一種obu的太陽能供電電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種OBU的太陽能供電電路。本太陽能供電電路主要包括光電池、二極管D1、二極管D2、儲能元件、穩(wěn)壓模塊、供電元件和主控電路。光電池通過二極管與儲能元件相連，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能給儲能元件充電，使儲能元件的電壓高于供電元件的電壓，減少供電元件的電能消耗，提高OBU的使用壽命，并且選用高額定電壓的儲能元件，很好的提高了太陽能的利用率。
【專利說明】—種OBU的太陽能供電電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型關(guān)于電子不停車收費系統(tǒng)中太陽能供電技術(shù)，具體的講是一種OBU的太陽能供電電路。
技術(shù)背景
[0002]隨著智能交通的快速發(fā)展,ETC(Electronic Toll Collection縮寫)即電子不停車收費系統(tǒng)，在各大城市和高速公路上被廣泛應(yīng)用。ETC主要包括OBU (On Board Unit)和RSU (Road Side Unit)。其中，OBU為車載單元，長期貼在用戶的車上并記錄著用戶和車輛的信息；RSU 為路測單兀，與 OBU 通過 DSRC (Dedicated Short Range Communication,專用短程通信技術(shù))進行通信，實現(xiàn)車輛身份識別和過站收費。
[0003]OBU為車載單元，記錄著用戶和車輛的信息，要求能貼在車上長期使用。大部分的OBU產(chǎn)品為了提高OBU的使用壽命，都使用太陽能供電方式來減少一次性電池的電能消耗。OBU利用光電池把太陽能轉(zhuǎn)換成電能，并把電能存儲在儲能元件中，供OBU待機和交易時使用，從而節(jié)省電池電能。但現(xiàn)有的OBU的儲能元件的電壓略高于一次性電池的電壓，當OBU交易時，儲能元件的電壓被瞬間下拉，此時儲能元件的電壓低于一次性電池的電壓，導(dǎo)致一次性電池對儲能元件放電，消耗電能，減少了 OBU的使用壽命。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決由于OBU在交易時，儲能元件的電壓被瞬間拉低，所引起的電池放電情況。本實用新型通過提高儲能元件的電壓值，實現(xiàn)在交易時，儲能元件的電壓被拉低后仍高于一次性電池的電壓，避免電池耗電，提高OBU的使用壽命。
[0005]本實用新型的目的是，提供一種OBU的太陽能供電電路，所述的OBU的太陽能供電電路包括:光電池1、二極管Dl、二極管D2、儲能元件2、穩(wěn)壓模塊3、主控電路4和供電元件5 ；
[0006]所述的光電池I通過二極管Dl與儲能元件2相連接，光電池I把太陽能轉(zhuǎn)換為電能給儲能元件2充電；
[0007]所述的光電池I充電輸出電壓高于供電兀件5的額定電壓,并且低于儲能兀件的額定電壓；
[0008]所述的儲能元件2為能夠進行充、放電的元件，與光電池I相連接，存儲光電池I提供的電能；
[0009]所述的儲能兀件2的額定電壓高于供電兀件5和光電池I充電輸出電壓；
[0010]所述的穩(wěn)壓模塊3，使輸入的電壓經(jīng)過穩(wěn)壓模塊3輸出穩(wěn)定的電壓對主控電路4進行供電；
[0011 ] 所述的主控電路4為OBU的耗電模塊；
[0012]所述的供電元件5通過二極管D2與儲能元件2相連接，作為在光能不充足時所提供電能的備用能源；[0013]所述的二極管Dl與二極管D2防止施加反向電壓。
[0014]優(yōu)選的,所述的光電池I充電輸出電壓高于供電兀件5的額定電壓與OBU交易時儲能元件瞬間降低的電壓之和，并且低于儲能元件2的額定電壓。
