一种基于环境太阳能的物联网供电系统及其控制方法

本发明涉及物联网供电，尤其涉及一种基于环境太阳能的物联网供电系统及其控制方法。

背景技术：

1、物联网(internet of things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征，物联网通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能，物联网系统的供电是一个至关重要的环节，它直接影响到整个系统的稳定运行和数据收集的效率，随着物联网技术的快速发展，如何为物联网系统提供稳定、高效的电源成为了一个亟待解决的问题。

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3、现有的物联网供电系统大都功能单一，能量转换效率不高，无法为物联网系统提供稳定电源，且能源接入难度和供电成本较高，可靠性和安全性也有待提高，导致如何为物联网系统提供稳定、高效的电源仍是一个亟待解决的问题，因此，本发明提出一种基于环境太阳能的物联网供电系统及其控制方法用以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提出一种基于环境太阳能的物联网供电系统及其控制方法，解决现有的物联网供电系统能量转换效率不高，无法为物联网系统提供稳定电源，且能源接入难度和供电成本较高，以及现有的物联网供电系统的可靠性和安全性也有待提高的问题。

2、为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于环境太阳能的物联网供电系统，包括柔性光伏能量收集器、能量转换器、能量管理及存储单元、低功耗蓝牙芯片和数据处理模块；

3、所述柔性光伏能量收集器用于收集环境太阳能；

4、所述能量转换器用于将柔性光伏能量收集器收集的环境太阳能转换为电能；

5、所述能量管理及存储单元用于储存能量转换器转换得到的电能，并对柔性光伏能量收集器和能量转换器进行控制管理；

6、所述低功耗蓝牙芯片用于采集环境数据；

7、所述数据处理模块用对低功耗蓝牙芯片采集到的环境数据进行分析处理。

8、进一步改进在于：所述柔性光伏能量收集器采用柔性光伏材料对环境太阳能进行收集。

9、进一步改进在于：所述能量转换器采用光伏电池对环境太阳能进行转换。

10、进一步改进在于：所述能量管理及存储单元采用蓄电池对电能进行存储。

11、进一步改进在于：所述能量管理及存储单元采用智能能量管理系统，根据低功耗蓝牙芯片及数据处理模块的需求，实时调整电能输出，当系统负荷需求超出预设阈值时能量管理及存储单元进行放电，当系统负荷需求低于预设阈值时能量管理及存储单元进行充电。

12、进一步改进在于：所述低功耗蓝牙芯片采用ble传感器实时采集环境数据，并将采集到的数据发送至数据处理模块进行处理分析。

13、进一步改进在于：所述数据处理模块根据环境数据的处理分析结果控制能量管理及存储单元，并优化调度柔性光伏能量收集器和能量转换器。

14、一种基于环境太阳能的物联网供电系统的控制方法，包括以下步骤：先通过柔性光伏能量收集器收集太阳能，再通过能量转换器将柔性光伏能量收集器收集的太阳能转化为电能并输入能量管理及存储单元进行储能，然后由低功耗蓝牙芯片和数据处理模块采集环境数据并对环境数据进行分析处理，最后能量管理及存储单元根据环境数据的分析处理结果实时调整对物联网系统的电能输出。

15、本发明的有益效果为：本发明通过柔性光伏能量收集器、能量转换器、能量管理及存储单元、低功耗蓝牙芯片和数据处理模块的协同工作，利用环境中太阳能为物联网系统提供稳定电源，降低能源接入难度和电池使用、更换成本，实现了对环境太阳能的高效收集和利用，且系统结构简单，安装维护方便，具有较高的实用价值和良好的可靠性和安全性，能适应工业环境中的广泛分布太阳能，另外通过能量管理及存储单元的优化控制，能提高能量转换效率，延长系统工作时间，并为物联网系统提供稳定、高效的电源，可广泛应用于智能家居、物联网、野外监测等领域，为可持续发展提供绿色、清洁的能源保障。

技术特征：

1.一种基于环境太阳能的物联网供电系统，其特征在于：包括柔性光伏能量收集器、能量转换器、能量管理及存储单元、低功耗蓝牙芯片和数据处理模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于环境太阳能的物联网供电系统，其特征在于：所述柔性光伏能量收集器采用柔性光伏材料对环境太阳能进行收集。

3.根据权利要求1所述的一种基于环境太阳能的物联网供电系统，其特征在于：所述能量转换器采用光伏电池对环境太阳能进行转换。

4.根据权利要求1所述的一种基于环境太阳能的物联网供电系统，其特征在于：所述能量管理及存储单元采用蓄电池对电能进行存储。

5.根据权利要求1所述的一种基于环境太阳能的物联网供电系统，其特征在于：所述能量管理及存储单元采用智能能量管理系统，根据低功耗蓝牙芯片及数据处理模块的需求，实时调整电能输出，当系统负荷需求超出预设阈值时能量管理及存储单元进行放电，当系统负荷需求低于预设阈值时能量管理及存储单元进行充电。

6.根据权利要求1所述的一种基于环境太阳能的物联网供电系统，其特征在于：所述低功耗蓝牙芯片采用ble传感器实时采集环境数据，并将采集到的数据发送至数据处理模块进行处理分析。

7.根据权利要求1所述的一种基于环境太阳能的物联网供电系统，其特征在于：所述数据处理模块根据环境数据的处理分析结果控制能量管理及存储单元，并优化调度柔性光伏能量收集器和能量转换器。

8.应用于权利要求1所述的一种基于环境太阳能的物联网供电系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：先通过柔性光伏能量收集器收集太阳能，再通过能量转换器将柔性光伏能量收集器收集的太阳能转化为电能并输入能量管理及存储单元进行储能，然后由低功耗蓝牙芯片和数据处理模块采集环境数据并对环境数据进行分析处理，最后能量管理及存储单元根据环境数据的分析处理结果实时调整对物联网系统的电能输出。

技术总结本发明公开一种基于环境太阳能的物联网供电系统及其控制方法，涉及物联网供电技术领域，其系统包括柔性光伏能量收集器、能量转换器、能量管理及存储单元、低功耗蓝牙芯片和数据处理模块；本发明通过柔性光伏能量收集器、能量转换器、能量管理及存储单元、低功耗蓝牙芯片和数据处理模块的协同工作，利用环境中太阳能为物联网系统提供稳定电源，降低能源接入难度和电池使用、更换成本，实现了对环境太阳能的高效收集和利用，且系统结构简单，安装维护方便，具有较高的实用价值和良好的可靠性和安全性，另外通过能量管理及存储单元的优化控制，能提高能量转换效率，延长系统工作时间，并为物联网系统提供稳定、高效的电源。技术研发人员：陈晓宁,燕帅宇,段丽茜,吕硕,薛佑华受保护的技术使用者：安徽大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29