[发明专利]一种无线传感器网络节点振动发电机供电系统

说明书

本发明公开了一种无线传感器网络节点振动发电机供电系统，包括磁电式微型振动发电机、能量变换模块、滤波模块、稳压模块和储能模块，能量变换模块包括全桥整流电路，二极管D4的负极以及二极管D1的正极均与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与稳压模块的输入端相连；磁电式微型振动发电机的两个接线端分别与二极管D1的负极和二极管D3的正极相连；电容C1的两端分别与二极管D1的正极以及二极管D2的正极相连；储能模块的电容C2与稳压模块的输出端相连。本发明利用设备自身产生的振动能转换为电能作为供电电源，节省了蓄电池的使用，使得运行的成本下降，同时解决了一些设备不能频繁停运更换电池的缺陷。

技术领域

本发明涉及大型机械的故障诊断领域，特别涉及到一种无线传感器网络节点振动发电机供电系统。

背景技术

无线传感器网络节点的供电电源目前主要有蓄电池供电和太阳能光伏供电系统两种形式。蓄电池供电系统发展比较成熟，目前主流的应用是化学电池和锂电子电池作为无线传感器网络节点的供电电源，但是无法避免要定期更换电池的麻烦。太阳供电系统应用不是很广泛，一方面是因为太阳能供电系统转化效率低，另外一方面太阳能供电系统容易受到环境的影响。

蓄电池供电系统使用寿命短，更换供电电池系统需要耗费人力、财力以及设备停运带来的经济损失，且一些特殊的应用场合不便频繁更换蓄电池，这样给系统运行带来很大的不便。太阳能供电系统应用场景比较单一，且只能应用在有光照的场景中，且售价较高，太阳能的转化率低，再加上阴天情况影响，使得太阳能供电系统无法成为非常可靠的供电电源。

无线传感器在工业中已经开始普遍使用，在大型设备的故障诊断领域中也有应用，应用在故障诊断领域中的无线传感器网络节点的供电电源普遍使用蓄电池供电，蓄电池存在使用寿命短，需要定期停运设备更换蓄电池，且有的故障诊断场合不易更换蓄电池，这严重的影响了无线传感器在故障诊断领域中的大规模推广使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种无线传感器网络节点振动发电机供电系统，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种无线传感器网络节点振动发电机供电系统，包括磁电式微型振动发电机、能量变换模块、滤波模块、稳压模块和储能模块，所述能量变换模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述滤波模块包括电阻R1和电容C1，二极管D4的负极以及二极管D1的正极均与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与稳压模块的输入端相连，二极管D4的正极与二极管D3的正极相连，二极管D1的负极与二极管D2的负极相连，二极管D3的负极与二极管D2的正极相连；磁电式微型振动发电机的两个接线端分别与二极管D1的负极和二极管D3的正极相连；电容C1的两端分别与二极管D1的正极以及二极管D2的正极相连；储能模块包括电容C2，电容C2与稳压模块的输出端相连。

进一步的，所述稳压模块包括直流变换器芯片，直流变换器芯片的型号为ICL7663，电阻R1与直流变换器芯片的VIN+引脚相连，二极管D2的正极与直流变换器芯片的SHDN引脚相连，电容C2的一端与直流变换器芯片的VOUT1引脚相连，电容C2的另一端与直流变换器芯片的GND引脚相连。

进一步的，还包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q1和MOS管Q2，电阻R2的一端与直流变换器芯片的SENSE引脚相连，电阻R3的一端与直流变换器芯片的VSET引脚以及电阻R2的另一端相连，电阻R3的另一端以及电阻R4的一端均与直流变换器芯片的GND引脚相连，电阻R4的另一端与直流变换器芯片的VOUT2引脚相连；三极管Q1的基极分别与电阻R5和电阻R6的一端相连，电阻R5的另一端以及三极管Q1的集电极均与直流变换器芯片的SENSE引脚相连，电阻R6的另一端以及MOS管的栅极均与三极管Q1的发射极相连，MOS管Q2的源极与直流变换器芯片的GND引脚相连，电阻R7的两端分别与三极管Q1的集电极以及MOS管Q2的漏极相连。