基于綜合環(huán)境能量采集的自供電飛行器無線傳感器.pdf

1、飛行器的工作環(huán)境既惡劣又復雜，如果不能對飛行器工作情況進行實時的監(jiān)測和控制，將會嚴重威脅到飛行安全。分布式無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）常用于結構的在線監(jiān)測，但是其供電多采用干電池，無法保證傳感器節(jié)點長期工作。節(jié)點的供電問題已經(jīng)成為無線傳感網(wǎng)絡技術發(fā)展的主要瓶頸，能量供給技術已經(jīng)成為該技術的核心課題之一。
　　論文在對飛行器典型環(huán)境進行調(diào)研的基礎上，分析了飛行器工作過程中振動能和溫差能的分布和特點；然后，確定了綜合能量采集的熱-電、機-

2、電轉換方案，研究了它們的輸出特性；提出了針對溫差發(fā)電裝置（TEG）的最大功率點跟蹤（MPPT）方案。該方案使用脈寬調(diào)制技術（PWM）控制Buck-Boost電路產(chǎn)生無功率消耗的虛擬阻抗匹配內(nèi)阻，實現(xiàn)最大功率跟蹤；提出了適用于無線節(jié)點功率的低功耗測量方案；為解決壓電材料輸出電壓遠低于熱電材料的問題，本文提出了基于同步電荷提取方法的升壓采集方案。該方案運用模擬開關技術降低控制系統(tǒng)的功耗，在升壓的同時不影響壓電材料的輸出功率。
　　本文