CN207994712U

CN207994712U - 一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器

Info

Publication number: CN207994712U
Application number: CN201820254153.2U
Authority: CN
Inventors: 干嘉诚; 谢少伟; 张运开
Original assignee: Zhejiang University of Water Resources and Electric Power
Current assignee: Zhejiang University of Water Resources and Electric Power
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2018-10-19
Anticipated expiration: 2028-02-12

Abstract

本实用新型涉及一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，包括信号传输单元及分别与之相连的充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元、放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元，光伏电池经充电电压采集单元、充电电流采集单元及充电控制与状态采集单元和锂电池相连，锂电池既经放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元相连又和无线传感器相连，信号传输单元又和无线传感器相连。本实用新型既能实现充放电控制及保护功能，又具备充放电状态、充放电数据的采集功能，实现光伏系统工作状态的远程监控，便于及时发现故障并及时进行维修。

Description

一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器

技术领域

本实用新型涉及一种微光伏锂电池充电控制装置，尤其涉及一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器。

背景技术

无线传感器网络(WSN)是由大量传感器节点组成的无线通信网络，当其分布在室外环境时，较难通过电力线路获取能量，因此，除电池供电外，光伏供电系统也成为其主要的供电方式。目前，无线传感器节点的光伏系统，侧重于充放电控制及保护功能的实现，往往不具备充放电状态、充放电数据的采集功能，无法对光伏系统的工作状态进行远程监控，不便于及时发现故障并及时进行维修。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其既能实现充放电控制及保护功能，又具备充放电状态、充放电数据的采集功能，实现光伏系统工作状态的远程监控，便于及时发现故障并及时进行维修。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括设在光伏电池和锂电池之间的充电电压采集单元、充电电流采集单元和充电控制与状态采集单元及设在锂电池和无线传感器之间的放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元以及信号传输单元，光伏电池经充电电压采集单元、充电电流采集单元及充电控制与状态采集单元和锂电池相连，锂电池既经放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元相连又和无线传感器相连，充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元及放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元分别和所述的信号传输单元相连，信号传输单元又和所述的无线传感器相连。本技术方案中，由光伏电池对锂电池进行充电，再由锂电池为WNS无线传感器节点提供工作电源。本技术方案既能进行充、放电控制，又能采集充、放电状态数据及充、放电电压、电流数据。充、放电控制采用实时工作方式，数据采集采用间隙式工作方式，以降低系统的功耗，满足WNS无线传感器节点低功耗的要求。本技术方案既能实现充放电控制及保护功能，又具备充放电状态、充放电数据的采集功能，实现光伏系统工作状态的远程监控，便于及时发现故障并及时进行维修。

作为优选，所述的充电电压采集单元包括电阻R3、电阻R4和运放A1，所述的充电电流采集单元包括电阻R1和电流测量芯片U1，电流测量芯片U1采用MAX4173电流测量芯片；电阻R3的一端和光伏电池的正极相连，电阻R3的另一端经电阻R4和光伏电池的负极相连，光伏电池的负极接地，电阻R3和电阻R4的连接点与运放A1的同相输入端相连，运放A1的反相输入端和运放A1的输出端相连，运放A1的输出端输出电压V_C，运放A1的工作电压正极接电压V_CC-IO，运放A1的工作电压负极接地；电阻R1的一端既和光伏电池的正极相连又和电流测量芯片U1的4脚相连，电阻R1的另一端既和电流测量芯片U1的5脚相连又经电容C1接地，电流测量芯片U1的1脚、2脚均接地，电流测量芯片U1的3脚接电压V_CC-IO，电流测量芯片U1的6脚输出电压Vic；运放A1的工作电压正极、电流测量芯片U1的3脚、运放A1的输出端及电流测量芯片U1的6脚分别和所述的信号传输单元相连。本技术方案中，电阻R3和电阻R4为分压电阻，运放A1构成跟随器，运放A1输出的电压Vc即为测得的充电电压。本技术方案采用高端电流测量模式，电阻R1两端的电压接近光伏电池的电压，且电阻R1两端的压降很小，用一般的运放电路较难进行测量，因此采用了MAX4173高端电流测量芯片，电流测量芯片U1用于充电电流的测量，转换后，充电电流的大小通过电流测量芯片U1的6脚以电压Vic形式输出。运放A1及电流测量芯片U1的工作电压由电压Vcc-IO端控制，当需要测量充电电压及充电电流时，在Vcc-IO端加工作电压开启测量，测量完成后，关闭Vcc-IO端电压，实现间隙式控制，以降低功耗。

