供電的電子裝置復(fù)位發(fā)電開(kāi)始后，再將前端與負(fù)載相連，使得操作時(shí)產(chǎn)生的能量和復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量一起被利用。這個(gè)控制部分可以是與其他運(yùn)動(dòng)元件相關(guān)的機(jī)械開(kāi)關(guān)，也可以是由電子元件組成的回路，或者兩者的組合。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在發(fā)電裝置處于常態(tài)時(shí)的示意圖，并且圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在發(fā)電裝置處于操作狀態(tài)時(shí)的示意圖。圖4是根據(jù)圖2和圖3所示的實(shí)施例的控制設(shè)備的電路圖。本實(shí)施例采用一個(gè)機(jī)械常閉開(kāi)關(guān)200，該開(kāi)關(guān)200與發(fā)電裝置100的能量輸入端101相關(guān)聯(lián)，該能量輸入端101能夠運(yùn)動(dòng)。開(kāi)關(guān)200的按鈕201和發(fā)電裝置100的能量輸入端101相關(guān)聯(lián)。電路400的輸入端INPUT1和INPUT2與圖2和圖3中的發(fā)電裝置100的輸出端相連接，電路400的輸出端OUTPUT與負(fù)載相連接。整流模塊402與發(fā)電裝置100的輸出端相連接。能量被電路400的輸入端INPUT1和INPUT2所接收后，整流模塊402對(duì)發(fā)電裝置100輸出的能量進(jìn)行整流。在整流模塊402和接地GND之間并聯(lián)了能量存儲(chǔ)裝置C1。由于發(fā)電裝置100為間歇工作，整流模塊402防止存儲(chǔ)裝置中的能量在發(fā)電裝置100不工作時(shí)被發(fā)電裝置消耗。即，整流模塊402還起反向截止的作用。開(kāi)關(guān)200和穩(wěn)壓模塊VR1順序串聯(lián)在輸出端OUTPUT之前。在發(fā)電裝置100操作時(shí)(過(guò)程為從圖2至圖3)，能量輸入端101的運(yùn)動(dòng)分成兩個(gè)部分：第一部分運(yùn)動(dòng)先使常閉的開(kāi)關(guān)200斷開(kāi)，而后的第二部分運(yùn)動(dòng)使發(fā)電裝置100進(jìn)行發(fā)電，操作時(shí)產(chǎn)生的能量經(jīng)過(guò)整流之后被暫時(shí)儲(chǔ)存在能量存儲(chǔ)裝置C1中。在其他一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)200為三極管等電子開(kāi)關(guān)，由于其處于常斷狀態(tài)，因此無(wú)需借助第一部分運(yùn)動(dòng)使其斷開(kāi)。在發(fā)電裝置100復(fù)位時(shí)(過(guò)程為從圖3至圖2)，能量輸入端101的運(yùn)動(dòng)同樣分成兩個(gè)部分：第一部分運(yùn)動(dòng)首先使發(fā)電裝置100發(fā)電，復(fù)位時(shí)產(chǎn)生的能量經(jīng)過(guò)整流之后同樣被暫時(shí)儲(chǔ)存在能量存儲(chǔ)裝置C1中。隨著能量輸入端101的繼續(xù)第二部分運(yùn)動(dòng)，最后使開(kāi)關(guān)200閉合，能量傳導(dǎo)至負(fù)載。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，開(kāi)關(guān)200可以是如圖2和3中所示的機(jī)械開(kāi)關(guān)，也可以是能起到開(kāi)關(guān)作用的電子元件，比如三極管。具體地，機(jī)械開(kāi)關(guān)可以是例如是微動(dòng)開(kāi)關(guān)、小型檢測(cè)開(kāi)關(guān)、輕觸開(kāi)關(guān)、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、推動(dòng)開(kāi)關(guān)、船型開(kāi)關(guān)、指撥開(kāi)關(guān)以及DIP開(kāi)關(guān)，等等。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的控制設(shè)備的電路圖。如圖5所示的電路500包括第一能量存儲(chǔ)裝置和第二能量存儲(chǔ)裝置，諸如電容C1和C2。電容C1并聯(lián)在接地GND和電路500的第一支路之間，并且電容C2并聯(lián)在接地GND和電路500的第二支路之間。第一能量存儲(chǔ)裝置在發(fā)電裝置操作時(shí)接收所產(chǎn)生的電能，并且第二能量存儲(chǔ)裝置在發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)接收所產(chǎn)生的電能。電路500還包括穩(wěn)壓模塊VR1。在操作時(shí)，由發(fā)電裝置所發(fā)出的電能經(jīng)過(guò)二極管D3,D2選擇進(jìn)入第一支路，將能量存儲(chǔ)在第一能量存儲(chǔ)裝置C1，這時(shí)三極管501斷開(kāi)，能量無(wú)法傳遞到負(fù)載。在復(fù)位時(shí)由發(fā)電裝置所發(fā)出的電能經(jīng)過(guò)二極管D1,D4選擇進(jìn)入第二支路，將能量存儲(chǔ)在第二能量存儲(chǔ)裝置C2，并開(kāi)始向負(fù)載供能。與此同時(shí)或者在要求的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)信號(hào)觸發(fā)三極管501的B極使三極管導(dǎo)通，使得第一能量存儲(chǔ)裝置C1的能量傳遞到負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了第一能量存儲(chǔ)裝置和第二能量存儲(chǔ)裝置所儲(chǔ)存的能量共同利用。圖6給出了根據(jù)圖5的一種更為具體方式。圖6中的控制點(diǎn)A可以直接連接至VDD或者通過(guò)光耦合等方式與之相關(guān)聯(lián)，或者由其他信號(hào)控制。當(dāng)控制點(diǎn)A直接連接至VDD時(shí)，由于發(fā)電裝置操作時(shí)三極管602被拉低且三極管601被拉高，所以三極管601截止不導(dǎo)通，電能存儲(chǔ)在第一能量存儲(chǔ)裝置C1中。發(fā)電裝置復(fù)位時(shí)，穩(wěn)壓模塊VR1穩(wěn)出的電壓使三極管602導(dǎo)通，從而把三極管601的基級(jí)拉低，三極管601導(dǎo)通，存儲(chǔ)在能量存儲(chǔ)裝置C1的能量傳導(dǎo)至負(fù)載。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，作為開(kāi)關(guān)的三極管501、601和602可以是任何類(lèi)型的三極管，比如各種雙極性晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管。此外，作為開(kāi)關(guān)的三極管501可以是任何能起到開(kāi)關(guān)作用的電子元件，比如模擬開(kāi)關(guān)、模擬多路器、數(shù)據(jù)總線開(kāi)關(guān)、交流固態(tài)開(kāi)關(guān)、大電流低壓功率開(kāi)關(guān)、干簧管物理開(kāi)關(guān)，以及專(zhuān)用的視頻矩陣交叉開(kāi)關(guān)、視頻多路復(fù)用器、USB開(kāi)關(guān)、HDMI/DVI分配器/加速器，等等。盡管已經(jīng)為呈現(xiàn)本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的目的說(shuō)明了結(jié)構(gòu)的某些構(gòu)造，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解其他仍然落在本發(fā)明所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的變型也是可能的。盡管本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)當(dāng)前被認(rèn)為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例來(lái)描述，仍然可以理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，相反，其旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效方案。