基于风能收集的自供电无线传感器网络节点设计

摘要

针对传统无线传感器网络节点供电电池存在更换困难、易造成环境污染等问题,提出了一种基于风能收集的自供电无线传感器网络节点设计方案。设计了一种压电式风能收集器来收集环境中的风能,为无线传感器网络节点供电。基于并联同步开关电感电路和稳压芯片MAX1672,设计了以超级电容为储能元件的能量管理电路,解决了风能收集器无法直接给节点供电的问题。以CC2530和SHT20为核心,设计并制作了具备温湿度监测功能的无线传感器网络节点。实验表明,风能收集器的启动风速为3 m/s,最佳负载为30 kΩ,最大输出功率为220 uW,在90 s的数据发送周期下,节点能够正常工作。