一种基于光伏发电的无源测温系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于光伏发电的无源测温系统，包括电场强取电模块、光伏发电模块、电源补偿电路和测温监控组件，电场强取电模块的输入端连接环境中两个不同电位点，电场强取电模块的第一级输出端和光伏发电模块的输出端对应连接电源补偿电路的两个输入端，其第二级输出端连接测温监控组件的电源输入端；电源补偿电路的输出端连接测温监控组件的电源输入端，电源补偿电路检测电场强取电模块的电压、并根据电压检测结果采用光伏发电模块对测温监控组件的电源输入端进行供电；测温监控组件的输出端设有射频天线，用于监测环境温度并通过射频天线发出。本发明专利技术保证系统具备足够的工作电源，利于系统小型化，提升系统使用寿命且减小外部干扰的影响。外部干扰的影响。外部干扰的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏发电的无源测温系统


[0001]本专利技术涉及自动检测
，具体涉及一种基于光伏发电的无源测温系统。

技术介绍

[0002]现有的测温系统由于普遍需要额外提供工作电源，电源模块通常具有较大的体积，导致难以将系统做到小型化。也有部分测温系统采用无线供电的方式，通过感应线圈在高压磁场中取能，但是这种取电方式受磁场环境变化影响很大，稳定性欠佳。因此，有必要设计一种适用于无人监管环境中、且兼顾体积小型化、稳定性、使用寿命等优点的测温系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于光伏发电的无源测温系统，其主要利用现有环境中不同电位点之间的电位差进行取电、同时使用光伏发电进行补偿，保证测温系统在不额外设计专用的电源模块的前提下具备足够的工作电源；将测温核心部件进行SIP封装，实现了系统的小型化，减小了外部环境磁场的干扰，提升了系统整体使用寿命；测温结果通过天线发出，实现监测数据的远程上报。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0005]一种基于光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏发电的无源测温系统，其特征在于，包括电场强取电模块、光伏发电模块、电源补偿电路和测温监控组件，所述电场强取电模块的两个输入端分别连接环境中两个不同的电位点，所述电场强取电模块包括两级输出端，其第一级输出端和光伏发电模块的输出端一一对应连接电源补偿电路的两个输入端，其第二级输出端连接测温监控组件的电源输入端；所述电源补偿电路的输出端连接测温监控组件的电源输入端，所述电源补偿电路用于检测电场强取电模块的电压、并根据电压检测结果采用光伏发电模块的电压对测温监控组件的电源输入端进行电压补偿；所述测温监控组件的输出端设有射频天线，用于监测环境温度并通过射频天线发出。2.根据权利要求1所述一种基于光伏发电的无源测温系统，其特征在于，所述测温监控组件包括封装为一体的微控制器、测温模块和射频模块；所述测温模块的输出端连接微控制器的输入端，用于监测环境温度值；所述微控制器的输出端连接射频模块的输入端，用于对温度值进行信号转换，并根据温度值与预设的阈值判断监测结果；所述射频模块的输出端通过封装引脚连接到外部的天线，用于将监测结果转换为射频信号发出。3.根据权利要求2所述一种基于光伏发电的无源测温系统，其特征在于，所述测温监控组件包括将微控制器、测温模块和射频模块进行SIP封装的测温监控芯片U3，还包括电阻R2～R6和电容C5，测温监控芯片U3的复位引脚NRST串联电阻R2后与测温监控芯片U3的电源输入引脚VCC共同连接电场强取电模块的第二级输出端以及电源补偿电路的输出端，测温监控芯片U3的天线接口ANT连接外部的天线，测温监控芯片U3的UART1_TX引脚和UART1_RX引脚作为调试通道、分别通过电阻R3和电阻R4接地，测温监控芯片U3的SWCLK引脚和SWDIO引脚作为程序烧录通道、SWCLK引脚通过电阻R5接地、SWDIO引脚通过电阻R6接到测温监控芯片U3的电源输入端VCC，测温监控芯片U3的电源输入端VCC还串联电容C5后接地；测温监控芯片U3上还设有多个备用引脚，每个备用引脚分别通过一个电阻接地。4.根据权利要求3所述一种基于光伏发电的无源测温系统，其特征在于，所述测温模块包括测温芯片U31和电阻R12；所述微控制器包括微控制器芯片U32、电阻R13～电阻R14和电容C7～电容C8；所述射频模块包括射频芯片U33、电容C9～电容C16和电感L3；所述测温芯片U31、微控制器芯片U32和射频芯片U33的电源输入端VDD均对应连接到测温监控芯片U3的电源输入端VCC，测温芯片U31、微控制器芯片U32和射频芯片U33的接地端均连接测温监控芯片U3的接地端；所述测温芯片U31的检测输出端DQ通过上拉电阻R12连接到其电源输入端VDD，且其检测输出端DQ连接到微控制器芯片U32的采样信号输入端PD4；所述微控制器芯片U32与射频芯片U33通过SPI总线进行通信连接，微控制器芯片U32的至少两个输出端分别与射频芯片U33的中断信号端IRQ、使能端CE相连，微控制器芯片U32的SWCLK引脚和SWDIO引脚分别对应连接测温监控芯片U3的SWCLK引脚和SWDIO引脚、且微控制器芯片U32的SWCLK引脚和SWDIO引脚分别通过电阻R13和电阻R14接地，微控制器芯片U32的VCAP引脚和VDD引脚分别通过电容C7和电容C8接地，微控制器芯片U32另设有多个输入输出脚作为备用引脚、与测温监控芯片U3的备用引脚一一对应连接；所述射频芯片U33的VDD引脚通过并联的电容C9～C12接地，射频芯片U33的时钟信号引脚X0和X1之间串联晶振XTAL、且时钟信号引脚X0和X1分别通过电容C15和电容C16接地，所述射频芯片U33的射频通信端ANT依次串联电容C13与
电感L3后对应连接测温监控芯片U3的天线接口ANT、且电感L3与测温监控芯片U3的天线接口ANT的公共端通过电容C14接地。5.根据权利要求1所述一种基于光伏发电的无源测温系统，其特征在于，所述光伏发电模块包括光伏电池组、光伏电压转化芯片U1、分压电阻R15和R16、电容C1～C3和电感L1，所述光伏电池组的电压输出端接入光伏电压转化芯片U1的输入端VIN，分压电阻R15和R16串联后一端连接光伏电池组的电压输出端VIN、另一端接地，分压电阻R15和R...

【专利技术属性】
技术研发人员：童斌，文刚，黄杰，解亚平，肖俊伟，
申请(专利权)人：湖北鑫英泰系统技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：