CN109687565A - 一种物联网设备的低温供电系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种物联网设备的低温供电系统及方法,包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。本发明的优点是:结构简单,其既能够在极端寒冷天气下使用,又能够减少物联网设备更换电池的频率。更换电池的次数明显减少,使用寿命明显提升,提升了一倍时间;相对于更换电池,增加的太阳能板的成本没有增加;应用广泛,智能仪器仪表虽然内部空间有限无法安装更大容量电池,但可以利用外表面积增加太阳能电池从而使设备供电容量得到提升;本电源供电方案非常适用于在寒冷且光照充足的北方使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种物联网设备的低温供电系统及方法。
背景技术
现今,物联网应用已经渗透到了生活和工业应用的方方面面,小到各类可穿戴设备,共享单车,大到工厂中运行的机器设备、深埋地下的运输管道,林林总总,都被纳入了万物互联的范畴。但同时意味着成千上万传感器需要电池供电,这也使得物联网设备供电时间短,频繁更换电池成为急需解决的问题。传统供电方案主要包括:可充电电池供电方案,适用消费类设备、可穿戴类设备,可随时给设备充电,温度等级为商业级。太阳能+可充电电池供电方案,适用于工业场合下的物联网设备应用,使用寿命较长,因可充电电池在低温下无法充电,此方案只能满足温度等级在-20℃以上的地域使用,极端寒冷地区使用仍然受限于可充电电池。一次性锂离子电池供电,适用于极端寒冷地区使用,但设备使用过程中受电池容量及放电能力限制要频繁更换电池。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种物联网设备的低温供电系统,其既能够在极端寒冷天气下使用,又能够减少物联网设备更换电池的频率。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种物联网设备的低温供电系统,其特征在于,包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
本发明的另一目的在于提供一种物联网设备的低温供电方法,其特征在于,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
本发明的又一目的在于提供一种物联网设备的低温供电系统,其特征在于,包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
本发明的还一目的在于提供一种物联网设备的低温供电方法,其特征在于,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
结构简单,包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。更换电池的次数明显减少,使用寿命明显提升,提升了一倍时间;相对于更换电池,增加的太阳能板的成本没有增加;应用广泛,智能仪器仪表虽然内部空间有限无法安装更大容量电池,但可以利用外表面积增加太阳能电池从而使设备供电容量得到提升;本电源供电方案非常适用于在寒冷且光照充足的北方使用。
附图说明
图1是本发明的物联网设备的低温供电系统的电路结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方案对本发明作进一步详细描述,但这些实施实例仅在于举例说明,并不对本发明的范围进行限定。
实施例1
请参照图1,本发明的物联网设备的低温供电系统,包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
在一个实施例中,所述太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池输出电压。
本实施例的一种物联网设备的低温供电方法,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
作为具体的实施例,所述控制根据时间段进行设定,例如北方某地区光照充足的时间是上午九点至下午三点,可以设置该时间段为白天工作时间,其余时间段为夜晚工作时间。
本实施例所涉及的电源供电方案电路图如图1所示,利用二极管单向导电特性,具体电路设计时选择太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池电压。
当白天有光照时,因太阳能板输出电压高于电池电压,所以二极管D1导通、D2截止,太阳能板为负载提供电源;当夜晚无光照时太阳能板无输出电压,所以二极管D1截止、D2导通,一次性锂离子电池为负载提供电源。这种白天夜晚太阳能板与电池交叉供电方式为负载源源不断提供电能,从而使设备供电寿命延长一倍。
实施例2
本发明的物联网设备的低温供电系统,包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
在一个实施例中,所述太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池输出电压。
在一个实施例中,还包括检测模块,用于检测光照强度。
作为具体的实施例,所述检测模块为光照传感器。
在一个实施例中,还包括控制模块,用于根据所述检测模块的检测数据,分时控制第一二极管或第二二极管进行导通。
作为具体的实施例,所述控制模块包括单片机,其连接检测模块、太阳能板与一次性锂离子电池。
本实施例的一种物联网设备的低温供电方法,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
作为具体的实施例,所述控制根据光照强度进行设定,例如检测模块检测的光照强度值,当大于等于所述光照强度值时,可以设置该时间段为白天工作时间,其余小于所述光照强度值的时间段为夜晚工作时间。
本实施例所涉及的电源供电方案电路图如图1所示,利用二极管单向导电特性,具体电路设计时选择太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池电压。
当白天有光照时,因太阳能板输出电压高于电池电压,所以二极管D1导通、D2截止,太阳能板为负载提供电源;当夜晚无光照时太阳能板无输出电压,所以二极管D1截止、D2导通,一次性锂离子电池为负载提供电源。这种白天夜晚太阳能板与电池交叉供电方式为负载源源不断提供电能,从而使设备供电寿命延长一倍。
实施例3
本发明的一种物联网设备的低温供电系统,包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
在一个实施例中,所述太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池输出电压。
