CN212210593U - 一种路灯系统集中控制器的供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种路灯系统集中控制器的供电装置，包括稳压电源转换单元、电池单元、充电管理单元、用于将交流市电转化为直流电的AC‑DC转换器。本实用新型通过加入锂电池作为集中控制器的后备电源，并加入相应的充放电管理系统，当集中控制器无法由市电供电时就直接由锂电池供电，以保证集中控制器在市电断电时也能正常运行，从而有效提高路灯系统集中控制器的稳定性和可靠性。

Description

一种路灯系统集中控制器的供电装置

技术领域

本实用新型涉及供电控制技术领域，具体涉及一种路灯系统集中控制器的供电装置。

背景技术

路灯系统集中控制器主要起控制一条路上的路灯和该路段中安装的5G设备的功能，其供电方式多单独采用市电交流220V供电方式。采用现有的供电方式，当市电线路出现故障或路灯电缆被破坏时，由于集中控制器失去供电，致使控制台无法第一时间获知路灯的供电情况，从而导致出现一些控制功能上的漏洞，同时由于集中控制器失去供电，其内部的时钟也会停走或复位，导致引起路灯控制系统的故障。

实用新型内容

本实用新型提供一种路灯系统集中控制器的供电装置，以解决当集中控制器断开市电时容易导致路灯控制系统出现故障的技术问题，能够提高路灯系统集中控制器的稳定性和可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种路灯系统集中控制器的供电装置，包括稳压电源转换单元、电池单元、充电管理单元、用于将交流市电转化为直流电的AC-DC转换器；

所述稳压电源转换单元包括第一隔直二极管、直流稳压电源芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容；

所述电池单元包括锂电池、第二隔直二极管；

所述充电管理单元包括锂电池充电管理芯片、发光二极管、第五电容、第一电阻、第二电阻；

所述第一电阻的一端、所述第一隔直二极管的正极均与所述AC-DC转换器的电源输出端连接；所述第二隔直二极管的负极、所述第一电容的一端、所述第二电容的一端、所述直流稳压电源芯片的输入端均与所述第一隔直二极管的负极连接；所述第三电容的一端、所述第四电容的一端、所述路灯系统集中控制器的电源输入端均与所述直流稳压电源芯片的输出端连接；

所述第一电阻的另一端与所述发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极与所述锂电池充电管理芯片的第一端连接；所述第二隔直二极管的正极、所述锂电池的正极与所述锂电池充电管理芯片的第三端连接；所述AC-DC转换器的电源输出端、所述第五电容的一端与所述锂电池充电管理芯片的第四端连接，所述锂电池充电管理芯片的第五端与所述第二电阻的一端连接；

所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第五电容的另一端、所述直流稳压电源芯片的接地端、所述锂电池充电管理芯片的第二端、所述锂电池的负极、所述AC-DC转换器的接地端、所述第二电阻的另一端共接地。

作为优选方案，还包括第一采样电阻和第二采样电阻；

所述第一采样电阻的一端与所述AC-DC转换器的电源输出端连接；所述第二采样电阻的一端、所述路灯系统集中控制器的电源采样端与所述第一采样电阻的另一端连接；所述第二采样电阻的另一端接地。

作为优选方案，还包括第三采样电阻和第四采样电阻；

所述第三采样电阻的一端与所述锂电池充电管理芯片的第三端连接；所述第四采样电阻的一端、所述路灯系统集中控制器的电池采样端与所述第三采样电阻的另一端连接；所述第四采样电阻的另一端接地。

作为优选方案，所述直流稳压电源芯片为HT7833三端稳压芯片。

作为优选方案，所述锂电池充电管理芯片为CH4054芯片。

作为优选方案，所述第一隔直二极管、所述第二隔直二极管均采用1N5819二极管。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种路灯系统集中控制器的供电装置，包括稳压电源转换单元、电池单元、充电管理单元、用于将交流市电转化为直流电的AC-DC转换器。本实用新型通过加入锂电池作为集中控制器的后备电源，并加入相应的充放电管理系统，当集中控制器无法由市电供电时就直接由锂电池供电，以保证集中控制器在市电断电时也能正常运行，从而有效提高路灯系统集中控制器的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的路灯系统集中控制器的供电装置的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，本实用新型实施例提供了一种路灯系统集中控制器的供电装置，包括稳压电源转换单元、电池单元、充电管理单元、用于将交流市电转化为直流电的AC-DC转换器U5；

