一种太阳能供电的数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能供电的数据采集系统，包括太阳能采集单元，外部供电单元，电源管理单元，数据采集单元，还包括，传感器单元和控制单元，其中传感器单元用于采集太阳能采集单元实时产生的电量大小；控制单元用于根据传感器单元采集到的数据和外部供电单元产生的电量之间的关系，并通过数据采集单元和电源管理单元对太阳能采集单元和外部供电单元进行控制。本发明专利技术的电源管理装置实现了对太阳能采集单元和外部供电单元的控制，在不增加太阳能电池板体积的前提下，保证数据采集系统正常工作的同时，有效的降低了整个系统的功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术 属于太阳能供电
，尤其涉及一种太阳能供电的数据采集系统。
技术介绍
包含各种传感器的数据采集系统是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节，已被广泛地运用于工业生产、环境保护、资源调查、医学诊断等领域。其中环境保护、资源调查等领域中，数据采集系统普遍为户外运用，太阳能供电便成了一种户外传感器的经济、高效供电方式。太阳能供电所面临的最大问题是在少见的连续阴雨天气可能会供电不足，而在设计时采用更大规格的太阳能电池板和蓄电池，在增加成本的同时，也增加整个设备的体积和重量，给设备的运输和安装带来不便。因此现在大多数使用太阳能的数据采集系统都引入了电源管理单元。图I是现有的太阳能供电的数据采集系统的结构示意图，包括太阳能采集单元，外部供电单元，电源管理单元，数据采集单元。数据采集单元包括处理器和传感器，太阳能采集单元和外部供电单元通过电源管理单元为数据采集单元供电，电源管理单元对太阳能采集单元和外部供电单元进行供电管理，外部供电单元为后备电源，在夜晚或光线不足时，为数据采集单元供电。这种供电管理的数据采集系统按照电源管理模式可以分为两类一是设定特定的时间段，在日照充足的白天让传感器工作，而在夜间让传感器待机以节能；二是设定特定的时间间隔，发送一次数据后就进入待机模式，一段时间后再重新回到正常工作模式，这样每天实际工作时间仅数小时，很大程度上降低了整个系统的功耗。然而这两种电源管理都有各自的缺点白天工作夜间待机的管理模式不能适用于如气象监测等需要等距离数据抽样的场合；而特定的时间间隔仅仅是根据设备安装地点的以往天气状况，通过经验设定一个数值来变相降低设备功耗，没有正真起到“管理”的作用，在日照时间罕见降低的特殊情况下仍有可能供电不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的太阳能供电的数据采集系统的电源管理存在的问题，提出了一种太阳能供电的数据采集系统。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种太阳能供电的数据采集系统，包括太阳能采集单元，外部供电单元，电源管理单元，数据采集单元，太阳能采集单元和外部供电单元通过电源管理单元为数据采集单元供电，电源管理单元对太阳能采集单元和外部供电单元进行供电管理，其特征在于，还包括，传感器单元和控制单元，其中，传感器单元用于采集太阳能采集单元实时产生的电量大小；控制单元用于根据传感器单元采集到的数据和外部供电单元产生的电量之间的关系，并通过数据采集单元和电源管理单元对太阳能采集单元和外部供电单元进行控制。进一步的，所述的传感器单元为一电阻。本专利技术的有益效果本专利技术通过传感器单元采集太阳能采集单元实时产生的电量大小，并且根据得到的外部供电单元产生的电量，利用控制单元对对太阳能采集单元和外部供电单元进行控制，在不增加太阳能电池板体积的前提下，保证数据采集系统正常工作的同时，有效的降低了整个系统的功耗。附图说明图I是现有的太阳能供电的数据采集系统的结构示意图。图2是本专利技术的一种太阳能供电的数据采集系统的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术的一种太阳能供电的数据采集系统的结构示意图如图2所示，包括太阳能采集单元，外部供电单元，电源管理单元，数据采集单元，太阳能采集单元和外部供电单元通过电源管理单元为数据采集单元供电，电源管理单元对太阳能采集单元和外部供电单元进行供电管理，还包括，传感器单元和控制单元，其中，传感器单元用于采集太阳能采集单元实时产生的电量大小；控制单元用于根据传感器单元采集到的数据和外部供电单元产生的电量之间的关系，并通过数据采集单元和电源管理单元对太阳能采集单元和外部供电单元进行控制。这里的传感器单元可以为一电阻，大小以I欧姆为最优；控制单元可以通过硬件或软件的方式进行实现。太阳能供电的数据采集单元包括处理器和多个传感器，通常有以下两种工作模式正常工作模式和待机模式。正常工作模式下由于各传感器需要实时采集诸如温度湿度、经纬度等模拟量，而数据采集单元的无线数据发送模块如GPRS/EVD0正常工作也要耗电，整个传感器总功率在现阶段业内主流技术支持下，为几瓦特至十几瓦特；而待机模式下的功耗仅为保证设备迅速热启动，因此通常情况下功率仅为正常工作时的1%至5(%。 能够无人值守地连续工作时间是传感设备的一个重要指标，不能因为采用太阳能供电，日照不足时(如夜间或连续雨雪天气)就进入待机模式，降低传感器的性能指标。这样会造成所采集的数据不连贯，由此数据绘制出的曲线图也会出现一些断层，给后期数据处理、预测工作带来诸多不便。同时如果仅仅一味地增大太阳能电池板和蓄电池的大小，不仅增加成本，也影响设备的安装和搬运。设传感器单元用于采集太阳能采集单元实时产生的电量大小为VI，从电源管理单元得到的外部供电单元的电量的大小为V2，这里，控制单元可以根据V1/V2的比值，并通过数据采集单元中的处理器和电源管理单元来实现对太阳能采集单元和外部供电单元的控制，决定是由太阳能采集单元还是外部供电单元来对数据采集单元进行供电。按照本专利技术所提供的装置，给V1/V2设定一个阈值，在日照充足，V1/V2不小于阈值时，单独的利用太阳能采集单元进行供电，进而可以增加外部供电单元的供电时间；也可以根据日照情况智能调节数据采集间隔，在日照不足时(如夜间或连续雨雪天气)，Vi/V2小于阈值时，利用外部供电单元供电，可以适当加大数据采集间隔，既保证了数据的连贯性,又不会增加不必要的成本。可以看出本专利技术所提供的太阳能供电的数据采集系统的电源管理装置在不增加太阳能电池板体积的前提下，保证数据采集系统正常工作的同时，有效的降低了整个系统的功耗。 本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本专利技术的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能供电的数据采集系统，包括太阳能采集単元，外部供电单元，电源管理单元，数据采集単元，太阳能采集単元和外部供电单元通过电源管理単元为数据采集单元供电，电源管理単元对太阳能采集单元和外部供电单元进行供电管理，其特征在于，还包括，传感器単元和控制单元，其中， 传感器単元用于采集太阳能采集単元实时产生的电量大小； 控...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁勇，段远胤，刘邓，王力立，左驰，王基石，阚能华，李茂，
申请(专利权)人：成都九洲电子信息系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：