電源控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電源技術(shù)，具體而言，涉及一種電源控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，電源控制系統(tǒng)中大都采用單能量轉(zhuǎn)換裝置，單電池給系統(tǒng)供電。其工作原理是:單能量轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)充放電控制給蓄電池充電，電能通過負載輸出給控制器，由控制器控制給每個外圍設(shè)備供電。發(fā)明人經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，該種電源控制系統(tǒng)無法在弱光低電壓條件下進行充電，在連續(xù)陰雨等天氣下，容易斷電，供電穩(wěn)定性有待提高。
[0003]本【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種電源控制系統(tǒng)，以改善現(xiàn)有技術(shù)中電源控制系統(tǒng)容易斷電，供電穩(wěn)定性有待提高的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例采用的技術(shù)方案如下:
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種電源控制系統(tǒng)，包括能量轉(zhuǎn)換裝置，與所述能量轉(zhuǎn)換裝置相連的超級電容，與所述超級電容相連的升壓電荷泵，與所述升壓電荷泵相連的充電電路，以及分別與所述充電電路相連的電池和電源控制器。
[0007]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述電池為兩個以上，兩個以上所述電池分別與所述充電電路相連。
[0008]結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述能量轉(zhuǎn)換裝置為太陽能電池板。
[0009]結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述太陽能電池板和所述超級電容均為兩個以上，所述太陽能電池板與所述超級電容一對一連接，兩個以上所述超級電容均與所述升壓電荷泵相連。
[0010]結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述太陽能電池板與所述超級電容之間連接有濾波裝置。
[0011]結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述濾波裝置包括與所述太陽能電池板相連的防雷濾波器，連接于所述防雷濾波器與所述超級電容之間的低通濾波器。
[0012]結(jié)合第一方面，或第一方面的第一種?第五種任意一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，還包括連接于所述充電電路與所述電源控制器之間的電壓轉(zhuǎn)換器。
[0013]結(jié)合第一方面的第六種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，還包括與所述電源控制器相連的穩(wěn)壓電路和與所述穩(wěn)壓電路相連的多個電子開關(guān)，以及連接于所述穩(wěn)壓電路與所述充電電路之間的選擇開關(guān)。
[0014]結(jié)合第一方面的第七種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，每個所述電子開關(guān)均連接有濾波磁環(huán)。
[0015]結(jié)合第一方面的第七種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式，其中，還包括分別與所述電源控制器相連的輸出網(wǎng)口和RS485接口，所述RS485接口與所述電源控制器之間連接有RS485隔離芯片。
[0016]本實用新型實施例提供的電源控制系統(tǒng)，通過對超級電容、升壓電荷泵、充電電路等的巧妙選擇，以及對系統(tǒng)硬件架構(gòu)的巧妙設(shè)計，使得電源控制系統(tǒng)能夠在弱光低電壓條件下進行充電，顯著提高了系統(tǒng)的充電能力，從而降低了斷電幾率，提高了供電的穩(wěn)定性。
[0017]進一步，本實用新型實施例中，采用多電池供電，例如:雙電池供電，在確保電源控制系統(tǒng)能夠在弱光低電壓條件下進行充電的同時，提高了總蓄電量，進一步降低了斷電幾率，提尚了供電的穩(wěn)定性。
[0018]進一步地，本實用新型實施例中，設(shè)置有防雷濾波器、低通濾波器和濾波磁環(huán)等，有效濾除了外部干擾，確保了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，從而確保了供電的穩(wěn)定性。
[0019]本實用新型實施例構(gòu)思巧妙，實施方便，具有實質(zhì)性特點和進步，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0020]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0022]圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種電源控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0023]圖2示出了本實用新型實施例所提供的另一種電源控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0024]圖3示出了本實用新型實施例所提供的另一種電源控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0025]圖4示出了本實用新型實施例所提供的另一種電源控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0026]圖5示出了本實用新型實施例所提供的又一種電源控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0027]圖6示出了本實用新型實施例所提供的一種電池的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7示出了本實用新型實施例所提供的一種電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]上述附圖中，對應(yīng)的附圖標記為:
