供給負載的電壓的穩(wěn)定性，優(yōu)選在充電電路103與電源控制器105之間連接電壓轉(zhuǎn)換器202(DC-DC轉(zhuǎn)換器)，通過穩(wěn)壓電路203將電源控制器105與多個電子開關(guān)205相連，并在穩(wěn)壓電路203與充電電路103之間連接選擇開關(guān)204，采用這種供電硬件架構(gòu)，只需將各負載分別與各電子開關(guān)205相連即可，由于設(shè)有多個電子開關(guān)205，各負載的供電線路相互獨立，一路供電線路的故障不會對其他供電線路造成影響，進一步確保了供電的穩(wěn)定性。
[0044]為了進一步確保通過各電子開關(guān)205給各負載供電的穩(wěn)定性，本實施例中，優(yōu)選每個電子開關(guān)205均連接濾波磁環(huán)206，用以濾除系統(tǒng)中各器件電路所產(chǎn)生的諧波，防止誤動作，確保供電效率。
[0045]為了確保系統(tǒng)能便捷地進行數(shù)據(jù)傳輸，如圖5所示，本實用新型實施例中，優(yōu)選將電源控制器105與輸出網(wǎng)口 207和RS485接口 209均相連，在RS485接口 209與電源控制器105之間連接RS485隔離芯片208，將充電電路103給電池104的充放電情況與服務(wù)器端進行交互。
[0046]通過上述硬件架構(gòu)的設(shè)計，在實施時，只需進行簡單的功能擴展，便可實現(xiàn)多種功能，例如:在弱光低電壓條件下利用超級電容101、升壓電荷泵102對電池104進行充電，設(shè)置多個電源，如雙電源時，實現(xiàn)雙電源智能切換供電，本實用新型實施例中，提供了其中一種基于本實施例中的硬件架構(gòu)所能實現(xiàn)的工作過程:
[0047]在日照較差的情況下，系統(tǒng)采用超級電容101儲能和升壓電荷泵102充電技術(shù)實現(xiàn)弱光條件下的充電；在日照正常情況下，給電池104正常充電；全部供電線路完全隔離，互不影響，通過多個電子開關(guān)205分別給負載供電；兩個電池104的充放電狀態(tài)可根據(jù)電池104的蓄電量智能自動切換，或由遠程后臺人工切換。例如:設(shè)兩個電池104分別為第一電池104和第二電池104，默認第一電池104提供第一放電回路給負載供電，若第一電池104電壓低于放電極限值則自動切換到第二電池104供電，此時，第一電池104進入自動充電狀態(tài)。直至第二電池104電壓低于放電極限值，則自動切換到第一電池104供電，第二電池104充電，整個系統(tǒng)循環(huán)工作，從而使兩個電池104達到深充深放，進而延長電池104使用壽命。
[0048]在此基礎(chǔ)上，當(dāng)遇到連續(xù)陰雨天，兩個電池104電壓均較低時，系統(tǒng)還可以將多路電能輸入自動切換到其中的一塊電池104上集中充電，同時向負載回路供電，確保負載設(shè)備工作的穩(wěn)定性。
[0049]通過上述設(shè)計，使得本實用新型實施例所提供的電源控制系統(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；采用多電池104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，提高了供電的穩(wěn)定性。
[0050]另，發(fā)明人經(jīng)研宄還發(fā)現(xiàn)，在不同的地區(qū)、不同的時段電池104充放電效率差距較大，進一步研宄發(fā)現(xiàn)，造成這種差距的主要原因是一溫度。設(shè)計人經(jīng)多方研宄發(fā)現(xiàn)，電池104的最佳充放電溫度是25°C左右，要提高電池104充放電效率必須給電池104提供一個最佳的溫度環(huán)境，當(dāng)環(huán)境溫度過低時，即使日照強度很好，電池104也是無法充電的，因而，在高海拔高寒區(qū)域，即使日照強度較好，但由于溫度較低，電池104充電效率較低，甚至很多時候無法充電。
[0051]經(jīng)驗證，通過將電池104充放電環(huán)境溫度保持在合適的范圍內(nèi)，如25度，可以進一步確保每一塊電池104實現(xiàn)深充深放，進而有效提高電池104的使用壽命。
[0052]基于此，如圖6、圖7所示，本實用新型實施例中，優(yōu)選在電池104表面設(shè)溫度傳感器300和加熱裝置，將溫度傳感器300和加熱裝置均與電源控制器105相連。
[0053]其中，電源控制器105是十分成熟的現(xiàn)有技術(shù)，可供選擇的型號亦有多種，只要能控制充電電路103、電壓轉(zhuǎn)換器202、穩(wěn)壓電路203、溫度傳感器300、加熱裝置等協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)對電池104的有效充電，并將電池104的充放電環(huán)境溫度控制在一定范圍內(nèi)，如25度即可。
[0054]基于高海拔高寒地區(qū)晝夜溫差較大，會對電池104壽命造成較大損耗的情況，本實用新型實施例中，優(yōu)選采用膠體電池302，膠體電池302屬于鉛酸蓄電池104的一種發(fā)展分類，方法是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)。膠體電池302最重要的特點為:用較小的工業(yè)代價，制造出更優(yōu)質(zhì)的電池104，其放電曲線平直，拐點高，其能量和功率要比常規(guī)鉛酸電池104大20 %以上，壽命一般也比常規(guī)鉛酸電池104長一倍左右，高溫及低溫特性要好得多。因而，采用膠體電池302能夠顯著提高電池104使用壽命，符合實際需求，選擇十分巧妙。
