CN103166252A

CN103166252A - 无线传感器网络节点供电装置

Info

Publication number: CN103166252A
Application number: CN2011104097411A
Authority: CN
Inventors: 耿永清; 于峰崎
Original assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Current assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-19

Abstract

本发明涉及一种无线传感器网络节点供电装置，包括为所述无线传感器网络节点供电的充电电池，所述充电电池是磷酸铁锂电池。本发明还涉及一种无线传感器网络系统，包括无线传感器网络节点、无线传感器网络节点供电装置以及传感器模块，所述无线传感器网络节点供电装置包括磷酸铁锂电池。本发明采用磷酸铁锂电池为无线传感器网络节点供电，该电池具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定，即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性能好。因此，提高了装置/系统整体的安全性，有效延长了无线传感器网络节点的生存期，延长了整个无线传感器网络的生命周期。

Description

无线传感器网络节点供电装置

【技术领域】

本发明涉及发电装置，特别是涉及一种无线传感器网络节点供电装置，还涉及一种无线传感器网络系统。

【背景技术】

无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器节点以自组织和多跳的方式构成的无线网络，可以多角度(设置多类传感器)感知、连续采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息并报告给用户。在环境监测中，由于很多野外环境比较恶劣，比如煤矿、油田安全监测、森林环境监测、农业生态环境监测等，不适合搭建有线网络，因此，采用无线传感器网络方案来实现环境监测有很大的优势。

对于无线传感器网络而言，节点能量提供与管理技术是关键技术之一。环境监测对传感器节点能源提供技术有如下几个方面的要求：(1)体积小；(2)环境适应性强；(3)安全性能高；(4)成本低；(5)无污染。通常情况下虽然传感器节点采用超低功耗设计，但如果采用一次性电池供电，如采用2节AA电池进行供电，按照1500mAh的电池容量，每隔1分钟进行1次温湿度、烟雾等测量，估算节点也只可以工作半年。而在环境监测应用中由于无线传感器网络节点数量多、分布区域广且长期布设在无人值守的环境区域，传感器节点部署环境和实际应用中的要求决定了节点电源大多数情况下不可能接入正常的电力系统供电，通过频繁更换电池的方式来补充能源也是不实际的，所以必须采用有效的能源补充策略，以延长网络的生存期。

传统技术采用充电电池为节点提供能量，利用节点布放环境中一些能量资源(例如光能、风能和机械振动能)为节点充电电池充电。传统技术中适用于为无线传感器网络节点供电的可充电电池有锂聚合物电池、锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池，但这四种电池都存在着高低温性能差、循环寿命差(均低于500次)，性能不稳定，易泄露、损伤、有可能燃烧爆炸、有记忆效应以及环境污染等问题。如锂聚合物电池、锂离子电池的工作温度范围通常只有-5～45℃，镍镉电池、镍氢电池工作温度范围通常只有-10～50℃，而节点在应用领域环境较为恶劣，夏季在阳光暴晒的情况下，地表温度可达60℃以上，在此高温环境下，传统的锂聚合物电池和锂离子电池易鼓包开裂。当环境温度高于40℃以上时对上述四种电池充电，都容易出现爆裂燃烧的情况，存在安全隐患。由此可见上述四种可充电电池并不适用于无线传感器网络在一些安全性要求高的环境监测应用中为节点供电。而节点供电的安全问题不解决，会限制无线传感器网络在环境监测领域的应用。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种高安全性能的无线传感器网络节点供电装置。

一种无线传感器网络节点供电装置，包括为所述无线传感器网络节点供电的充电电池，所述充电电池是磷酸铁锂电池。

优选的，包括：发电模块，用于产生电能；充电控制电路，连接所述发电模块和磷酸铁锂电池，控制所述发电模块为所述磷酸铁锂电池充电；稳压模块，对所述磷酸铁锂电池输出的电源进行稳压处理，并将稳压处理后的电能输出给传感器模块和所述无线传感器网络节点。

