用于振动采集传感器的电力管理方案制造技术

提供一种用于管理针对安装在铁道机车车辆上的远程无线状态监测传感器的传感器电力的系统。所述系统提供：能量采集器，派生出无线传感器电力；可再充电电池，连接到所述能量采集器以使所述能量采集器向所述可再充电电池供应能量，并且为所述系统供电；天线，用于基于测得的振动和加速度数据向远程数据库发送信号；中央处理单元，具有存储器、算术逻辑单元和用于控制所述系统的功能的控制单元。通过按照所述中央处理单元指示、基于电池电压和可用能量容量进入专用操作模式，所述远程无线状态监测传感器被保护免受潜在致命过电压和欠电压状况的影响并且操作寿命被延长。此外，提供一种用于执行所述系统的功能的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于振动采集传感器的电力管理方案
本专利技术涉及一种安装在铁道机车车辆(/铁路车辆)(railwayrollingstock)上的远程无线状态监测传感器。无线传感器电力从将能量供应到可再充电电池中的能量采集器(energyharvester)派生。本专利技术特别涉及通过基于电池电压和可用能量容量(energycapacity)进入专用操作模式来保护传感器并延长操作(/运行)寿命。
技术介绍
通常，可以附接有远程状态监测装置的铁道机车车辆在其寿命期间会经历若干维修(/维护)事件和翻新(/整修)(refurbishment)。在这种场景下，由于设备是静止的，因此不会采集到电力，并且传感器装置不断地消耗来自内部可再充电电池的电力。在一些锂可再充电电池的情况下，如果电池放电到一定水平(/电平)(level)以下，则可能导致不可逆的损坏。此外，如果电池耗尽，则远程状态监测装置可能无法恢复，因为其需要能量来运行电力电子器件以使得能够从采集器提取能量。这是一种典型的启用采集技术需要一定程度的存储电力才能够进行采集的场景。通常，能量采集技术安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管理针对安装在铁道机车车辆上的远程无线状态监测传感器的传感器电力的系统，所述系统包括：/n能量采集器，派生出无线传感器电力；/n可再充电电池，连接到所述能量采集器以使所述能量采集器向所述可再充电电池供应能量，并且为所述系统供电；/n天线，用于基于测得的振动和加速度数据向远程数据库发送信号；/n中央处理单元，具有存储器、算术逻辑单元和用于控制所述系统的功能的控制单元，其中，/n通过按照所述中央处理单元指示、基于电池电压和可用能量容量进入专用操作模式，所述远程无线状态监测传感器被保护免受潜在致命过电压和欠电压状况的影响并且操作寿命被延长，/n所述存储器中配置有所述可再充电电池的能量容量...

【技术特征摘要】
20191111 US 16/679,8631.一种用于管理针对安装在铁道机车车辆上的远程无线状态监测传感器的传感器电力的系统，所述系统包括：
能量采集器，派生出无线传感器电力；
可再充电电池，连接到所述能量采集器以使所述能量采集器向所述可再充电电池供应能量，并且为所述系统供电；
天线，用于基于测得的振动和加速度数据向远程数据库发送信号；
中央处理单元，具有存储器、算术逻辑单元和用于控制所述系统的功能的控制单元，其中，
通过按照所述中央处理单元指示、基于电池电压和可用能量容量进入专用操作模式，所述远程无线状态监测传感器被保护免受潜在致命过电压和欠电压状况的影响并且操作寿命被延长，
所述存储器中配置有所述可再充电电池的能量容量阈值，并且
由所述算术逻辑单元基于测得的所述可再充电电池的电压和温度来计算可用能量容量，其中，
远程状态监测装置被配置为具有至少五种不同的功率模式，所述至少五种不同的功率模式能够基于计算出的内部可再充电电池的可用能量容量和/或详细的特定事件而进入，其中，
通过确保电池不放电到阈值水平以下来避免不可逆的损坏。


2.一种用于管理针对安装在铁道机车车辆上的远程无线状态监测传感器的传感器电力的系统，其中，所述能量采集器是电磁式能量采集器、压电式能量采集器和热式能量采集器中的一种。


3.一种管理针对安装在铁道机车车辆上的远程无线状态监测传感器的传感器电力的方法，所述方法包括：
从将能量供应到可再充电电池中的能量采集器派生无线传感器电力；
通过在发生对所述可再充电电池的损坏之前、基于电池电压和可用能量容量进入专用操作模式，保护所述远程无线状态监测传感器免受潜在致命过电压和欠电压状况的影响，并且使操作寿命延长；
利用所述可再充电电池的能量容量阈值配置系统；以及
基于测得的所述可再充电电池的电压和温度来确立可用能量容量，其中，
如果电池放电到临界水平以下，则导致发生对电池的不可逆损坏，并且其中，
如果电池被不可逆地损坏，则远程状态监测装置将无法恢复。


4.根据权利要求3所述的管理针对安装在铁道机车车辆上的远程无线状态监测传感器的传感器电力的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述远程状态监测装置配置为具有至少五种不同的功率模式，所述至少五种不同的功率模式能够基于计算出的内部可再充电电池的可用能量容量和/或详细的特定事件进入。


5.根据权利要求4所述的管理针对安装在铁道机车车辆上的远程无线状态监测传感器的传感器电力的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述远程无线状态监测传感器配置为处于正常功率操作模式下，其中，
通过所述远程无线状态监测传感器在所述正常功率操作模式下执行预定义任务，使得传感器能够捕获测量结果、采集电力、上传数据、测量电池的电压和温度，并且其中，
如果计算出的可用能量大于或等于正常...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安·弗兰基蒂，马克·罗德斯，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE