CN215261885U - 温湿度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种温湿度监测装置，包括电源管理芯片、与电源管理芯片连接的温湿度监控模块、与电源管理芯片连接的电容及与电源管理芯片连接的微光太阳能电池；所述温湿度监控模块内具有低功耗的MCU主控单元，所述MCU主控单元连接有低功耗温湿度传感器及用于发送温湿度信号的低功耗通信模块；所述电容用于对所述温湿度监控模块供电；所述微光太阳能电池用于向所述电容进行充电；本实用新型的温湿度监测装置中，微光太阳能电池在微弱光照强度下进行光电转换，将转换的电能储存在电容中，当电容蓄能且电压达到温湿度监控模块的工作电压时，向温湿度监控模块进行供电，使温湿度监测装置能在微弱光照环境下正常工作。

Description

温湿度监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种温湿度监测装置。

背景技术

温湿度监测装置用于监测环境中的温度和湿度情况。

现有的温湿度监测装置大多通过电缆与供电设施连接，在户外森林、老旧楼房及化工厂等场所，电缆布设成本、安装难易程度及电缆老化后的维护更换等问题制约着该类利用电缆供电的温湿度监测装置使用场景。

市面上出现的一些利用太阳能光伏组件进行供电的温湿度监测装置，但该类监测装置需要较大的太阳能光伏组件面积或足够强的光照才能满足供电需要才能工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术的缺点，提高一种可在微弱光照强度下进行长效工作的温湿度监测装置。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种温湿度监测装置，包括电源管理芯片，以及：

与电源管理芯片连接的温湿度监控模块，所述温湿度监控模块内具有低功耗的MCU主控单元，所述MCU主控单元连接有低功耗温湿度传感器及用于发送温湿度信号的低功耗通信模块；

与电源管理芯片连接的电容，所述电容用于对所述温湿度监控模块供电；

与电源管理芯片连接的微光太阳能电池，所述微光太阳能电池用于向所述电容进行充电。

在一些优选实施方案中，所述温湿度监测装置还包括用于封装所述电源管理芯片及温湿度监控模块的壳体；

所述壳体包括外壳本体及与所述外壳本体下端面可拆式连接的底盖，所述底盖上设有若干延伸到壳体内部的连接柱；

所述壳体内设有用于安装所述电源管理芯片及温湿度监控模块的电路板，所述电路板可拆式地固定于所述若干连接柱上。

在一些优选实施方案中，所述底盖的轮廓与所述外壳本体下端部的内轮廓相匹配；

所述底盖的上端面轮廓边缘布置有若干缺口，每组缺口上均设置有一组向外壳本体内部延伸的卡扣；所述外壳本体的内侧壁上具有与所述若干卡扣一一对应的凹陷部，每组卡扣的末端具有可卡接在凹陷部内的扣合部。

在一些优选实施方案中，所述外壳本体的上端面设有供光线通过的开口，所述开口上设置有透明面板；

所述外壳本体内还设置有压板，所述压板与所述外壳本体可拆式连接，所述微光太阳能电池压接于所述压板与所述透明面板之间。

在一些优选实施方案中，所述透明面板为玻璃或亚克力面板。

在一些优选实施方案中，所述低功耗通信模块内具有板条状的天线，所述天线卡接于所述电路板与所述外壳本体内侧壁之间；且所述天线弯折成型有与外壳本体内侧壁相匹配的弧度。

本实用新型至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型的温湿度监测装置中，通过微光太阳能电池在微弱光照强度下进行光电转换，再将转换的电能储存在电容中，当电容蓄能且电压达到温湿度监控模块的工作电压时，温湿度监控模块进入工作模式，温湿度监控模块由工作模式转换为休眠模式时，耗电量极低，微光太阳能电池可以同时向电容充电。当电容蓄能电压可以满足温湿度监控模块工作时温湿度监控模块再次进入工作模式。通过电容的反复充放电，可实现温湿度监测装置在微弱光照强度下的长效工作。

