CN105404915A - 一种新型电子标签电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型电子标签电源系统，包括多种能量转换模块、电源调理模块、电能储能模块以及输出调理模块，所述多种能量转换模块包含太阳能转换模块、机械振动能量转换模块、环境热量转换模块、空间电磁波能量转换模块、风能转换模块。本发明具备多种能量转换模块、电源调理模块、电能储能模块以及输出调理模块，可以有效的利用各种环境能源维持电子标签的工作。

Description

一种新型电子标签电源系统
技术领域
本发明属于车载设备技术领域，尤其是涉及一种新型电子标签电源系统。
背景技术
不停车收费系统(又称电子收费系统ElectronicTollCollectionSystem，简称ETC系统)利用车辆自动识别(AutomaticVehicleIdentification简称AVI)技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。ETC是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。
OBU即车载单元OBU(OnBoardUnit，简称OBU)，又称为电子标签、车载设备，是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备，安装在车辆内部(风挡玻璃或仪表台上)并且支持利用专用短程通信与路侧设备进行信息交换的设备。OBU本身既可以作为独立的数据载体成为单片式电子标签，也可以通过附加一个智能卡读写接口，实现扩展的数据存储、处理、访问控制功能，而成为双片式电子标签。本系统使用双片式，即OBU+IC卡(双界面卡)。
目前的电子标签大都为一次电池、一次电池+太阳能补充供电两种方式，存在能量来源单一、一次电池损耗快、对环境污染严重等弊端。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种新型电子标签电源系统，以解决目前电子标签能量来源单一、一次电池损耗快、对环境污染严重等弊端。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型电子标签电源系统，包括多种能量转换模块、电源调理模块、电能储能模块以及输出调理模块，所述多种能量转换模块包含太阳能转换模块、机械振动能量转换模块、环境热量转换模块、空间电磁波能量转换模块、风能转换模块中的一个或多个；所述电源调理模块将多种能量转换模块中各个能源转换模块输出的电能进行统一处理，将电能输出给电能储能模块；所述输出调理模块将电能储能模块输出的电压转换为电子标签需要使用的各种电压。
进一步的，所述电能储能模块采用超级电容。
进一步的，所述太阳能转换模块包含太阳能电池板和与其连接的电压调理电路。
进一步的，所述机械振动能量转换模块包含振动转换传感器和与其连接的电压调理电路。
进一步的，所述环境热量转换模块包含热电转换传感器和与其连接的电压调理电路。
进一步的，所述空间电磁波能量转换模块包含电磁接收天线，为全向天线，磁接收天线连接的接收调理转换电路、电压调理电路。
进一步的，所述风能转换模块包含依次连接的风能传感器、风能电能转换器以及电压调理电路。
进一步的，还设置后备电池模块，连接输出调理模块。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)具备多种能量转换模块、电源调理模块、电能储能模块以及输出调理模块，可以有效的利用各种环境能源维持电子标签的工作；
(2)系统稳定可靠。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1本发明实施例所述电子标签电源系统的组成框图；
图2本发明实施例所述电源调理模块组成框图；
图3本发明实施例所述太阳能转换模块组成框图；
图4本发明实施例所述机械振动能量转换模块组成框图；
图5本发明实施例所述环境热量转换模块组成框图；
图6本发明实施例所述空间电磁波能量转换模块组成框图；
图7本发明实施例所述风能转换模块组成框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种新型电子标签电源系统，如图1所示，包括多种能量转换模块、电源调理模块、电能储能模块以及输出调理模块，
