CN201252410Y - 一种桥梁监测系统的供电设备 - Google Patents

Abstract

一种桥梁监测系统的供电设备，包括太阳能电池组件、风力发电机、蓄电池，风力发电机依次连接有第一整流保护电路、功率调节电路、升降压电路和充电开关电路，太阳能电池组件通过第二整流保护电路连接充电开关电路，充电开关电路通过充电电流检测电路连接蓄电池，充电电流检测电路连接微控器，蓄电池通过电压检测电路连接微控器，并通过依次连接的放电电流检测电路和放电开关电路连接负载，放电电流检测电路和放电开关电路分别连接微控器，微控器连接充电开关电路和功率调节电路。本实用新型能充足供电，克服了单一能源造成供电不稳定的缺点。

Description

一种桥梁监测系统的供电设备

技术领域

本实用新型公开了一种桥梁监测系统的供电设备，涉及太阳能和风能两种能源的应用。

背景技术

由于桥梁地域分散，多处于偏远地区，桥梁监测系统的供电成为监控行业的一大难题。目前已有部分桥梁监测系统利用太阳能或者风能来供电。但太阳能和风能发电都受到季节、海拔、地理纬度及阴、晴、风、雨等因素的影响，都具有在时间和空间上分布不均匀、不稳定等缺点，所以单一的采用太阳能或风能供电很难确保监测系统的稳定供电，为解决这一缺点，本实用新型采用太阳能和风能相结合的方法设计一种桥梁监测系统的供电设备，确保桥梁监测系统的供电稳定可靠，为桥梁监测系统的正常运行提供保证。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种供电稳定可靠的桥梁监测系统的供电设备。

为了解决上述问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种桥梁监测系统的供电设备，其特征在于，包括太阳能电池组件、风力发电机、控制器和蓄电池，其中控制器包括第一整流保护电路、第二整流保护电路、功率调节电路、升降压电路、充电开关电路、电压检测电路、充电电流检测电路、放电电流检测电路、放电开关电路以及微控器，上述风力发电机依次连接第一整流保护电路、功率调节电路、升降压电路和充电开关电路，太阳能电池组件通过第二整流保护电路连接所述充电开关电路，充电开关电路通过充电电流检测电路连接蓄电池，蓄电池通过电压检测电路连接微控器，蓄电池通过依次连接的放电电流检测电路和放电开关电路连接负载，微控器连接充电电流检测电路、放电电流检测电路、充电开关电路和功率调节电路。

所述微控器为单片机。

所述蓄电池采用免维护铅酸电池。

本实用新型的有益效果为：本实用新型利用了风能能源和太阳能能源两部分组成的能源给蓄电池充电，保证充足供电，克服了现有采用单一能源的供电设备供电不稳定的缺点，确保桥梁监测系统的供电稳定可靠，为桥梁监测系统的正常运行提供保证。

附图说明

图1是实施例中桥梁监测系统的供电设备的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型的桥梁监测系统的供电设备可以将太阳能和风能转换的电能储存于蓄电池当中，为桥梁监测系统提供稳定、可靠的工作电源。图1为其结构框图，包括风力发电机1、太阳能电池组件2、控制器3和蓄电池4，其中控制器3包括第一整流保护电路301、功率调节电路302、升降压电路303、充电开关电路304、第二整流保护电路305、充电电流检测电路306、电压检测电路307、放电电流检测电路309、放电开关电路310以及微控器308。

所述风力发电机1、太阳能电池组件2、蓄电池4和负载5分别通过对应的接线端子连接到控制器3；

风力发电机1连接第一整流保护电路301，所述控制器3的第一整流保护电路301连接到功率调节器302，功率调节电路302连接到升降压电路303，升降压电路303连接到充电开关电路304，太阳能电池组件2连接第二整流保护电路305，第二整流保护电路305连接到充电开关电路304，充电开关电路304连接到充电电流检测电路306，

充电电流检测电路306分别与电压检测电路307、放电电流检测电路309相连，微控器308分别与功率调节电路302、充电开关电路304、充电电流检测电路306、电压检测电路307、放电电流检测电路309、放电开关电路310连接。

所述整流保护电路具备整流功能，能减少输入端大电流、高电压对设备电路的损害、确保蓄电池不反向放电。风力发电机1输出的电能经过第一整流保护电路301、功率调节电路302、升降压电路303变成适合给蓄电池4充电的直流低压电接入充电开关电路304的输入端；类似的，太阳能电池组件2输出低压直流电经过第二整流保护电路305接入充电开关电路304的输入端；充电开关电路304的输出的电能通过充电电流检测电路306接入蓄电池4；所述蓄电池4的电能通过放电电流检测电路309、放电开关电路310输出到负载5；

所述微控器308通过电压检测电路307检测蓄电池4的电压，通过充电电流检测电路306检测充电电流，通过放电电流检测电路309检测放电电流；

所述微控器308可以根据使用的蓄电池4的型号设置其充电电压的上限、放电电压下限，编制充放电控制程序；通过与电压检测电路307所测得的蓄电池4的电压相比较，当蓄电池4电压大于充电电压上限，断开充电开关电路304以保证蓄电池4不过度充电；当蓄电池4的电压小于放电电压下限，断开放电开关电路310，确保蓄电池4不过度放电；通过检测蓄电池4的电压和充电电流的大小，判定蓄电池4的电量和所处充电控制阶段，通过控制充电开关电路304的闭合和断开的时间比来实现对蓄电池4的充电控制，使蓄电池4处于最佳的充电状态，延长蓄电池4的使用寿命；同时微控器308可以根据负载的实际情况设置最大放电电流，通过放电电流检测电路309检测放电电流，当放电电流超过设置的最大放电电流时，关断放电开关电路310，实现对负载的过载保护；

所述微控器308通过功率调节电路302对风力发电机1的输出功率进行调节，提高转换效率和解决小型系统功率匹配问题。

所述蓄电池4优选采用免维护铅酸电池。

所述微控器通过电压检测电路检测蓄电池电压，通过充电电流检测电路检测充电电流，通过放电电流检测电路检测放电电流；根据蓄电池的电压和充电电流控制充电开关电路和功率调节电路，实现对蓄电池的充电控制；根据蓄电池电压和放电电流控制放电开关电路实现对蓄电池的放电保护。

所述设备是选择风能和太阳能转化的电能，而一般情况下风能和太阳能在时间和地域上都有很大的互补性，有效地克服了采用单一太阳能或风能供电不稳定的缺点；特别适合为偏远地区的桥梁监测系统供电，对确保桥梁的监测系统的正常工作具有重要的意义，具有很高的推广价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1、一种桥梁监测系统的供电设备，其特征在于，包括太阳能电池组件、风力发电机、控制器和蓄电池，其中控制器包括第一整流保护电路、第二整流保护电路、功率调节电路、升降压电路、充电开关电路、电压检测电路、充电电流检测电路、放电电流检测电路、放电开关电路以及微控器，上述风力发电机依次连接第一整流保护电路、功率调节电路、升降压电路和充电开关电路，太阳能电池组件通过第二整流保护电路连接所述充电开关电路，充电开关电路通过充电电流检测电路连接蓄电池，蓄电池通过电压检测电路连接微控器，蓄电池通过依次连接的放电电流检测电路和放电开关电路连接负载，微控器连接充电电流检测电路、放电电流检测电路、充电开关电路和功率调节电路。

2、根据权利要求1所述的一种桥梁监测系统的供电设备，其特征在于，所述微控器为单片机。

3、根据权利要求1或2所述的桥梁监测系统的供电设备，其特征在于，所述蓄电池采用免维护铅酸电池。