智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统

allin2025-05-22  60


本发明属于微系统与储能感知一体化,特别涉及一种智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统。


背景技术:

1、储能、感知一体化器件是一种既具备能量存储与释放功能,又兼具环境感知能力的多功能器件,在对体积、能量有极高要求的场合具有良好的应用前景。储能感知一体化器件常用来对力学冲击等环境变量进行感知,并基于超级电容式原理进行能量存储。

2、在实际的应用过程中,对于高过载力学冲击敏感的储能感知一体化器件可以有多种使用方式,既可以对单次的冲击进行感知,也可以用来感知多次的连续的变梯度的冲击。针对不同的应用场景和应用方式,需要对储能感知一体化器件的信号进行不同形式的处理。因此,亟需一种针对储能感知一体化器件的封装方案,从而实现智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统。


技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统,其特征在于,具体包括三部分内容:整体封装结构、各部分之间的电气链接、后端功能电路;其整体封装结构采用三明治式结构,外围功能电路1、储能感知一体化器件3、外封装底座4自上而下依次堆叠,之间使用键合层2进行连接,然后用环氧树脂6封装在外封装管壳5内,组成智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统;外围功能电路1和储能感知一体化器件3在一体化微系统进行电气连接,储能感知一体化器件3为外围功能电路1供电,并提供传感信号;实现针对储能感知一体化器件的后端智能系统整合与一体化封装。

2、所述储能感知一体化器件3的原始信号、经外围功能电路1处理后的稳压供电和传感信号,以及后续的触发信号都将通过外封装管壳连接到外部。

3、所述经外围功能电路1处理后的稳压供电和传感信号是外围功能电路1从储能感知一体化器件3获取能量和信息,其中能量经过外围功能电路1中能量管理电路11将电源整合成稳定供电的恒定电压,并为整个后端电路系统供电;原始信号的波动经过整流滤波信号处理电路后被作为多次冲击的传感计数信号输入进微控制器;微控制器经过对信号处理后对外发出冲击次数、实时编程以及后续指令;所述外围功能电路1基于内部的参数整定电路,实时接受外部的参数编程。

4、所述后端电路系统包括:信号处理电路12、参数整定电路13、微控制器14。

5、本发明的有益效果是提出的智能感知连续高过载力学冲击并可以持续供能的一体化微系统具备实时可编程的功能,借助内部的参数整定电路,可以在外部对其内部参数进行整定编程,集成度高、体积小巧、使用简单、即用即连、智能处理的优点,可以应用于多种场景,对单次或多次连续的,变梯度的高过载力学冲击进行感知和智能分析,并能够在变梯度的高过载力学冲击恶劣环境下储能并为电子元器件进行持续供电。



技术特征:

1.一种智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统,其特征在于,具体包括三部分内容:整体封装结构、各部分之间的电气链接、后端功能电路;其整体封装结构采用三明治式结构,外围功能电路(1)、储能感知一体化器件(3)、外封装底座(4)自上而下依次堆叠,之间使用键合层(2)进行连接,然后用环氧树脂(6)封装在外封装管壳(5)内,组成智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统;外围功能电路(1)和储能感知一体化器件(3)在一体化微系统进行电气连接,储能感知一体化器件(3)为外围功能电路(1)供电,并提供传感信号;实现针对储能感知一体化器件的后端智能系统整合与一体化封装。

2.根据权利要求1所述智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统,其特征在于,所述储能感知一体化器件(3)的原始信号、经外围功能电路(1)处理后的稳压供电和传感信号,以及后续的触发信号都将通过外封装管壳连接到外部。

3.根据权利要求1所述智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统,其特征在于,所述经外围功能电路(1)处理后的稳压供电和传感信号是外围功能电路(1)从储能感知一体化器件(3)获取能量和信息,其中能量经过外围功能电路(1)中能量管理电路(11)将电源整合成稳定供电的恒定电压,并为整个后端电路系统供电;原始信号的波动经过整流滤波信号处理电路后被作为多次冲击的传感计数信号输入进微控制器;微控制器经过对信号处理后对外发出冲击次数、实时编程以及后续指令;所述外围功能电路(1)基于内部的参数整定电路,实时接受外部的参数编程。

4.根据权利要求3所述智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统,其特征在于,所述后端电路系统包括:信号处理电路(12)、参数整定电路(13)、微控制器(14)。


技术总结
本发明公开了属于微系统与储能感知一体化领域的一种智能感知连续高过载力学冲击和持续供能的一体化微系统。具体包括三部分内容:整体封装结构、各部分之间的电气链接、后端功能电路;其整体封装结构采用三明治式结构,外围功能电路、储能感知一体化器件、外封装底座自上而下依次堆叠,之间使用键合层进行连接,然后用环氧树脂封装在外封装管壳内。外围功能电路和储能感知一体化器件在一体化微系统内电气连接。该微系统具备实时可编程的功能,借助内部的参数整定电路,在外部对其内部参数进行整定编程。集成度高、体积小巧、使用简单、即用即连、智能处理的优点,并能够在变梯度的高过载力学冲击恶劣环境下储能并为电子元器件进行持续供电。

技术研发人员:王晓峰,王逸群,戴可人,尹亚江,江斌
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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