优选的，包括连接所述磷酸铁锂电池和稳压模块的电池保护电路，用于在电路状态异常时对所述磷酸铁锂电池进行保护。

优选的，所述电池保护电路包括电池保护芯片、放电控制MOS管、充电控制MOS管、第一限流电阻、第二限流电阻以及第一滤波电容，所述放电控制MOS管和充电控制MOS管是N沟道MOS管；所述电池保护芯片的接地端接地并连接所述磷酸铁锂电池的负极；所述电池保护芯片的电源端与所述磷酸铁锂电池的正极之间接有第一限流电阻，且所述电源端与接地端之间接有所述第一滤波电容；所述放电控制MOS管的栅极连接所述电池保护芯片的放电控制端，所述放电控制MOS管的源极连接所述磷酸铁锂电池的负极，所述放电控制MOS管的漏极与充电控制MOS管的漏极相互连接；所述充电控制MOS管的栅极连接所述电池保护芯片的充电控制端，所述第二限流电阻一端连接充电控制MOS管的源极，另一端连接所述电池保护芯片的过流检测端。

优选的，所述充电控制电路包括充电控制芯片、充电电流设置电阻、维持电流设置电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻、第三限流电阻、热敏电阻、第二滤波电容、NPN型三极管、充电指示发光二极管以及维持指示发光二极管；所述充电控制芯片的温度检测端与所述磷酸铁锂电池的负极之间接有所述热敏电阻，所述热敏电阻连接温度检测端的一端与地线之间接有第二分压电阻；所述充电控制芯片的电压输入端与所述第二分压电阻之间接有第一分压电阻，所述电压输入端与地线之间接有第二滤波电容，所述电压输入端连接发电模块的输出端获取发电模块产生的电能；所述NPN型三极管的发射极接地，所述第三限流电阻一端接NPN型三极管的基极，另一端接所述充电控制芯片的充电状态指示端和所述充电指示发光二极管的负极，所述充电指示发光二极管的正极连接所述电压输入端，所述维持指示发光二极管的正极连接所述电压输入端，所述维持指示发光二极管的负极连接所述NPN型三极管的集电极；所述充电控制芯片的维持电流设置端与充电电流设置端之间接有维持电流设置电阻；所述充电控制芯片的充电电流设置端与地线之间接有充电电流设置电阻；所述充电控制芯片的电池连接端连接所述磷酸铁锂电池的正极且与所述充电控制芯片的电池电压反馈端之间接有第三分压电阻；所述充电控制芯片的电池电压反馈端与地线之间接有第四分压电阻。

优选的，所述发电模块是太阳能电池板。

优选的，所述稳压模块包括第一升压稳压电路和第二升压稳压电路；所述第一升压稳压电路用于向所述传感器模块和无线传感器网络节点输出3.3伏特直流电源，所述第二升压稳压电路用于向所述传感器模块输出9伏特直流电源。

还有必要提供一种无线传感器网络系统。

一种无线传感器网络系统，包括无线传感器网络节点、无线传感器网络节点供电装置以及传感器模块，所述无线传感器网络节点供电装置包括磷酸铁锂电池。

优选的，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、烟雾传感器以及风向传感器。

优选的，所述无线传感器网络节点供电装置包括：发电模块，用于产生电能；充电控制电路，连接所述发电模块和磷酸铁锂电池，控制所述发电模块为所述磷酸铁锂电池充电；稳压模块，对所述磷酸铁锂电池输出的电源进行稳压处理，并将稳压处理后的电能输出给传感器模块和所述无线传感器网络节点；所述稳压模块包括第一升压稳压电路和第二升压稳压电路；所述第一升压稳压电路用于向所述温度传感器、湿度传感器、光照度传感器和无线传感器网络节点输出3.3伏特直流电源，所述第二升压稳压电路用于向所述烟雾传感器和风向传感器输出9伏特直流电源。

上述高安全性能的无线传感器网络节点供电装置及无线传感器网络系统，采用磷酸铁锂电池为无线传感器网络节点供电，该电池具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定，即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性能好。因此，提高了装置/系统整体的安全性，有效延长了无线传感器网络节点的生存期，延长了整个无线传感器网络的生命周期。也解决了在煤矿、油田安全监测、森林环境监测、农业生态环境等特殊环境下节点的工作安全问题。

【附图说明】

图1是一实施例中无线传感器网络系统的示意图；

图2是另一实施例中无线传感器网络系统的示意图；

图3是一实施例中无线传感器网络节点供电装置的电路原理图；

图4是图3所示电路原理图中充电控制电路的电路原理图；

图5是图3所示电路原理图中电池保护电路的电路原理图；

图6是图3所示电路原理图中第一升压稳压电路的电路原理图；

图7是图3所示电路原理图中第二升压稳压电路的电路原理图。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

