[发明专利]基于无线传感器网络的节点智能供电装置及方法

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的节点智能供电装置，其特征在于，所述供电装置包括可再生能源电池、超级电容储能电路、与所述可再生能源电池和所述超级电容储能电路相连的充电控制电路以及与所述充电控制电路相连的微处理器以及供电电路，所述供电电路与所述可再生能源电池、所述超级电容储能电路以及所述微处理器相连；其中，

所述可再生能源电池，用于在所述充电控制电路的控制下对所述供电电路进行直接供电以及对所述超级电容储能电路进行充电；

所述充电控制电路，用于根据所述微处理器传来的指令采集并反馈给微处理器所述可再生能源电池的电压值以及所述超级电容储能电路的电压值，同时根据所述微处理器传来的供电指令控制所述可再生能源电池对所述超级电容储能电路和供电电路进行供电，以及根据所述微处理器传来的供电指令来控制所述超级电容储能电路对所述供电电路进行供电；

所述微处理器，用于对由所述充电控制电路反馈来的可再生能源电池电压值以及超级电容储能电路电压值进行处理，根据处理结果生成供电指令并输送至所述充电控制电路以及所述供电电路；

所述超级电容储能电路，用于在所述充电控制电路的控制下进行充电或对所述供电电路进行供电；

所述供电电路，用于根据所述供电指令接收所述可再生能源电池或所述超级电容储能电路的供电来对节点负载进行能源支持。

2.如权利要求1所述的基于无线传感器网络的节点智能供电装置，其特征在于，所述可再生能源电池为太阳能电池、振动能电池、风能电池、温差能电池或其余从自然环境中获取的可再生资源。

3.如权利要求1所述的基于无线传感器网络的节点智能供电装置，其特征在于，所述超级电容储能电路包括储能电路以及升压稳压电路；

所述储能电路由一个或若干个超级电容单体来串联/并联组成。

4.一种基于无线传感器网络的节点智能供电方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：采集可再生能源电池的电压值以及超级电容储能电路的电压值；

步骤2：对所述可再生能源电池的电压值以及超级电容储能电路的电压值进行处理，根据处理结果生成供电指令来控制可再生能源电池对超级电容储能电路以及供电电路同时进行供电；或者，

根据所述供电指令控制超级电容储能电路对供电电路进行供电；

步骤3：根据所述供电指令控制供电电路接受可再生能源电池或超级电容储能电路的供电来对负载进行能源支持。

5.如权利要求4所述的基于无线传感器网络的节点智能供电方法，其特征在于，所述可再生能源电池电压值以及超级电容储能电路电压值由充电控制电路采集并反馈给微处理器；

所述供电指令根据所述微处理器对所述可再生能源电池电压值以及超级电容储能电路电压值进行模数转换以及电压比较判断处理的结果来生成。

6.如权利要求4-5任一项所述的基于无线传感器网络的节点智能供电方法，其特征在于，所述步骤2中，

当可再生能源电池电压值大于预先设置的供电电压门限值时，微处理器发送供电指令指示可再生能源电池对供电电路直接供电，同时对超级电容储能电路进行充电。

7.如权利要求4-5任一项所述的基于无线传感器网络的节点智能供电方法，其特征在于，所述步骤2中，

当可再生能源电池电压值大于预先设置的供电电压门限值时，且超级电容储能电路电压值达到预先设置的充电电压门限值时，微处理器发送供电指令指示充电控制电路关闭对超级电容储能电路的充电操作，同时可再生能源电池仅进行对供电电路直接供电的操作。

8.如权利要求4-5任一项所述的基于无线传感器网络的节点智能供电方法，其特征在于，所述步骤2中，

当可再生能源电池电压值低于预先设置的供电电压门限值，而超级电容储能电路电压值高于预先设置的第一或第二放电电压门限值时，微处理器发送供电指令指示超级电容储能电路对供电电路进行供电。

9.如权利要求4-5任一项所述的基于无线传感器网络的节点智能供电方法，其特征在于，所述步骤2中，

当可再生能源电池电压值低于预先设置的供电电压门限值，且超级电容储能电路电压值低于预先设置的最低放电电压门限值时，微处理器发送供电指令指示充电控制电路停止超级电容储能电路对供电电路的供电操作。