CN219938018U - 无线传感器供电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及无线传感器技术领域，尤其是涉及一种无线传感器供电装置，包括安装支架、温差发电模块、DC—DC转换器、连接电路以及用于给无线传感器供电的可充电蓄电池，温差发电模块安装于安装支架上，DC—DC转换器与温差发电模块的电能输出端电连接，连接电路电连接于可充电蓄电池与DC—DC转换器之间。本申请的无线传感器供电装置，温差发电模块利用环境能量发出直流电能，并将发出来的直流电能汇集起来，传送至可充电蓄电池，可充电蓄电池把电能储存起来，实现给物联网无线传感器发电以及可充电蓄电池充电的功能，保持为物联网无线传感器环境提供永久续航，无需频繁更换电池，促进了无线传感器网络的快速发展。

Description

无线传感器供电装置

技术领域

本申请涉及无线传感器技术领域，尤其是涉及一种无线传感器供电装置。

背景技术

无线传感器为众多智能化系统的发展提供了很大便利，尤其是物联网领域。但是现有的无线传感器仍然存在一些不足，比如仍然需要连接电源，信号传输距离有限等问题，困扰着无线传感器的发展。

例如申请号为201520058289.2的中国专利公开了一种无线传感器，包括壳体和顶盖，顶盖上设置有天线，顶盖内设置有电池槽，并在电池槽内设置有电池，顶盖上设置有放置孔，并在放置孔上设置有挡盖；壳体内设置有内腔，并在内腔内设置有集成电路板，壳体上设置有指示灯、按钮和蜂鸣器，壳体的下端设置有传感探针；电池槽内设置左弹簧和右弹簧，还包括左夹板和右夹板，电池槽内后壁上设置有滑轨，还包括电接头；内腔的内底壁和内顶壁上分别设置有下卡槽和上卡槽。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：

目前市面上的无线传感器一般采取蓄电池的方式进行供电，随着使用时间的延长，蓄电池的电量会有电量不足的时候，从而导致无线传感器无法正常工作，而无线传感器节点数目多、分布密集，导致更换蓄电池的操作较为繁琐，费时且费力，制约了无线传感器网络的快速发展，故而有待改进。

实用新型内容

本申请提供一种无线传感器供电装置，以改善以下技术问题：

无线传感器一般采取蓄电池的方式进行供电，随着使用时间的延长，蓄电池的电量会有电量不足的时候，从而导致无线传感器无法正常工作，而无线传感器节点数目多、分布密集，导致更换蓄电池的操作较为繁琐，费时且费力，制约了无线传感器网络的快速发展。

本申请提供一种无线传感器供电装置，采用如下的技术方案：

一种无线传感器供电装置，包括安装支架、温差发电模块、DC—DC转换器、连接电路以及用于给无线传感器供电的可充电蓄电池，所述温差发电模块安装于所述安装支架上，所述DC—DC转换器与所述温差发电模块的电能输出端电连接，所述连接电路电连接于所述可充电蓄电池与所述DC—DC转换器之间。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述温差发电模块包括：光谱选择性吸收涂层、铝板和温差发电片，所述温差发电片和所述光谱选择性吸收涂层分别设于所述铝板的两侧面。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述温差发电模块还包括：夹设于所述铝板和所述温差发电片之间的导热硅胶层。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述温差发电模块还包括：设于所述温差发电片远离所述铝板的侧面的阻热层。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述阻热层由气凝胶制作而成。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述温差发电片设置有多个且均呈方块形状。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述温差发电片采用SP1848-27145。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述安装支架包括底座和伸缩式升降杆，所述伸缩式升降杆的底部铰接于所述底座上，所述温差发电模块倾斜布置，所述温差发电模块较低的一侧铰接于所述底座上，所述伸缩式升降杆的输出端铰接于所述温差发电模块较高的一侧/所述DC—DC转换器(3)。

在本申请的一种可实现的技术方案中，所述可充电蓄电池为钛酸锂蓄电池。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

温差发电模块可以利用所处环境能量(热能)差异输出电能，有效的提高了发电效率，提高了能源利用率，无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等种种优点；

温差发电模块利用环境能量发出直流电能，并将发出来的直流电能汇集起来，传送至可充电蓄电池，可充电蓄电池把电能储存起来，之后可以通过变压器和插座与无线传感器相连，从而实现给物联网无线传感器发电以及可充电蓄电池充电的功能，保持为物联网无线传感器环境提供永久续航，无需频繁更换电池，促进了无线传感器网络的快速发展。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的无线传感器供电装置的结构示意图。

图2是本申请实施例中温差发电模块的结构示意图。

附图标记说明：

1、安装支架；11、底座；12、伸缩式升降杆；

2、温差发电模块；21、光谱选择性吸收涂层；22、铝板；23、导热硅胶层；24、温差发电片；25、阻热层；

3、DC—DC转换器；

4、连接电路；

5、可充电蓄电池。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种无线传感器供电装置。参照图1，无线传感器供电装置包括安装支架1、温差发电模块2、DC—DC转换器3、连接电路4以及用于给无线传感器供电的可充电蓄电池5，温差发电模块2安装于安装支架1上，DC—DC转换器3与温差发电模块2的电能输出端电连接，连接电路4电连接于可充电蓄电池5与DC—DC转换器3之间。