作为优选，所述的充电控制与状态采集单元包括充电管理芯片U4，充电管理芯片U4采用CN3063充电管理芯片；充电管理芯片U4的1脚、3脚均接地，充电管理芯片U4的2脚经电阻R7接地，充电管理芯片U4的4脚和电流测量芯片U1的5脚相连，充电管理芯片U4的5脚及8脚均和所述的锂电池的正极相连，锂电池的负极接地，锂电池上并联有电容C2，充电管理芯片U4的6脚、7脚分别输出信号CHRG和信号DONE，充电管理芯片U4的6脚、7脚分别和所述的信号传输单元相连。电阻R7为恒流充电电流值设定电阻，改变电阻R7的阻值可改变充电电流。信号CHRG及信号DONE为充电状态输出信号，开漏输出，作为充电状态数据进行采集，可以对正在充电、充电结束、锂电池未接及异常状态进行指示，异常状态有三种：输入电压低于电源低电压锁存阈值，输入电压低于锂电池正极的电压BAT+，电池温度异常。

作为优选，所述的放电电压采集单元包括电阻R5、电阻R6和运放A2，所述的放电电流采集单元包括电阻R2和电流测量芯片U2，电流测量芯片U2采用MAX4173电流测量芯片；电阻R5的一端和锂电池的正极相连，电阻R5的另一端经电阻R6和锂电池的负极相连，锂电池的负极接地，电阻R5和电阻R6的连接点与运放A2的同相输入端相连，运放A2的反相输入端和运放A2的输出端相连，运放A2的输出端输出电压V_d，运放A2的工作电压正极接电压V_CC-IO，运放A2的工作电压负极接地；电阻R2的一端既和锂电池的正极相连又和电流测量芯片U2的4脚相连，电阻R2的另一端既和电流测量芯片U2的5脚相连又经电容C3接地，电流测量芯片U2的1脚、2脚均接地，电流测量芯片U2的3脚接电压V_CC-IO，电流测量芯片U2的6脚输出电压Vid；运放A2的工作电压正极、电流测量芯片U2的3脚、运放A2的输出端及电流测量芯片U2的6脚分别和所述的信号传输单元相连。本技术方案中，电阻R5和电阻R6为分压电阻，运放A2构成跟随器，运放A2输出的电压V_d即为测得的放电电压。本技术方案采用高端电流测量模式，电阻R2两端的电压接近光伏电池的电压，且电阻R2两端的压降很小，用一般的运放电路较难进行测量，因此采用了MAX4173高端电流测量芯片，电流测量芯片U2用于放电电流的测量，转换后，放电电流的大小通过电流测量芯片U2的6脚以电压Vid形式输出。运放A2及电流测量芯片U2的工作电压由电压Vcc-IO端控制，当需要测量放电电压及放电电流时，在Vcc-IO端加工作电压开启测量，测量完成后，关闭Vcc-IO端电压，实现间隙式控制，以降低功耗。

