專利名稱：一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 屬于太陽能供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
包含各種傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)，已被廣泛地運用于工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域。其中環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查等領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)普遍為戶外運用，太陽能供電便成了一種戶外傳感器的經(jīng)濟(jì)、高效供電方式。太陽能供電所面臨的最大問題是在少見的連續(xù)陰雨天氣可能會供電不足，而在設(shè)計時采用更大規(guī)格的太陽能電池板和蓄電池，在增加成本的同時，也增加整個設(shè)備的體積和重量，給設(shè)備的運輸和安裝帶來不便。因此現(xiàn)在大多數(shù)使用太陽能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都引入了電源管理單元。圖I是現(xiàn)有的太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數(shù)據(jù)采集單元。數(shù)據(jù)采集單元包括處理器和傳感器，太陽能采集單元和外部供電單元通過電源管理單元為數(shù)據(jù)采集單元供電，電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行供電管理，外部供電單元為后備電源，在夜晚或光線不足時，為數(shù)據(jù)采集單元供電。這種供電管理的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按照電源管理模式可以分為兩類一是設(shè)定特定的時間段，在日照充足的白天讓傳感器工作，而在夜間讓傳感器待機(jī)以節(jié)能；二是設(shè)定特定的時間間隔，發(fā)送一次數(shù)據(jù)后就進(jìn)入待機(jī)模式，一段時間后再重新回到正常工作模式，這樣每天實際工作時間僅數(shù)小時，很大程度上降低了整個系統(tǒng)的功耗。然而這兩種電源管理都有各自的缺點白天工作夜間待機(jī)的管理模式不能適用于如氣象監(jiān)測等需要等距離數(shù)據(jù)抽樣的場合；而特定的時間間隔僅僅是根據(jù)設(shè)備安裝地點的以往天氣狀況，通過經(jīng)驗設(shè)定一個數(shù)值來變相降低設(shè)備功耗，沒有正真起到“管理”的作用，在日照時間罕見降低的特殊情況下仍有可能供電不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電源管理存在的問題，提出了一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數(shù)據(jù)采集單元，太陽能采集單元和外部供電單元通過電源管理單元為數(shù)據(jù)采集單元供電，電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行供電管理，其特征在于，還包括，傳感器單元和控制單元，其中，傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產(chǎn)生的電量大?。?br> 控制單元用于根據(jù)傳感器單元采集到的數(shù)據(jù)和外部供電單元產(chǎn)生的電量之間的關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)采集單元和電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行控制。進(jìn)一步的，所述的傳感器單元為一電阻。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過傳感器單元采集太陽能采集單元實時產(chǎn)生的電量大小，并且根據(jù)得到的外部供電單元產(chǎn)生的電量，利用控制單元對對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行控制，在不增加太陽能電池板體積的前提下，保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常工作的同時，有效的降低了整個系統(tǒng)的功耗。


圖I是現(xiàn)有的太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數(shù)據(jù)采集單元，太陽能采集單元和外部供電單元通過電源管理單元為數(shù)據(jù)采集單元供電，電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行供電管理，還包括，傳感器單元和控制單元，其中，傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產(chǎn)生的電量大?。豢刂茊卧糜诟鶕?jù)傳感器單元采集到的數(shù)據(jù)和外部供電單元產(chǎn)生的電量之間的關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)采集單元和電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行控制。這里的傳感器單元可以為一電阻，大小以I歐姆為最優(yōu)；控制單元可以通過硬件或軟件的方式進(jìn)行實現(xiàn)。太陽能供電的數(shù)據(jù)采集單元包括處理器和多個傳感器，通常有以下兩種工作模式正常工作模式和待機(jī)模式。正常工作模式下由于各傳感器需要實時采集諸如溫度濕度、經(jīng)緯度等模擬量，而數(shù)據(jù)采集單元的無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊如GPRS/EVD0正常工作也要耗電，整個傳感器總功率在現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)主流技術(shù)支持下，為幾瓦特至十幾瓦特；而待機(jī)模式下的功耗僅為保證設(shè)備迅速熱啟動，因此通常情況下功率僅為正常工作時的1%至5(%。 能夠無人值守地連續(xù)工作時間是傳感設(shè)備的一個重要指標(biāo)，不能因為采用太陽能供電，日照不足時(如夜間或連續(xù)雨雪天氣)就進(jìn)入待機(jī)模式，降低傳感器的性能指標(biāo)。這樣會造成所采集的數(shù)據(jù)不連貫，由此數(shù)據(jù)繪制出的曲線圖也會出現(xiàn)一些斷層，給后期數(shù)據(jù)處理、預(yù)測工作帶來諸多不便。同時如果僅僅一味地增大太陽能電池板和蓄電池的大小，不僅增加成本，也影響設(shè)備的安裝和搬運。設(shè)傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產(chǎn)生的電量大小為VI，從電源管理單元得到的外部供電單元的電量的大小為V2，這里，控制單元可以根據(jù)V1/V2的比值，并通過數(shù)據(jù)采集單元中的處理器和電源管理單元來實現(xiàn)對太陽能采集單元和外部供電單元的控制，決定是由太陽能采集單元還是外部供電單元來對數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行供電。按照本發(fā)明所提供的裝置，給V1/V2設(shè)定一個閾值，在日照充足，V1/V2不小于閾值時，單獨的利用太陽能采集單元進(jìn)行供電，進(jìn)而可以增加外部供電單元的供電時間；也可以根據(jù)日照情況智能調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)采集間隔，在日照不足時(如夜間或連續(xù)雨雪天氣)，Vi/V2小于閾值時，利用外部供電單元供電，可以適當(dāng)加大數(shù)據(jù)采集間隔，既保證了數(shù)據(jù)的連貫性,又不會增加不必要的成本?？梢钥闯霰景l(fā)明所提供的太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電源管理裝置在不增加太陽能電池板體積的前提下，保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常工作的同時，有效的降低了整個系統(tǒng)的功耗。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。凡是根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認(rèn)為屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括太陽能采集単元，外部供電單元，電源管理單元，數(shù)據(jù)采集単元，太陽能采集単元和外部供電單元通過電源管理単元為數(shù)據(jù)采集單元供電，電源管理単元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行供電管理，其特征在于，還包括，傳感器単元和控制單元，其中， 傳感器単元用于采集太陽能采集単元實時產(chǎn)生的電量大小； 控制單元用于根據(jù)傳感器單元采集到的數(shù)據(jù)和外部供電單元產(chǎn)生的電量之間的關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)采集単元和電源管理単元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器単元為ー電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻的大小為I歐姆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能供電的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數(shù)據(jù)采集單元，還包括，傳感器單元和控制單元，其中傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產(chǎn)生的電量大??；控制單元用于根據(jù)傳感器單元采集到的數(shù)據(jù)和外部供電單元產(chǎn)生的電量之間的關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)采集單元和電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進(jìn)行控制。本發(fā)明的電源管理裝置實現(xiàn)了對太陽能采集單元和外部供電單元的控制，在不增加太陽能電池板體積的前提下，保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常工作的同時，有效的降低了整個系統(tǒng)的功耗。
文檔編號H02J7/00GK102709958SQ20111007526
公開日2012年10月3日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者劉鄧, 左馳, 李茂 , 段遠(yuǎn)胤, 王力立, 王基石, 袁勇, 闞能華 申請人:成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司