WRSNS中SENSOR節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與充放電策略研究.pdf

1、基于磁耦合諧振的無(wú)線電能傳輸(MCR-WPT)技術(shù)，為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量補(bǔ)充提供新的手段。利用MCR-WPT為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充能量，構(gòu)建無(wú)線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)(WRSNs)，目前成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究熱點(diǎn)之一。在WRSNs中，能無(wú)線充電的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)以及節(jié)點(diǎn)間充放電策略直接影響到節(jié)點(diǎn)獲取能量效率，決定網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性。
　　本文基于磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸特點(diǎn)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能需求，采用雙電源供電方式，設(shè)計(jì)可充電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，保證節(jié)點(diǎn)供電的穩(wěn)定性;在

2、此基礎(chǔ)上，分析節(jié)點(diǎn)充放電過程中傳輸頻率、距離、負(fù)載對(duì)傳輸功率和傳輸效率的影響，試圖尋找最佳充放電策略，為WRSNs能量分配提供依據(jù)。本文主要工作如下:
　　基于MCR-WPT技術(shù)，設(shè)計(jì)可充電傳感器節(jié)點(diǎn)，并搭建WRSNs網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)WRSNs節(jié)點(diǎn)的功能特點(diǎn)，提出節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)，并進(jìn)行節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)中電源模塊基于MCR-WPT技術(shù)，能夠進(jìn)行無(wú)線充電，采用雙電源設(shè)計(jì)，保證節(jié)點(diǎn)能夠穩(wěn)定持續(xù)工作。
　　研

3、究MCR-WPT的功能特性，分析節(jié)點(diǎn)充放電過程中傳輸頻率、距離、負(fù)載對(duì)傳輸功率和傳能效率的影響。由研究結(jié)果得知，在最佳工作條件下，MCR-WPT能夠以較高傳能效率和較大傳輸功率進(jìn)行無(wú)線能量傳輸。
　　節(jié)點(diǎn)充放電策略研究。在節(jié)點(diǎn)無(wú)線充放電過程中，根據(jù)充電電池充放電情況進(jìn)行分析，劃分鋰電池?zé)o充放電、鋰電池充電不放電、鋰電池放電不充電以及鋰電池邊充電邊放電四種情況，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分析結(jié)果。由結(jié)果得知，在傳輸距離0mm～130mm范圍內(nèi)