作为优选，所述的放电控制与状态采集单元包括电池检测芯片U5，电池检测芯片U5采用CN302电池检测芯片；电池检测芯片U5的2脚接地，电池检测芯片U5的1脚和6脚之间连接有电阻R9，电池检测芯片U5的1脚经电阻R8和电流测量芯片U2的5脚相连，电池检测芯片U5的4脚也和电流测量芯片U2的5脚相连，电池检测芯片U5的6脚经电阻R10接地，电池检测芯片U5的3脚和P沟道MOS管Q1的栅极相连，P沟道MOS管Q1的源极和电池检测芯片U5的4脚相连，P沟道MOS管Q1的漏极输出电压BAT-OUT给所述的无线传感器，电池检测芯片U5的5脚和N沟道MOS管Q2的栅极相连，N沟道MOS管Q2的源极接地，N沟道MOS管Q2的漏极输出信号LB，N沟道MOS管Q2的漏极和所述的信号传输单元相连。P沟道MOS管Q1，用于放电输出电压的开关控制。为了适合后级WNS无线传感器节点的电平状态，采用N沟道MOS管Q2进行电平转换，经N沟道MOS管Q2反相后，输出信号LB，此信号可作为“正在放电”及“放电终止”二种放电状态的状态数据，开漏输出。

作为优选，所述的信号传输单元包括9脚接口J1，接口J1的9脚接地，所述的充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元及放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元分别和接口J1的1脚～8脚相连。本技术方案是一种将模拟的充放电状态及数据直接输出的方式，接口J1通过连接导线和无线传感器上的接口相连，和无线传感器进行数据通信。

作为优选，所述的信号传输单元包括单片机U6和4脚接口J2，单片机U6采用MSP430F1232单片机；接口J2的4脚接地，接口J2的1脚、2脚、3脚分别和单片机U6的2脚、16脚、15脚相连，单片机U6的2脚经电阻R11和电容C7接地，单片机U6的2脚和4脚之间连接有电容C6，单片机U6的4脚接地，单片机U6的5脚和6脚之间连接有晶振Y1，单片机U6的5脚、6脚分别经电容C8、电容C9接地，单片机U6的8脚、9脚、10脚、11脚、21脚、22脚、23脚及24脚分别和所述的充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元及放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元相连。充、放电状态信号及充、放电电压、电流数据通过单片机采集转换后，再通过单片机的串行口经接口J2与WNS无线传感器节点进行数据通信。

本实用新型的有益效果是：充、放电控制采用实时工作方式，数据采集采用间隙式工作方式，以降低系统的功耗，满足WNS无线传感器节点低功耗的要求。本技术方案既能实现充放电控制及保护功能，又具备充放电状态、充放电数据的采集功能，实现光伏系统工作状态的远程监控，便于及时发现故障并及时进行维修。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。

图2是本实用新型中充电电压采集单元、充电电流采集单元和充电控制与状态采集单元的一种电路原理图。

图3是本实用新型中放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元的一种电路原理图。

图4是本实用新型中信号传输单元的一种电路原理图。

图5是本实用新型中信号传输单元的另一种电路原理图。

图中1.光伏电池，2.锂电池，3.充电电压采集单元，4.充电电流采集单元，5.充电控制与状态采集单元，6.无线传感器，7.放电电压采集单元，8.放电电流采集单元，9.放电控制与状态采集单元，10.信号传输单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，如图1所示，包括信号传输单元10、设在光伏电池1和锂电池2之间的充电电压采集单元3、充电电流采集单元4和充电控制与状态采集单元5及设在锂电池2和无线传感器6之间的放电电压采集单元7、放电电流采集单元8和放电控制与状态采集单元9，光伏电池经充电电压采集单元、充电电流采集单元及充电控制与状态采集单元和锂电池相连，锂电池既经放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元相连又和无线传感器相连，充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元及放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元分别和信号传输单元相连，信号传输单元又和无线传感器相连。

如图2、图3和图4所示，充电电压采集单元包括电阻R3、电阻R4和运放A1，充电电流采集单元包括电阻R1和电流测量芯片U1，电流测量芯片U1采用MAX4173电流测量芯片；充电控制与状态采集单元包括充电管理芯片U4，充电管理芯片U4采用CN3063充电管理芯片。放电电压采集单元包括电阻R5、电阻R6和运放A2，放电电流采集单元包括电阻R2和电流测量芯片U2，电流测量芯片U2采用MAX4173电流测量芯片；放电控制与状态采集单元包括电池检测芯片U5，电池检测芯片U5采用CN302电池检测芯片。信号传输单元包括9脚接口J1。

如图2所示，电阻R3的一端和光伏电池E1的正极相连，电阻R3的另一端经电阻R4和光伏电池E1的负极相连，光伏电池的负极接地，电阻R3和电阻R4的连接点与运放A1的同相输入端相连，运放A1的反相输入端和运放A1的输出端相连，运放A1的输出端输出电压V_C，运放A1的工作电压正极接电压V_CC-IO，运放A1的工作电压负极接地；电阻R1的一端既和光伏电池的正极相连又和电流测量芯片U1的4脚相连，电阻R1的另一端既和电流测量芯片U1的5脚相连又经电容C1接地，电流测量芯片U1的1脚、2脚均接地，电流测量芯片U1的3脚接电压V_CC-IO，电流测量芯片U1的6脚输出电压Vic。充电管理芯片U4的1脚、3脚均接地，充电管理芯片U4的2脚经电阻R7接地，充电管理芯片U4的4脚和电流测量芯片U1的5脚相连，充电管理芯片U4的5脚及8脚均和锂电池E2的正极相连，锂电池E2的负极接地，锂电池上并联有电容C2，充电管理芯片U4的6脚、7脚分别输出信号CHRG和信号DONE。

如图3所示，电阻R5的一端和锂电池E2的正极相连，电阻R5的另一端经电阻R6和锂电池E2的负极相连，锂电池的负极接地，电阻R5和电阻R6的连接点与运放A2的同相输入端相连，运放A2的反相输入端和运放A2的输出端相连，运放A2的输出端输出电压V_d。本实施例中，运放A1及运放A2采用HT9274运放芯片，运放A1及运放A2集成在一块HT9274运放芯片上，运放A1的工作电压正、负极就是运放A2的工作电压正、负极。电阻R2的一端既和锂电池的正极相连又和电流测量芯片U2的4脚相连，电阻R2的另一端既和电流测量芯片U2的5脚相连又经电容C3接地，电流测量芯片U2的1脚、2脚均接地，电流测量芯片U2的3脚接电压V_CC-IO，电流测量芯片U2的6脚输出电压Vid。电池检测芯片U5的2脚接地，电池检测芯片U5的1脚和6脚之间连接有电阻R9，电池检测芯片U5的1脚经电阻R8和电流测量芯片U2的5脚相连，电池检测芯片U5的4脚也和电流测量芯片U2的5脚相连，电池检测芯片U5的6脚经电阻R10接地，电池检测芯片U5的3脚和P沟道MOS管Q1的栅极相连，P沟道MOS管Q1的源极和电池检测芯片U5的4脚相连，P沟道MOS管Q1的漏极输出电压BAT-OUT给无线传感器，为无线传感器供电，电池检测芯片U5的5脚和N沟道MOS管Q2的栅极相连，N沟道MOS管Q2的源极接地，N沟道MOS管Q2的漏极输出信号LB。

如图4所示，接口J1的9脚接地，接口J1的9脚为与后级无线传感器共地信号端，接口J1的1脚～8脚分别连接电压V_CC-IO、信号LB、信号CHRG、信号DONE、电压V_C、电压V_d、电压Vic、电压Vid。接口J1再通过连接导线和无线传感器上的接口相连，和无线传感器进行数据通信。

