[實用新型]一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置

有效

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• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN204597844U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設計）人: 萬松
• 申請（專利權）人: 武漢慧泰新能源科技有限公司
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00;H02S40/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種短距離無線通訊模塊的太陽能供電裝置，尤其是指一種應用于節(jié)水灌溉的?ZigBee通信模塊太陽能供電裝置。

背景技術

ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低成本的雙向無線通訊技術。“Zig”的中文意思是“之”字形的路徑，“Bee”就是蜜蜂的意思。ZigBee技術，就是模仿蜜蜂信息傳遞的方式，通過網絡節(jié)點之間信息的互傳，使信息從一個節(jié)點傳輸到遠處的另一個節(jié)點。可工作在2.4GHz、868MHz和915MHz3個頻段上，分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離從標準的75m到幾百米、幾千米不等，支持無限擴展，并形成網絡。ZigBee網絡拓撲結構有星形網絡、簇狀網絡和網狀網絡。本系統(tǒng)ZigBee通信模塊主要由嵌入了CC2530芯片的單片機組成，常用在物聯(lián)網領域作為信息交換的核心板，在節(jié)水灌溉中作為通訊節(jié)點使用。

傳統(tǒng)的ZigBee通信模塊供電是靠普通干電池供電，干電池提供的電壓較低，需要定期更換干電池以保障該模塊的可靠穩(wěn)定運行。若模塊數量較多，更換工作很繁瑣，且更換下來的廢舊干電池如果處理不好，將對周邊環(huán)境形成潛在的污染源。加上現(xiàn)有農業(yè)滴灌系統(tǒng)中所用的電磁閥，是由220V市電通過單獨變壓器轉換成低壓12V~48V來滿足用電需求。若通過傳統(tǒng)方式供電，需要在前期為電磁閥鋪設大量電線電纜。對于處于野外的農田來講，不僅增加了成本，后期維護也很工作復雜。一旦某條電力線路發(fā)生故障，查找故障點十分因難，會影響整個區(qū)域的灌溉工作。在一些遠離電力來源卻又需要種植的邊遠地區(qū)，鋪設電纜更是十分困難。此外，電費也是農業(yè)生產中一筆不小的開支，增加了農業(yè)生產成本。

?太陽能光伏發(fā)電技術是一種新能源技術，發(fā)展到現(xiàn)在已經相當成熟。在光照條件下，蓄電池將太陽能電池板通過“光電效應”產生的電能存儲起來，由蓄電池直接給用電設備供電。太陽能本身安全、可靠、環(huán)保，且成本低廉。

?節(jié)水灌溉的是指采取最有效的技術措施，用最少的灌溉水量創(chuàng)造最佳的生產效益和經濟效益。通過節(jié)水灌溉，農作物得到及時灌溉，提高了灌溉能效，促進糧食增產增收，這也是節(jié)水灌溉工程的主要效益。此外，節(jié)水灌溉還能實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)地、節(jié)電、等效益。隨著我國農業(yè)由傳統(tǒng)向現(xiàn)代農業(yè)轉型，水資源的日益匱乏，人們節(jié)水意識的提高，節(jié)水灌溉勢必得到大規(guī)模的推廣。

一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置，它是無線傳感器網絡ZigBee通信模塊和太陽能發(fā)電技術的融合，并應用于節(jié)水灌溉，以實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能、遠程無線控制的集成技術。

發(fā)明內容

本實用新型所要解決的問題是：通過使用太陽能發(fā)電改變原有ZigBee通信模塊電源設計的不足，改變傳統(tǒng)節(jié)水灌溉中需要大量鋪設電線電纜的局限，提供一種應用于ZigBee通信模塊的太陽能供電裝置。

為實現(xiàn)上述目的，?本實用新型的技術方案是：一種節(jié)水灌溉用ZigBee通信模塊太陽能供電裝置，包括太陽能電池板邊框、太陽能電池板、控制箱、支架和底座，上述支架豎直設置，上述太陽能電池板邊框安裝在支架頂部，上述太陽能電池板安裝在太陽能電池板邊框上，上述控制箱安裝在支架上部，上述底座安裝在支架底部，上述太陽能電池板與控制箱線路連接，上述控制箱上還安裝有天線。

上述控制箱內具有PWM太陽能控制器、ZigBee通信模塊和蓄電池，上述PWM太陽能控制器和太陽能電池板通過線路連接，上述ZigBee通信模塊和PWM太陽能控制器通過線路連接，上述PWM太陽能控制器和蓄電池通過線路連接，上述天線和ZigBee通信模塊連接。

太陽能電池板通過PWM太陽能控制器控制蓄電池的充電和放電；蓄電池為ZigBee通信模塊供電，整個裝置通過底座安裝在混凝土基礎上，電源線和信號線通過支架內部走線。

結構特點有：本裝置小巧美觀、支架牢固、便于安裝，且天線無屏蔽，結構緊湊，太陽能電池板不僅美觀安全也便于清潔維護。

本實用新型的優(yōu)勢在于：克服了更換干電池的不便，解決了環(huán)境污染問題，提供了一種太陽能供電裝置，節(jié)省了電磁閥供電需要鋪設電線的費用。該裝置可以在遠離電力源的田間野外或其他偏遠地區(qū)安全可靠地為ZigBee通信模塊供電。不僅可獨立安裝，不受電力束縛，而且可以保證供電的穩(wěn)定性，非常環(huán)保節(jié)能。