本申请实施例的无线传感器供电装置的有益技术效果大致如下：

温差发电模块2可以利用所处环境能量(热能)差异输出电能，有效的提高了发电效率，提高了能源利用率，无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等种种优点；

温差发电模块2利用环境能量发出直流电能，并将发出来的直流电能汇集起来，传送至可充电蓄电池5，可充电蓄电池5把电能储存起来，之后可以通过变压器和插座与无线传感器相连，从而实现给物联网无线传感器发电以及可充电蓄电池5充电的功能，保持为物联网无线传感器环境提供永久续航，无需频繁更换电池，促进了无线传感器网络的快速发展。

为了方便温差发电模块2可以跟随阳光照射的方向自动切换角度，安装支架1包括底座11和伸缩式升降杆12，伸缩式升降杆12的底部铰接于底座11上，温差发电模块2倾斜布置，温差发电模块2较低的一侧铰接于底座11上，伸缩式升降杆12的输出端铰接于DC—DC转换器3(在其他实施例中，也可以铰接于温差发电模块2较高的一侧)。

在本实施例中，可充电蓄电池5为钛酸锂蓄电池，钛酸锂蓄电池可以一般情况下都能进行发电，为了提高电能传输利用效益，同时防止电压过载导致整体线路的损坏，所以需要将温差发电模块2所产生的电能转化为化学能储存起来。在此前提下，我们采用Li4Ti5O12型钛酸锂电池，其具有优良的充放电能力，大大提高了用电的效率，同时拥有良好的热稳定性，环境适应性更好。

请参照图1和图2，在本实施例中，温差发电模块2包括：光谱选择性吸收涂层21、铝板22和温差发电片24，温差发电片24和光谱选择性吸收涂层21分别设于铝板22的两侧面。

温差发电模块2还包括：夹设于铝板22和温差发电片24之间的导热硅胶层23，温差发电模块2还包括：设于温差发电片24远离铝板22的侧面的阻热层25，阻热层25由气凝胶制作而成。

具体地，温差发电片24设置有多个且均呈方块形状，温差发电片24采用SP1848-27145，温差发电片24冷热端温差可达40度以上，该型号的温差发电片24参数为：温差50度、开路电压4.5V，发电电流220mA。

实测数据：温差50度、开路电压4.31V、发电电流230mA；温差40度、开路电压1.65V、发电电流140mA；温差60度、开路电压2.69V、发电电流278mA。

上述设计的温差发电模块2，利用光谱选择性吸收层给温差发电片24上部的铝板22升温，铝板22具有良好的导热性能，利用阻热层25对温差发电片24下部进行隔温处理，使高性能的温差发电片24上下两端产生较大温差，继而发电，发电效率较高而且运行较为稳定。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无线传感器供电装置，其特征在于，包括安装支架(1)、温差发电模块(2)、DC—DC转换器(3)、连接电路(4)以及用于给无线传感器供电的可充电蓄电池(5)，所述温差发电模块(2)安装于所述安装支架(1)上，所述DC—DC转换器(3)与所述温差发电模块(2)的电能输出端电连接，所述连接电路(4)电连接于所述可充电蓄电池(5)与所述DC—DC转换器(3)之间；

所述温差发电模块(2)包括：光谱选择性吸收涂层(21)、铝板(22)和温差发电片(24)，所述温差发电片(24)和所述光谱选择性吸收涂层(21)分别设于所述铝板(22)的两侧面，所述温差发电模块(2)还包括：夹设于所述铝板(22)和所述温差发电片(24)之间的导热硅胶层(23)，所述温差发电模块(2)还包括：设于所述温差发电片(24)远离所述铝板(22)的侧面的阻热层(25)，所述阻热层(25)由气凝胶制作而成。

2.根据权利要求1所述的无线传感器供电装置，其特征在于，所述温差发电片(24)设置有多个且均呈方块形状。

3.根据权利要求1所述的无线传感器供电装置，其特征在于，所述温差发电片(24)采用SP1848-27145。

4.根据权利要求1所述的无线传感器供电装置，其特征在于，所述安装支架(1)包括底座(11)和伸缩式升降杆(12)，所述伸缩式升降杆(12)的底部铰接于所述底座(11)上，所述温差发电模块(2)倾斜布置，所述温差发电模块(2)较低的一侧铰接于所述底座(11)上，所述伸缩式升降杆(12)的输出端铰接于所述温差发电模块(2)较高的一侧/所述DC—DC转换器(3)。

5.根据权利要求1所述的无线传感器供电装置，其特征在于，所述可充电蓄电池(5)为钛酸锂蓄电池。