[0055]在高海拔高寒地區(qū)，要實現(xiàn)對電池104的加熱十分不易，因為，寒冷的天氣下，熱量十分容易流失，要實現(xiàn)對電池104的有效加熱，必須確保熱量被充分作用在電池104上，基于此，設(shè)計人經(jīng)多方試驗發(fā)現(xiàn)，硅橡膠加熱片301能達到這一要求，硅膠加熱片(SCS)是采用耐高溫、高導(dǎo)熱、絕緣性能佳、強度好的硅橡膠、耐高溫的纖維增強材料以及金屬發(fā)熱膜電路集合而成的軟性電加熱膜元件，一般來說，主要由兩張玻璃纖維布及雙片壓硅膠合制而成的硅膠玻璃纖維布構(gòu)成。由于它為薄片狀產(chǎn)品(標(biāo)準(zhǔn)厚度為1.5mm)，它具有很好的柔軟性，可以與被加熱物體完全緊密接觸，且形狀可以隨要求變化設(shè)計加熱，這樣，就能夠讓熱傳遞到任何所需的地方?，F(xiàn)今，一般的平面發(fā)熱體以碳為主要成份，而硅膠加熱片是經(jīng)過排列后的鎳合金電阻線組成，因此可以安心使用。因而，通過對硅橡膠加熱片301的巧妙選擇，只需將硅橡膠加熱片301貼附在膠體電池302表面，由電源控制器105給硅橡膠加熱片301供電即可實現(xiàn)對電池104的加熱，充分確保了電池104加熱的可靠性。
[0056]通過在電池104表面設(shè)置溫度傳感器300，實現(xiàn)了對電池104充放電溫度的有效監(jiān)測，通過在電池104表面設(shè)置加熱裝置，實現(xiàn)了在電池104充放電溫度過低時，對電池104的有效加熱，使得電池104能夠在較佳的溫度條件下進行充放電，充分確保了電池104的充放電效率，有效提高了電池104充放電的穩(wěn)定性，對于高海拔高寒區(qū)域，尤為適用。
[0057]本實用新型實施例中，確保電池104充放電溫度的工作原理如下:
[0058]電源控制器105通過溫度傳感器300采集每塊電池104的實時溫度，當(dāng)電池104溫度過低時，電源控制器105自動給硅橡膠加熱片301供電，使硅橡膠加熱片301發(fā)熱，給電池104加熱；當(dāng)溫度傳感器300檢測到電池104溫度達到最高閾值時，電源控制器105自動切斷給硅橡膠加熱片301供電的電源，停止加熱，從而有效確保了電池104充放電時，環(huán)境溫度不會過低，進而提高了電池104的充放電效率。
[0059]通過上述設(shè)計，確保本實用新型實施例所提供的電源控制系統(tǒng)不僅能夠在弱光低電壓的條件下進行充電，還能夠在嚴重覆冰期、太陽能被冰雪覆蓋等情況下進行充電，充分確保了電池104蓄電量充分，運行穩(wěn)定，且能夠通過RS485接口 209、輸出網(wǎng)口 207將系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行傳輸，有效改善了現(xiàn)今電源控制系統(tǒng)供電穩(wěn)定性有待提高的問題。
[0060]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本實用新型實施例的各功能可以用通用的硬件來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的硬件上，或者分布在多個硬件所集成的電路板上，可選地，它們可以用可執(zhí)行的現(xiàn)有程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由硬件來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本實用新型的功能實現(xiàn)不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0061]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種電源控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換裝置為太陽能電池板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能電池板與所述超級電容之間連接有濾波裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任意一項所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，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)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，每個所述電子開關(guān)均連接有濾波磁環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
【專利摘要】本實用新型實施例提供了一種電源控制系統(tǒng)，改善了現(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。所述電源控制系統(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。使用該電源控制系統(tǒng)，能夠有效提高電池蓄電量，顯著提高了供電的穩(wěn)定性，實施方便，易于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號】CN204304566
【申請?zhí)枴緾N201520027763
【發(fā)明人】連寶晶, 黃華, 趙培誠, 楊立軍, 石陽榮, 徐正國, 楊杰, 邵捷
【申請人】云南電網(wǎng)公司怒江供電局
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月15日