[发明专利]一种无线传感器网络节点的无线充供电方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络节点的无线充供电方法，其特征在于：设有充供电主机和传感器网络节点充供电从机组成的无线传感器网络电能传输系统，其中：

充供电主机包括控制处理器、扫描频率源、能量发射天线和用于与传感器网络节点充供电从机进行充供电信息实时交互的无线通信模块，控制处理器系含有A/D转换模块的低功耗的处理器，扫描频率源系由控制处理器控制的压控振荡器，能量发射天线系由控制处理器控制的三维空间旋转饼状一维线圈；

传感器网络节点充供电从机包括节点处理器、多向耦合能量接收天线、整流电路、充供电电压检测电路、充供电电路和与充供电主机无线通信模块对应交互的无线通信模块，多向耦合能量接收天线系三个按正交方向布置的线圈组合；

当节点电池电压低于设定值时，节点处理器产生一个外部中断，通过无线通信模块向充供电主机发送充供电请求，充供电主机通过无线通信模块接收到请求信号后输出至控制处理器启动锯齿波信号发生电路输出扫频信号至扫描频率源，扫描频率源输出变频交流电信号至能量发射天线，同时，控制处理器对扫描频率源输出的变频交流电信号采样并驱动能量发射天线三维空间旋转，能量发射天线产生频率变化的能量磁场；传感器网络节点充供电从机的多向耦合能量接收天线置于充供电主机发送的能量磁场范围内，感应接收到充供电电压、电流，节点从机的电压检测电路对接收到的充供电电压进行检测，当检测到最大电压时，通过无线通信模块向充供电主机的无线通信模块发送信息，充供电主机的控制处理器对能量发射天线的旋转角度和扫描频率源的输出频率进行定位；当节点电压到达设定值时，节点处理器又产生一个外部中断，通过无线通信模块向充供电主机发送停止供电信号，充供电主机接收到此信号后，控制处理器进入休眠，一个充供电过程结束。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点的无线充供电方法，其特征在于：传感器网络节点充供电从机的整流电路整流后，当充供电电压值够大，可直接通过充供电电路为节点供电或为其电池充电，当电压值较小，先通过大电容蓄电，再接充供电电路或者通过倍压整流电路后再接充供电电路。

3.根据权利要求1或2所述无线传感器网络节点的无线充供电方法，其特征在于：充供电信息实时交互与能量传输两个通道合而为一，省去充供电主机和传感器网络节点充供电从机中的无线通信模块，利用充供电主机的能量发射天线和节点充供电从机的多向耦合能量接收天线实现充供电信息交互，充供电信息叠加在电能信号上，再在从机中解码出来。