[0015]優(yōu)選的，所述的儲能元件2儲存的電壓高于供電元件5的額定電壓與OBU交易時儲能元件瞬間降低的電壓之和。
[0016]本實用新型通過使用光電池輸出電壓高于供電元件的額定電壓與OBU交易時儲能元件瞬間降低的電壓之和，并低于儲能元件的額定電壓的供電電路，保護電容不被過壓使用，實現(xiàn)太陽能的高效利用和OBU使用壽命的提高。例如，儲能元件額定電壓值為5.5V，光電池充電電壓值為5V，供電元件即一次性電池的電壓值為3.6V。充電過程中，光電池把太陽能轉(zhuǎn)換成電能對儲能元件充電，因此儲能元件最高能充到的電壓值為5V。OBU交易時，儲能元件的電壓值會被瞬間拉低，瞬間儲能元件的電壓值從5V降到4.5V，高于供電元件的電壓值3.6V，系統(tǒng)仍只使用儲能元件的電能，只有當儲能元件的電壓值小于供電元件的電壓值時，才使用供電元件的電能。如此，儲能元件的電壓值在5V-4.1V之間，OBU都只使用儲能元件的電能，而且儲能元件能通過太陽能反復(fù)增加電能，因此，提高了太陽能的利用率和大量節(jié)省了供電元件的電能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1OBU的太陽能供電電路結(jié)構(gòu)圖
[0018]圖20BU的太陽能供電電路實例圖
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合結(jié)構(gòu)圖和實例圖具體說明本實用新型的技術(shù)特點。
[0020]圖1為太陽能供電電路的結(jié)構(gòu)圖，包括光電池1、二極管D1、二極管D2、儲能元件
2、穩(wěn)壓模塊3、主控電路4和供電元件5。光電池I把太陽能轉(zhuǎn)換成電能對儲能元件2進行充電；儲能元件2為超級電容、復(fù)合電容、磷酸鐵鋰電池等能進行電能存儲的元件；穩(wěn)壓模塊3穩(wěn)定電壓，把儲能元件2的電壓轉(zhuǎn)換成3.3V供主控電路4使用；主控電路4為電子標簽的功能模塊和耗電模塊；供電元件5主要為一次性電池，主要作用是在太陽能不給儲能元件2供電時所用的備用電源；二極管Dl防止施加反向電壓；二級管D2防止施加反向電壓。本實用新型主要利用儲能元件2額定電壓值高于供電元件5的電壓值，實現(xiàn)放電時，只使用儲能元件2的電能不使用供電元件5的電能。并且在此基礎(chǔ)上提高儲能元件2的電壓，使其高于OBU交易時瞬間拉低的電壓與供電元件5額定電壓之和，更好的節(jié)省了供電元件的電能，提高了 OBU的使用壽命。例如，如果OBU中儲能元件2的電壓值為4.0V時，交易會導(dǎo)致儲能元件的電壓瞬間從4.0V降到3.5V，并持續(xù)一小段時間，然后又恢復(fù)到4.0V。然而，這一小段時間里，由于供電兀件5的額定電壓值為3.6V大于3.5V,會導(dǎo)致供電兀件5耗電，減少OBU的使用壽命。為了避免供電元件5瞬間的耗電，儲能元件5充電到5V電壓值，則儲能元件2的電壓值在5V-4.1V之間時，供電元件5的電量不會被消耗。
[0021]圖2為太陽能供電電路的實例圖，其中一次性電池BI為供電元件，額定電壓為
3.6V ;D1、D2為二極管，防止施加反向電壓；超級電容Cl為儲能元件，儲存由光電池轉(zhuǎn)換來的電能，額定電壓值為5.5V ；U1為LD0，把輸入電壓轉(zhuǎn)換成3.3V輸出；主控電路為OBU主要的耗能模塊；所選擇的光電池，其開路電壓要高于電池BI的額定電壓,但低于電容Cl的額定電壓，保證充電不會超過超級電容Cl的額定電壓值，又能為超級電容Cl提供充足的電倉泛。