为解决无线传感器网络节点在环境监测中的安全隐患问题，本发明无线传感器网络节点供电装置中的充电电池选用磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池是一种用磷酸铁锂(LiFePO₄)材料作电池正极、用石墨作电池负极的新型锂离子电池。该电池正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定，即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性能好。工作温度范围可达-20～75℃，外部温度65℃时内部温度即使高达95℃，电池的结构仍然安全、完好。在常温下进行1C充放电，单体经2000次循环后容量仍大于80％，使用寿命可达8年，长期使用成本经济。无记忆效应，过放电到零伏也无损坏。对环境无污染。磷酸铁锂电池的这些特点完全符合环境监测对传感器节点能源提供技术的要求，是目前较合适的适用于无线传感器网络在环境监测应用的充电电池。

图1是一实施例中无线传感器网络系统的示意图，包括无线传感器网络节点20、无线传感器网络节点供电装置以及传感器模块30。其中无线传感器网络节点供电装置除了磷酸铁锂电池130外还包括：

发电模块110，用于产生电能。

充电控制电路120，连接发电模块110和磷酸铁锂电池130，控制发电模块110为磷酸铁锂电池130充电。

稳压模块140，对磷酸铁锂电池130输出的电源进行稳压处理，并将稳压处理后的电能输出给传感器模块30和无线传感器网络节点20。

在一个实施例中，发电模块110采用太阳能电池板。太阳能是目前最常见并且使用最成熟的一项可再生能源，它产生的能源充足，成本低，适用于布设在环境监测中的无线传感器网络节点。在一个实施例中，太阳能电池为多晶硅型，尺寸为56mm×56mm，安装于无线传感器网络节点20的外壳或密封盖上。该太阳能电池的输出电压最大为4.4V，最大电流为70mA，最大功率约为0.4W。磷酸铁锂电池130的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6±0.05V、终止放电电压是2.0V，容量1000mAh。采用太阳能既可解决无线传感器网络节点本身的供能问题，有效延长了节点的生存期，延长了整个无线传感器网络的生命周期，也减少了无线传感器网络的布置次数，降低了应用成本。

由于太阳能电池板的输出电流随光照强度的变化而变化，所以一般不能用太阳能电池板给无线传感器网络节点20直接供电，需要将太阳能电池板的能量先存储在充电电池中，然后通过充电电池为无线传感器网络系统供电。

图2是另一实施例中无线传感器网络系统的示意图，其在图1所示实施例的基础上增加了电池保护电路150，且稳压模块140具体包括第一升压稳压电路142和第二升压稳压电路144。

电池保护电路150连接磷酸铁锂电池130和稳压模块140，用于在电路状态异常时对磷酸铁锂电池130进行保护。

在本实施例中，传感器模块30包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、烟雾传感器以及风向传感器。其中温度传感器、湿度传感器以及光照度传感器需要较为稳定的3～3.3V直流电源，风向传感器和烟雾传感器需要8～12V直流电源。上述各种器件所需的电压不一致，为使无线传感器网络节点20可靠地工作，高效的DC-DC升压稳压供电电路也是必不可少的一环。因此稳压模块140包括用于向温度传感器、湿度传感器、光照度传感器和无线传感器网络节点20输出3.3V直流电源的第一升压稳压电路142，以及用于向烟雾传感器和风向传感器输出9V直流电源的第二升压稳压电路144。

图3是一实施例中无线传感器网络节点供电装置的电路原理图。图4是图3所示电路原理图中充电控制电路120的电路原理图。充电控制电路120包括充电控制芯片U1、维持电流设置电阻R7、充电电流设置电阻R8、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R9、第四分压电阻R10、第三限流电阻R3、热敏电阻RTC、第二滤波电容C1、NPN型三极管Q1、充电指示发光二极管RLED以及维持指示发光二极管GLED。在其它实施例中，NPN型三极管Q1可以用其它开关器件代替，例如一个N沟道MOSFET。

充电控制芯片U1的温度检测端TEMP与磷酸铁锂电池130的负极之间接有热敏电阻RTC，热敏电阻RTC连接温度检测端TEMP的一端与地线之间接有第二分压电阻R2。

充电控制芯片U1的电压输入端VIN与第二分压电阻R2之间接有第一分压电阻R1，电压输入端VIN与地线之间接有第二滤波电容C1，电压输入端VIN连接发电模块110的输出端以获取发电模块110产生的电能。

