CN106253404B - 一种路测设备的电源管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路测设备的电源管理系统,它包括主控模块、电源充放电管理模块、电源转换模块、接口模块、低噪声天线电源和预留串口;所述的接口模块包括供电接口和以太网接口;所述的电源充放电管理模块的输出端分别与电源转换模块和主控模块的输入端连接;所述的主控模块的输出端分别与电源充放电管理模块、以太网接口、预留串口和电源转换模块的输入端连接;所述的电源转换模块的输出端分别与主控模块、供电接口和低噪声天线电源的输入端连接。该系统不仅能够对路测设备移动监测车进行长时间供电,还能实时监测其他各种设备的状态信息,并通过网络指令对设备进行关电以及开电等功能处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源管理系统,尤其涉及一种路测设备的电源管理系统。
背景技术
目前,虽然移动监测车能够充分的发挥其机动监测的优势,弥补了固定站接收能力受地形地貌限制的缺陷。但是移动监测车存在的供电能力不足,续航时间短却是一直存在的问题。
现有已公开的技术中申请号为201310281765.2的移动监测车电源系统,它包括市电模块、不掉电控制保护模块,UPS模块、96伏充电机模块与母电池组模块,所述的各个模块的连接关系是:市电模块、不掉电控制保护模块与UPS模块顺次连接形成串联电路,96伏充电机模块与母电池组模块顺次连接形成另一条串联电路,两条串联电路通过不掉电控制保护模块并联在一起;在充电时,能够有效避免UPS设备高压损坏;在市电工作模式下,保证UPS的充电器不损坏充电机和电池,同时在市电供电和蓄电池供电两者切换时,完成不间断供电;从而有效提高移动监测车的供电能力,延长续航时间。虽然该发明能够完成对移动监测车的充电,但是不能对电池电压进行监控管理,不能通过网络指令对设备进行关电以及开电等功能,不能对各种设备的状态进行监测。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种路测设备的电源管理系统,不仅能够对路测设备移动监测车进行长时间供电,还能实时监测其他各种设备的状态信息。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种路测设备的电源管理系统,包括主控模块、电源充放电管理模块、电源转换模块、接口模块、低噪声天线电源和预留串口;所述的接口模块包括供电接口和以太网接口;所述的电源充放电管理模块的输出端分别与电源转换模块和主控模块的输入端连接;所述的主控模块的输出端分别与电源充放电管理模块、以太网接口、预留串口和电源转换模块的输入端连接;所述的电源转换模块的输出端分别与主控模块、供电接口和低噪声天线电源的输入端连接。
所述的供电接口包括可控12V供电接口和可控5V供电接口。
所述的电源充放电管理模块包括外部电源输入管理和内部电池电源输入管理。
所述的主控模块采用STM32芯片对外部电源和内部电池进行充放电的管理,同时监测各路电源。
所述的电源充放电管理模块采用智能电池管理芯片LTC4100对系统充放电进行管理,同时采集系统主板各处的状态信息。
所述的LTC4100为24个引脚的芯片,所述的LTC4100芯片的1引脚连接场效应管M2的栅极,M2的漏极连接电阻R2的一端,M2的源极连接电感L的一端;
所述的LTC4100芯片的2引脚连接场效应管M3的源极和电容C3的一端,电容C3的另一端与系统负载的输入端连接;
所述的LTC4100芯片的3引脚连接场效应管M3的栅极,M3的漏极与电感L的一端连接,M3的源极与2引脚连接,然后接地;
所述的LTC4100芯片的4引脚连接场效应管M1的栅极,M1的漏极与5引脚和电容C1的一端连接,M1的源极与电阻R2的一端连接;
所述的LTC4100芯片的5引脚连接电容C1的一端,电容C1的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的7引脚连接通信接口的输入端;
所述的LTC4100芯片的8引脚与智能电池的数据信号的输出端连接,所述的9引脚与智能电池的时钟信号的输出端连接;
所述的LTC4100芯片的11引脚连接并联电阻R1和电阻R10的一端,电阻R1的另一端与电容C1连接,并跟电源输入端连接,电阻R10的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的12引脚为接地引脚;
所述的LTC4100芯片的14引脚串联电阻R6后接地;
所述的LTC4100芯片的15引脚连接电阻R8的一端,电阻R8的另一端分别与电阻R7和智能电池连接;
所述的LTC4100芯片的16引脚连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端分别与电阻R8和智能电池连接;
所述的LTC4100芯片的17引脚连接3V~5.5V的电源;
所述的LTC4100芯片的18引脚并联电容C5和电容C6的一端,电容C5的另一端串联电阻R11再串联电感L,电容C6的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的19引脚并联电阻R5和电容C7的一段吧,电阻R5的另一端串联电容C8然后接地,电容C7的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的20引脚串联电容C9然后接地;
