[实用新型]一种用于WSNs传感器节点的新型太阳能双模供电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型太阳能双模供电装置，特别是用于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)节点的供电装置。

背景技术

太阳能发电、风力发电、潮汐能发电等可再生能源发电，为解决人类社会日益紧张的能源危机和环境污染问题，提供了一条可供选择的解决思路和办法。以太能光伏发电为例，随着近年来全世界装机规模的日益扩大，正成为可再生能源利用的重要技术手段,而且能减少污染。

由于无线传感网在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络，2003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，传感器网络被列为第一。但是他的供电问题一直是一个热门研究话题。

目前，锂电池已经广泛应用于电动车辆、笔记本及手机等众多领域。现有的WSNs传感器节点的供电设备都是干电池，电量一旦使用下降到一定数值，这个传感器节点就不能工作了，使用干电池不但造成环境污染，而且无法长期保持无线传感器的寿命，而太阳能是人类可以利用的最丰富的能源，清洁、方便，不会造成污染和公害。因此在无线传感器节点供电时，节约能源，保护环境延长无线传感器节点的使用寿命，是一个急需解决的问题。

实用新型内容

为解决现有技术中无线传感器节点充电带来的能源浪费、环境污染，干电池寿命有限，导致无线传感器使用时间限制的问题，本实用新型提供了一种用于WSNs传感器节点的新型太阳能双模供电装置，充分利用太阳能、有利于环境保护，适用于户外安装方便，节约成本。

实用新型的技术解决方案如下：

一种用于WSNs传感器节点的新型太阳能双模供电装置，包括太阳能供电电路、锂电池供电电路、锂电池充电电路；

所述太阳能供电电路包括太阳能电池板、第一二极管、稳压模块、第二开关和第一比较器；所述太阳能电池板依次通过第一二极管、稳压模块、第二开关与装置输出端口连接；第一比较器的一个输入端接太阳能电池板的分压端、另一输入端接5V电压，第一比较器的输出端接第二开关的控制端；

所述锂电池供电电路包括锂电池、第四开关、过放保护电路、第三开关和升压模块；所述锂电池依次通过第四开关、过放保护电路、第三开关和升压模块与装置输出端口连接；第三开关的控制端接第一比较器的输出端；

所述锂电池充电电路包括第一开关、锂电池充电控制器、第二比较器、RS触发器；所述第一开关一端连接第一二极管的负极，另一端连接锂电池充电控制器的输入端，锂电池充电控制器的输出端经第四开关连接锂电池；第二比较器的一个输入端接锂电池充电控制器的输出端、另一输入端接3.6V电压，第二比较器的输出端和锂电池充电控制器的一个状态引脚分别与RS触发器的两个输入端连接，RS触发器的输出端连接第一开关的控制端。

上述用于WSNs传感器节点的新型太阳能双模供电装置，优先使用太阳能供电支路对外部供电；

上述用于WSNs传感器节点的新型太阳能双模供电装置，充电电路只有在锂电池电压低于3.6V(该值可根据实际需要调整)时，才会对锂电池进行充电；

上述第一开关、第二开关和第三开关为电子开关，第四开关为机械开关。

上述第一开关、第二开关和第三开关为MOSFET场效应管，第四开关为单刀单掷开关。

上述太阳能电池板采用常规的太阳能光伏极板。

上述稳压模块包括稳压芯片LM2575。

上述锂电池充电控制器包括智能充电芯片CN3063。

上述升压模块包括升压芯片GS1661。

上述锂电池充电控制器输入端通过第二二极管连接有一个MiniUSB接口。

上述装置输出端口为标准USB接口。

有益效果

本实用新型的用于WSNs传感器节点的新型太阳能双模供电装置，根据传感器节点设于户外的特点，利用太阳能电池直接向传感器节点供电，并将多余的电能储备于锂电池中，在夜晚或太阳光不足时也能向传感器节点持续供电，能够保证传感器节点24小时不断电。本实用新型结构简单、安装容易、基本属于免维护，减轻巡查负担，系统运行可靠。

附图说明

图1是本实用新型太阳能双模供电装置结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明：

如图一所示，本实用新型装置包括太阳能供电电路、锂电池供电电路、锂电池充电电路；