NPN型三极管Q1的发射极接地，第三限流电阻R3一端接NPN型三极管Q1的基极，另一端接充电控制芯片U1的充电状态指示端CHRG和充电指示发光二极管RLED的负极，充电指示发光二极管RLED的正极连接电压输入端VIN。维持指示发光二极管GLED的正极所述电压输入端VIN，维持指示发光二极管GLED的负极连接NPN型三极管Q1的集电极。

充电控制芯片U1的维持电流设置端IMIN与充电电流设置端ISET之间接有维持电流设置电阻R7。

充电控制芯片U1的充电电流设置端ISET与地线之间接有充电电流设置电阻R8。

充电控制芯片U1的电池连接端BAT连接磷酸铁锂电池130的正极，且电池连接端BAT与充电控制芯片U1的电池电压反馈端FB之间接有第三分压电阻R9。

充电控制芯片U1的电池电压反馈端FB与地线之间接有第四分压电阻R10。

充电控制芯片U1的地端GND接地。

在本实施例中，充电指示发光二极管RLED采用能发红光的LED，维持指示发光二极管GLED采用能发绿光的LED。

在本实施例中，充电控制电路120还包括与维持指示发光二极管GLED串联的第四限流电阻R5，以及与充电指示发光二极管RLED串联的第五限流电阻R6。

充电控制芯片U1的充电过程包括预充电(涓流充电)，恒流充电和维持充电三个阶段。在本实施例中，充电控制芯片U1采用型号为CN3082的芯片。当电压输入端VIN的输入电压大于电源低电压检测阈值3.75V时，充电控制芯片U1开始对电池充电，在预充电状态和恒流充电状态，充电状态指示端CHRG输出低电平，此时充电指示发光二极管RLED灯亮，表示充电正在进行。如果电池电压反馈端FB电压低于1.54V，充电控制芯片U1处于预充电状态，充电电流为所设置的恒流充电状态的恒流充电电流的20％。当电池电压反馈端FB的电压大于1.54V且小于2.445V时，充电控制芯片U1进入恒流充电状态，恒流充电电流由充电电流设置电阻R8确定。当电池电压反馈端FB的电压大于2.445V时，充电控制芯片U1进入维持充电状态，维持充电电流由电压输入端VIN的输入电压、充电电流设置电阻R8和维持电流设置电阻R7共同决定。充电状态指示端CHRG输出高阻态，此时充电指示发光二极管RLED灯灭，维持指示发光二极管GLED灯亮，表示充电结束，进入维持充电状态。当电池电压反馈端FB的电压下降到1.65V时，充电控制芯片U1将开始新的充电周期，进入预充电状态或者恒流充电状态。

充电控制芯片U1具有输入电压源限流模式。当因光照不强，发电模块110的电流输出能力小于所设置的恒流充电电流时，充电控制芯片U1内部的8位模拟-数字转换电路根据发电模块110的电流输出能力自动控制充电电流，此时实际充电电流可能小于所设置的恒流充电电流，但是在保证电压输入端VIN的电压不低于最小工作电压的前提下，能够使得充电电流最大化。

充电控制芯片U1还具有电池温度监测保护功能，具体是通过测量温度检测端TEMP的电压实现。热敏电阻RTC设置于磷酸铁锂电池130的内部或贴设于磷酸铁锂电池130的外部，在本实施例中热敏电阻RTC采用负温度系数热敏电阻。充电控制芯片U1将温度检测端TEMP的电压同芯片内部的两个阈值V_LOW和V_HIGH相比较，以确认磷酸铁锂电池130的温度是否超出正常范围。设电压输入端VIN的电压为V_I，在充电控制芯片U1内部，V_LOW被固定在45％×V_I，V_HIGH被固定在80％×V_I。如果温度检测端TEMP的电压V_TEMP＜V_LOW超过0.15秒、或者V_TEMP＞V_HIGH超过0.15秒，则表示电池的温度太高或者太低，充电过程将被暂停。如果在暂停的状态下V_TEMP在V_LOW和V_HIGH之间超过0.15秒，充电周期则继续。

图5是图3所示电路原理图中电池保护电路150的电路原理图，电池保护电路150包括电池保护芯片U2、放电控制MOS管M1、充电控制MOS管M2、第一限流电阻R12、第二限流电阻R4以及第一滤波电容C5。放电控制MOS管M1和充电控制MOS管M2是N沟道MOSFET。

电池保护芯片U2的接地端VSS接地并连接磷酸铁锂电池130的负极。

电池保护芯片U2的电源端VDD与磷酸铁锂电池130的正极之间接有第一限流电阻R12，起到限流、稳压及静电防护的作用。电源端VDD与接地端VSS之间接有第一滤波电容C5，起到滤波稳压的作用。

放电控制MOS管M1的栅极连接电池保护芯片U2的放电控制端OD，放电控制MOS管M1的源极连接磷酸铁锂电池130的负极，放电控制MOS管M1的漏极与充电控制MOS管M2的漏极相互连接。

充电控制MOS管M2的栅极连接电池保护芯片U2的充电控制端OC，第二限流电阻R4一端连接充电控制MOS管M2的源极，另一端连接电池保护芯片U2的过流检测端CS。

在本实施例中，电池保护芯片U2采用型号为HY2112-AB的芯片。在一个实施例中，两个N沟道MOSFET可以采用型号为STS8201的芯片实现。

正常工作时，电池保护芯片U2持续侦测电源端VDD和接地端VSS之间的电池电压，以及过流检测端CS与接地端VSS之间的电压差，来控制充电和放电。当电源端VDD和接地端VSS之间的电压在过放电检测电压(2.1V)以上并在过充电检测电压(3.65V)以下，且过流检测端CS的电压在放电过流检测电压(100mV)以下时，电池保护芯片U2的充电控制端OC和放电控制端OD都输出高电平，使充电控制MOS管M2和放电控制MOS管M1同时导通。此状态下，充电和放电都可以自由进行。

正常工作状态下的磷酸铁锂电池130在充电过程中，为防止温度上升所导致的电池内压上升，电池保护芯片U2检测磷酸铁锂电池130的电压。一旦电源端VDD和接地端VSS之间的电压超过过充电检测电压(3.65V)时，并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间(典型值100ms)以上时，即启动过充电保护，电池保护芯片U2就会通过充电控制端OC关闭充电控制MOS管M2，停止充电。

正常工作状态下的磷酸铁锂电池130在放电过程中，当电池电压降低到过放电检测电压(2.1V)以下，并且这种状态持续的时间超过过放电检测延迟时间(典型值25ms)以上时，即启动过放保护。电池保护芯片U2会通过放电控制端OD关闭放电控制MOS管M1，停止放电。当关闭放电控制MOS管M1后，过流检测端CS由电池保护芯片U2内部的电阻上拉到电源端VDD的输入电压，使电池保护芯片U2的耗电流减小到最小，将磷酸铁锂电池130保持在低静态电流的待机模式。

在磷酸铁锂电池130正常工作的状态下，电池保护芯片U2通过检测过流检测端CS的电压持续侦测放电电流进行过流/短路保护。一旦过流检测端CS的电压超过放电过流检测电压(100mV)，并且这种状态持续的时间超过放电过流检测延迟时间(典型值10ms)，则通过放电控制端OD关闭放电控制MOS管M1，停止放电。而一旦过流检测端CS的电压超过负载短路检测电压(0.85V)，并且这种状态持续的时间超过负载短路检测延迟时间(典型550us)，则也通过放电控制端OD关闭放电控制MOS管M1，停止放电。过流或短路保护主要是为了防止意外原因(电池正负极遭金属物误触短路或节点故障导致电流过大等)造成电池过电流或短路，此时为确保安全使电池停止放电。

图6是图3所示电路原理图中第一升压稳压电路142的电路原理图，图7是图3所示电路原理图中第二升压稳压电路144的电路原理图。本发明中第一升压稳压电路142通过VCC端口输出3.3V直流电源，该直流电源经过磁珠滤波后通过图6所示的VDD端口给无线传感器网络系统的射频部分供电。在本实施例中，第一升压稳压电路142包括型号为TPS61097的低输入电压同步升压转换器U3，电源转换效率大于95％，静态电流小于5nA，在低输出功率时具有省电模式以提高效率。请参看图7，第二升压稳压电路144通过PB+端获取磷酸铁锂电池130提供的电能。第二升压稳压电路144包括型号为MAX1790的低输入电压同步升压转换器U5，其输出使能由无线传感器网络节点20中的微处理器U4的IO端口PC0控制。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种无线传感器网络节点供电装置，包括为所述无线传感器网络节点供电的充电电池，其特征在于，所述充电电池是磷酸铁锂电池。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络节点供电装置，其特征在于，包括：

