本發(fā)明涉及監(jiān)控領(lǐng)域，特別是涉及一種長期運(yùn)行的自主式監(jiān)測(cè)設(shè)備的能量利用方法。
背景技術(shù)：
在電子自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備幾乎無處不在，并已經(jīng)涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，如視頻監(jiān)控、電力監(jiān)控、工程領(lǐng)域的安全監(jiān)測(cè)、人們可以佩帶的血壓計(jì)、定位儀、智能家居等。而且上述監(jiān)測(cè)設(shè)備正以幾何速率增長。
監(jiān)測(cè)設(shè)備不但要滿足基本的穩(wěn)定性和功能需求，而且需要長時(shí)間的工作，在長時(shí)間工作方面，如何提供持久、穩(wěn)定的電量是一大難題。在戶外自主供電的監(jiān)測(cè)設(shè)備上，為保證監(jiān)測(cè)設(shè)備的長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，往往配備了幾倍于設(shè)備功耗的蓄電池和功率相當(dāng)?shù)奶柲茈姵匕?，這無形中造成了很大的能源浪費(fèi)、增加了自動(dòng)化監(jiān)控成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是要提供一種能量利用方法，以使自主式監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠減少自身電量的浪費(fèi)，并可回收電量為監(jiān)測(cè)設(shè)備提供穩(wěn)定的電量補(bǔ)充。
特別地，本發(fā)明提供一種自主式監(jiān)測(cè)設(shè)備的能量利用方法，包括如下步驟：
步驟100，通過控制模塊獲取監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作方式；
步驟200，通過充電管理模塊檢測(cè)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備中，用電部件的電能儲(chǔ)存器的用電狀況和用電標(biāo)準(zhǔn)；
步驟300，根據(jù)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作方式，在所述監(jiān)測(cè)設(shè)備不工作時(shí)停止其用電部件的供電，在預(yù)定時(shí)間達(dá)到后再恢復(fù)所述用電部件的供電，并在所述監(jiān)測(cè)設(shè)備完成當(dāng)前工作后，再次進(jìn)入停止供電的步驟；
步驟400，在所述監(jiān)測(cè)設(shè)備停止工作的期間，通過能量收集裝置收集所述監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)的冗余電量，并在所述能量收集裝置收集的電量達(dá)到預(yù)定量時(shí)，輸送給所述電能儲(chǔ)存器。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，獲取的所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作方式包括：用電部件的啟動(dòng)頻率、每次啟動(dòng)時(shí)的工作時(shí)間，每次工作消耗的電量。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述供電裝置的信息通過能量記錄模塊獲取，信息的內(nèi)容包括所述電能儲(chǔ)存器一次供電消耗的供電量，和所述電能儲(chǔ)存器當(dāng)前的電量狀態(tài)，以及經(jīng)過能量收集裝置補(bǔ)充后的電量狀態(tài)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述能量收集裝置包括多個(gè)能量收集器，且每個(gè)所述能量收集器分別針對(duì)不同的電量收集對(duì)象。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述電量收集對(duì)象包括所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的電容陣列，以及由太陽能電池板、振動(dòng)壓電發(fā)電模塊、熱發(fā)電模塊或風(fēng)能發(fā)電模塊構(gòu)成的外部輸入電源。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方式中，各所述能量收集器通過多路觸發(fā)開關(guān)向所述電能儲(chǔ)存器充電，所述多路觸發(fā)開關(guān)的輸出端設(shè)置有功率開關(guān)，當(dāng)所述多路觸發(fā)開關(guān)中任意一個(gè)輸入信號(hào)滿足預(yù)定要求時(shí)，功率開關(guān)則接通。