所述的LTC4100芯片的21引脚并联电阻R4和电感L的一端,电阻R4的另一端与电阻R11和智能电池连接,电感L的另一端与场效应管M3的漏极连接;
所述的LTC4100芯片的22引脚连接电阻R11;
所述的LTC4100芯片的23引脚并联电阻R3和电容C2的一端,电阻R3的另一端与系统负载的输入端连接,电容C2的另一端与电阻R2的另一端连接;
所述的LTC4100芯片的24引脚并联电容C2和电阻R2的一端,电容C2的另一端连接23引脚,电阻R2的另一端与系统负载的输入端连接。
所述的智能电池包括电源、电阻R9、时钟信号接口和数据信号接口,所述的电源正极连接电阻R4和电容C4的一端,所述的电源负极连接电阻R9 的一端并接地,所述的电阻R9的另一端并联电阻R7和R8的一端,R7的另一端连接LTC4100芯片的16引脚,电阻R8的另一端连接LTC4100芯片的15引脚,所述的时钟信号接口的输出端与LTC4100芯片的9引脚连接,所述的数据信号接口的输出端与LTC4100芯片的8引脚连接。
本发明的有益效果是:一种路测设备的电源管理系统,不仅能够对路测设备移动监测车进行长时间供电,还能实时监测其他各种设备的状态信息,并通过网络指令对设备进行关电以及开电等功能处理。
附图说明
图1为系统结构图;
图2为电源充放电管理模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种路测设备的电源管理系统,包括主控模块、电源充放电管理模块、电源转换模块、接口模块、低噪声天线电源和预留串口;所述的接口模块包括供电接口和以太网接口;所述的电源充放电管理模块的输出端分别与电源转换模块和主控模块的输入端连接;所述的主控模块的输出端分别与电源充放电管理模块、以太网接口、预留串口和电源转换模块的输入端连接;所述的电源转换模块的输出端分别与主控模块、供电接口和低噪声天线电源的输入端连接。
所述的供电接口包括可控12V供电接口和可控5V供电接口。
所述的电源充放电管理模块包括外部电源输入管理和内部电池电源输入管理。
所述的主控模块采用STM32芯片对外部电源和内部电池进行充放电的管理,同时监测各路电源。
所述的电源充放电管理模块采用智能电池管理芯片LTC4100对系统充放电进行管理,同时采集系统主板各处的状态信息。
如图2所示,所述的LTC4100为24个引脚的芯片,所述的LTC4100芯片的1引脚连接场效应管M2的栅极,M2的漏极连接电阻R2的一端,M2的源极连接电感L的一端;
所述的LTC4100芯片的2引脚连接场效应管M3的源极和电容C3的一端,电容C3的另一端与系统负载的输入端连接;
所述的LTC4100芯片的3引脚连接场效应管M3的栅极,M3的漏极与电感L的一端连接,M3的源极与2引脚连接,然后接地;
所述的LTC4100芯片的4引脚连接场效应管M1的栅极,M1的漏极与5引脚和电容C1的一端连接,M1的源极与电阻R2的一端连接;
所述的LTC4100芯片的5引脚连接电容C1的一端,电容C1的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的7引脚连接通信接口的输入端;
所述的LTC4100芯片的8引脚与智能电池的数据信号的输出端连接,所述的9引脚与智能电池的时钟信号的输出端连接;
所述的LTC4100芯片的11引脚连接并联电阻R1和电阻R10的一端,电阻R1的另一端与电容C1连接,并跟电源输入端连接,电阻R10的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的12引脚为接地引脚;
所述的LTC4100芯片的14引脚串联电阻R6后接地;
所述的LTC4100芯片的15引脚连接电阻R8的一端,电阻R8的另一端分别与电阻R7和智能电池连接;
所述的LTC4100芯片的16引脚连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端分别与电阻R8和智能电池连接;
所述的LTC4100芯片的17引脚连接3V~5.5V的电源;
所述的LTC4100芯片的18引脚并联电容C5和电容C6的一端,电容C5的另一端串联电阻R11再串联电感L,电容C6的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的19引脚并联电阻R5和电容C7的一段吧,电阻R5的另一端串联电容C8然后接地,电容C7的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的20引脚串联电容C9然后接地;
所述的LTC4100芯片的21引脚并联电阻R4和电感L的一端,电阻R4的另一端与电阻R11和智能电池连接,电感L的另一端与场效应管M3的漏极连接;
所述的LTC4100芯片的22引脚连接电阻R11;
所述的LTC4100芯片的23引脚并联电阻R3和电容C2的一端,电阻R3的另一端与系统负载的输入端连接,电容C2的另一端与电阻R2的另一端连接;
所述的LTC4100芯片的24引脚并联电容C2和电阻R2的一端,电容C2的另一端连接23引脚,电阻R2的另一端与系统负载的输入端连接。
