[发明专利]一种物联网无线通讯装置供电系统及其监控方法

摘要

本发明公开了一种本发明提供了一种物联网无线通讯装置供电系统及其监控方法，物联网无线通讯装包括无线电能发射端模块，无线电能接收端模块，电能转换储能本模块，无线供电网络监控云平台；无线电能接收模块与电能转换储能模块连接。本发明基于无线电能传输技术对低功耗的物联网无线通讯装置供电，能够解决低功耗的物联网无线通讯装置电池供电寿命以及连线问题。在大规模的部署传感器网络时，可以大幅度节省连线资源，保证供电可靠性。

主权项

一种物联网无线通讯装置供电系统，其特征在于：包括无线电能发射模块（101）及其对应的无线电能接收模块（201），无线电能发射模块（301）及其对应的无线电能接收模块（401），以及电能转换储能模块（501）、无线供电网络监控云平台（601），其中：无线电能发射模块（101）及其对应的无线电能接收模块（201）构成谐振耦合无线电能传输装置；无线电能发射模块（101）由信号源模块（1011）、驱动放大模块（1012）、谐振耦合发射模块（1013）、发射端控制模块（1014）以及电源供给模块（1015）构成，信号源模块（1011）将电能转变为磁能的激励振荡信号，驱动放大模块（1012）将信号源模块产生的激励振荡信号的电压进行增大，提高输出功率，谐振耦合发射模块（1013）将电能转变为中高频电磁波进行传输，整个过程由发射端控制模块（1014）控制；无线电能接收模块（201）由谐振耦合接收模块（2011）、整流滤波模块（2012）、无线电源供给（2013）、接收端控制模块（2014）构成，谐振耦合接收模块（2011）与谐振耦合发射模块（1013）在空间无线链接，由谐振耦合接收模块（2011）接收谐振耦合发射模块（1013）传输的中高频电磁波，并将中高频电磁波转变为电能供给整流滤波模块（2012），整流滤波模块（2012）将接收的电能进行处理以满足负载用电并送至无线电源供给（2013），整个过程由接收端控制模块（2014）控制；无线电能发射模块（301）及其对应的无线电能接收模块（401）构成微波无线电能传输装置；无线电能发射模块（301）由信号源模块（3011）、电能微波转换模块（3012）、发射天线模块（3013）、发射端控制模块（3014）及电源供给模块（3015）构成，信号源模块（3011）将电能转变为磁能的激励振荡信号，电能微波转换模块（3012）将信号源模块（3011）产生的激励振荡信号转变为微波，发射天线模块（3011）将微波转变为高频微波进行传输，整个过程由发射端控制模块（3014）控制；无线电能接收模块（401）由接收天线模块（4011）、微波电能转换模块（4012）、无线电源供给（4013）及接收端控制模块（4014）构成，接收天线模块（4011）与发射天线模块（3013）在空间无线链接，由接收天线模块（4011）接收发射天线模块（3013）传输的高频微波，并将高频微波转变为电能供给微波电能转换模块（4012），微波电能转换模块（4012）对微波能量的收集和处理得到电能以满足负载并送至无线电源供给（4013），整个过程由接收端控制模块（4014）控制；电能转换储能模块（501）由无线电源供给（5011）、电源电能变换模块（5012）、电池电能变换模块（5016）、充电器（5013）、蓄电池（5014）、控制模块（5015）、电源/电池切换模块（5017）以及物联网无线通讯装置（5018）构成，无线电源供给（5011）由无线电源供给（2013）、无线电源供给（4013）构成，无线电源供给（5011）有两路输出，无线电源供给（5011）的电能一路传输至电源电能变换模块（5012），电源电能变换模块（5012）将电能进行变换以满足负载供电要求并传输至电源/电池切换模块（5017），无线电源供给（5011）的电能另一路传输充电器（5013），通过充电器（5013）充电至蓄电池（5014），蓄电池（5014）在无线电能传输模块发生故障时将电能传输至电池电能变换模块（5016），电池电能变换模块（5016）将电能进行变换以满足负载供电要求并传输至电源/电池切换模块（5017），电源/电池切换模块（5017）用于在负载供电时，在电池和电源之间进行切换，以满足不间断供电的需求，电源电能变换模块（5012）和电池电能变换模块（5016）对电能的变换、充电器（5013）的工作、电源/电池切换模块（5017）的工作分别由控制模块（5015）控制，物联网无线通讯装置（5018）用于无线通讯传输，控制以及相关传感器连接；无线供电网络监控云平台（601）由无线电能发射控制模块（6011）、无线电能接收控制模块（6012）、电能转换储能控制模块（6013）、物联网无线通讯装置（6014）、基站/服务器（6015）及操作界面/云平台（6016）构成，无线电能发射控制模块（6011）由发射端控制模块（1014）、发射端控制模块（3014）构成，无线电能接收控制模块（6012）由接收端控制模块（2014）、接收端控制模块（4014）构成，电能转换储能控制模块（6013）即为控制模块（5015），基站/服务器（6015）用来对无线电能发射端控制模块（6011）、无线电能接收端控制模块（6012）以及电能转换储能控制模块（6013）的控制并通过物联网无线通讯装置（6014）进行信息交换；操作界面/云平台（6016）用于对基站/服务器（6015）的信息提取及显示，并且通过它完成认为操作和控制；无线电能发射模块（101）（301）与无线电能接收端模块（201）（401）通过大气空间进行能量交换，然后，无线电能接收端模块（201）（401）将所得能量传输到电能转换储能模块（501），最后电能转换储能模块（501）将电能供给物联网无线通讯装置（5018）。