发电模块，用于产生电能；

充电控制电路，连接所述发电模块和磷酸铁锂电池，控制所述发电模块为所述磷酸铁锂电池充电；

稳压模块，对所述磷酸铁锂电池输出的电源进行稳压处理，并将稳压处理后的电能输出给传感器模块和所述无线传感器网络节点。

3.根据权利要求2所述的无线传感器网络节点供电装置，其特征在于，包括连接所述磷酸铁锂电池和稳压模块的电池保护电路，用于在电路状态异常时对所述磷酸铁锂电池进行保护。

4.根据权利要求3所述的无线传感器网络节点供电装置，其特征在于，所述电池保护电路包括电池保护芯片、放电控制MOS管、充电控制MOS管、第一限流电阻、第二限流电阻以及第一滤波电容，所述放电控制MOS管和充电控制MOS管是N沟道MOS管；

所述电池保护芯片的接地端接地并连接所述磷酸铁锂电池的负极；

所述电池保护芯片的电源端与所述磷酸铁锂电池的正极之间接有第一限流电阻，且所述电源端与接地端之间接有所述第一滤波电容；

所述放电控制MOS管的栅极连接所述电池保护芯片的放电控制端，所述放电控制MOS管的源极连接所述磷酸铁锂电池的负极，所述放电控制MOS管的漏极与充电控制MOS管的漏极相互连接；

所述充电控制MOS管的栅极连接所述电池保护芯片的充电控制端，所述第二限流电阻一端连接充电控制MOS管的源极，另一端连接所述电池保护芯片的过流检测端。

5.根据权利要求2所述的无线传感器网络节点供电装置，其特征在于，所述充电控制电路包括充电控制芯片、充电电流设置电阻、维持电流设置电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻、第三限流电阻、热敏电阻、第二滤波电容、NPN型三极管、充电指示发光二极管以及维持指示发光二极管；

所述充电控制芯片的温度检测端与所述磷酸铁锂电池的负极之间接有所述热敏电阻，所述热敏电阻连接温度检测端的一端与地线之间接有第二分压电阻；

所述充电控制芯片的电压输入端与所述第二分压电阻之间接有第一分压电阻，所述电压输入端与地线之间接有第二滤波电容，所述电压输入端连接发电模块的输出端获取发电模块产生的电能；

所述NPN型三极管的发射极接地，所述第三限流电阻一端接NPN型三极管的基极，另一端接所述充电控制芯片的充电状态指示端和所述充电指示发光二极管的负极，所述充电指示发光二极管的正极连接所述电压输入端，所述维持指示发光二极管的正极连接所述电压输入端，所述维持指示发光二极管的负极连接所述NPN型三极管的集电极；

所述充电控制芯片的维持电流设置端与充电电流设置端之间接有维持电流设置电阻；

所述充电控制芯片的充电电流设置端与地线之间接有充电电流设置电阻；

所述充电控制芯片的电池连接端连接所述磷酸铁锂电池的正极且与所述充电控制芯片的电池电压反馈端之间接有第三分压电阻；

所述充电控制芯片的电池电压反馈端与地线之间接有第四分压电阻。

6.根据权利要求2所述的无线传感器网络节点供电装置，其特征在于，所述发电模块是太阳能电池板。

7.根据权利要求2所述的无线传感器网络节点供电装置，其特征在于，所述稳压模块包括第一升压稳压电路和第二升压稳压电路；所述第一升压稳压电路用于向所述传感器模块和无线传感器网络节点输出3.3伏特直流电源，所述第二升压稳压电路用于向所述传感器模块输出9伏特直流电源。

8.一种无线传感器网络系统，包括无线传感器网络节点、无线传感器网络节点供电装置以及传感器模块，其特征在于，所述无线传感器网络节点供电装置包括磷酸铁锂电池。

9.根据权利要求8所述的无线传感器网络系统，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、烟雾传感器以及风向传感器。

10.根据权利要求9所述的无线传感器网络系统，其特征在于，所述无线传感器网络节点供电装置包括：

发电模块，用于产生电能；

稳压模块，对所述磷酸铁锂电池输出的电源进行稳压处理，并将稳压处理后的电能输出给传感器模块和所述无线传感器网络节点；所述稳压模块包括第一升压稳压电路和第二升压稳压电路；所述第一升压稳压电路用于向所述温度传感器、湿度传感器、光照度传感器和无线传感器网络节点输出3.3伏特直流电源，所述第二升压稳压电路用于向所述烟雾传感器和风向传感器输出9伏特直流电源。