所述多种能量转换模块包含太阳能转换模块、机械振动能量转换模块、环境热量转换模块、空间电磁波能量转换模块、风能转换模块等；
如图2所示，所述电源调理模块主要是将多种能量转换模块中各个能源转换模块输出的电能进行统一的管理和调整，将稳定的可靠的电能输出给电能储能模块；
所述电能储能模块主要是采用超级电容，或者其他类似的优质储能介质，具备慢充快放、等效内阻低、自放电非常小等特点；
所述输出调理模块是将电能储能模块的电压转换为电子标签需要使用的各种电压，保证其稳定可靠。
如图3所示，所述太阳能转换模块包含太阳能电池板和与其连接的电压调理电路等部分组成，可以将太阳能转换为可用的电能。
如图4所示，所述机械振动能量转换模块包含振动转换传感器和与其连接的电压调理电路，振动转换传感器可以将振动能量转换为电能，电压调理电路可以将转换后的电能调整到可用的范围。
如图5所示，所述环境热量转换模块包含热电转换传感器和与其连接的电压调理电路，热电转换传感器可以将热能转换为电能，电压调理电路将转换后的电压调整到可用的范围。
如图6所示，所述空间电磁波能量转换模块包含电磁接收天线(全向天线)和与其连接的接收调理转换电路、电压调理电路。
如图7所示，所述风能转换模块包含依次连接的风能传感器、风能电能转换器以及电压调理电路，可以将车辆行驶过程中的风能转换为可用的电能。
还可以设置后备电池模块，所述后备电池模块作为电源系统的备份，当电源系统的储能模块电量不足并且没有任何一种能量转换模块可以为其提供补充时，后备电池为整机提供电源支撑，通常情况下该电池处于不消耗能量的状态，它的使用寿命远长于现在电子标签产品中的电池，从而避免的资源的浪费和环境的污染。并且，当电子标签的耗电模型优化后，后备电池模块可以不选用，可以进一步节约能源。
使用时，将电子标签贴装在车辆的风挡玻璃上，太阳能电池板朝向车外，热电转换传感器可以布置在朝向车外部的壳体上、电磁接收天线(全向天线)固定在电子标签的PCB上、风能传感器可以布置在车辆前部外侧。
当电子标签不工作时处于极低功耗的休眠状态，这时，多种能量转换模块的各种能量转换模块工作，将不同类型的能量转换为电能，同时经过电源调理模块后存储于电能储能模块中。
当电子标签工作时，需要的电流提升，电能来源于电能储能模块。
非常少的情况，各类环境能量都不足以保证能量转换模块工作时，而此时电能储能模块处于缺电状态，则由后备电池模块为电能储能模块补充电能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型电子标签电源系统，其特征在于：包括多种能量转换模块、电源调理模块、电能储能模块以及输出调理模块，
所述多种能量转换模块包含太阳能转换模块、机械振动能量转换模块、环境热量转换模块、空间电磁波能量转换模块、风能转换模块中的一个或多个；
所述电源调理模块将多种能量转换模块中各个能源转换模块输出的电能进行统一处理，将电能输出给电能储能模块；
所述输出调理模块将电能储能模块输出的电压转换为电子标签需要使用的各种电压。
2.根据权利要求1所述的新型电子标签电源系统，其特征在于：所述电能储能模块采用超级电容。
3.根据权利要求1所述的新型电子标签电源系统，其特征在于：所述太阳能转换模块包含太阳能电池板和与其连接的电压调理电路。
4.根据权利要求1所述的新型电子标签电源系统，其特征在于：所述机械振动能量转换模块包含振动转换传感器和与其连接的电压调理电路。
5.根据权利要求1所述的新型电子标签电源系统，其特征在于：所述环境热量转换模块包含热电转换传感器和与其连接的电压调理电路。
6.根据权利要求1所述的新型电子标签电源系统，其特征在于：所述空间电磁波能量转换模块包含电磁接收天线，为全向天线，磁接收天线连接的接收调理转换电路、电压调理电路。
7.根据权利要求1所述的新型电子标签电源系统，其特征在于：所述风能转换模块包含依次连接的风能传感器、风能电能转换器以及电压调理电路。
8.根据权利要求1所述的新型电子标签电源系统，其特征在于：还设置后备电池模块，连接输出调理模块。
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