[发明专利]太阳能辅助供电的LoRa传感装置

摘要

太阳能辅助供电的LoRa传感装置，包括能量获取与管理单元、数字单元、LoRa单元；能量获取与管理单元包括太阳能电池、超级电容充电器、线性稳压器、超级电容器、锂电池、1号肖特基二极管和2号肖特基二极管；数字单元包括MCU和数据采集单元；LoRa单元包括LoRa射频芯片和射频天线；能量获取与管理单元同时给数字单元和LoRa单元提供能量；数字单元用于传感器信息采集、处理及传输，将传感器信息封装成原始传感数据包，并将原始传感数据包传输给LoRa单元；LoRa单元用于接收数字单元传输过来的原始传感数据包；所述LoRa单元采用基于扩频技术的远距离无线传输方案,传输距离可达15km。

主权项

1.太阳能辅助供电的LoRa传感装置，其特征在于，包括能量获取与管理单元、数字单元和LoRa单元；所述数字单元和LoRa单元均与能量获取与管理单元相连，能量获取与管理单元用于同时给数字单元和LoRa单元提供能量； 数字单元和LoRa单元相连；所述数字单元用于传感器信息采集、处理及传输，将传感器信息封装成原始传感数据包，并将原始传感数据包传输给LoRa单元；所述LoRa单元用于接收数字单元传输过来的原始传感数据包；所述能量获取与管理单元包括太阳能电池、超级电容充电器、超级电容器、LDO线性稳压器、锂电池、1号肖特基二极管和2号肖特基二极管；太阳能电池、超级电容充电器、LDO线性稳压器、1号肖特基二极管依次串联，超级电容充电器与超级电容器相连，1号肖特基二极管的阴极与2号肖特基二极管的阴极相连，2号肖特基二极管的阳极与锂电池相连，1号肖特基二极管的阴极与2号肖特基二极管的阴极均与后级的数字单元U2相连，1号肖特基二极管的阴极与2号肖特基二极管的阴极还均与后级的LoRa单元U3相连；所述太阳能电池用于从太阳光获取能量，也即将太阳能转换成电能；由于太阳光照强度不断变化，太阳能电池输出的电压不稳定；所述超级电容充电器，用于将太阳能获取的能量存储到超级电容器中；超级电容充电器和超级电容器联合作用，使得太阳能电池不稳定的电压输出在LDO线性稳压器的输入端趋于稳定；所述LDO线性稳压器将超级电容器输出的电压转换成与数字单元和LoRa单元相适应的直流电平；所述1号肖特基二极管与2号肖特基二极管规格相同，当光照较强的环境下，LDO线性稳压器输出的电压大于锂电池输出的电压，1号肖特基二极管导通，2号肖特基二极管截止，则太阳能电池被接入，进而给数字单元和LoRa单元供电；当光照较弱的环境下，锂电池输出的电压大于LDO线性稳压器输出的电压，2号肖特基二极管导通，1号肖特基二极管截止，则锂电池被接入，进而给数字单元和LoRa单元供电。