專利名稱：一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明 屬于太陽能供電技術領域，尤其涉及一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)。
背景技術：
包含各種傳感器的數據采集系統(tǒng)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)，已被廣泛地運用于工業(yè)生產、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷等領域。其中環(huán)境保護、資源調查等領域中，數據采集系統(tǒng)普遍為戶外運用，太陽能供電便成了一種戶外傳感器的經濟、高效供電方式。太陽能供電所面臨的最大問題是在少見的連續(xù)陰雨天氣可能會供電不足，而在設計時采用更大規(guī)格的太陽能電池板和蓄電池，在增加成本的同時，也增加整個設備的體積和重量，給設備的運輸和安裝帶來不便。因此現在大多數使用太陽能的數據采集系統(tǒng)都引入了電源管理單元。圖I是現有的太陽能供電的數據采集系統(tǒng)的結構示意圖，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數據采集單元。數據采集單元包括處理器和傳感器，太陽能采集單元和外部供電單元通過電源管理單元為數據采集單元供電，電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進行供電管理，外部供電單元為后備電源，在夜晚或光線不足時，為數據采集單元供電。這種供電管理的數據采集系統(tǒng)按照電源管理模式可以分為兩類一是設定特定的時間段，在日照充足的白天讓傳感器工作，而在夜間讓傳感器待機以節(jié)能；二是設定特定的時間間隔，發(fā)送一次數據后就進入待機模式，一段時間后再重新回到正常工作模式，這樣每天實際工作時間僅數小時，很大程度上降低了整個系統(tǒng)的功耗。然而這兩種電源管理都有各自的缺點白天工作夜間待機的管理模式不能適用于如氣象監(jiān)測等需要等距離數據抽樣的場合；而特定的時間間隔僅僅是根據設備安裝地點的以往天氣狀況，通過經驗設定一個數值來變相降低設備功耗，沒有正真起到“管理”的作用，在日照時間罕見降低的特殊情況下仍有可能供電不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決現有的太陽能供電的數據采集系統(tǒng)的電源管理存在的問題，提出了一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案為一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數據采集單元，太陽能采集單元和外部供電單元通過電源管理單元為數據采集單元供電，電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進行供電管理，其特征在于，還包括，傳感器單元和控制單元，其中，傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產生的電量大??；
控制單元用于根據傳感器單元采集到的數據和外部供電單元產生的電量之間的關系，并通過數據采集單元和電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進行控制。進一步的，所述的傳感器單元為一電阻。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過傳感器單元采集太陽能采集單元實時產生的電量大小，并且根據得到的外部供電單元產生的電量，利用控制單元對對太陽能采集單元和外部供電單元進行控制，在不增加太陽能電池板體積的前提下，保證數據采集系統(tǒng)正常工作的同時，有效的降低了整個系統(tǒng)的功耗。


圖I是現有的太陽能供電的數據采集系統(tǒng)的結構示意圖。圖2是本發(fā)明的一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)的結構示意圖如圖2所示，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數據采集單元，太陽能采集單元和外部供電單元通過電源管理單元為數據采集單元供電，電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進行供電管理，還包括，傳感器單元和控制單元，其中，傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產生的電量大??；控制單元用于根據傳感器單元采集到的數據和外部供電單元產生的電量之間的關系，并通過數據采集單元和電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進行控制。這里的傳感器單元可以為一電阻，大小以I歐姆為最優(yōu)；控制單元可以通過硬件或軟件的方式進行實現。太陽能供電的數據采集單元包括處理器和多個傳感器，通常有以下兩種工作模式正常工作模式和待機模式。正常工作模式下由于各傳感器需要實時采集諸如溫度濕度、經緯度等模擬量，而數據采集單元的無線數據發(fā)送模塊如GPRS/EVD0正常工作也要耗電，整個傳感器總功率在現階段業(yè)內主流技術支持下，為幾瓦特至十幾瓦特；而待機模式下的功耗僅為保證設備迅速熱啟動，因此通常情況下功率僅為正常工作時的1%至5(%。 能夠無人值守地連續(xù)工作時間是傳感設備的一個重要指標，不能因為采用太陽能供電，日照不足時(如夜間或連續(xù)雨雪天氣)就進入待機模式，降低傳感器的性能指標。這樣會造成所采集的數據不連貫，由此數據繪制出的曲線圖也會出現一些斷層，給后期數據處理、預測工作帶來諸多不便。同時如果僅僅一味地增大太陽能電池板和蓄電池的大小，不僅增加成本，也影響設備的安裝和搬運。設傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產生的電量大小為VI，從電源管理單元得到的外部供電單元的電量的大小為V2，這里，控制單元可以根據V1/V2的比值，并通過數據采集單元中的處理器和電源管理單元來實現對太陽能采集單元和外部供電單元的控制，決定是由太陽能采集單元還是外部供電單元來對數據采集單元進行供電。按照本發(fā)明所提供的裝置，給V1/V2設定一個閾值，在日照充足，V1/V2不小于閾值時，單獨的利用太陽能采集單元進行供電，進而可以增加外部供電單元的供電時間；也可以根據日照情況智能調節(jié)數據采集間隔，在日照不足時(如夜間或連續(xù)雨雪天氣)，Vi/V2小于閾值時，利用外部供電單元供電，可以適當加大數據采集間隔，既保證了數據的連貫性,又不會增加不必要的成本?？梢钥闯霰景l(fā)明所提供的太陽能供電的數據采集系統(tǒng)的電源管理裝置在不增加太陽能電池板體積的前提下，保證數據采集系統(tǒng)正常工作的同時，有效的降低了整個系統(tǒng)的功耗。
本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。凡是根據上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認為屬于本發(fā)明的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)，包括太陽能采集単元，外部供電單元，電源管理單元，數據采集単元，太陽能采集単元和外部供電單元通過電源管理単元為數據采集單元供電，電源管理単元對太陽能采集單元和外部供電單元進行供電管理，其特征在于，還包括，傳感器単元和控制單元，其中， 傳感器単元用于采集太陽能采集単元實時產生的電量大小； 控制單元用于根據傳感器單元采集到的數據和外部供電單元產生的電量之間的關系，并通過數據采集単元和電源管理単元對太陽能采集單元和外部供電單元進行控制。
2.根據權利要求I所述的ー種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器単元為ー電阻。
3.根據權利要求2所述的ー種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻的大小為I歐姆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能供電的數據采集系統(tǒng)，包括太陽能采集單元，外部供電單元，電源管理單元，數據采集單元，還包括，傳感器單元和控制單元，其中傳感器單元用于采集太陽能采集單元實時產生的電量大?。豢刂茊卧糜诟鶕鞲衅鲉卧杉降臄祿屯獠抗╇妴卧a生的電量之間的關系，并通過數據采集單元和電源管理單元對太陽能采集單元和外部供電單元進行控制。本發(fā)明的電源管理裝置實現了對太陽能采集單元和外部供電單元的控制，在不增加太陽能電池板體積的前提下，保證數據采集系統(tǒng)正常工作的同時，有效的降低了整個系統(tǒng)的功耗。
文檔編號H02J7/00GK102709958SQ20111007526
公開日2012年10月3日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權日2011年3月28日
發(fā)明者劉鄧, 左馳, 李茂 , 段遠胤, 王力立, 王基石, 袁勇, 闞能華 申請人:成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司