[发明专利]自供能系统和智能监测设备

说明书

本发明公开了一种自供能系统和智能监测设备，所述自供能系统包括：能量采集单元、能量转换单元、储能单元和控制单元，其中，能量采集单元用于采集环境中的磁场能量，并输出相应的交流电压；能量转换单元分别与能量采集单元和储能单元相连，用于将交流电压转换为充电电压，以对储能单元进行充电；储能单元与负载相连，用于对负载供电；控制单元分别与能量转换单元和储能单元相连，用于根据充电电压和交流电压对储能单元和能量转换单元进行控制。本发明的自供能系统，能够采集环境中的磁场能量，并对磁场能量进行转换，以为储能单元充电，由储能单元为负载提供能量，使用寿命长、成本低、体积小，便于设备安装维护。

技术领域

本发明涉及自供能技术领域，尤其涉及一种自供能系统和一种智能监测设备。

背景技术

在无线传感网络中，传统的供能系统因其体积大，在一些复杂密闭的环境中，如医疗检测设备等，无法安装无线传感节点，极大限制了无线传感节点的安装应用。尤其是当前针对电力领域高空和地下监测的特点，电池的更换成本巨大，因此，需要为小型智能监测设备设计更实用的供电方案。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种自供能系统，可以利用能量采集单元将环境中的毫微磁场能量进行收集并输出交流电压，通过能量转换单元进行电压转化，然后对储能单元进行充电，再由储能单元为负载提供能量，使用寿命长、成本低、体积小，便于设备安装维护。

本发明的第二个目的在于提出一种智能监测设备。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种自供能系统，包括：能量采集单元、能量转换单元、储能单元和控制单元，其中，所述能量采集单元用于采集环境中的磁场能量，并输出相应的交流电压；所述能量转换单元分别与所述能量采集单元和所述储能单元相连，用于将所述交流电压转换为充电电压，以对所述储能单元进行充电；所述储能单元与负载相连，用于对所述负载供电；所述控制单元分别与所述能量转换单元和所述储能单元相连，用于根据所述充电电压和所述交流电压对所述储能单元和所述能量转换单元进行控制。

根据本发明实施例的自供能系统，通过能量采集单元采集环境中的磁场能量，并输出相应的交流电压，通过能量转换单元将交流电压转换为充电电压，以对储能单元进行充电，通过储能单元对负载供电，控制单元根据充电电压和交流电压对储能单元和能量转换单元进行控制。由此，该自供能系统，能够采集环境中的磁场能量，并对磁场能量进行转换，以为储能单元充电，由储能单元为负载提供能量，使用寿命长、成本低、体积小，便于设备安装维护。

另外，根据本发明上述实施例的自供能系统，还可以具有如下的附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述能量转换单元包括：电压转换模块，所述电压转换模块与所述能量采集单元相连，用于将所述交流电压转换为直流电压；最大功率追踪模块，所述最大功率追踪模块与所述电压转换模块相连，用于根据所述直流电压进行最大功率追踪；升压模块，所述升压模块与所述最大功率追踪模块相连；其中，所述控制单元还用于根据所述最大功率追踪模块的最大功率追踪结果确定所述最大功率追踪模块的输出电压大于或等于第一预设电压阈值时，直接启动所述升压模块对所述最大功率追踪模块的输出电压进行升压处理，以获得所述充电电压。

根据本发明的一个实施例，所述能量转换单元还包括：自启动模块，所述自启动模块分别与所述最大功率追踪模块和所述升压模块相连；其中，所述控制单元，还用于根据所述最大功率追踪模块的最大功率追踪结果确定所述最大功率追踪模块的输出电压小于第一预设电压阈值时，通过所述自启动模块控制所述升压模块进行启动，以便所述升压模块对所述自启动模块的输出电压进行升压处理，以获得所述充电电压。