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，還包括電量預(yù)儲(chǔ)備步驟，在所述功率開關(guān)的輸出側(cè)設(shè)置備用電能儲(chǔ)存器，所述備用電能儲(chǔ)存器接收所述能量收集器的電量，并在所述電能儲(chǔ)存器的電壓無法啟動(dòng)所述用電部件時(shí)，為其補(bǔ)充電量。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述控制模塊包括MCU控制器和存儲(chǔ)所述MCU控制器處理數(shù)據(jù)的FLASH存儲(chǔ)器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，還包括定時(shí)步驟，其通過定時(shí)控制器為所述控制模塊提供預(yù)定時(shí)間點(diǎn)的中斷信號(hào)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述定時(shí)控制器還接受意外中斷條件下的觸發(fā)信號(hào)，所述意外中斷條件是指：當(dāng)前監(jiān)控對(duì)象在長時(shí)間積累后，其變化量達(dá)到監(jiān)測(cè)設(shè)備需要啟動(dòng)的地步；或
當(dāng)前監(jiān)控對(duì)象在監(jiān)測(cè)設(shè)備的非監(jiān)測(cè)時(shí)間點(diǎn)，突然出現(xiàn)突變狀況，需要及時(shí)監(jiān)測(cè)。
本發(fā)明可對(duì)有限電力能源合理利用，最大限度的節(jié)省能量資源，保障設(shè)備的正常運(yùn)行，并減少環(huán)境惡化，特別適合自主供電的無人值守式自動(dòng)化電子設(shè)備。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備的一般遠(yuǎn)行規(guī)則是：當(dāng)發(fā)現(xiàn)所監(jiān)測(cè)的物理量發(fā)生改變時(shí)，即自動(dòng)執(zhí)行其固定的監(jiān)測(cè)手段，或根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行自動(dòng)化控制，然后將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)傳。顯然，若被監(jiān)測(cè)的物理量長時(shí)間沒有變化時(shí)，重復(fù)的發(fā)送相同或相近的數(shù)據(jù)是沒有意義的。本發(fā)明采用適時(shí)發(fā)送的管理模式：結(jié)合被監(jiān)測(cè)物理量的變化總量及變化速率，當(dāng)檢測(cè)到的數(shù)值超出了預(yù)定的數(shù)值時(shí)才啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或遠(yuǎn)程發(fā)送。
監(jiān)測(cè)設(shè)備從功耗消耗上來分析，對(duì)電能消耗最大的是無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，平均約使用全部電能的80％以上，基于上述應(yīng)用特點(diǎn)，本發(fā)明的適時(shí)啟動(dòng)管理模式可以適時(shí)關(guān)閉無線模塊的功率開關(guān)，來節(jié)省用電量。當(dāng)需要獲取某種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或?qū)崿F(xiàn)某種功能時(shí)再接通無線模塊的功率開關(guān)，完成操作后再斷開功率開關(guān)。
適時(shí)啟動(dòng)的總體思路是：當(dāng)被測(cè)物理量處于無變化狀態(tài)時(shí)，不斷延長設(shè)備啟動(dòng)的時(shí)間間隔，當(dāng)檢測(cè)到被測(cè)物理量的變化量超出預(yù)定值或預(yù)定速率時(shí)恢復(fù)啟動(dòng)時(shí)長為一個(gè)較小的值。
上述工作方式可視為“定時(shí)啟動(dòng)模式”，若監(jiān)測(cè)設(shè)備所監(jiān)測(cè)的物理量要求實(shí)時(shí)在線時(shí)，則監(jiān)測(cè)設(shè)備不能斷開電源，此時(shí)，上述方法同樣適用，不同的是，此時(shí)調(diào)整的不再是整個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的功率開關(guān)時(shí)間，而是監(jiān)測(cè)設(shè)備本身對(duì)各模塊的功率開關(guān)控制，通過不斷調(diào)整對(duì)物理量的掃描頻率，即可解決實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)備功耗之間的矛盾。
