一種無線傳感器模塊自供電電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無線傳感器模塊自供電電源，包含太陽能電池片、風力發(fā)電機、充電控制電路板保護殼、無線傳感器模塊、充電電路、控制電路；所述太陽能電池片分布在無線傳感器模塊的外部；所述充電控制電路板保護殼設(shè)置在無線傳感器模塊的下部；所述風力發(fā)電機設(shè)置在無線傳感器模塊的一側(cè)面上；所述風力發(fā)電機用以接收風能并進行發(fā)電；所述充電控制電路板保護殼用于放置設(shè)置有充電電路和充電控制電路的PCB線路板；所述充電電路用于太陽能電池片、風力發(fā)電機給蓄電池充電；所述控制電路用于對充電電路進行控制管理；本實用新型采用太陽能電池片和風力發(fā)電機互補供電的方式提供電源，可以有效地克服常規(guī)供電方式的電能不連續(xù)等問題。
【專利說明】一種無線傳感器模塊自供電電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無線傳感器模塊用電源，特指一種采用太陽能電池片和風力發(fā)電機互補供電的方式提供電源的無線傳感器模塊自供電電源。

【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感器模塊在無線網(wǎng)絡(luò)著獲得了廣泛的應(yīng)用，作為無線傳感器模塊的重要組成部分之一的供電電源的性能，將直接影響到傳感器的正常工作與否，特別是在一些偏遠或者更換電池困難的特殊應(yīng)用場合，為無線傳感器模塊提供穩(wěn)定可靠的電源顯得尤為重要。在現(xiàn)有的技術(shù)中，已有采用太陽能等可再生能源的供電電源技術(shù)，由于太陽能受自然光照等影響大，如采用單一的太陽能提供電能，其供電可靠性將大大降低；為此我們研發(fā)了一種采用太陽能電池片和風力發(fā)電機互補供電的方式提供電源的無線傳感器模塊自供電電源。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種采用太陽能電池片和風力發(fā)電機互補供電的方式提供電源的無線傳感器模塊自供電電源。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種無線傳感器模塊自供電電源，包含太陽能電池片、風力發(fā)電機、充電控制電路板保護殼、無線傳感器模塊、充電電路、控制電路；所述太陽能電池片分布在無線傳感器模塊的外部；所述充電控制電路板保護殼設(shè)置在無線傳感器模塊的下部；所述風力發(fā)電機設(shè)置在無線傳感器模塊的一側(cè)面上；所述風力發(fā)電機用以接收風能并進行發(fā)電；所述充電控制電路板保護殼用于放置設(shè)置有充電電路和充電控制電路的PCB線路板；所述充電電路用于太陽能電池片、風力發(fā)電機給蓄電池充電；所述控制電路用于對充電電路進行控制管理。
[0005]優(yōu)選的，所述太陽能電池片有4片，其中在無線傳感器模塊的頂部安裝一片，在除風力發(fā)電機所在的無線傳感器模塊的側(cè)面以外的另外3面按一定的傾角安裝剩余3片。
[0006]優(yōu)選的，所述充電電路包含太陽能電池片的充電電路和風力發(fā)電機的充電電路；所述太陽能電池片的充電電路和風力發(fā)電機的充電電路并聯(lián)，其中太陽能電池片的充電電路由二極管D1、電容Cl、三極管Ql和二極管D2組成；風力發(fā)電機的充電電路由整流橋D3、電容C2、三極管Q2和二極管D4組成；兩者的輸出電能經(jīng)電感L1、電容C3后給蓄電池充電；所述蓄電池的充電端設(shè)有由電阻Rl、電阻R2組成的電壓采樣電路和由電阻R3組成的電流采集電路。
[0007]優(yōu)選的，所述控制電路用于對充電電路進行控制管理，包含MCU和電源變換芯片；所述電源變換芯片Ul為AMS1117，將蓄電池的電壓變換成DC3.3V，給MCU供電；所述的MCU為MSP430G2230單片機，其采集蓄電池的電壓/電流信號，處理后分別控制充電電路的主開關(guān)管Ql和Q2，實現(xiàn)太陽能電池和風力發(fā)電機對蓄電池的充電控制管理功能。
[0008]由于上述技術(shù)方案的運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:
[0009]本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源采用太陽能電池片和風力發(fā)電機互補供電的方式提供電源，可以有效地克服常規(guī)供電方式的電能不連續(xù)等問題，提高了無線傳感器模塊的供電可靠性；同時本實用新型利用MCU控制技術(shù)，提高了供電電源的控制管理效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明:
[0011]附圖1為本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源的立體圖；
[0012]附圖2為本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源的充電電路的原理圖；
[0013]附圖3為本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源的控制電路的原理圖；
[0014]其中:1、太陽能電池片；2、風力發(fā)電機；3、充電控制電路板保護殼；4、無線傳感器模塊。
[0015]

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0017]附圖1-3為本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源，包含太陽能電池片1、風力發(fā)電機2、充電控制電路板保護殼3、無線傳感器模塊4、充電電路、控制電路；所述太陽能電池片I分布在無線傳感器模塊I的外部，可以保證在有光照時最大限度的接收太陽能進行光電轉(zhuǎn)換；所述充電控制電路板保護殼3設(shè)置在無線傳感器模塊4的下部；所述風力發(fā)電機2設(shè)置在無線傳感器模塊4的一側(cè)面上；所述本實施例中，所述太陽能電池片有4片，其中在無線傳感器模塊4的頂部安裝一片，在除風力發(fā)電機2所在的無線傳感器模塊4的側(cè)面以外的另外3面按一定的傾角安裝剩余3片；所述風力發(fā)電機2用以接收風能并進行發(fā)電；所述充電控制電路板保護殼3用于放置設(shè)置有充電電路和控制電路的PCB線路板。
[0018]附圖2為本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源的充電電路的原理圖，所述充電電路包含太陽能電池片的充電電路和風力發(fā)電機的充電電路；所述太陽能電池片的充電電路和風力發(fā)電機的充電電路并聯(lián)，其中太陽能電池片的充電電路由二極管D1、電容Cl、三極管Ql和二極管D2組成；風力發(fā)電機的充電電路由整流橋D3、電容C2、三極管Q2和二極管D4組成；兩者的輸出電能經(jīng)電感L1、電容C3后給蓄電池充電；所述蓄電池的充電端設(shè)有由電阻Rl、電阻R2組成的電壓采樣電路和由電阻R3組成的電流采集電路。
[0019]附圖3是本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源的控制電路的原理圖，所述控制電路用于對充電電路進行控制管理，包含MCU和電源變換芯片；所述電源變換芯片Ul為AMSl 117，將蓄電池的電壓變換成DC3.3V，給MCU供電；所述的MCU為MSP430G2230單片機，其采集蓄電池的電壓/電流信號，處理后分別控制充電電路的主開關(guān)管Ql和Q2，實現(xiàn)太陽能電池和風力發(fā)電機對蓄電池的充電控制管理功能。
[0020]本實用新型的工作原理為:將風力發(fā)電機2放置與迎風側(cè)，并保證太陽能電池片I能接收較好的光照；控制電路根據(jù)采集的電壓和電流信號，控制充電電路的主開關(guān)管Ql和Q2，調(diào)節(jié)充電功率的大小，從而實現(xiàn)對蓄電池的高效充電。
[0021]由于上述技術(shù)方案的運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:
[0022]本實用新型所述的無線傳感器模塊自供電電源采用太陽能電池片和風力發(fā)電機互補供電的方式提供電源，可以有效地克服常規(guī)供電方式的電能不連續(xù)等問題，提高了無線傳感器模塊的供電可靠性；同時本實用新型利用MCU控制技術(shù)，提高了供電電源的控制管理效率。
[0023]以上僅是本實用新型的具體應(yīng)用范例，對本實用新型的保護范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型權(quán)利保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線傳感器模塊自供電電源，其特征在于:包含太陽能電池片、風力發(fā)電機、充電控制電路板保護殼、無線傳感器模塊、充電電路、控制電路；所述太陽能電池片分布在無線傳感器模塊的外部；所述充電控制電路板保護殼設(shè)置在無線傳感器模塊的下部；所述風力發(fā)電機設(shè)置在無線傳感器模塊的一側(cè)面上；所述風力發(fā)電機用以接收風能并進行發(fā)電；所述充電控制電路板保護殼用于放置設(shè)置有充電電路和充電控制電路的PCB線路板；所述充電電路用于太陽能電池片、風力發(fā)電機給蓄電池充電；所述控制電路用于對充電電路進行控制管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器模塊自供電電源，其特征在于:所述太陽能電池片有4片，其中在無線傳感器模塊的頂部安裝一片，在除風力發(fā)電機所在的無線傳感器模塊的側(cè)面以外的另外3面按一定的傾角安裝剩余3片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線傳感器模塊自供電電源，其特征在于:所述充電電路包含太陽能電池片的充電電路和風力發(fā)電機的充電電路；所述太陽能電池片的充電電路和風力發(fā)電機的充電電路并聯(lián)，其中太陽能電池片的充電電路由二極管D1、電容Cl、三極管Ql和二極管D2組成；風力發(fā)電機的充電電路由整流橋D3、電容C2、三極管Q2和二極管D4組成；兩者的輸出電能經(jīng)電感L1、電容C3后給蓄電池充電；所述蓄電池的充電端設(shè)有由電阻R1、電阻R2組成的電壓采樣電路和由電阻R3組成的電流采集電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線傳感器模塊自供電電源，其特征在于:所述控制電路用于對充電電路進行控制管理，包含MCU和電源變換芯片；所述電源變換芯片Ul為AMS1117，將蓄電池的電壓變換成DC3.3V，給MCU供電；所述的MCU為MSP430G2230單片機，其采集蓄電池的電壓/電流信號，處理后分別控制充電電路的主開關(guān)管Ql和Q2，實現(xiàn)太陽能電池和風力發(fā)電機對蓄電池的充電控制管理功能。
【文檔編號】H02J7/35GK203942328SQ201420091596
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】宋佳, 汪義旺, 劉文靜 申請人:蘇州市職業(yè)大學