[0022]具體來說，電路的整個運行過程大致分為三個部分，其一，當光源相當充足的時候，光電池把光能轉(zhuǎn)換成電能對超級電容Cl進行充電，光電池充電輸出電壓5.0V,使得A點的電勢高于C點和B點電勢，B點的電勢高于C點的電勢，二極管Dl導(dǎo)通，D2截止，電池BI不對主控電路進行供電，節(jié)省電池BI的電能。光電池對超級電容Cl在不斷的進行充電，超級電容Cl儲存的電能不斷地上升，電容電壓值達到額定的電壓值5.0V。OBU在交易時，超級電容的電壓會被瞬間降低到4.5V，A點的電勢仍然高于C點和B點電勢，電池BI不對主控電路進行供電，減少電池BI電量的消耗，并且超級電容Cl的電能在不斷的補充。其二，當光源從充足到不充足時，光電池不進行能量的轉(zhuǎn)換，A點的電勢低于C點的電勢，二極管D2導(dǎo)通；但此時的超級電容Cl還儲存著大量的電能，超級電容Cl的電壓值為4.9V還遠高于電池BI的電壓值3.6V，B點的電勢高于C點的電勢，二極管Dl處于截止的狀態(tài)，OBU待機和交易時，電池BI仍然不對超級電容Cl進行充電，電池BI不消耗電能；其三，光源不充足持續(xù)長時間后，光電池不再轉(zhuǎn)換電能對超級電容Cl充電，A點的電勢低于C點的電勢，二極管D2導(dǎo)通，超級電容Cl的電壓值降到4.0V后，OBU在交易的情況下，儲能元件的電壓瞬間被拉低到3.5V，而電池BI的電壓為3.6V，因此，在短暫的瞬間，C點的電勢高于A點和B點的電勢，電池BI對超級電容Cl進行充電和對主控電路供電，電池BI消耗少量的電能；其四，光電池很長時間沒有得到光照，超級電容Cl的電壓值大幅度的下降，超級電容Cl的電壓低于電池BI的電壓，C點的電勢高于A點電勢，A點電勢高于B點的電勢，二極管Dl、D2導(dǎo)通，電池BI對超級電容Cl進行充電，電池電能被消耗。
[0023]本實用新型通過使用光電池輸出電壓高于供電元件的額定電壓與OBU交易時儲能元件瞬間降低的電壓之和，并且低于儲能元件的額定電壓的供電方式，使儲能元件的電壓值高于供電元件的電壓值，實現(xiàn)在儲能元件電量充足的情況下，供電元件不對儲能元件和主控電路進行供電，減少供電元件的電量消耗，實現(xiàn)了光能的高效利用，并提高了供電元件和OBU的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種OBU的太陽能供電電路，其特征是，所述的OBU的太陽能供電電路包括:光電池(I)、二極管D1、二極管D2、儲能元件(2)、穩(wěn)壓模塊(3)、主控電路(4)和供電元件(5); 所述的光電池(I)通過二極管Dl與儲能元件(2)相連接，光電池(I)把太陽能轉(zhuǎn)換為電能給儲能元件(2)充電； 所述的光電池(I)充電輸出電壓高于供電兀件(5)的額定電壓,并且低于儲能兀件的額定電壓； 所述的儲能元件(2)為能夠進行充、放電的元件，與光電池(I)相連接，存儲光電池(I)提供的電能； 所述的儲能兀件(2)的額定電壓高于供電兀件(5)和光電池(I)充電輸出電壓； 所述的穩(wěn)壓模塊(3)，使輸入的電壓經(jīng)過穩(wěn)壓模塊(3)輸出穩(wěn)定的電壓對主控電路(4)進行供電； 所述的主控電路(4)為OBU的耗電模塊； 所述的供電元件(5)通過二極管D2與儲能元件(2)相連接，作為在光能不充足時所提供電能的備用能源； 所述的二極管Dl與二極管D2防止施加反向電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OBU的太陽能供電電路，其特征是，所述的光電池(I)充電輸出電壓高于供電元件(5)的額定電壓與OBU交易時儲能元件瞬間降低的電壓之和，并且低于儲能元件(2)的額定電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的OBU的太陽能供電電路，其特征是，所述的儲能元件(2)儲存的電壓高于供電元件(5)的額定電壓與OBU交易時儲能元件瞬間降低的電壓之和。
【文檔編號】H02J7/00GK203554014SQ201320689198
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】余峰, 鄧永強, 余亮, 鄭高, 彭磊 申請人:北京萬集科技股份有限公司