在監(jiān)測(cè)設(shè)備是間斷工作的基礎(chǔ)上，在監(jiān)測(cè)設(shè)備斷電(或部分功能模塊斷電)時(shí)，其電路內(nèi)尚有十分可觀的電量，在斷電期間，這些電量逐漸在PCB基板或潮濕的空氣中流失，這些電量基本上存儲(chǔ)于電路中的多個(gè)電容里，通過能量收集裝置對(duì)這些電量回收，較沒有應(yīng)用此種技術(shù)的相同設(shè)備，對(duì)電能的利用顯著，至少提高50％，大大延長了監(jiān)測(cè)設(shè)備在有限能量下的工作時(shí)長。
電容電量計(jì)算：C＝Q/U；
C為電容單位，單位為F；Q為電量，單位庫侖；U為電壓，單位V。
電容存儲(chǔ)的電量：Q＝C*U；
也可以用總功來表示：W＝1/2*CU2；
經(jīng)驗(yàn)估算，1F的電容所存儲(chǔ)的電量，約等效于一個(gè)0.83mAH的電池。
設(shè)電路中總的電容量約為：1000uF，則相當(dāng)于0.80uAH，若掃描頻率為5分鐘，則一天中總的電容流失電量約為0.8uAH*300次＝2.4mAH的電池，可全天為設(shè)備提供0.1mA的電量，而以5分鐘掃描一次、120分鐘存儲(chǔ)一次、24小時(shí)發(fā)送一次計(jì)算，設(shè)備平均電流消耗為0.08mA(忽略電容充電能量損失的理想狀態(tài))。
前面所說的電容電量回收是一種100％理想回收的情況，實(shí)際應(yīng)用中，可以將能夠收集的能量按70％來計(jì)算，則回收與否導(dǎo)致的設(shè)備工作時(shí)長至少相差1倍，或可以說不進(jìn)行電容電量回收是談不上超低功耗的。
具體地，如圖1所示，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的能量利用方法，包括如下步驟：
步驟100，通過控制模塊獲取監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作方式。
這里獲取的監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作方式包括：該監(jiān)測(cè)設(shè)備的用電部件的啟動(dòng)頻率、每次啟動(dòng)時(shí)的工作時(shí)間，每次工作消耗的電量。
一般情況下，即使是全自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備也不是無時(shí)無刻保持?jǐn)?shù)據(jù)更新的，尤其是永久性監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，人們只需要每隔一段時(shí)間獲取一次數(shù)據(jù)即可，或者有“實(shí)時(shí)”獲取的需求，但這種實(shí)時(shí)也是相對(duì)的，比如1秒次、1分鐘一次甚至是1小時(shí)一次，電子設(shè)備的特點(diǎn)是，獲取某物理量參數(shù)或輸出某種控制信號(hào)，所用時(shí)間一般是極短的(ms級(jí)甚至是us、ns)，這樣，在大部分時(shí)間里，可以讓這些檢測(cè)、控制電路處于斷電狀態(tài)，可以大幅度的提高有限電能的利用率，這即是本步驟的目的。
步驟200，通過充電管理模塊檢測(cè)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備中，用電部件的電能儲(chǔ)存器的用電狀況和用電標(biāo)準(zhǔn)。
本步驟需要了解當(dāng)前監(jiān)測(cè)設(shè)備的電能儲(chǔ)存器本身的儲(chǔ)存量是多少，一次啟動(dòng)用電部件需要的最低電量是多少，當(dāng)前電能儲(chǔ)存器的電量是多少，一次可以補(bǔ)充多少電量等信息，以根據(jù)上述信息確定管理整個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的用電和充電方式。同時(shí)，充電管理模塊還需要控制下述能量收集裝置的電量充入電能儲(chǔ)存器的過程。
具體的電量獲取方式可以是設(shè)置相應(yīng)的能量記錄模塊，該能量記錄模塊對(duì)應(yīng)于各電能儲(chǔ)存器，對(duì)電能儲(chǔ)存器的使用狀態(tài)進(jìn)行記錄。如AD7755、LTC2942芯片模塊等。
在本步驟中，能量記錄模塊不但記錄電能儲(chǔ)存器向監(jiān)測(cè)設(shè)備的輸出能量，同時(shí)還記錄充電管理器向電能儲(chǔ)存器輸入的能量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能儲(chǔ)存器剩余電量的監(jiān)控。充電管理器可以采用CN3717系列的管理芯片。電能儲(chǔ)存器可以是電池或超級(jí)電池。