所述的智能电池包括电源、电阻R9、时钟信号接口和数据信号接口,所述的电源正极连接电阻R4和电容C4的一端,所述的电源负极连接电阻R9 的一端并接地,所述的电阻R9的另一端并联电阻R7和R8的一端,R7的另一端连接LTC4100芯片的16引脚,电阻R8的另一端连接LTC4100芯片的15引脚,所述的时钟信号接口的输出端与LTC4100芯片的9引脚连接,所述的数据信号接口的输出端与LTC4100芯片的8引脚连接。
本发明能够实现的功能为:外部输入电源和内部电池进行切换管理、外部输入电源对内部电池充电管理、外部电源和内部电池电压监控功能、网络指令对设备进行关电以及开电功能、转换提供12V和5V电源供后续设备使用、提供接口与系统主板进行连接并且回续各种设备状态监测信息、网络指令对12V和5V电源供电进行控制、网络指令控制电池供电开关。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种路测设备的电源管理系统,其特征在于:包括主控模块、电源充放电管理模块、电源转换模块、接口模块、低噪声天线电源和预留串口;所述的接口模块包括供电接口和以太网接口;所述的电源充放电管理模块的输出端分别与电源转换模块和主控模块的输入端连接;所述的主控模块的输出端分别与电源充放电管理模块、以太网接口、预留串口和电源转换模块的输入端连接;所述的电源转换模块的输出端分别与主控模块、供电接口和低噪声天线电源的输入端连接;
所述的电源充放电管理模块采用LTC4100芯片对系统充放电进行管理;
该LTC4100芯片为24个引脚的芯片,所述的LTC4100芯片的1引脚连接场效应管M2的栅极,M2的漏极连接电阻R2的一端,M2的源极连接电感L的一端;
所述的LTC4100芯片的2引脚连接场效应管M3的源极和电容C3的一端,电容C3的另一端与系统负载的输入端连接;
所述的LTC4100芯片的3引脚连接场效应管M3的栅极,M3的漏极与电感L的一端连接,M3的源极与2引脚连接,然后接地;
所述的LTC4100芯片的4引脚连接场效应管M1的栅极,M1的漏极与5引脚和电容C1的一端连接,M1的源极与电阻R2的一端连接;
所述的LTC4100芯片的5引脚连接电容C1的一端,电容C1的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的7引脚连接以太网接口的输入端;
所述的LTC4100芯片的8引脚与智能电池的数据信号的输出端连接;
所述的LTC4100芯片的9引脚与智能电池的时钟信号的输出端连接;
所述的LTC4100芯片的11引脚连接并联电阻R1和电阻R10的一端,电阻R1的另一端与电容C1连接,并跟电源输入端连接,电阻R10的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的12引脚为接地引脚;
所述的LTC4100芯片的14引脚串联电阻R6后接地;
所述的LTC4100芯片的15引脚连接电阻R8的一端,电阻R8的另一端分别与电阻R7和智能电池连接;
所述的LTC4100芯片的16引脚连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端分别与电阻R8和智能电池连接;
所述的LTC4100芯片的17引脚连接3V~5.5V的电源;
所述的LTC4100芯片的18引脚并联电容C5和电容C6的一端,电容C5的另一端串联电阻R11再串联电感L,电容C6的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的19引脚并联电阻R5和电容C7的一段吧,电阻R5的另一端串联电容C8然后接地,电容C7的另一端接地;
所述的LTC4100芯片的20引脚串联电容C9然后接地;
所述的LTC4100芯片的21引脚并联电阻R4和电感L的一端,电阻R4的另一端与电阻R11和智能电池连接,电感L的另一端与场效应管M3的漏极连接;
所述的LTC4100芯片的22引脚连接电阻R11;
所述的LTC4100芯片的23引脚并联电阻R3和电容C2的一端,电阻R3的另一端与系统负载的输入端连接,电容C2的另一端与电阻R2的另一端连接;
所述的LTC4100芯片的24引脚并联电容C2和电阻R2的一端,电容C2的另一端连接23引脚,电阻R2的另一端与系统负载的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种路测设备的电源管理系统,其特征在于:所述的供电接口包括可控12V供电接口和可控5V供电接口。
3.根据权利要求1所述的一种路测设备的电源管理系统,其特征在于:所述的电源充放电管理模块包括外部电源输入管理和内部电池电源输入管理。
4.根据权利要求1所述的一种路测设备的电源管理系统,其特征在于:所述的主控模块采用STM32芯片对外部电源和内部电池进行充放电的管理。
5.根据权利要求1所述的一种路测设备的电源管理系统,其特征在于:所述的智能电池包括电源、电阻R9、时钟信号接口和数据信号接口,所述电源的正极连接电阻R4和电容C4的一端,所述电源的负极连接电阻R9 的一端并接地,所述的电阻R9的另一端并联电阻R7和R8的一端,R7的另一端连接LTC4100芯片的16引脚,电阻R8的另一端连接LTC4100芯片的15引脚,所述的时钟信号接口的输出端与LTC4100芯片的9引脚连接,所述的数据信号接口的输出端与LTC4100芯片的8引脚连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |