一种物联网无线通讯装置供电系统及其监控方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A power supply system and its monitoring method for the wireless communication device of the Internet of things

The invention discloses a method of the invention provides a networking wireless communication device for power supply system and its monitoring method, Internet radio communication device including radio transmitter module, wireless receiver module, the storage power conversion module, wireless power network monitoring cloud platform; wireless receiving module and power conversion the storage module is connected. The invention is based on radio energy transmission technology to supply power to the low power consumption wireless communication device of the Internet of things, and can solve the low power consumption of the Internet of things, the battery life and the connection problem of the wireless communication device. When the sensor network is deployed on a large scale, the connection resources can be greatly saved and the reliability of the power supply is guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种物联网无线通讯装置供电系统及其监控方法
本专利技术涉及无线电能传输应用领域，具体是一种物联网无线通讯装置供电系统及其监控方法。
技术介绍
随着物联网技术在智慧家居，智慧工厂，智慧城市等方面的深入应用，整个世界都在发生翻天覆地的变化。物联网，工业4.0，智能制造等词汇已经屡见不鲜。虽然当下推动社会经济迅猛发展的是互联网产业，随即3G，4G甚至5G都将被应用。但是，除了这些常用的移动互联网通讯以外，像ZigBee，Thread，Z-wave，LoRaWAN等新兴的局域网或城域网无线通讯技术也在迅猛的发展。因此也诞生了许多推广这些技术的联盟如：ZigBee联盟，LoRa联盟等。在中国，像通讯巨头中兴已经开始抢占LoRa技术在中国物联网应用的代理权。当然，国外的发展相比国内更加迅猛。这些新兴的无线通讯技术都有一个显著的特点就是低功耗。目前，供电的方式主要是传统的连接电网和电池供电。但是，这两种方式都有其显著的弊端即：连接电网需要拉很长的线很不方便，电池的续航能力有限。因此，本专利技术公开一种物联网无线通讯供电装置系统及其方法，通过微波或磁耦谐振无线电能传输装置给距离不同的无线通讯装置供电。该系统可以设置一发多收的模式，并结合小型不间断电源，可以实现方便长久的物联网无线通讯装置供电，解决了当下供电方式的弊端。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种物联网无线通讯装置供电系统及其监控方法，以解决现有技术物联网无线通讯装置供电的拉线长，电池续航差的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：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）。所述的一种物联网无线通讯装置供电系统，其特征在于：无线电能发射模块（101）中，信号源模块（1011）输出端与驱动放大模块（1012）输入端连接，驱动方法模块（1012）输出端与谐振耦合发射模块（1013）输入端连接，发射端控制模块（1014）分别与信号源模块（1011）、驱动放大模块（1012）、谐振耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
1.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄懿赟，李家强，潘圣民，彭程伟，冯虎林，王邓辉，何宝灿，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34