CN104852635A - 一种温差电源对传感设备供电的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及供电设备领域，更具体地，涉及一种温差电源对传感设备供电的方法，该温差电源对传感设备供电的方法包括以下步骤，温差发电片利用温差的变化将环境热能转化为电能，控制器把电能转变为设备电源，设备电源通过供电装置对传感设备进行供电，本发明公开的温差电源对传感设备供电的方法，利用温差的微小变化，即可实现热能直接转化为电能，并给传感设备进行供电，在没有电力设施的环境下也可保证传感设备正常工作，且没有对周围环境造成污染，能有效的实现了废热的回收利用，环保节能。
Description
技术领域
本发明涉及供电设备领域，更具体地，涉及一种温差电源对传感设备供电的方法。
背景技术
在电力行业中，无线状态监测系统主要目的是实时在线监测滚筒、皮带机等旋转设备的运行状况，采集终端主要是实现采集温度、振动等传感信号的功能，通过无线的方式发送给监测中心，达到对设备进行监控的目的。
目前，采集终端一般采用以下两种供电方式，一种是直接接入220V电压供电的方法，这种供电方法由于电厂环境复杂，直接供电方式较难，布线施工安装周期也很长，也同时存在着严重的安全隐患；另一种供电的方式是采用电池供电，电池供电的方式使得设备安装方便，也能降低安全隐患，但是，缺点是每隔一段时间，需要打开设备更换电池，给工作人员带来不便，同时废弃电池给环境造成伤害。
因此，提出一种解决上述问题的温差电源对传感设备供电的方法实为必要。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种温差电源对传感设备供电的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种温差电源对传感设备供电的方法，温差电源通过供电装置对传感设备实施供电，具体包括以下步骤：
S1，温差发电片利用温差的变化将环境热能转化为电能；
S2，控制器把电能转变为设备电源；
S3，设备电源通过供电装置对传感设备进行供电。
在本发明中，S1中包括以下步骤：
S11，在温差发电片两侧分别连接两种不同类型的半导体材料，并形成回路。
S12，两种不同类型的半导体材料间产生接触电势差，从而将热能转换为电能。
在本发明中，S2中包括以下步骤：
S21，控制器将温差发电片产生的低电动势转换为稳定的直流电压。
S22，把稳定的直流电压输出到设备电源。
其中，供电装置为底板，所述温差电源和与温差电源相连接的传感设备均固定在底板上，温差电源利用环境温差的变化即可发电，既方便快捷，也有利于保护环境。
进一步的，所述温差电源包括温差发电片和控制器，所述温差发电片与控制器相连接，通过温差发电片与控制器的相连接，使得温差发电片产生的低电动势马上转变为稳定的直流电源。
更进一步的，所述温差发电片包括基板、半导体高温端和与半导体高温端相连接的半导体低温端，所述半导体高温端和半导体低温端均固定在基板上，温差发电片通过两种不同类型的半导体材料之间的温度差，在半导体的回路中形成电动势。
进一步的，所述控制器包括升压电路和保护电路，所述升压电路一端与温差发电片的基板相连接，另一端与保护电路相连接，升压电路把温差发电片产生的低电动势转变为高的电动势，并形成稳定的直流电源，保护电路可以有效的预防升压电路的故障，延长升压电路的使用寿命。
更进一步的，所述传感设备包括嵌入式WIFI模块和传感器探头，所述嵌入式WIFI模块与传感器探头相连接，传感设备通过传感器探头采集到相关的数据，并通过嵌入式WIFI模块，把采集到的数据实时地传输到管理中心。
进一步的，所述温差电源上设有第一接线端口，传感设备上设有第二接线端口，所述第一接线端口和第二接线端口相连接，通过利用跳线驳接或在底部下套嵌电路等方法，实现第一接线端口和第二接线端口相连接，使得温差电源对传感设备进行供电。
更进一步的，所述供电装置上还设有保护外壳，所述保护外壳由不锈钢材料或ABS工程塑料制成，不锈钢材料或ABS工程塑料能有效的起到防腐蚀和防水的作用。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
（1）本发明公开的温差电源对传感设备供电的方法，利用有微小的温差，即可实现热能直接转化为电能给采集终端供电。
（2）本发明公开的温差电源对传感设备供电的方法，安全环保、新颖简便，在没有电力设施的环境下也可保证采集终端正常工作。
（3）本发明公开的温差电源对传感设备供电的方法，在对采集终端长期供电的过程中，没有对周围环境造成污染，环保节能。
（4）本发明公开的温差电源对传感设备供电的方法，能有效的实现了废热的回收利用，有效节约能源，达到了预期的效果。
附图说明
图1是本发明中供电装置的结构示意图；
图中，1为底板、2为温差电源、3为传感设备、4为第一接线端口、5为第二接线端口。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
本实施例公开了一种温差电源对传感设备供电的方法，温差电源2通过供电装置对传感设备3实施供电，具体包括以下步骤：
S1，温差发电片利用温差的变化将环境热能转化为电能；
S2，控制器把电能转变为设备电源；
S3，设备电源通过供电装置对传感设备进行供电。
其中，温差发电片利用温差的变化将环境热能转化为电能利用的是塞贝克效应，塞贝克效应的实质在于利用两种金属接触时，会产生接触电势差（电压），该电势差取决于两种金属中的电子溢出功不同及两种金属中电子浓度不同造成的，通常，半导体的温差电动势较大，所以温差发电片一般采用半导体材料。
在本发明中，S1中包括以下步骤：
S11，在温差发电片两侧分别连接两种不同类型的半导体材料，并形成回路。
S12，两种不同类型的半导体材料间产生接触电势差，从而将热能转换为电能。
由于在温差发电片两侧分别连接两种不同类型的半导体材料，两种不同类型的半导体材料对温度的感应会有一定的差别，当一端的半导体材料处于高温状态，另一端半导体材料置于低温状态时，就会在回路中形成电动势，并通过回路，产生高低的电势差，从而产生电能。
在本发明中，S2中包括以下步骤：
S21，控制器将温差发电片产生的低电动势转换为稳定的直流电压。
S22，把稳定的直流电压输出到设备电源。
在具体应用中，温差发电片所产生的电动势是比较低的电动势，不能有效的给传感设备3提供稳定的电量，通过控制器把低电动势转换为稳定的直流电压，并把稳定的直流电压输出到设备电源，能更好的为传感设备3提供稳定的电源。