所述稳压电源转换单元包括第一隔直二极管D9、直流稳压电源芯片U9、第一电容C13、第二电容C8、第三电容C9、第四电容C10；

所述电池单元包括锂电池、第二隔直二极管D2；

所述充电管理单元包括锂电池充电管理芯片U8、发光二极管D1、第五电容C14、第一电阻R26、第二电阻R27；

所述第一电阻R26的一端、所述第一隔直二极管D9的正极均与所述AC-DC转换器U5的电源输出端连接；所述第二隔直二极管D2的负极、所述第一电容C13的一端、所述第二电容C8的一端、所述直流稳压电源芯片U9的输入端均与所述第一隔直二极管D9的负极连接；所述第三电容C9的一端、所述第四电容C10的一端、所述路灯系统集中控制器的电源输入端均与所述直流稳压电源芯片U9的输出端连接；

所述第一电阻R26的另一端与所述发光二极管D1的正极连接，所述发光二极管D1的负极与所述锂电池充电管理芯片U8的第一端连接；所述第二隔直二极管D2的正极、所述锂电池的正极与所述锂电池充电管理芯片U8的第三端连接；所述AC-DC转换器U5的电源输出端、所述第五电容C14的一端与所述锂电池充电管理芯片U8的第四端连接，所述锂电池充电管理芯片U8的第五端与所述第二电阻R27的一端连接；

所述第一电容C13的另一端、所述第二电容C8的另一端、所述第三电容C9的另一端、所述第四电容C10的另一端、所述第五电容C14的另一端、所述直流稳压电源芯片U9的接地端、所述锂电池充电管理芯片U8的第二端、所述锂电池的负极、所述AC-DC转换器U5的接地端、所述第二电阻R27的另一端共接地。

作为优选方案，还包括第一采样电阻R36和第二采样电阻R37；

所述第一采样电阻R36的一端与所述AC-DC转换器U5的电源输出端连接；所述第二采样电阻R37的一端、所述路灯系统集中控制器的电源采样端与所述第一采样电阻R36的另一端连接；所述第二采样电阻R37的另一端接地。

作为优选方案，还包括第三采样电阻R31和第四采样电阻R32；

所述第三采样电阻R31的一端与所述锂电池充电管理芯片U8的第三端连接；所述第四采样电阻R32的一端、所述路灯系统集中控制器的电池采样端与所述第三采样电阻R31的另一端连接；所述第四采样电阻R32的另一端接地。

作为优选方案，所述直流稳压电源芯片U9为HT7833三端稳压芯片。

作为优选方案，所述锂电池充电管理芯片U8为CH4054芯片。

作为优选方案，所述第一隔直二极管D9、所述第二隔直二极管D2均采用1N5819二极管。

相比于现有技术，本实用新型通过加入一节锂电池作为中控器的后备电源，并加入相应的充放电管理系统，当集中控制器无法由市电供电时就直接由锂电池供电，通过集中控制器的主控IC作一些省电的操作，以保证在锂电池可以供电24小时以上，保证集中控制器正常运行，以使控制台可以第一时间获得智慧路灯系统及5G设备的最新信息，以作出相应的处理，路灯系统还可以在电缆被破坏或故障时第一时间向服务台报警。

