專利名稱：抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)的可充電式電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源，是一種全新的電源方案。
背景技術：
動態(tài)測試系統(tǒng)是測試被測裝置動態(tài)參數(shù)的測試以及記錄測試參數(shù)的系統(tǒng)，其要求測試系統(tǒng)要全密封，要能抗高過載的能力，其內(nèi)部供電一般采用電池供電(一般供電時間較短)，由于整個系統(tǒng)采用不可逆的封裝(抗高過載)，故一旦電池損傷就無法更換，整個系統(tǒng)就報廢。現(xiàn)有技術中，這種抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源采用的電池容易過充過放電，電池就會損壞；電池充放電有限次數(shù)的缺點，一定次數(shù)的充放電后會影響電池使用效能；電池不易長期存放，當長時間存放時需定期對電池充放電，系統(tǒng)保養(yǎng)繁瑣；電池供電需二次升壓或穩(wěn)壓的缺點才能供系統(tǒng)電路使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源，具體技術方案如下
一種抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)的可充電式電源，所述抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)包括傳感器、測試電路、可充電式電源和接口(此接口包括信號線和充電電源線)；所述傳感器的輸出端連接測試電路，可充電式電源連接測試電路，為其供電；
所述可充電式電源包括電源模塊和超級電容；用充電器的“ + ”極通過充電接口連接超級電容的正極上，充電器的“_”極通過接口中的充電接口連接超級電容的負極上所述電源模塊可以通路(超級電容直接給測試電路供電)；穩(wěn)壓電路；升壓電路。本電源的供電方式包括電源模塊為通路(超級電容直接給測試電路供電)；電源模塊為穩(wěn)壓電路；電源模塊為升壓電路。供電方式一所述電源模塊為通路，當超級電容通過電源模塊供電，即直接供電； 供電方式二 所述電源模塊為穩(wěn)壓電路，超級電容通過電源模塊供電；
供電方式三所述電源模塊為升壓電路，超級電容通過電源模塊供電。本可充電式電源能提供的有效供電電量為Q=C*U(C-超級電容的電容值，U-超級電容兩極提供的電壓差值即超級電容的有效電壓，U受供電方式、電路中元器件的耐壓、超級電容的耐壓、充電器的實際充電電壓值等因數(shù)決定)。本發(fā)明中的電源模塊，在現(xiàn)有技術中均可用成熟電路實現(xiàn)(例如三端穩(wěn)壓管等，也可以根據(jù)抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)的用電要求來進一步搭建電路)，在此不進一步限制。本電源的充電方法是，用可設置可預置式恒壓充電器的電壓值通過充電接口對可充電式電源充電；根據(jù)抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源的三種供電方式下供電電壓， 設置充電器的充電電壓值；同時在充電接口與充電器之間連接限流器，限制充電電流在安全值內(nèi)。
現(xiàn)有技術中，超級電容器(supercapacitor，ultracapacitor)，又叫雙電層電容器 (Electrical Doule-Layer Capacitor)、黃金電容、法拉電容，通過極化電解質(zhì)來儲能?？垢哌^載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源的功能如下
抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源充放電時不會出現(xiàn)過充過放現(xiàn)象，故不會損壞內(nèi)部的儲能元件?？垢哌^載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源充放電的次數(shù)超過十萬次，充放電不會影響電源內(nèi)部儲能元件的使用效能?？垢哌^載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源當長時間存放時無需定期對電源充放電，只要使用前將電充滿即可，系統(tǒng)保養(yǎng)簡便。本電源用超級電容構成可充電式電源模塊，在充放電時不會出現(xiàn)過充過放現(xiàn)象； 充放電的次數(shù)超過十萬次，充放電不會影響電源內(nèi)部儲能超級電容的使用效能；當長時間存放時無需定期對電源充放電，只要使用前將電充滿即可，系統(tǒng)保養(yǎng)簡便；可采取直接供電，亦可二次升壓或穩(wěn)壓。
圖1是本發(fā)明的原理示意圖， 圖2是本發(fā)明的充電示意圖， 圖中，C為超級電容。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明如下
本發(fā)明抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源在抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)中的原理框圖如圖1所示，其由下列部分組成電源模塊和超級電容?？垢哌^載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源內(nèi)部儲能由于采用超級電容，超級電容存儲的是電荷，充放電的次數(shù)超過十萬次，充放電不會影響電源內(nèi)部儲能超級電容的使用效能。當抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)長時間存放時無需定期對電源充放電，只要使用前將電充滿即可，系統(tǒng)保養(yǎng)簡便。抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源能提供的有效供電電量為Q=C*U (C-超級電容的電容值，U-電容兩端有效電壓差值)。供電方式一當超級電容直接供電時(電源模塊直接通路)，U為抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)電路正常工作的電壓上限值和超級電容充電電壓值比較得到的較小值與抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)電路正常工作的電壓下限值的差值；
