WSN网关的太阳能双路供电系统技术方案

技术编号:10701859 阅读:124 留言:0更新日期:2014-12-03 10:51
本发明专利技术涉及一种WSN网关的太阳能双路供电系统,其包括用于提供WSN网关工作电源的太阳能电池板以及电池储能系统,太阳能电池板、电池储能系统均与用于调整供电输出的能量调整匹配电路连接,能量调整匹配电路与稳压电路连接,以通过稳压电路提供WSN网关所需的工作电压。本发明专利技术采用太阳能电池板以及电池储能系统的双路供电,并通过能量匹配调整电路进行选择调整,可以实现智能地选择能量供给WSN网关,以实现太阳能电池板供电、电池储能系统供电或者两者同时供电,一方面有效的提高的太阳能的利用率;另一方面较少了电池储能系统的放电次数,一定程度地延长了电池的使用寿命,使用方便,提高对WSN网关供电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种WSN网关的太阳能双路供电系统,其包括用于提供WSN网关工作电源的太阳能电池板以及电池储能系统,太阳能电池板、电池储能系统均与用于调整供电输出的能量调整匹配电路连接,能量调整匹配电路与稳压电路连接,以通过稳压电路提供WSN网关所需的工作电压。本专利技术采用太阳能电池板以及电池储能系统的双路供电,并通过能量匹配调整电路进行选择调整,可以实现智能地选择能量供给WSN网关,以实现太阳能电池板供电、电池储能系统供电或者两者同时供电,一方面有效的提高的太阳能的利用率;另一方面较少了电池储能系统的放电次数,一定程度地延长了电池的使用寿命,使用方便,提高对WSN网关供电的可靠性。【专利说明】WSN网关的太阳能双路供电系统
本专利技术涉及一种供电系统,尤其是一种WSN网关的太阳能双路供电系统,属于无线传感网络的

技术介绍
随着物联网建设的不断推进,作为物联网的感知层无线传感器网络(WSN)得到了快速的发展。WSN由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并通过网关发送给网络。WSN已有潜在的应用领域包括军事侦察、环境监测、医疗服务等。随着传感器技术、无线通信技术和计算技术的不断发展和完善,各种WSN将遍布在人们的日常生活环境中,从而真正的实现“无处不在的物联网”。 WSN网关的主要作用是无线传感器网络和互联网、GPRS网络、WIFI网络的通道桥梁,将WSN采集的信息送到目的地。目前的WSN网关很多都集成了 GPRS模块,可以很好的实现远程传输数据。但GPRS模块带了较大的功耗,瞬间电流可达到2A,所以目前的WSN网关基本采取市电供电。WSN节点是通过2.4GHz无线方式将数据送到网关,这种方式决定了WSN网关一定要在WSN节点可传输的范围内,否则不能进行有效通信。而实际应用中并不能保证这个范围内一定有市电提供电源,在这就限制了 WSN在一些场合的应用。 WSN网关放在无市电的野外工作时,可以利用太阳能供电系统,但目前太阳能供电系统,主要采用单路供电方式:太阳能给电池充电,电池再给负载供电,这种方式供电稳定性比较好,但造成了电池频繁放电,多余的太阳能浪费等情况。频繁放电,电池的使用寿命就会减少,限制了 WSN网关长期稳定的工作;单路供电方式一定程度地限制了太阳能的放电通路,造成多余的太阳能白白被浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种WSN网关的太阳能双路供电系统,其结构紧凑,能在野外对WSN网关进行能量供给,使用方便,节能环保,安全可靠。 按照本专利技术提供的技术方案,所述WSN网关的太阳能双路供电系统,包括用于提供WSN网关工作电源的太阳能电池板以及电池储能系统,太阳能电池板、电池储能系统均与用于调整供电输出的能量调整匹配电路连接,能量调整匹配电路与稳压电路连接,以通过稳压电路提供WSN网关所需的工作电压。 所述太阳能电池板通过充电管理电路与电池储能系统连接,太阳能电池板通过充电管理电路能对电池储能系统进行充电。 