适用的锂电池标准电压为3.7V，充电限制电压为4.2V。适用的光伏电池工作电压为5.0～5.5V，较高电压的光伏电池可串接二极管降压。

充电控制：充电管理芯片U4采用CN3063低功耗单节锂电池充电管理芯片，对充电进行实时控制及过充保护。芯片采用线性充电模式，纹波电流小。具有涓流、恒流、恒压多阶段充电模式，能够根据太阳能光伏电池电流输出能力自动调整充电电流。芯片充电时的典型工作电流为650uA，当太阳能电池与锂电池的压差小于20mV时，进入睡眠模式，电流消耗小于3uA。CN3063充电管理芯片的恒压充电电压值为4.2V。其1脚为温度保护输入端，因无线传感器工作电流较小，选用太阳能电池短路电流一般也较小，故不用保护，直接接地。电阻R7为恒流充电电流值设定电阻，改变电阻R7的阻值可改变充电电流。信号CHRG及信号DONE为充电状态输出信号，开漏输出，作为充电状态数据进行采集，可以对正在充电、充电结束、锂电池未接及异常状态进行指示，异常状态有三种：输入电压低于电源低电压锁存阈值，输入电压低于锂电池正极的电压BAT+，电池温度异常。

放电控制：电池检测芯片U5采用CN302低功耗电池检测芯片，对锂电池过度放电进行保护。芯片典型工作电流为9.5uA，具有迟滞特性，与单一“过度放电阀值”芯片相比，可解决电池电压接近“过度放电阀值”时频繁开启、关闭放电回路的问题。电阻R8、电阻R9及电阻R10用于放电控制的上行阀值(放电开启)、下行阀值(放电截止)的设置，电阻R8、电阻R9和电阻R10的总值选择原则是流过的电流在5uA～10uA之间。上行阀值可设为锂电池的工作电压，如3.7V，单节锂电池的下行阀值常设为2.8V，也可设置为略高于WNS无线传感器节点的正常工作电压。P沟道MOS管Q1，用于放电输出电压的开关控制。为了适合后级WNS无线传感器节点的电平状态，采用N沟道MOS管Q2进行电平转换，经N沟道MOS管Q2反相后，输出信号LB，此信号可作为“正在放电”及“放电终止”二种放电状态的状态数据，开漏输出。

充、放电电流测量：充、放电电流测量有高端和低端两种测量模式。低端模式的电流取样电阻需分别接入充、放电控制线路的地线回路，取样电阻上的压降会影响太阳能电池与锂电池的电压测量精度，同时会造成充电及放电控制线路、电压及电流测量线路地电平不等位。因此本实施例采用了高端电流测量模式。采用高端电流测量模式时，电阻R1两端的电压接近光伏电池的电压，且电阻R1两端的压降很小，用一般的运放电路较难进行测量，因此采用了MAX4173高端电流测量芯片，芯片典型工作电流为420uA，±0.5％全量程精度，有20倍、50倍、100倍三种增益，与不同的取样电阻配合，适合不同量程的电流测量。图2中电流测量芯片U1用于充电电流的测量，转换后，充电电流的大小通过电流测量芯片U1的6脚以电压Vic形式输出。图3中电流测量芯片的U2用于放电电流测量，转换后，放电电流的大小通过电流测量芯片U2的6脚以电压Vid形式输出。电阻R1、电阻R2为电流取样电阻，阻值可根据充、放电电流及MAX4173电流测量芯片的增益进行选择。

充、放电电压测量：光伏电池及锂电池的电压较高，大于一般AD转换器的测量范围，需要通过电阻分压进行电平转换。为降低功耗，电阻R3、电阻R4、电阻R5及电阻R6宜采用高阻值的分压电阻，如MΩ级的分压电阻，但较高的分压电阻，会受AD转换器输入阻抗的影响，造成分压系数误差，因此在分压电阻与AD转换器之间加了一级由HT9274微功耗运放构成的跟随器，HT9274运放工作电流为5uA，偏置电流为1PA。运放A1输出的电压Vc、运放A2输出的电压Vd分别对应太阳能光伏电池电压及锂电池的电压。

电压测量、电流测量的间隙式控制：运放A1、运放A2及电流测量芯片U1、电流测量芯片U2的工作电压由电压Vcc-IO端控制，其总工作电流在1～2mA之间。当需要测量充、放电电压及充、放电电流时，在Vcc-IO端加工作电压开启测量，测量完成后，关闭Vcc-IO端电压，实现间隙式控制，以降低功耗。本实施例中，Vcc-IO端的工作电压由WNS无线传感器节点提供，当无线传感器所用的单片机的IO口驱动足够时，可直接用其IO口提供工作电压。