附图说明

图1为本实用新型提供的温湿度监测装置电路原理图；

图2为本实用新型提供的温湿度监测装置的内部结构示意图；

图3为本实用新型提供的温湿度监测装置的外壳本体内部仰视图；

图4为本实用新型提供的温湿度监测装置的电路板结构示意图；

图5为本实用新型提供的温湿度监测装置的底盖结构示意图；

图标：10-外壳本体，20-底盖，200-连接柱，210-缺口，220-卡扣，221-扣合部，30-透明面板，40-微光太阳能电池，50-压板，60-电路板，600-电容，610-电源管理芯片，620-MCU主控单元，630-低功耗通信模块，631-天线，640-低功耗温湿度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

采用非晶硅太阳能电池形式的微光太阳能电池201可在可在微弱光环境下，达到8％作用的光电转化效率，实验数据表明：

当微光太阳能电池201的光伏板面积为40cm²时，在光照强度为100至500Lux之间时，具有如下实验参数：

光照强度为100Lux，充电功率为28μW，每天充电能量约2.4焦耳；

光照强度为200Lux，充电功率为58μW，每天充电能量约5.0焦耳；

光照强度为300Lux，充电功率为85μW，每天充电能量约7.4焦耳；

光照强度为400Lux，充电功率为165μW，每天充电能量约14.2焦耳；

光照强度为500Lux，充电功率为220μW，每天充电能量约19.0焦耳。

显然，微光太阳能电池201发电功率不大，但通过电容600储电后可以为温湿度监控模块提供间隙性工作。

当电容600蓄能且电压达到温湿度监控模块的工作电压时，温湿度监控模块进入工作模式，温湿度监控模块由工作模式转换为休眠模式时，耗电量极低，微光太阳能电池201可以同时向电容600充电。当电容600蓄能电压可以满足温湿度监控模块工作时温湿度监控模块再次进入工作模式。

基于上述原因，本实用新型特提供一种可在微弱光照强度环境下进行长效工作的温湿度监测装置。

参照图1至图5，所述温湿度监测装置包括电源管理芯片610、与电源管理芯片610连接的温湿度监控模块、与电源管理芯片610连接的电容600及与电源管理芯片610连接的微光太阳能电池40。

低功耗通信模块630可采用无线通信工作方式，可与控制终端进行无线通讯，方便监控。

在一些优选实施例中，通过分布式设置多组温湿度监测装置，通过无线低功耗通信模块汇集到控制终端，可方便地监控各个区位的温湿度情况。

本实施例中，所述电源管理芯片610采用意法半导体SPV1050芯片。

所述电容600为市面上普通的微法级别的普通电容，可在上述微光太阳能电池40供电下进行蓄能。

所述温湿度监控模块内设置有低功耗的MCU主控单元620，本实施例中，本实施例中，采用华大半导体有限公司的低功耗MCU主控单元。

本实施例中，所述MCU主控单元620连接有低功耗温湿度传感器640及用于发送温湿度信号的低功耗通信模块630，所述电容600用于对所述温湿度监控模块供电，其容量为1000uF。

本实施例的负载电路，在工作时所消耗的功率约为10μW，在进入休眠模式时消耗功率更低。采用间隙式进入工作模式，且工作模式持续时间很短，总体耗电量低。采用本实用新型的能量收集及存储方式可以满足整机工作。

此外，在结构上，参照图2至图5，所述温湿度监测装置还包括用于封装所述电源管理芯片610及温湿度监控模块的壳体；所述壳体包括外壳本体10及与所述外壳本体10下端面可拆式连接的底盖20，底盖20与壳体10之间的可拆式连接方式包括但不限于卡接、螺纹连接或通过螺钉紧固连接。

参照图2和图5，所述底盖20上设有若干延伸到壳体内部的连接柱200，所述壳体内设有用于安装所述电源管理芯片610及温湿度监控模块的电路板60，所述电路板60可通过螺钉可拆式地固定于所述若干连接柱200上。

所述底盖20的轮廓与所述外壳本体10下端部的内轮廓相匹配，参照图5，所述底盖20的上端面轮廓边缘布置有3组缺口210，每组缺口210上均设置有一组向外壳本体10内部延伸的卡扣220；所述外壳本体10的内侧壁上具有与所述若干卡扣220一一对应的凹陷部(未示出)，每组卡扣220的末端具有可卡接在凹陷部内的扣合部221。

拆卸时，可通过改锥等工具插入缺口210内，将卡扣220向壳体内侧按压，使扣合部221脱离凹陷部，即可将底盖20从外壳本体10上拆卸。

此外，所述外壳本体10的上端面设有供光线通过的开口，为使得开口面积最大化以提高通光量，开口为圆形，所述开口上设置有透明面板30，所述透明面板30为玻璃或亚克力面板；所述外壳本体10内还设置有压板50，所述压板50与所述外壳本体10内壁之间通过螺钉可拆式连接，所述微光太阳能电池40压接于所述压板50与所述透明面板30之间。

此外，还设置有板条状的天线631，所述天线631卡接于所述电路板60与所述外壳本体10内侧壁之间，同时，为适应壳体内的安装环境，所述天线631弯折成型有与外壳本体10内侧壁相匹配的弧度。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.温湿度监测装置，其特征在于，包括电源管理芯片(610)，以及：

与电源管理芯片(610)连接的温湿度监控模块，所述温湿度监控模块内具有低功耗的MCU主控单元(620)，所述MCU主控单元(620)连接有低功耗温湿度传感器(640)及用于发送温湿度信号的低功耗通信模块(630)；

与电源管理芯片(610)连接的电容(600)，所述电容(600)用于对所述温湿度监控模块供电；

与电源管理芯片(610)连接的微光太阳能电池(40)，所述微光太阳能电池(40)用于向所述电容(600)充电。

2.根据权利要求1所述的温湿度监测装置，其特征在于：所述温湿度监测装置还包括用于封装所述电源管理芯片(610)及温湿度监控模块的壳体；

所述壳体包括外壳本体(10)及与所述外壳本体(10)下端面可拆式连接的底盖(20)，所述底盖(20)上设有若干延伸到壳体内部的连接柱(200)；

所述壳体内设有用于安装所述电源管理芯片(610)及温湿度监控模块的电路板(60)，所述电路板(60)可拆式地固定于所述若干连接柱(200)上。

3.根据权利要求2所述的温湿度监测装置，其特征在于：所述底盖(20)的轮廓与所述外壳本体(10)下端部的内轮廓相匹配；

所述底盖(20)的上端面轮廓边缘布置有若干缺口(210)，每组缺口(210)上均设置有一组向外壳本体(10)内部延伸的卡扣(220)；所述外壳本体(10)的内侧壁上具有与所述若干卡扣(220)一一对应的凹陷部，每组卡扣(220)的末端具有可卡接在凹陷部内的扣合部(221)。

4.根据权利要求2或3所述的温湿度监测装置，其特征在于：所述外壳本体(10)的上端面设有供光线通过的开口，所述开口上设置有透明面板(30)；

所述外壳本体(10)内还设置有压板(50)，所述压板(50)与所述外壳本体(10)可拆式连接，所述微光太阳能电池(40)压接于所述压板(50)与所述透明面板(30)之间。

5.根据权利要求4所述的温湿度监测装置，其特征在于：所述透明面板(30)为玻璃或亚克力面板。

6.根据权利要求2或3所述的温湿度监测装置，其特征在于：所述低功耗通信模块(630)内具有板条状的天线(631)，所述天线(631)卡接于所述电路板(60)与所述外壳本体(10)内侧壁之间；且所述天线(631)弯折成型有与外壳本体(10)内侧壁相匹配的弧度。

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