當(dāng)檢測(cè)到剩余電量不足以供監(jiān)測(cè)設(shè)備完成一次工作時(shí)，則直接斷開功率開關(guān)，這一處理方法可有效延長電能儲(chǔ)存器壽命，和節(jié)省電量收集裝置的電能。
此外，通過能量記錄模塊還可以確認(rèn)當(dāng)前電能儲(chǔ)存器是否有故障，當(dāng)控制模塊檢測(cè)到電能儲(chǔ)存器充電過程完成(已充滿)時(shí)的剩余電量與理論電量相減較大時(shí)，則可判斷此電能儲(chǔ)存器已經(jīng)損壞，可通過用戶接口輸出電池故障信息。
步驟300，根據(jù)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀況，在所述監(jiān)測(cè)設(shè)備不工作時(shí)停止其用電部件的供電，在預(yù)定時(shí)間達(dá)到后再恢復(fù)所述用電部件的供電，并在所述監(jiān)測(cè)設(shè)備完成當(dāng)前工作后，再次進(jìn)入停止供電的步驟；
本步驟即是對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)設(shè)備的預(yù)定工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，使監(jiān)測(cè)設(shè)備僅在工作時(shí)才進(jìn)行通電操作，而平時(shí)都處于停電下的省電狀態(tài)。
具體的監(jiān)控過程可以是：根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備預(yù)設(shè)的獲取外界信息的時(shí)間間隔，如10秒，在時(shí)間到來前的一秒對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的相應(yīng)部件通電，使其能夠正常工作，當(dāng)其工作完畢后，再及時(shí)斷開其相應(yīng)部件的供電，循環(huán)重復(fù)上述方式，以避免待機(jī)耗電。
步驟400，在所述監(jiān)測(cè)設(shè)備停止工作的期間，通過能量收集裝置收集所述監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)的冗余電量，并在所述能量收集裝置收集的電量達(dá)到預(yù)定量時(shí)，輸送給所述電能儲(chǔ)存器。
此步驟是為了收集監(jiān)測(cè)設(shè)備剛剛工作完畢后，還留存在其各個(gè)電容中的電量，以避免無謂的散失。通過一次或多次收集電量的累積，可以在滿足充電標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，向監(jiān)測(cè)設(shè)備的電能儲(chǔ)存器進(jìn)行電量補(bǔ)充，使電能儲(chǔ)存器中的電量可以持續(xù)不斷的得到補(bǔ)充，進(jìn)而延長監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用時(shí)間。
具體的回收時(shí)機(jī)可以是在斷開功率電源前一刻，監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備電容陣列的能量收集裝置在控制模塊的控制下開始工作，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備冗余電量進(jìn)行回收。在任意時(shí)刻，可以通過用戶接口來控制能量收集裝置開始工作?？刂浦噶钸€可以由來自與監(jiān)測(cè)設(shè)備連接的接口完成。
本實(shí)施例可對(duì)有限電力能源合理利用，最大限度的節(jié)省能量資源，保障設(shè)備的正常運(yùn)行，并減少環(huán)境惡化，特別適合自主供電的無人值守式自動(dòng)化電子設(shè)備。
本實(shí)施例中的控制模塊可以采用MCU控制器，如LPC2368，用于完成觸發(fā)源檢測(cè)、設(shè)置定時(shí)啟動(dòng)時(shí)間、剩余電量計(jì)算、電能儲(chǔ)存器類型設(shè)置、運(yùn)行日志存儲(chǔ)、用戶接口通訊等操作。同時(shí)，為方便中間數(shù)據(jù)的保存和運(yùn)行，該MCU控制器可以設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件，如FLASH存儲(chǔ)器。
進(jìn)一步地，為方便電量的收集，該能量收集裝置可以包括多個(gè)能量收集器，且每個(gè)能量收集器分別針對(duì)一個(gè)不同的電量收集對(duì)象。各能量收集器中的電量管理由MCU控制器進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配。具體的能量收集器可以是德州儀器的bq25570、bq25505、TPS62740等芯片，其能夠用于微小能量收集，如很微弱的太陽能電量.