实施例2：本实施例的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，如图2、图3和图5所示，本实施例的信号传输单元10包括单片机U6和4脚接口J2，如图5所示，单片机U6采用MSP430F1232单片机。接口J2的4脚接地，接口J2的4脚为与WNS无线传感器节点共地信号端，接口J2的1脚、2脚、3脚分别和单片机U6的2脚、16脚、15脚相连，单片机U6的2脚经电阻R11和电容C7接地，单片机U6的2脚和4脚之间连接有电容C6，单片机U6的4脚接地，单片机U6的5脚和6脚之间连接有晶振Y1，单片机U6的5脚、6脚分别经电容C8、电容C9接地，单片机U6的21脚、22脚、23脚、24脚、8脚、9脚、10脚及11脚分别连接图2及图3中的电压V_CC-IO、信号LB、信号CHRG、信号DONE、电压V_C、电压V_d、电压Vic及电压Vid。接口J2再通过连接导线和无线传感器6上的接口相连，和无线传感器进行数据通信。其余结构同实施例1。

本实施例中，单片机U6选用MSP430F1232低功耗单片机。工作电压范围1.8V～3.6V，典型工作电流在200uA(2.2V/1MHz)，内置多路10位AD。单片机的工作电压Vcc-IO1通过接口J2的1脚由WNS无线传感器节点提供，运放A1、运放A2及电流测量芯片U1、电流测量芯片U2的工作电压Vcc-IO由单片机U6的1脚提供，实现充、放电电压测量及充、放电电流测量的间隙式控制。充电状态输出信号(信号CHRG和信号DONE)以及放电状态输出信号(信号LB)分别接到单片机的P1.1脚、P1.2脚、P1.3脚。和光伏电池电压、锂电池电压、充电电流、放电电流对应的电压Vc、电压Vd、电压Vic、电压Vid分别接到单片机的AD输入端P2.0、P2.1、P2.2、P3.0，通过单片机的内置AD进行测量转换。电阻R11及电容C7为单片机上电复位电路，晶振Y1和电容C8、电容C9构成单片机的外部时钟振荡电路，晶振Y1优选32.768KHz的晶振。单片机的P3.5及P3.4为串行口RXD端、TXD端，充、放电状态信号及充、放电电压、电流数据通过单片机采集转换后，再通过串行口与WNS无线传感器节点进行数据通信。其余工作过程同实施例1。

Claims

1.一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其特征在于包括设在光伏电池和锂电池之间的充电电压采集单元、充电电流采集单元和充电控制与状态采集单元及设在锂电池和无线传感器之间的放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元以及信号传输单元，光伏电池经充电电压采集单元、充电电流采集单元及充电控制与状态采集单元和锂电池相连，锂电池既经放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元相连又和无线传感器相连，充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元及放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元分别和所述的信号传输单元相连，信号传输单元又和所述的无线传感器相连。

2.根据权利要求1所述的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其特征在于所述的充电电压采集单元包括电阻R3、电阻R4和运放A1，所述的充电电流采集单元包括电阻R1和电流测量芯片U1，电流测量芯片U1采用MAX4173电流测量芯片；电阻R3的一端和光伏电池的正极相连，电阻R3的另一端经电阻R4和光伏电池的负极相连，光伏电池的负极接地，电阻R3和电阻R4的连接点与运放A1的同相输入端相连，运放A1的反相输入端和运放A1的输出端相连，运放A1的输出端输出电压V_C，运放A1的工作电压正极接电压V_CC-IO，运放A1的工作电压负极接地；电阻R1的一端既和光伏电池的正极相连又和电流测量芯片U1的4脚相连，电阻R1的另一端既和电流测量芯片U1的5脚相连又经电容C1接地，电流测量芯片U1的1脚、2脚均接地，电流测量芯片U1的3脚接电压V_CC-IO，电流测量芯片U1的6脚输出电压Vic；运放A1的工作电压正极、电流测量芯片U1的3脚、运放A1的输出端及电流测量芯片U1的6脚分别和所述的信号传输单元相连。