所述充电管理电路包括充电管理芯片U1,所述充电管理芯片Ul采用型号为CN3722的芯片,充电管理芯片Ul的VCC端与电容Cl的一端、电容C2的一端、MOS管Ml的源极端以及太阳能电池板的输出端连接,电容Cl的另一端接地,电容C2的另一端与充电管理芯片Ul的VG端,MOS管Ml的栅极端与充电管理芯片Ul的DRV端连接,充电管理芯片Ul的MPPT端与电阻R2的一端以及电阻R3的一端连接,电阻R3的另一端接地,电阻R2的另一端通过热敏电阻Rl与太阳能电池板的输出端以及充电管理芯片Ul的VCC端连接,充电管理芯片Ul的TEMP端通过电阻R6接地,充电管理芯片Ul的GND端以及PGND端均接地,充电管理芯片Ul的COM3端通过电容C3接地,充电管理芯片Ul的COMl端通过电容C4接地,充电管理芯片Ul的COM2端与电阻R7的一端连接,电阻R7的另一端通过电容C5接地,充电管理芯片Ul的FB端与电阻R8的一端以及热敏电阻R13的一端连接,电阻R8的另一端接地,热敏电阻R13的另一端与充电管理芯片Ul的BAT端、电阻R12的一端、电容ClO的一端、二极管D4的阳极端以及电池储能系统连接;电阻R12的另一端与电感LI的一端以及充电管理芯片Ul的CSP端连接; 电感LI的另一端与二极管D2的阴极端、二极管Dl的阴极端连接,二极管D2的阳极端接地,二极管Dl的阳极端与MOS管Ml的漏极端连接,电容ClO的另一端接地,二极管D4的阴极端与二极管D3的阴极端连接,且二极管D4的阴极端与稳压电路连接,二极管D3的阳极端通过电阻RO与太阳能电池板的输出端连接。 所述充电管理芯片Ul的VCC端与LED指示灯的第一端连接,充电管理芯片Ul的?Τ/?η端通过电阻R5与LED指示灯的第二端连接,充电管理芯片Ul的STA Tl端通过电阻R4与LED指示灯的第三端连接。 所述稳压电路包括稳压芯片U2,所述稳压芯片U2采用型号为LM2587的芯片,所述稳压芯片U2的Vin端与二极管D3的阴极端、二极管D4的阴极端、二极管D5的阴极端、电容C6的一端以及电感L2的一端连接,电容C6的另一端接地,稳压二极管D5的阳极端接地,电感L2的另一端与稳压芯片U2的开关端以及二极管D6的阳极端连接,二极管D6的阴极端与电感L3的一端及热敏电阻RlO的一端连接,电感L3的另一端与电容C8的一端、电容C9的一端以及WSN网关的电源端连接,电容C8的另一端以及电容C9的另一端均接地,热敏电阻RlO的另一端与稳压芯片U2的反馈端以及电阻Rll的一端连接,电阻Rll的另一端接地,稳压芯片U2的比较端与电阻R9的一端连接,电阻R9的另一端通过电容C7接地,稳压芯片U2的接地端接地。 本专利技术的优点:采用太阳能电池板以及电池储能系统的双路供电,并通过能量匹配调整电路进行选择调整,可以实现智能地选择能量供给WSN网关,以实现太阳能电池板供电、电池储能系统供电或者两者同时供电,一方面有效的提高的太阳能的利用率;另一方面较少了电池储能系统的放电次数,一定程度地延长了电池的使用寿命,使用方便,提高对WSN网关供电的可靠性。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构框图。 图2为本专利技术的电路原理图。 【具体实施方式】 下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。 如图1所示:为了能在野外对WSN网关6进行能量供给,提高对WSN网关供电的可靠性,本专利技术包括用于提供WSN网关6工作电源的太阳能电池板I以及电池储能系统3,太阳能电池板1、电池储能系统3均与用于调整供电输出的能量调整匹配电路4连接,能量调整匹配电路4与稳压电路5连接,以通过稳压电路5提供WSN网关6所需的工作电压。 所述太阳能电池板I通过充电管理电路2与电池储能系统3连接,太阳能电池板I通过充电管理电路2能对电池储能系统3进行充电。 具体地,太阳能电池板I输出的部分功率,经稳压电路5,直接供电给WSN网关6 ;另一路是太阳能电池板I输出的其余功率,经充电管理电路2,储存到电池储能系本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种WSN网关的太阳能双路供电系统,其特征是:包括用于提供WSN网关(6)工作电源的太阳能电池板(1)以及电池储能系统(3),太阳能电池板(1)、电池储能系统(3)均与用于调整供电输出的能量调整匹配电路(4)连接,能量调整匹配电路(4)与稳压电路(5)连接,以通过稳压电路(5)提供WSN网关(6)所需的工作电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李秘丁时栋李贵柯赵柏秦吴南健
申请(专利权)人:无锡中科智联科技研发中心有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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