长寿命、小体积的驱动式无线流量计电源设计

介绍了温差发电的原理，应用低功耗仪器的设计方法，研制了一套基于蒸汽的温差发电、充电功能的低功耗无线涡街流量计。引入无线通信方式，摒弃了传统自动化仪表布线繁琐的缺点。该流量计具有较好的实用价值。温差发电是利用热电转换材料将热能转化为电能的全静态发电方式，具有无噪音、无污染、无磨损、寿命长、体积小等优点，但其输出电压波动大、输出功率小，适用于微小功率的设备使用。

温差发电有完善的物理理论基础和成熟的温差发电片制造技术的支持，从20世纪60年代开始，陆续有一批温差发电机成功用于航天飞机和军事领域。近几年随着温差发电片生产成本的降低与转换效率的不断提高，温差发电技术在工业和民用方面表现出了良好的应用前景。

电能管理包括TEG的电能收集、锂电池充放电、TEG输出电压、锂电池状态检测和异常报警以及流量计各部件的工作状态控制等功能。如图5所示，电能管理电路由TEG、DC/DC、锂电池充电芯片、锂电池和稳压芯片组成。

图电源管理电路图

流量计电路的电源由TEG或电池提供。当管道中有蒸汽流过时TEG便发电，经二极管D1可向电路供电，此时二极管D2处于截止状态，锂电池不向电路供电；当管道中没有蒸汽流动时，TEG没有电压输出，此时D2导通，D1截止，锂电池向电路供电。