進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，能量收集裝置的電量收集對(duì)象既可以是監(jiān)測(cè)設(shè)備本身的電容陣列，也可以是由太陽能電池板、振動(dòng)壓電發(fā)電模塊、熱發(fā)電模塊或風(fēng)能發(fā)電模塊構(gòu)成的外部輸入電源。每種能源的輸入方式都分別有一個(gè)能量收集器進(jìn)行處理，以更好的收集不同電壓、電流大小的電量。
進(jìn)一步地，為方便接收不同能量源輸入的信號(hào)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該能量收集裝置可以通過多路觸發(fā)開關(guān)向電能儲(chǔ)存器充電，能量收集裝置中的每個(gè)能量收集器分別與多路觸發(fā)開關(guān)的一個(gè)觸點(diǎn)連接，而多路觸發(fā)開關(guān)的輸出端通過功率開關(guān)與電能儲(chǔ)存器連接。在控制模塊的控制下，當(dāng)任一個(gè)能量收集器收集的電量滿足要求時(shí)，即可向多路觸發(fā)開關(guān)發(fā)送一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)會(huì)導(dǎo)致功率開關(guān)接通，從而向預(yù)定的電能儲(chǔ)存器進(jìn)行電量補(bǔ)充。
多路觸發(fā)開關(guān)由一系列電平觸發(fā)輸入結(jié)點(diǎn)及“或”門電路、功率開關(guān)組成。多路觸發(fā)開關(guān)與電能儲(chǔ)存器、傳感器、MCU控制器連接，觸發(fā)條件滿足后，將電能儲(chǔ)存器的電能經(jīng)由自身功率開關(guān)傳輸給監(jiān)測(cè)設(shè)備。功率開關(guān)閉合后，MCU控制器接管功率開關(guān)，MCU控制器根據(jù)工作邏輯在適當(dāng)時(shí)間點(diǎn)控制斷開功率開關(guān)。
進(jìn)一步地，為減少監(jiān)測(cè)設(shè)備的耗電量，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置有根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作時(shí)間來定時(shí)啟動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的定時(shí)步驟，定時(shí)步驟通過定時(shí)控制器為控制模塊提供預(yù)定時(shí)間點(diǎn)的中斷信號(hào)?？刂颇K根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)定的工作時(shí)間間隔，事先設(shè)定定時(shí)控制器的中斷信號(hào)發(fā)送頻率，該頻率一般是提前于監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作時(shí)間點(diǎn)。采用該步驟后，監(jiān)測(cè)設(shè)備在不工作時(shí)，其供電是處于中斷狀態(tài)，只有在監(jiān)測(cè)設(shè)備例行工作時(shí)，控制裝置才會(huì)控制相關(guān)部件為監(jiān)測(cè)設(shè)備供電，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備工作完畢后，控制裝置又會(huì)再次斷開監(jiān)測(cè)設(shè)備的電源供應(yīng)，在此過程中，監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作時(shí)間起點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)、工作過程時(shí)間的長短，都由定時(shí)控制器提前向控制模塊發(fā)送中斷信號(hào)，從而使控制模塊實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的全程用電監(jiān)控。
定時(shí)控制器可以是具有中斷輸出功能的RTC模塊，如：DS3231，其與多路觸發(fā)開關(guān)及MCU控制器連接，負(fù)責(zé)日期、時(shí)間計(jì)時(shí)功能；負(fù)責(zé)在達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)輸出中斷信號(hào)，此信號(hào)可激活多路觸發(fā)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)為監(jiān)測(cè)設(shè)備供電功能。
