专利名称：一种无线测温网络中电源管理系统的制作方法“更小、更便宜、更有效率”反映了现代无线传感器网络设备的要求，然而从目前研究成果来看，无线传感器网络面临多项技术挑战，受节点能量有限并且其电池不易更换的限制，节能已成为无线传感器网络的核心问题之一。由于节点的电源一般采用一次性电池供电，电池所储备电能用完后该节点就失效。为了延长节点寿命，业界不断从硬件层面来考虑节能方法，提出了一些有效的方案1)级联降压和升压转换器解决方案级联降压和升压转换器由两个独立的离散转换器组成一个降压转换器和一个升压转换器。然而，从效率的观点来看，这种解决方案的效率并不是最高的，因为它采用了两级转换。电源转换效率是降压转换器和升压转换器效率之积，降压转换器和升压转换器的效率均为90%，这样转换器的总效率就等于90% X90%=81%。同时两个分立的转换器增加了这种架构的元件数量和尺寸，因此这种方案无法用于小体积的便携式产品。此外，两个分离的转换器增加了成本。2)只有降压转换器的解决方案在只有降压转换器的转换方式下，当降压转换器的输入电压降低到接近其输出电压时，很多降压转换器进入到100%的负载周期模式。在该种模式下，转换器停止开关直接将输入电压递送到输出。输出电压等于输入电压减去在转换器上的压降。这个压降就是功率金属场效应晶体管(MOSFET)的接通阻抗、输出电感的直流阻抗以及负载电流的函数。然而即使电池的电量还有额定容量的5% 15%，系统可能关断。在器件阻抗、负载电流、电池寿命以及环境温度的因素下，会产生很多的未使用容量。3)低压差稳压器解决方案另外一种解决方案是低压差稳压器(LDO)解决方案。然而因为只有当输入电压大于输出电压加LDO压差时LDO才保持调压功能，所以与单降压的解决方案一样，这种解决方案可能会留下很多未用能量在电池里。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型CPU电源管理模块电路结构图；图3为本实用新型ZigBee电源管理模块电路结构图；图4为本实用新型CPU主控制模块主芯片结构图；图5为本实用新型ZigBee工作模块主结构图。以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例如图1所示一种无线测温网络中低功耗电源管理系统，包括锂离子电池模块、CPU 电源管理模块、ZigBee电源管理模块，以及CPU主控制模块和ZigBee工作模块。锂离子电池模块与CPU电源管理模块和ZigBee电源管理模块分别连接，CPU电源管理模块和CPU主控制模块连接，ZigBee电源管理模块和ZigBee工作模块连接。本实例中，所述锂离子电池模块为3. 7V IOAH的锂离子电池模块，该系列电池具有高能量密度、无污染、循环寿命高、无记忆效应和体积小方便携带和使用等优点，是无线测温网络供电电源的理想选择。本实例中，所述CPU电源管理模块包括凌力尔特公司生产的降压-升压转换器 LTC3531，所述的LTC3531芯片在集成了功率开关、补偿器件和反馈电路的基础上，需要的外部器件仅仅包括输入电容、输出电容和电感等；该模块包含一个降压电源级和升压电源级，降压电源级的两个功率开关通过功率电感连接到降压电源级，可以进行三种不同工作模式进行控制降压-升压模式、降压模式和升压模式；转换效率可达95%左右，非常高效率地使用了整个电池容量，同时可提供16uA的超低静态电流，完全满足CPU模块耗电量较少的电压要求。所述CPU电源管理模块电路结构图如图2所示。本实例中，在综合了工作模式、整个电源系统的工作范围和整体解决方案的基础上，所述ZigBee电源管理模块包含凌力尔特公司生产的又一款降压-升压转换器LTC3440， 所述LTC3440芯片作为具有单个电感器的降压-升压转换器，可提供ZigBee模块中绝大部分工作时间内的工作电流，该芯片内部包括四个低RDS(ON)沟道的M0SFET，同时可利用高于、低于或等于输出的电池电压进行固定频率操作，提供了连续地降压和升压模式之间的无抖动过渡，非常适用于RF及其它噪声敏感电路的应用，同时提供轻截效率，延长电池使用时间，效率可达96%，有效地使用了整个电池的容量。所述ZigBee电源管理模块电路结构图如图3所示。本实例中，所述CPU主控制模块采用的主要是STC12LE5A32S2单片机及其它电路， 该系列单片机是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，其工作电压为2. 2-3. 6V， 采用模块2为其提供电源符合要求。所述CPU主控制模块主芯片结构图如图4所示。本实例中，所述ZigBee工作模块采用的是顺舟网络科技公司的SZ05_PR0_1加强 1型嵌入式无线通信模块，其输入电压为3. 3V，功耗低，性能优越。所述ZigBee工作模块主结构图如图5所示。本实例中通过凌力尔特公司生产的降压-升压转换器LTC系列芯片将锂离子电池模块的电压3. 7V转换为系统工作所需要的电压3. 3V，调整使电压处于一个稳定的值，满足了无线测温网络要求工作时间长、体积小以及相对较低的成本等一系列的要求，提高电池的利用率，是大多数无线测温网络电源应用的最佳整体解决方案。由以上的实例可以看出，本实例系统结构简单，使用方便，性能优越，完全可以满足系统工作时的电源需求，同时起到了节约能源的作用。通过本实例的实际应用，3. 7V IOAH的电池可达到的工作天数为1588. 459天，有效地保证了无线测温网络的持续稳定运行。上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。