联系我们

无线可充电传感器网络一对多充电器方案

网站首页 » 新闻 » 行业动态 » 无线可充电传感器网络一对多充电器方案

无线可充电传感器网络一对多充电器方案

无线可充电传感器网络(Wireless Rechargeable Sensor Networks,WRSNs)由随机部署在监控网络中的多个传感器节点(Sensor Nodes,SNs)和可移动的充电装置(Mobile Charger,MC)组成。 传感器节点将监测到的数据信息发送到汇聚节点或基站,再由其上传至终端,如此便能够被用户监测。WRSNs 的应用十分广泛,在森林防火、生态系统监测、室温监测、车辆追踪等领域都离不开传感器网络。 这些应用给WRSNs 提出了一个共同的需求,即,传感器网络能够持续有效的工作,并且不需要高频率的维护。 由于传感器节点的电池容量小,能量问题成为约束传感器网络发展的一大瓶颈。

现有的能量补充技术根据充电范围可以分为单对单充电技术[4](one to one charging,OO)和单对多充电技术[5-8](one to many charging,OM)。 单对单充电技术中MC 只能同时给一个节点充电,为了使充电效率最高,往往将MC 紧贴着传感器节点进行充电,如此导致充电成本过高,其他节点等不到充电就能量耗尽死亡。 单对多充电技术基于磁耦合谐振充电技术,MC 可以同时为充电范围内的多个传感器节点同时进行能量补充。

磁耦合谐振充电技术目前广泛应用于无线可充电传感器网络中的多跳能量传输,该技术在文献[9-10]中有详细描述,将发射线圈和接收线圈调节成相同频率,能量可通过强谐振耦合在线圈之间发生传递,能够有效延长充电距离,增加网络的可拓展性。

基于磁耦合谐振充电技术的单对多充电方案的相关工作往往是将充电问题转化为充电覆盖问题,即在充电范围内尽可能多的覆盖节点,提高网络覆盖率,如此便能有效减少充电小车的移动成本和时间,为网络生存争取更长的周期。 但是现有工作往往忽略了磁耦合谐振充电技术的能量分配,对于充电小车的停靠位置没有考虑发射线圈与接收线圈、以及多个接收线圈之间的高度、角度和距离等物理因素产生的互感对能量传输效率的影响,本文基于前人关于互感[11-13]的研究工作,提出一个有效的基于磁耦合谐振技术的在线一对多充电方案,默认线圈部署的高度和角度相同,根据线圈间的距离变化对充电效率的影响规律,来确定移动充电装置的具体的最优停靠位置,本方案满足以下约束条件:首先要在尽可能覆盖更多节点的情况下使总充电效率最高;其次,电池的过度充电会对电池的寿命有一定影响,因此要尽量避免充电过度,这便提出两个要求,一是未发出充电请求的节点,即使在MC 充电覆盖范围内,也不要对其进行充电,二是在同一个充电覆盖范围内的多个请求充电的节点,尽可能根据其需求电量来规划MC 的停靠位置,如此能够时多个节点尽量在同一个时间点完成能量补充,不仅能够保护电池,还能够有效减少总的充电耗时,增长网络生存时间。


一对多充电器方案


文章转载自网络,如有侵权,请联系删除。
| 发布时间:2021.05.16    来源:充电器厂家
上一个:电源适配器选购建议下一个:防火节能型手机充电器电路设计

东莞市玖琪实业有限公司专业生产:电源适配器、充电器、LED驱动电源、车载充电器、开关电源等....

金沙贵宾会applogo