[发明专利]一种自供电的物联网识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种自供电的物联网识别装置。

背景技术

物联网(IOT)要想能永续运作，就必须实现自供电，无需更换电池；因此为了能够从远程位置撷取数据，专门为物联网(IOT)开发了传感器节点，必须在每次电池充电后尽可能运作最长时间。在理想情况下，最好能完全不需要更换电池，因为更换电池会大幅增加系统管理的复杂性，不能向交通不便或拆装不易的地方运送或更换电池，避免产生高昂的维护费用。

不需要更换电池的方法最好能让系统从其所处环境取得能源，时刻对内建电池充电，透过光电、无线射频能源、压力、热能以及空气或流体运动取得。

在环境能源回收发电领域中，主要有四种技术：光能、热能、震动能、无线电波，其中又以光能最适合于室内使用。IDTechEx一份报告中明确指出光伏技术与热电技术可提供最高的能量，但热能技术必须要有明显的温差变化才能发电，并不符合室内环境使用。

德州仪器公司的报告中也提到，室内光能最高可提供100μW/cm²的能量，此能量也可提供室内无线感测装置所需电量，相对其他环境能源捕获技术，此技术只需将传感器布建在室内有光的地方即可提供传感器足够的电力来源。

但事实上，电子传感器系统的能效太低，导致无法完全依赖环境取得能源。不过，如果能够以最大程度运用环境能源，则仍然有可能长续航力电池的电力，只是这样做会增加系统设计的复杂度。

其中一个关键问题就是电能难以采集，因为电能有可能为极低电压，或高电压但具有困难的相位问题。因此，必须借助专业技术来处理输入，包括升压转换器以处理许多采集系统提供给系统的低电压、高阻抗能源。此外，升压转换器等电路还会引起高频噪声，干扰无线电通讯。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在于提供一种自供电的物联网识别装置，用以实现百分之百自供电。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自供电的物联网识别装置，包括依次连接的染料敏化光电池、电池管理电路、第一充电电池以及通讯模组，所述通讯模组内含有微控制器；

所述染料敏化光电池撷取光能后，经过所述电池管理电路对所述第一充电电池充电，所述第一充电电池供应给所述通讯模组及微控制器所需的电力。

上述的自供电物联网识别装置采用染料敏化光电池采集室内光线能源，并透过适当搭配电能处理电路实现即便在室内光源下，感测器也可达到100％的自供电。

进一步地，所述自供电的物联网识别装置还包括第二充电电池、第一开关以及第二开关，所述第一开关与所述第一充电电池连接，所述第二开关与所述第二充电电池连接，所述第一开关闭合，第二开关断开时，由第一充电电池供应给所述通讯模组及微控制器所需的电力；所述第一开关断开，所述第二开关闭合时，由第二充电电池供应给所述通讯模组及微控制器所需的电力。

进一步地，所述自供电的物联网识别装置还包括第二充电电池及开关，所述第二充电电池与所述开关连接，所述开关还与第一充电电池及通讯模组连接，所述开关用于切换是由第一充电电池还是第二充电电池供应给所述通讯模组及微控制器所需的电力。

进一步地，所述电池管理电路为TI BQ25504、或ADI ADP5090/ADP5310、或Maxim Integrated MAX17710、或Linear Technology LTC3105、LTC3331、或Cymbet CBC915/CBC050、或Cypress S6AE101A的电池管理升压集成电路。

进一步地，所述电池管理电路所采用的电路板为软性电路板。

上述的电路板为软性电路板，可以有效的贴附在玻璃上。

进一步地，所述通讯模组为低功耗蓝牙、ZIGBEE、LPWAN或是WIFI中的任一种或几种。

进一步地，所述第一充电电池为薄型可挠电池。

进一步地，所述自供电的物联网识别装置的外部还设置有充电模块。

上述的充电模块用于备份使用，考虑到防水的设计，必要时可使用充电模块对通讯模组及微控制器进行充电。

进一步地，所述自供电的物联网识别装置还包括传感器模块，所述传感器模块与所述通讯模组连接。

进一步地，所述传感器模块为加速度计、温湿度计、CO2传感器、PIR传感器、照度计或CO传感器、PM2.5传感器、噪音传感器、运动传感器中的一种或几种。