Development of Solar Powered Feeding Scheme for Wireless Sensor Networks in low Solar Density Conditions / Bezvadu Sensoru Tīklu Elektroapgādes Sistēmas Izstrāde, Kas Izmanto Saules Paneļus Un Darbojas Pazeminātas Saules Radiācijas Apstākļos

In the recent years, there has been significant research focus on the safety and reliability of data harvesting and optimal energy consuming by wireless sensor network nodes. If external electrical power fails, the node needs to be able to send notifications to the utility demanding the use of backup energy strategies. The authors of the research offer an approach that can help to use PV panels as an alternative power source for WSN nodes in particular irradiation conditions. Survey and testing of the main types of PV panels offered on the market in conditions closed to real ones, in which WSN nodes are maintained, have been implemented. Based on the test results, maximum power control module parameters can be calculated in order to achieve the best effectiveness of the power control system for a selected type of PV panel or panel group. The novelty of the research is an approach that includes an original test bed design for PV testing, PV testing method and selection of design and MPP control module parameters, which ensure maximum effectiveness of WSN node power feeding. Pēdējos gados vairāki pētījumi ir veltīti problēmām, kas ir saistītas ar enerģijas patēriņa mazināšanu un efektīvu izmantošanu bezvadu sensoru tīklu mezglos. Kad sensors mezgls ir izsmēlis enerģijas krājumu, tas vairs nefunkcionē un atslēdzas no kopēja tīkla, kas var būtiski ietekmēt visa tīkla veiktspēju. Šī pētījuma mērķis ir izveidot barošanas vadības moduli, lai nodrošinātu stabilu elektroapgādes spriegumu autonomi strādājošiem radio signāla atkārtotājiem, sensoriem vai vārtejām, kas darbojas bezvadu sensoru tīklos. Pētījuma ietvaros izstrādāta metode saules paneļu kvalitatīvai salīdzināšanai starp tehnoloģijām vai savā starpā, izvērtējot to atbilstību mērķa pielietojumam. Izstrādātā metode sniedz iespēju veikt kontrolētus testus pie variējošiem, simulētiem gaismas apstākļiem, ļauj prognozēt enerģijas resursus kontekstā ar reģionālajiem apstākļiem un aprēķināt darba režīmus bezvadu tīkla komponentēm vai pieņemt lēmumus par to funkcionalitātes pielāgošanu. Izstrādātais vadības modulis sastāv no saules paneļa fotoelementu moduļa, uzglabāšanas risinājuma (litija vai līdzvērtīgas baterijas) un elektroapgādes pārvaldības moduļa. Pētījuma novitāte ir elektroapgādes pārvaldības modulis, kas nodrošina stabilu un nepārtrauktu elektronisko iekārto darbību dažādos barošanas režīmos, dažādās situācijās, vienlaikus nodrošinot enerģijas saglabāšanu un moduļa sastāvdaļu ilgtspēju. Izstrādātais risi