[发明专利]用于无线通信系统的电源设备和方法及传感器组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无线通信系统的电源设备，其包括：

-输入端，其连接到发电机，

-蓄电装置，其存储所接收到的电力，以及

-电力管理装置。

本发明还涉及一种传感器组件，其包括：

-测量物理量的传感器，

-连接到所述传感器的处理电路，用于处理所测量的物理量的测量数据，

-用于无线通信的射频发送器，以及

-用于无线通信系统的电源设备。

本发明还涉及一种用于无线通信系统的供电方法。

背景技术

用于无线通信系统的已知电源设备一般包括蓄电装置。在已知方法中，蓄电装置是可放电电池、可再充电电池或大容量电容器。在独立(autonomous)设备中，通常由光电池或小面板提供电力。

图1示出了这种设备1的框图。在该电源设备1中，供电发电机2经由电压和/或电流调节器4为蓄电装置3供电。然后所存储的电力提供给传感器模块5，以运行处理电路6、物理量传感器7以及射频发送器8。发电机优选地由光电池组成。

专利申请WO2009021828描述了一种这种类型的独立电源设备。专利申请EP1742373也公开了一种这种类型的设备，但是其具有双存储元件，以快速获得所积累的电力。

在已知的电源设备中，存储装置通常是高值电容器，例如电化电容器或超级电容器。在其他设备中，也使用大容量可再充电电池。

这些高值电容器元件或可再充电电池具有电流和电压充电和放电特性，该特性能够使通信电路和相关传感器的电子电路正确工作。但是这些元件具有一个重要缺点，即它们具有大的漏电流，由此放电时间相对较短。特殊地，当发电机是光电发电机时，非常有必要每天对存储装置再充电。因此在例如几周的长时间没有得到光照之后，这些元件不能使传感器立即可用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源设备，及用于无线通信系统、可使其在长时间没有电源之后仍然可以工作的方法，以及包括这种电源设备的传感器组件。

根据本发明的一种用于无线通信系统的电源设备，其包括：

-输入端，其连接到发电机，

-蓄电装置，其存储所接收到的电力，以及

-电力管理装置。

包括：

-第一存储装置，其由具有低漏电流的可再充电电池组成，以及

-第一存储装置的充电的管理和控制装置，其限制所述电池的放电深度。

所述放电深度优选地控制为限定在小于5％。

在优选实施例中，所述具有低漏电流的可再充电电池是锂扣式电池。

优选地，该设备包括具有低漏电流和大放电电流的第二存储装置。所述具有低漏电流和大放电电流的第二存储装置优选地包括至少一个陶瓷型电容器。

该设备优选地包括第一限流器，其连接在所述输入端和所述第一存储装置之间，以限制或中断所述第一充电装置中的充电电流的流动。

在特殊实施例中，该设备包括第二限流器，其连接在所述第一存储装置和所述第二存储装置之间，以限制所述第一存储装置中的放电电流的流动。

优选地，该设备包括当存储装置上的电压下降到低于预定电压时用于在输出端中断电力供应的装置。

优选地，该设备包括连接到输入端的光电型发电机。

根据本发明的一种传感器组件，其包括：

-测量物理量的传感器，

-连接到所述传感器的处理电路，用于处理所测量的物理量的测量数据，以及

-用于无线通信的射频发送器，

包括如前面所述的电源设备为所述传感器、所述处理电路和/或所述射频发送器供电，只要所述第一或第二存储装置的电压高于预定值，传感器、测量数据的处理和/或射频发送的工作就被间歇触发。

根据本发明的一种用于无线通信系统的供电方法，其包括：

-限制第一存储装置中的充电电流，

-限制第一存储装置中的放电电流，

-控制第一存储装置中的放电深度，以及

-当存储装置的充电低于预定值时，停止电力供应。

有益地，所述放电深度控制为限定在小于5％。

该方法优选地包括由所述第一存储装置的受限放电电流对所述第二存储装置进行充电。

在特殊实施例中，该方法包括对被供电电路的循环处理，包括：

-激活至少一个测量传感器，

-处理由所述至少一个传感器提供的数据，

-传送射频消息，以及