本实施例的一种物联网设备的低温供电方法,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统的第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统的第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
本发明所涉及的电源供电方案电路图如图1所示,利用二极管单向导电特性,具体电路设计时选择太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池电压。
当白天有光照时,因太阳能板输出电压高于电池电压,所以二极管D1导通、D2截止,太阳能板为负载提供电源;当夜晚无光照时太阳能板无输出电压,所以二极管D1截止、D2导通,一次性锂离子电池为负载提供电源。这种白天夜晚太阳能板与电池交叉供电方式为负载源源不断提供电能,从而使设备供电寿命延长一倍。
作为具体的实施例,所述控制根据时间段进行设定,例如北方某地区光照充足的时间是上午九点至下午三点,可以设置该时间段为白天工作时间,其余时间段为夜晚工作时间。
作为具体的实施例,本实施例采用多个太阳能板,智能仪器仪表虽然内部空间有限无法安装更大容量电池,但可以利用外表面积增加太阳能板,从而使设备供电容量得到提升。
实施例4
本发明的一种物联网设备的低温供电系统,包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
在一个实施例中,所述太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池输出电压。
在一个实施例中,还包括检测模块,用于检测光照强度。
在一个实施例中,还包括控制模块,用于根据所述检测模块的检测数据,分时控制第一二极管或第二二极管进行导通。
本实施例的一种物联网设备的低温供电方法,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统的第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统的第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
作为具体的实施例,所述控制根据光照强度进行设定,例如检测模块检测的光照强度值,当大于等于所述光照强度值时,可以设置该时间段为白天工作时间,其余小于所述光照强度值的时间段为夜晚工作时间。
作为具体的实施例,本实施例采用多个太阳能板,智能仪器仪表虽然内部空间有限无法安装更大容量电池,但可以利用外表面积增加太阳能板,从而使设备供电容量得到提升。
本发明所涉及的电源供电方案电路图如图1所示,利用二极管单向导电特性,具体电路设计时选择太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池电压。
当白天有光照时,因太阳能板输出电压高于电池电压,所以二极管D1导通、D2截止,太阳能板为负载提供电源;当夜晚无光照时太阳能板无输出电压,所以二极管D1截止、D2导通,一次性锂离子电池为负载提供电源。这种白天夜晚太阳能板与电池交叉供电方式为负载源源不断提供电能,从而使设备供电寿命延长一倍。
本发明实现了以下有益的技术效果:
结构简单,包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。更换电池的次数明显减少,使用寿命明显提升,提升了一倍时间;相对于更换电池,增加的太阳能板的成本没有增加;智能仪器仪表虽然内部空间有限无法安装更大容量电池,但可以利用外表面积增加太阳能电池从而使设备供电容量得到提升;本电源供电方案非常适用于在寒冷且光照充足的北方使用。
本发明虽然已选取较好实施例公开如上,但并不用于限定本发明。显然,这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。任何本领域研究人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可采用上述公开实施例中的设计方式和内容对本发明的研究方案进行变动和修改,因此,凡是未脱离本发明方案的内容,依据本发明的研究实质对上述实施例所作的任何简单修改,参数变化及修饰,均属于本发明方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种物联网设备的低温供电系统,其特征在于,包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
2.根据权利要求1所述的物联网设备的低温供电系统,其特征在于,所述太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池输出电压。
3.根据权利要求1所述的物联网设备的低温供电系统,其特征在于,还包括检测模块,用于检测光照强度。
4.根据权利要求3所述的物联网设备的低温供电系统,其特征在于,还包括控制模块,用于根据所述检测模块的检测数据,分时控制第一二极管或第二二极管进行导通。
5.一种物联网设备的低温供电方法,其特征在于,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
6.一种物联网设备的低温供电系统,其特征在于,包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
7.根据权利要求6所述的物联网设备的低温供电系统,其特征在于,所述太阳能板输出电压高于一次性锂离子电池输出电压。
8.根据权利要求6所述的物联网设备的低温供电系统,其特征在于,还包括检测模块,用于检测光照强度。
9.根据权利要求8所述的物联网设备的低温供电系统,其特征在于,还包括控制模块,用于根据所述检测模块的检测数据,分时控制第一二极管或第二二极管进行导通。
10.一种物联网设备的低温供电方法,其特征在于,包括:
当白天有光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管导通,第二二极管截止,由太阳能板为负载提供电源;
当夜晚无光照时,物联网设备的低温供电系统控制第一二极管截止,第二二极管导通,由一次性锂离子电池为负载提供电源;
所述物联网设备的低温供电系统包括:多个太阳能板与一次性锂离子电池,所述太阳能板的正极连接第一二极管的阳极,所述一次性锂离子电池的正极连接第二二极管的阳极,所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极进行连接。
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