自供能系统中可配置DC-DC转换器的设计

TP302.7; 从环境中获取能量的自供能系统相比传统电池供电的系统具有绿色经济、无须更换/维护电池充电等优势,是物联网领域发展的一个热点方向.自供能系统中"收集-存储-使用"能量采集架构的DC-DC转换器转换效率直接影响着整个系统的性能和能效,如何平衡储能电容放电电压和负载之间的关系以实现较高的能量转换效率是一个关键问题.提出一种自供能存算一体系统中的动态可配置DC-DC转换器设计.首先采用曲线拟合的方法,离线拟合出每种升压比的转换效率;然后根据拟合的数据计算出每种升压比对应最佳转换效率的电压区间来指导开关电容切换升压比.对基于RRA M交叉阵列的加速器负载进行实验,分析...

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Published in郑州大学学报（工学版） Vol. 42; no. 4; pp. 70 - 97
Main Authors 周坤雨, 岳宁宁, 邱柯妮
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 首都师范大学 信息工程学院,北京 100048 2021
Subjects
转换效率
物联网
可配置DC-DC转换器
自供能
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ISSN1671-6833
DOI10.13705/j.issn.1671-6833.2021.04.023

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Summary:TP302.7; 从环境中获取能量的自供能系统相比传统电池供电的系统具有绿色经济、无须更换/维护电池充电等优势,是物联网领域发展的一个热点方向.自供能系统中"收集-存储-使用"能量采集架构的DC-DC转换器转换效率直接影响着整个系统的性能和能效,如何平衡储能电容放电电压和负载之间的关系以实现较高的能量转换效率是一个关键问题.提出一种自供能存算一体系统中的动态可配置DC-DC转换器设计.首先采用曲线拟合的方法,离线拟合出每种升压比的转换效率;然后根据拟合的数据计算出每种升压比对应最佳转换效率的电压区间来指导开关电容切换升压比.对基于RRA M交叉阵列的加速器负载进行实验,分析了储能电容放电电压和负载与DC-DC转换效率的量化关系,该可配置DC-DC转换器最高转换效率可达87.93％,平均转换效率可达78.49％.提出的可配置DC-DC转换器可以提供更广范围的输入电压和更高的转换效率,并且可为自适应负载调度优化研究提供理论依据.
ISSN:1671-6833
DOI:10.13705/j.issn.1671-6833.2021.04.023