如图1所示为供电装置的结构示意图，该供电装置为底板1，所述温差电源2和与温差电源2相连接的传感设备3均固定在底板1上，温差电源利用环境温差的变化即可发电，既方便快捷，也有利于保护环境。
在本发明中，温差电源2包括温差发电片和控制器，温差发电片与控制器相连接，通过温差发电片与控制器的相连接，使得温差发电片产生的低电动势马上转变为稳定的直流电源，而温差发电片包括基板、半导体高温端和与半导体高温端相连接的半导体低温端，半导体高温端和半导体低温端均固定在基板上，温差发电片通过两种不同类型的半导体材料之间的温度差，在半导体的回路中形成电动势，其中，控制器包括升压电路和保护电路，升压电路一端与温差发电片的基板相连接，另一端与保护电路相连接，升压电路把温差发电片产生的低电动势转变为高的电动势，并形成稳定的直流电源，保护电路可以有效的预防升压电路的故障，延长升压电路的使用寿命。
本实施例中，传感设备3包括嵌入式WIFI模块和传感器探头，嵌入式WIFI模块与传感器探头相连接，传感设备3通过传感器探头采集到相关的数据，并通过嵌入式WIFI模块，把采集到的数据实时地传输到管理中心，其中， WIFI模块是基于异步收发传输器（UART）接口的符合WIFI 无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议以及TCP/IP 协议栈，能够实现用户串口数据到无线网络之间的转换，通过无线网络的覆盖（UART-WIFI），传统的串口设备也能轻松接入无线网络。
在温差电源上设有第一接线端口4，传感设备上设有第二接线端口5，第一接线端口4和第二接线端口5相连接，通过利用跳线驳接或在底部下套嵌电路等方法，实现第一接线端口4和第二接线端口5相连接，使得温差电源对传感设备进行供电。
为了更好的保护供电装置，在供电装置上还设有保护外壳，保护外壳由316不锈钢材料或ABS工程塑料制成，316不锈钢材料或ABS工程塑料能有效的起到防腐蚀和防水的作用。
使用时，温差发电片利用半导体高温端和半导体低温端相对于环境的温度差，产生相对应的低电动势，控制器把低电动势转变为稳定的直流电源，并通过供电装置提供给传感设备3，传感设备3把采集到的信号和数据，通过嵌入的WIFI模块，发送到管理中心，实现实时的监督。
图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，温差电源通过供电装置对传感设备实施供电，具体包括以下步骤：
S1，温差发电片利用温差的变化将环境热能转化为电能；
S2，控制器把电能转变为设备电源；
S3，设备电源通过供电装置对传感设备进行供电。
2.根据权利要求1所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述S1还包括以下步骤：
S11，在温差发电片两侧分别连接两种不同类型的半导体材料，并形成回路；
S12，两种不同类型的半导体材料间产生接触电势差，从而将热能转换为电能。
3.根据权利要求1所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述S2中包括以下步骤：
S21，控制器将温差发电片产生的低电动势转换为稳定的直流电压；
S22，把稳定的直流电压输出到设备电源。
4.根据权利要求1所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述供电装置为底板，所述温差电源和与温差电源相连接的传感设备均固定在底板上。
5.根据权利要求1所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述温差电源包括温差发电片和控制器，所述温差发电片与控制器相连接。
6.根据权利要求5所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述温差发电片包括基板、半导体高温端和与半导体高温端相连接的半导体低温端，所述半导体高温端和半导体低温端均固定在基板上。
7.根据权利要求6所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述控制器包括升压电路和保护电路，所述升压电路一端与温差发电片的基板相连接，另一端与保护电路相连接。
8.根据权利要求1所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述传感设备包括嵌入式WIFI模块和传感器探头，所述嵌入式WIFI模块与传感器探头相连接。
9.根据权利要求1所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述温差电源上设有第一接线端口，传感设备上设有第二接线端口，所述第一接线端口和第二接线端口相连接。
10.根据权利要求5所述的温差电源对传感设备供电的方法，其特征在于，所述供电装置上还设有保护外壳，所述保护外壳由不锈钢材料或ABS工程塑料制成。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105825650A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-08-03 | 北京小米移动软件有限公司 | 遥控设备 |
| CN105827154A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-03 | 宁波微能物联科技有限公司 | 基于供暖设施的自供电传感系统 |
| CN107294732A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-10-24 | 重庆七彩虹数码科技有限公司 | 一种wifi无线信号传输装置 |
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- 2015-06-02 CN CN201510294453.4A patent/CN104852635A/zh active Pending
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| CN105827154A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-03 | 宁波微能物联科技有限公司 | 基于供暖设施的自供电传感系统 |
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