進(jìn)一步地，該時(shí)鐘模塊除發(fā)送監(jiān)測(cè)設(shè)備正常工作時(shí)間的中斷信號(hào)外，還接受意外中斷條件的觸發(fā)信號(hào)，該意外中斷條件是指：當(dāng)前監(jiān)控對(duì)象在長時(shí)間積累后，其變化量達(dá)到監(jiān)測(cè)設(shè)備需要啟動(dòng)的地步。如：監(jiān)控對(duì)象每天都在發(fā)生位移，但這種位移量較小，當(dāng)累積到一定天數(shù)后，該位移量達(dá)到了需要報(bào)警的預(yù)值，此觸發(fā)信號(hào)并沒有確定的時(shí)間，只在其滿足了設(shè)定的條件后，才會(huì)出現(xiàn)。
另一種情況是：當(dāng)前監(jiān)控對(duì)象在監(jiān)測(cè)設(shè)備的非監(jiān)測(cè)時(shí)間點(diǎn)，突然出現(xiàn)突變狀況，需要及時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警。如監(jiān)控某個(gè)山體是否會(huì)滑坡時(shí)，監(jiān)測(cè)設(shè)備一直按設(shè)定時(shí)間頻率對(duì)當(dāng)前山體進(jìn)行掃描，但在某個(gè)時(shí)間頻率內(nèi)，該山體的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日常變化量，此變化則會(huì)立刻觸發(fā)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作，此即為意外中斷條件之一。
具體的意外中斷條件可以根據(jù)不同的監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行設(shè)置，也可以就同一監(jiān)控對(duì)象設(shè)置不同級(jí)別的意外中斷條件。本實(shí)施例可以應(yīng)用于突發(fā)自然災(zāi)害預(yù)警方面。
一般的監(jiān)測(cè)設(shè)備在上電啟動(dòng)瞬間會(huì)消耗較大的電流，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后電流需求趨于平緩，另外，若監(jiān)測(cè)設(shè)備為無線型，則在進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)及收發(fā)無線數(shù)據(jù)時(shí)電流會(huì)突增，常規(guī)的電能儲(chǔ)存器在剩余電量較低時(shí)，按總的剩余能量來計(jì)算是可以滿足監(jiān)測(cè)設(shè)備需求的，但當(dāng)其電量低時(shí)，其輸出電流的能力會(huì)迅速減小，若沒有電量預(yù)儲(chǔ)機(jī)制，則監(jiān)測(cè)設(shè)備因需要的電流得不到滿足而無法工作，雖然電池還有電，但是無法使用，不能合理利用電能儲(chǔ)存器剩余電能。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為在供電裝置本身的電量不足以啟動(dòng)用電部件時(shí)，能為其提供暫時(shí)性大電流補(bǔ)充，設(shè)置有電量預(yù)儲(chǔ)備步驟，具體結(jié)構(gòu)是在多路觸發(fā)開關(guān)的功率開關(guān)的輸出側(cè)設(shè)置備用電能儲(chǔ)存器，該備用電能儲(chǔ)存器接收能量收集器的電量，并在電能儲(chǔ)存器的電壓無法啟動(dòng)用電部件時(shí)，為其補(bǔ)充電量。
備用電能儲(chǔ)存器的電量補(bǔ)充與電能儲(chǔ)存器的電量補(bǔ)充是兩條獨(dú)立的線路，即電量收集裝置可以直接向電能儲(chǔ)存器補(bǔ)充電量，同時(shí)也可以向備用電能儲(chǔ)存器補(bǔ)充電量，使備用電能儲(chǔ)存器先存儲(chǔ)大電壓的電量，以在電能儲(chǔ)存器一旦出現(xiàn)電壓不足的情況時(shí)，為其提供高電壓補(bǔ)充。
具體的備用電能儲(chǔ)存器可以是一個(gè)超級(jí)電容，超級(jí)電容是一種類電池的電子儲(chǔ)能元件，較電池而言，充電速度極為迅速(幾秒到幾十秒即可達(dá)到90％)，沒有電量記憶，沒有充放電次數(shù)限制(50萬次)，可稱之為“綠色電池”。在大功率用電部件啟動(dòng)之前，先連通電能收集器與超級(jí)電容，使電能收集器收集的小電流對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電(收集對(duì)象包括電能儲(chǔ)存器)，當(dāng)超級(jí)電容的電量充滿后再打開大功率用電部件的電源，這樣，大功率用電部件所需要的大電流由超級(jí)電容來提供，大功率用電部件得到了大電流，監(jiān)測(cè)設(shè)備上冗余的小電流能量也得以充分利用。
至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。