[发明专利]一种森林环境监测传感器供电装置

权利要求书

1.一种森林环境监测传感器供电装置，包括散热气流管(1)、散热片(2)、温差发电片(3)、全玻璃真空太阳能集热管(4)、导热片(5)和电能收集模块(6)，其特征在于：

散热气流管(1)埋在土壤深处，呈U型状态；散热气流管(1)两端均直接露出土壤，与空气接触；散热气流管(1)左端端口略高于地面(7)；散热气流管(1)右端端口略高于凸出地面(7)的锥状土壤堆顶端，散热气流管(1)右端端口位置斜对散热片(2)；

全玻璃真空太阳能集热管(4)与地面(7)形成大于或等于30°夹角倾斜放置；全玻璃真空太阳能集热管(4)一端嵌入贴合导热片(5)；

导热片(5)与温差发电片(3)热端贴合，温差发电片(3)的冷端与散热片(2)贴合；

当光照到全玻璃真空太阳能集热管(4)，管内外表面温度升高，向导热片(5)迅速传热；导热片(5)将热量传递到温差发电片(3)热端，温差发电片(3)热端温度上升，热量从温差发电片(3)的热端通过温差发电片(3)热电偶臂转移到温差发电片(3)冷端；随着温差发电片(3)冷端热量累积，温差发电片(3)冷端及散热片(2)温度升高；

由于散热气流管(1)内流出的空气温度远低于散热片(2)温度，形成大温差热对流，热对流吹向散热片(2)，致使温差发电片(3)冷端温度下降，温差发电片(3)两端有效温差升高，当温差发电片(3)产生的温差电压达到电能收集模块(6)启动电压，电能收集模块(6)开始启动；

电能收集模块(6)向森林环境监测传感器供电，通过森林环境监测传感器采集空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照强度和风速等环境数据信息，经过传感器通信网络以数字信号的形式传输至计算机数据通信端口，最终到达计算机终端，进行数据处理。

2.根据权利要求1所述的森林环境监测传感器供电装置，其中散热气流管(1)、散热片(2)材质为易散热材料，导热片(5)材质为易导热材料，导热片(5)导热系数高于散热片(2)导热系数，散热气流管(1)传热系数高于散热片(2)的传热系数。

3.根据权利要求2所述的森林环境监测传感器供电装置，其中散热气流管(1)管口方位竖立向上，保证与散热片(2)空间位置侧向相对。

4.根据权利要求1所述的森林环境监测传感器供电装置，其中导热片(5)贴合安装于全玻璃真空太阳能集热管(4)管壁，保证所述导热片与所述全玻璃真空太阳能集热管(4)的良好传热。

5.根据权利要求1所述的森林环境监测传感器供电装置，所述散热片(2)空间方位处于全玻璃真空太阳能集热管(4)的轴线方向，保证与空气介质良好接触。

6.根据权利要求1所述的森林环境监测传感器供电装置，其中所述温差发电片(3)材质为两种不同半导体热电材料；温差发电片(3)位置固定在与全玻璃真空太阳能集热管(4)轴线方向，并通过粘性物质与相邻的导热片(5)以及散热片(2)良好贴合。

7.根据权利要求1所述的森林环境监测传感器供电装置，所述的电能收集模块(6)包括LTC3108转换器、LPR6235-752SML升压变压器和外接锂电池及存储电容器；电能收集模块(6)与温差发电片(3)两端接线柱相连，整个电能收集模块(6)固定位置及连线方式不限，保证温差发电片(3)两端连接LTC3108转换器，转换器连接LPR6235-752SML变压器，变压器为外接锂电池及存储电容器供电。