3.根据权利要求2所述的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其特征在于所述的充电控制与状态采集单元包括充电管理芯片U4，充电管理芯片U4采用CN3063充电管理芯片；充电管理芯片U4的1脚、3脚均接地，充电管理芯片U4的2脚经电阻R7接地，充电管理芯片U4的4脚和电流测量芯片U1的5脚相连，充电管理芯片U4的5脚及8脚均和所述的锂电池的正极相连，锂电池的负极接地，锂电池上并联有电容C2，充电管理芯片U4的6脚、7脚分别输出信号CHRG和信号DONE，充电管理芯片U4的6脚、7脚分别和所述的信号传输单元相连。

4.根据权利要求1所述的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其特征在于所述的放电电压采集单元包括电阻R5、电阻R6和运放A2，所述的放电电流采集单元包括电阻R2和电流测量芯片U2，电流测量芯片U2采用MAX4173电流测量芯片；电阻R5的一端和锂电池的正极相连，电阻R5的另一端经电阻R6和锂电池的负极相连，锂电池的负极接地，电阻R5和电阻R6的连接点与运放A2的同相输入端相连，运放A2的反相输入端和运放A2的输出端相连，运放A2的输出端输出电压V_d，运放A2的工作电压正极接电压V_CC-IO，运放A2的工作电压负极接地；电阻R2的一端既和锂电池的正极相连又和电流测量芯片U2的4脚相连，电阻R2的另一端既和电流测量芯片U2的5脚相连又经电容C3接地，电流测量芯片U2的1脚、2脚均接地，电流测量芯片U2的3脚接电压V_CC-IO，电流测量芯片U2的6脚输出电压Vid；运放A2的工作电压正极、电流测量芯片U2的3脚、运放A2的输出端及电流测量芯片U2的6脚分别和所述的信号传输单元相连。

5.根据权利要求4所述的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其特征在于所述的放电控制与状态采集单元包括电池检测芯片U5，电池检测芯片U5采用CN302电池检测芯片；电池检测芯片U5的2脚接地，电池检测芯片U5的1脚和6脚之间连接有电阻R9，电池检测芯片U5的1脚经电阻R8和电流测量芯片U2的5脚相连，电池检测芯片U5的4脚也和电流测量芯片U2的5脚相连，电池检测芯片U5的6脚经电阻R10接地，电池检测芯片U5的3脚和P沟道MOS管Q1的栅极相连，P沟道MOS管Q1的源极和电池检测芯片U5的4脚相连，P沟道MOS管Q1的漏极输出电压BAT-OUT给所述的无线传感器，电池检测芯片U5的5脚和N沟道MOS管Q2的栅极相连，N沟道MOS管Q2的源极接地，N沟道MOS管Q2的漏极输出信号LB，N沟道MOS管Q2的漏极和所述的信号传输单元相连。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其特征在于所述的信号传输单元包括9脚接口J1，接口J1的9脚接地，所述的充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元及放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元分别和接口J1的1脚～8脚相连。

7.根据权利要求1或2或4所述的一种无线传感器用微光伏充电控制及数据采集器，其特征在于所述的信号传输单元包括单片机U6和4脚接口J2，单片机U6采用MSP430F1232单片机；接口J2的4脚接地，接口J2的1脚、2脚、3脚分别和单片机U6的2脚、16脚、15脚相连，单片机U6的2脚经电阻R11和电容C7接地，单片机U6的2脚和4脚之间连接有电容C6，单片机U6的4脚接地，单片机U6的5脚和6脚之间连接有晶振Y1，单片机U6的5脚、6脚分别经电容C8、电容C9接地，单片机U6的8脚、9脚、10脚、11脚、21脚、22脚、23脚及24脚分别和所述的充电电压采集单元、充电电流采集单元、充电控制与状态采集单元及放电电压采集单元、放电电流采集单元和放电控制与状态采集单元相连。