[發(fā)明專利]一種基于激光光源的傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程充供電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210142493.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN102709962A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳劍鋒;李建清;徐高志;羅堪;楊華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02N6/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種基于激光光源的傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程充供電系統(tǒng)，其特征在于：設(shè)有充供電主機(jī)和傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)充供電從機(jī)，其中：

充供電主機(jī)包括激光光源及光向調(diào)整機(jī)構(gòu)，激光光源為矩形陣列分布的N×M個(gè)激光頭，各激光頭光向平行；光向調(diào)整機(jī)構(gòu)包含脈沖步進(jìn)控制器、俯仰步進(jìn)電機(jī)、俯仰步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、水平步進(jìn)電機(jī)及水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，脈沖步進(jìn)控制器在控制器指令下，分別輸出脈沖信號(hào)給俯仰步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，俯仰步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)俯仰步進(jìn)電機(jī)，水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)水平步進(jìn)電機(jī)，俯仰步進(jìn)電機(jī)及水平步進(jìn)電機(jī)的輸出軸分別通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)激光光源的俯仰及水平位置，脈沖步進(jìn)控制器內(nèi)設(shè)有用于與傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)充供電從機(jī)進(jìn)行充供電信息實(shí)時(shí)交互的無(wú)線通信模塊；

每個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)充供電從機(jī)均包含節(jié)點(diǎn)處理器、光電池板、電壓檢測(cè)電路、穩(wěn)壓模塊、供電電路以及用于與充供電主機(jī)進(jìn)行充供電信息實(shí)時(shí)交互的無(wú)線通信模塊，光電池板置于激光光源的光向調(diào)整范圍內(nèi)，光電池板接收激光能量，通過(guò)穩(wěn)壓模塊形成充供電電源，再通過(guò)供電電路為傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)充供電；

當(dāng)節(jié)點(diǎn)電池電壓低于設(shè)定值時(shí)，節(jié)點(diǎn)處理器產(chǎn)生一個(gè)外部中斷，通過(guò)無(wú)線通信模塊向充供電主機(jī)發(fā)送充供電請(qǐng)求，脈沖步進(jìn)控制器通過(guò)無(wú)線通信模塊接收充供電請(qǐng)求信號(hào)后，激光光源通電發(fā)光，當(dāng)激光光斑在光電池板的上方或下方時(shí)，脈沖步進(jìn)控制器發(fā)送脈沖信號(hào)傳送給俯仰步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，俯仰步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)俯仰步進(jìn)電機(jī)，其輸出軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)激光光源的俯仰位置；當(dāng)激光光斑在光電池板的左方或右方時(shí)，脈沖步進(jìn)控制器發(fā)送脈沖信號(hào)傳送給水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)水平步進(jìn)電機(jī)，其輸出軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)激光光源的水平位置，直到激光光斑落在光電池板上；傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電壓檢測(cè)電路對(duì)接收到的充供電電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到最大電壓時(shí)，通過(guò)無(wú)線通信模塊向充供電主機(jī)的無(wú)線通信模塊發(fā)送信息，光向調(diào)整機(jī)構(gòu)停止光向調(diào)整；當(dāng)節(jié)點(diǎn)電壓到達(dá)設(shè)定值時(shí)，節(jié)點(diǎn)處理器又產(chǎn)生一個(gè)外部中斷，通過(guò)無(wú)線通信模塊向充供電主機(jī)發(fā)送停止供電信號(hào)，脈沖步進(jìn)控制器進(jìn)入休眠，一個(gè)充供電過(guò)程結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光光源的傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程充供電系統(tǒng)，其特征在于：

激光光源的N×M個(gè)激光頭設(shè)置在激光頭固定板上并固定在前蓋和后蓋之間，前蓋上設(shè)有N×M個(gè)相應(yīng)的激光頭暴露孔，后蓋上設(shè)有電源線引入孔；

光向調(diào)整機(jī)構(gòu)包括激光光源支撐架、上底座、中底座及下底座，激光光源支撐架的上端與后蓋尾部螺栓連接，激光光源支撐架的下端固定一扇形齒輪，上底座為設(shè)有上蓋的圓筒，上蓋表面設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有與內(nèi)腔貫通的直槽，直槽方向與激光光源支撐架下端的扇形齒輪面垂直，扇形齒輪置于直槽內(nèi)，直槽兩側(cè)的凸臺(tái)上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)的銷孔，銷孔內(nèi)穿置銷軸，該銷軸穿過(guò)扇形齒輪的旋轉(zhuǎn)中心孔鉸支連接，上底座的內(nèi)腔設(shè)有俯仰步進(jìn)電機(jī)，其輸出軸上設(shè)有齒輪，該齒輪與扇形齒輪相嚙合；中底座亦為設(shè)有上蓋的圓筒，其上蓋表面設(shè)有圓柱凸臺(tái)，上底座的下端套接并固定在圓柱凸臺(tái)上，中底座上蓋表面的中心設(shè)有孔狀內(nèi)齒輪；下底座為設(shè)有上蓋的筒體，其上蓋表面設(shè)有圓柱筒，中底座的下端滑動(dòng)套接在圓柱筒上，該圓柱筒內(nèi)腔設(shè)有固定在下底座上蓋上的水平步進(jìn)電機(jī)，其輸出軸上設(shè)有齒輪，該齒輪與中底座上蓋表面中心的孔狀內(nèi)齒輪相嚙合，脈沖步進(jìn)控制器、俯仰步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均設(shè)置在下底座內(nèi)腔中。