若整個抗過載動態(tài)測試系統(tǒng)的電源工作在無需穩(wěn)壓的狀態(tài)如3V下(假設器件工作電壓上限值為4. 2V，下限值2. 7V)，超級電容采用為目前市場上常見的10F/2. 7V的超級電容，則需將兩只超級電容串聯(lián)使用，則等效電容C為5F/5.4V，電容兩端有效電壓差值U=4. 2-2. 7=1. 5V(超級電容充電的最高電壓只能為4.2V)，有效供電電量為 Q=C*U=5*1. 5=7. 5C (庫侖)。假設整個抗過載動態(tài)測試系統(tǒng)工作電流為恒定且為I=IOOmA,則超級電容的有效供電時間 T=Q/I=7. 5/0. l=75s (秒)。供電方式二 當超級電容通過穩(wěn)壓電路供電時(電源模塊為穩(wěn)壓電路)，U為超級電容充電電壓值和抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)穩(wěn)壓電路正常工作的最高輸入電壓值比較得到的較小值與抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)穩(wěn)壓電路正常工作的最低輸入電壓值的差值；
若整個抗過載動態(tài)測試系統(tǒng)的電源工作在穩(wěn)壓的狀態(tài)如3V下(假設穩(wěn)壓電路輸入電壓上限值為6. 0V,下限值3. IV)，超級電容采用為現(xiàn)在市場上常見的10F/2. 7V的超級電容，則需將兩只超級電容串聯(lián)使用，則等效電容C為5F/5.4V，電容兩端有效電壓差值U=5.4-3. 1=2. 3V(超級電容充電的最高電壓為5.4V)，有效供電電量為 Q=C*U=5*2. 3=11. 5C (庫侖)。假設整個抗過載動態(tài)測試系統(tǒng)工作電流為恒定且為I=IOOmA,則超級電容的有效供電時間 T=Q/I=11. 5/0. l=115s (秒)。供電方式三當超級電容通過升壓電路供電時(電源模塊為升壓電路)，U為超級電容充電電壓值和抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)升壓電路正常工作的最高輸入電壓值比較得到的較小值與抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)升壓電路正常工作的最低輸入電壓值的差值；
若整個抗過載動態(tài)測試系統(tǒng)的電源工作在升壓的狀態(tài)如5V下(假設升壓電路輸入電壓上限值為40. 0V，下限值3. 0V)，超級電容采用為現(xiàn)在市場上常見的10F/2. 7V的超級電容，則需將兩只超級電容串聯(lián)使用，則等效電容C為5F/5. 4V,電容兩端有效電壓差值 U=5. 4-3. 0=2. 4V(超級電容充電的最高電壓為5. 4V)，有效供電電量為Q=C*U=5*2. 4=12C (庫侖)。假設整個抗過載動態(tài)測試系統(tǒng)工作電流為恒定且為I=IOOmA,則超級電容的有效供電時間 T=Q/I=12/0. l=120s (秒)。抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源的充電框圖如圖2所示。根據(jù)抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源的不同工作方式，可設置可預置式恒壓充電器的電壓值，并通過限流器對抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源進行充電。抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源由于采用恒壓限流充電，所以不會對超級電容進行過充；超級電容是不怕過放電的。
權利要求
1. 一種抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)的可充電式電源，所述抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)包括傳感器、測試電路、可充電式電源和接口 ；所述傳感器的輸出端連接測試電路，可充電式電源連接測試電路，為其供電；其特征是所述可充電式電源包括電源模塊和超級電容； 供電時，超級電容通過電源模塊給測試電路供電；充電時，用充電器的“+”極通過接口中的充電接口連接超級電容的正極上，充電器的 “-”極通過充電接口連接超級電容的負極上； 本可充電式電源的供電方式包括 供電方式一所述電源模塊為通路，超級電容直接供電； 供電方式二 所述電源模塊為穩(wěn)壓電路，超級電容通過電源模塊供電； 供電方式三所述電源模塊為升壓電路，超級電容通過電源模塊供電； 本可充電式電源能提供的有效供電電量為Q=CXU,其中，C-超級電容的電容值，U-超級電容兩極提供的電壓差值即超級電容的有效電壓；本可充電式電源的充電方法是，用可設置可預置式恒壓充電器的電壓值通過充電接口對可充電式電源充電；根據(jù)抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)可充電式電源的三種供電方式下供電電壓，設置充電器的充電電壓值；同時在充電接口與充電器之間連接限流器，限制充電電流在安全值內(nèi)。
全文摘要
一種抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)的可充電式電源，所述抗高過載動態(tài)測試系統(tǒng)包括傳感器、測試電路、可充電式電源和接口；所述傳感器的輸出端連接測試電路，可充電式電源連接測試電路，為其供電；所述可充電式電源包括電源模塊和超級電容；供電時，超級電容通過電源模塊給測試電路供電；充電時，用充電器的“+”極通過接口中的充電接口連接超級電容的正極上，充電器的“-”極通過充電接口連接超級電容的負極上。
文檔編號H02J7/00GK102355028SQ20111031652
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者劉豫東, 徐瑞亞, 李斌, 章艷 申請人:南京信息職業(yè)技術學院