[0030]能量轉(zhuǎn)換裝置100，超級電容101，升壓電荷泵102，充電電路103，電池104，電源控制器105 ；
[0031]太陽能電池板200，濾波裝置201，電壓轉(zhuǎn)換器202，穩(wěn)壓電路203，選擇開關(guān)204，電子開關(guān)205，濾波磁環(huán)206，輸出網(wǎng)口 207，RS485隔離芯片208，RS485接口 209 ；
[0032]溫度傳感器300，硅橡膠加熱片301，膠體電池302。
【具體實施方式】
[0033]下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0034]實施例
[0035]發(fā)明人經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，電源控制系統(tǒng)中大都采用單能量轉(zhuǎn)換裝置100給電池104充電，且只能在日照正常的情況下，如日照強度為50 %以上時，能量轉(zhuǎn)換裝置100方能正常充電，在弱光條件下，如日照強度低于50%時，能量轉(zhuǎn)換裝置100則無法給電池104充電。在連續(xù)陰雨等天氣下，該種電源控制系統(tǒng)中的電池104—直在供電，而無電量來源，很容易耗盡電池104電量，造成斷電，然而，連續(xù)陰雨等天氣狀況下，往往是很多設(shè)備最需要電能的時候，因而，急需一種能夠提高供電穩(wěn)定性的電源控制系統(tǒng)來改善這一現(xiàn)狀。
[0036]基于此，如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種電源控制系統(tǒng)，包括能量轉(zhuǎn)換裝置100，與所述能量轉(zhuǎn)換裝置100相連的超級電容101，與所述超級電容101相連的升壓電荷泵102，與所述升壓電荷泵102相連的充電電路103，以及分別與所述充電電路103相連的電池104和電源控制器105。
[0037]本實用新型實施例中，選用超級電容101進行儲能，超級電容101具有充電速度快，充電10秒?10分鐘可達到其額定容量的95%以上；使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達50萬次，沒有“記憶效應(yīng)”；大電流放電能力超強，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率彡90% ;功率密度高，可達300W/KG?5000W/KG，相當于電池104的5?10倍；產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染；超低溫特性好，溫度范圍寬-40 °C?+70 °C;檢測方便，剩余電量可直接讀出等優(yōu)點。因而，通過選用超級電容101，可以實現(xiàn)對弱光條件下能量轉(zhuǎn)換裝置100所轉(zhuǎn)換的電能的迅速存儲，進而使得弱光條件下，給電池104充電成為可能。
[0038]本實用新型實施例中，在超級電容101與電池104之間設(shè)有升壓電荷泵102，升壓電荷泵102具有使輸入電壓以一定因數(shù)，如0.5、2或3等倍增的功能，通過設(shè)置升壓電荷泵102，將超級電容101中的電能快速“泵送”入電池104中，使得在弱光條件下，仍然可以對電池104進行充電，提高電池104內(nèi)的電量，從而大大降低了斷電的可能性，提高了供電的穩(wěn)定性。
[0039]考慮到現(xiàn)有的電源控制系統(tǒng)中，電池104的充放電是同時進行的，這種電池104既在充電又在供電的模式，電池104不能得到深充深放，大大縮短了電池104的使用壽命。基于此，如圖2所示，本實用新型實施例中，優(yōu)選在電源控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)兩個以上電池104，兩個以上電池104分別與充電電路103相連。這種硬件架構(gòu)，使得在實施時，僅其中一些電池104供電、另一些電池104充電，在電池104 “放電”完后再對“放電”完的電池104進行充電成為可能，有效提高了電池104使用壽命，且采用多電池104充放電，能提高蓄電量，進而提尚供電的穩(wěn)定性。
[0040]能量轉(zhuǎn)換裝置100的選擇有多種，只要能實現(xiàn)將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為電能即可，例如:將熱能轉(zhuǎn)換為電能的熱-電轉(zhuǎn)換裝置、將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機械-電轉(zhuǎn)換裝置、將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能-電轉(zhuǎn)換裝置、將風能轉(zhuǎn)換為電能的風-電轉(zhuǎn)換裝置等?？紤]到太陽能為自然界中最為龐大的能量，較為穩(wěn)定，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能也較為綠色環(huán)保，因而，本實用新型實施例中，優(yōu)選采用太陽能電池板200作為能量轉(zhuǎn)換裝置100。
[0041]為了確保對多個電池104充電充分，如圖3所示，本實施例中，優(yōu)選設(shè)置多個太陽能電池板200和超級電容101，例如:太陽能電池板200和超級電容101數(shù)量相連，均設(shè)一個、兩個、三個或更多個，二者一對一連接，所有超級電容101均與升壓電荷泵102相連。
[0042]由于電源控制系統(tǒng)工作過程中，存在一些外部干擾，會影響系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，如圖4所示，本實施例中，優(yōu)選在太陽能電池板200與超級電容101之間連接濾波裝置201，例如:將太陽能電池板200與防雷濾波器相連，在防雷濾波器與超級電容101之間連接低通濾波器等。當系統(tǒng)中存在多個一對一連接的太陽能電池板200和超級電容101時，優(yōu)選在每個太陽能電池板200和超級電容101之間均連接防雷濾波器和低通濾波器。
[0043]另，為了確保系統(tǒng)提