[发明专利]一种射频能供能的自驱动无线传感节点及其能量管理方法

权利要求书

1.一种射频能供能的自驱动无线传感节点，其特征在于，所述无线传感节点包括射频能量输入模块、PMIC、或门、与门、第一负载开关、第二负载开关、传感器、MCU和无线通信模块，所述射频能量输入模块与所述PMIC电连接，所述PMIC分别与所述或门、第一负载开关、与门、第二负载开关电连接，所述第一负载开关分别与所述传感器和MCU电连接，所述第二负载开关与所述无线通信模块电连接，

所述PMIC分别与所述或门、与门和MCU信号连接，所述MCU分别与所述或门、与门和无线通信模块信号连接，所述或门与第一负载开关信号连接，所述与门与第二负载开关信号连接，所述传感器与MCU双向信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种射频能供能的自驱动无线传感节点，其特征在于，所述射频能量输入模块包括能量采集天线、整流电路和滤波电路，其中，采集天线用于采集环境中的射频无线能量，整流电路和滤波电路用于对所述射频无线能量进行整流和滤波，最后输出直流电流。

3.一种射频能供能的自驱动无线传感节点的能量管理方法，基于权利要求1-2任一项所述的一种射频能供能的自驱动无线传感节点，其特征在于，

S1、电源管理芯片PMIC对射频能量输入进行电压转换，PMIC的输出电压Vout分别输出到或门和与门，PMIC的阈值检测输出信号PGOOD与MCU共同控制与门和或门输出，PGOOD同时还作为信号输入到MCU；

S2、随着PMIC转化射频能量输入，Vout逐渐上升，超过高压阈值后，PGOOD置高，或门输出置高，第一负载开关导通，MCU和传感器得电；

S3、MCU得电后，将控制信号EN1置高；

S4、MCU清空采集数据存放数组，之后周期性采集传感器数据，直到数据采集完成；

S5、MCU通过控制信号EN2控制第二负载开关导通使无线通信模块得电并通过无线通信模块将采集到的传感器数据发出，之后关闭第二负载开关；

S6、MCU检测PGOOD为高，则回到步骤S4，若检测到PGOOD为低，则进入休眠模式等待PGOOD上升沿中断触发，中断触发后执行步骤S5。

4.根据权利要求3所述的一种射频能供能的自驱动无线传感节点的能量管理方法，其特征在于，在S1中，具体的，MCU的控制输出EN1和PMIC的阈值检测输出PGOOD取或控制第一负载开关通断为MCU和传感器供能，PMIC输出电压Vout达到预设高压阈值PGOOD输出高，或门输出高，第一负载开关导通，MCU得电。

5.根据权利要求4所述的一种射频能供能的自驱动无线传感节点的能量管理方法，其特征在于，当存在射频能量输入不稳定，或无线通信模块传输不稳定因素导致PMIC输出电压Vout降低到PMIC低压阈值时，PMIC阈值检测输出置低，MCU控制脚EN1一直置高，第一负载开关依旧导通，当MCU检测到PGOOD置低时，不再对传感器采样，而是进入休眠模式，等待PMIC的PGOOD输出上升沿中断唤醒，保证MCU不断电。

6.根据权利要求5所述的一种射频能供能的自驱动无线传感节点的能量管理方法，其特征在于，PMIC和MCU通过做与控制第二负载开关的导通，当无线通信模块通信异常导致功耗过高，PMIC输出电压下降到低压阈值时，与门输出低，第二负载开关关闭，无线通信模块断电，不再消耗电能，MCU在执行发送无线数据的指令后，会检测PGOOD电平，如果为低，则说明当前功耗过高，不再采集传感器数据，而是进入休眠模式，等待PMIC的PGOOD输出上升沿中断唤醒，唤醒后MCU重新发送上次的数据，避免数据漏发。