本文關(guān)鍵詞：森林樹木電能采集存儲電路設(shè)計與能耗分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：環(huán)境能量收集技術(shù)日益成熟,為解決無線傳感器供電難題開辟了新途徑。在樹木內(nèi)部與土壤之間存在微弱電壓,若將此電能蓄積起來,充當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電源,從而節(jié)點將實現(xiàn)就地取電,用之于林,不再受電源限制。本文探討了將該樹木電能采集、存儲到鋰電池中的方法,設(shè)計出一套完整的樹木電能采集存儲電路系統(tǒng)。包括兩種不同升壓方案,選用兩種不同升壓要求的低輸入、低損耗升壓芯片S8353D50和LTC3108。對電路系統(tǒng)進行了一系列對比測試及能耗計算分析。理論設(shè)計出一種適用于森林環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,并通過能耗計算和分析驗證了通過合理的參數(shù)設(shè)置和充電控制,本文所設(shè)計的樹木電能采集存儲電路系統(tǒng)能夠成功收集、升高和存儲樹木能量,并驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行日常工作。最后,基于設(shè)計和能量損耗情況研制了樹木電能采集存儲裝置。本文所涉及新的環(huán)境能量——樹木電能,在一定程度上延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在森林中的使用周期和續(xù)航能力。對改進森林環(huán)境中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的供電方法具有現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】：樹木電能 DC-DC升壓電路 充電管理 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 能耗分析
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM619;TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 緒論7-15
• 1.1. 研究背景及論文來源7
• 1.2. 研究目的及意義7-9
• 1.3. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3.1. 能量采集技術(shù)與自供電無線傳感器絡(luò)9-10
• 1.3.2. 能量收集技術(shù)國內(nèi)外研究狀況10-11
• 1.3.3. 樹木電能收集技術(shù)的研究狀況11-12
• 1.4. 本文的研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)12-15
• 1.4.1. 本文的研究內(nèi)容12
• 1.4.2. 本文的組織結(jié)構(gòu)12-15
• 2. 樹木電能的采集與特性15-19
• 2.1. 樹木電能的產(chǎn)生原理15
• 2.2. 樹木電能的采集與特性15-18
• 2.3. 本章小結(jié)18-19
• 3. 樹木電能采集存儲電路系統(tǒng)設(shè)計19-31
• 3.1. 電路系統(tǒng)設(shè)計原則19
• 3.2. 電路整體設(shè)計19-21
• 3.3. 電路系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)具體說明21-28
• 3.3.1. 超級電容21-23
• 3.3.2. 充電泵電路23-24
• 3.3.3. DC-DC升壓電路24-26
• 3.3.4. 充電管理電路26-28
• 3.4. 電路PCB板設(shè)計28-29
• 3.5. 本章小結(jié)29-31
• 4. 樹木電能采集存儲電路系統(tǒng)性能測試31-49
• 4.1. 樹木電能的觀測和采集31-34
• 4.2. 充電泵電路升壓實驗34-35
• 4.3. DC-DC升壓升壓能力測試35-42
• 4.4. 低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計42-44
• 4.5. 鋰電池充放電性能測試44-48
• 4.6. 本章小結(jié)48-49
• 5. 樹木電能采集存儲裝置49-55
• 5.1. 裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明50-51
• 5.1.1. 超級電容模塊50-51
• 5.1.2. 升壓及充電管理電路模塊51
• 5.2. 裝置外部結(jié)構(gòu)與功能51-53
• 5.2.1. 樹電采集輸入端51-52
• 5.2.2. 開關(guān)52
• 5.2.3. 輸出取電端52-53
• 5.3. 參數(shù)說明53-55
• 6. 總結(jié)與展望55-57
• 6.1. 工作成果與總結(jié)55
• 6.2. 不足之處及展望55-57
• 參考文獻57-60
• 個人簡介60-61
• 導(dǎo)師簡介61-62
• 獲得成果目錄62-63
• 致謝63-64
• 附錄 設(shè)計圖及試驗照64-67

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本文編號：364956