微型溫差電池的無線傳感器節(jié)點自供電系統(tǒng)設計

　　3.電路整體工作方式和測試

　　結(jié)合圖2的系統(tǒng)整體原理電路圖，本文電路的整體的工作方式如下：TEG將溫差能轉(zhuǎn)換為電能，電能通過MPPT接口實現(xiàn)電能功率的最大化利用，然后經(jīng)過DC-DC升壓裝置將電壓升到3V左右，開始給儲能電容器充電。如果TEG產(chǎn)生的電能的功率很大，電路則一邊給儲能電容器充電，一邊驅(qū)動后面的比較器、穩(wěn)壓器以及無線發(fā)射模塊。若TEG產(chǎn)生的電能比較微弱，則首先給儲能電容器進行充電，隨著充電的進行，當儲能電容器中的電壓達到雙電壓比較器MIC841N的閾值電壓時，比較器輸出一個高電平，該高電平將使穩(wěn)壓器TPS78001處于使能工作狀態(tài)，穩(wěn)壓器穩(wěn)定工作，然后儲能電容器開始給后面的無線傳感器節(jié)點供電;當儲能電容器放電一段時間后，其電壓下降，當電壓下降到MIC841N的低壓閾值時，MIC841N輸出低電平，此時穩(wěn)壓器TPS78001處于中斷狀態(tài)，儲能電容器不再對外放電，而開始繼續(xù)充電，循環(huán)往復，本文電路會一直工作下去。

　　本文實驗過程中采用的TEG是德國Micropelt公司生產(chǎn)的TE-Core-direct，無線發(fā)射接收模塊使用德州儀器生產(chǎn)的RF2500模塊，其他電路采用本文中設計的電路。在實驗過程中實現(xiàn)了在溫差低至3攝氏度的能量采集，可以將數(shù)據(jù)直線發(fā)送到62.7米的接收端。實驗結(jié)果表明，本文設計電路實現(xiàn)了應用范圍廣，發(fā)送距離長等特點。

　　結(jié)語

　　本文提供了一種基于微型溫差電池的無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點自供電系統(tǒng)，通過選擇BQ25504、MIC841N和TPS78001芯片，設計相關外圍電路，構(gòu)建了一個完整的無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點。實驗結(jié)果表明，該自供電系統(tǒng)具備啟動電壓低，能以最大功率點輸出的優(yōu)點。發(fā)射模塊傳送的距離可達62.7m，可直接放置于暖氣片、空調(diào)出風口、等物體表面，實現(xiàn)微弱能源的采集和利用，能有效解決無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點能源供電問題，具備較高的實用價值。