基于上述方案，为便于更好的理解本实用新型提供的路灯系统集中控制器的供电装置，以下进行详细说明：

通过U5(AC-DC转换器)将220V交流电转成5V直流电输出，得到电压+5VA，+5VA经过隔直二极管D9生成+5V电源，+5V电源再经过U9(直流稳压电源芯片)生成3.3V低压电源作为集中控制器的主要供电，并以较低电压作为电源，以降低集中控制器的整体功耗，另外锂电池BT也经过隔直二极管D2向+5V电源供电，平时有220V交流输入时，由于+5VA的电压大于锂电池BT的电压，所以+5V电源是由+5VA供给，同时由于有D2的存在，+5VA不会对锂电池充电，防止锂电池发生过充的情况，当220V交流出现故障时，+5VA消失，改由BT经D2向+5V供电。

图中U8为锂电池充电管理IC，由+5VA供电，在正常交流供电状态对锂电池充电，并在锂电池充满电时停止充电，达到保护锂电池的目的，其4脚和2脚分别接入+5VA和GND，以获得充电的供电，其1脚接指示灯D1指示当前的充电状态，当在充电状态时D1着灯，当充满电时D1灭，3脚向锂电池提供充电电流，并检测其电压，5脚接入电阻R27，用于调整充电电流，以使锂电池处于最佳充电状态。

图中R36和R37是向+5VA采样，连接集中控制器的CPU(U4)，当220V交流正常时，CPU采样到高电平，当有故障时，CPU采样到低电平，如此CPU每秒去读取其采样输出电平，当220V交流出现故障时，集中控制器的CPU能快速获得该情况，并立即通过无线传输向服务台发送信息。当CPU检测到由锂电池供电时，会进入省电模式，停止一些不必要的功能，以保证锂电池可以供电更长时间。

另外R31和R32是向锂电池BT采样，连接集中控制器的CPU的ADC引脚，并每秒读取锂电池电压值，当锂电池电压出现异常时，集中控制器也会通过无线传输向服务台发送信息，并在服务台发出获取供电状态需求时发送实时的供电信息。

另外锂电池内部还自带充放电保护板，通过保护板内的MOS管来开关锂电池与外部电路，当锂电池放电至电压低于2.8V时会停止锂电池对外放电，当锂电池充电电压高于4.3V时会停止外部对锂电池充电，达到保护锂电池的目的。

以上所述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，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种路灯系统集中控制器的供电装置，其特征在于，包括稳压电源转换单元、电池单元、充电管理单元、用于将交流市电转化为直流电的AC-DC转换器；

所述稳压电源转换单元包括第一隔直二极管、直流稳压电源芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容；

所述电池单元包括锂电池、第二隔直二极管；

所述充电管理单元包括锂电池充电管理芯片、发光二极管、第五电容、第一电阻、第二电阻；

所述第一电阻的一端、所述第一隔直二极管的正极均与所述AC-DC转换器的电源输出端连接；所述第二隔直二极管的负极、所述第一电容的一端、所述第二电容的一端、所述直流稳压电源芯片的输入端均与所述第一隔直二极管的负极连接；所述第三电容的一端、所述第四电容的一端、所述路灯系统集中控制器的电源输入端均与所述直流稳压电源芯片的输出端连接；

所述第一电阻的另一端与所述发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极与所述锂电池充电管理芯片的第一端连接；所述第二隔直二极管的正极、所述锂电池的正极与所述锂电池充电管理芯片的第三端连接；所述AC-DC转换器的电源输出端、所述第五电容的一端与所述锂电池充电管理芯片的第四端连接，所述锂电池充电管理芯片的第五端与所述第二电阻的一端连接；

所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第五电容的另一端、所述直流稳压电源芯片的接地端、所述锂电池充电管理芯片的第二端、所述锂电池的负极、所述AC-DC转换器的接地端、所述第二电阻的另一端共接地。

2.根据权利要求1所述的路灯系统集中控制器的供电装置，其特征在于，还包括第一采样电阻和第二采样电阻；

所述第一采样电阻的一端与所述AC-DC转换器的电源输出端连接；所述第二采样电阻的一端、所述路灯系统集中控制器的电源采样端与所述第一采样电阻的另一端连接；所述第二采样电阻的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的路灯系统集中控制器的供电装置，其特征在于，还包括第三采样电阻和第四采样电阻；

所述第三采样电阻的一端与所述锂电池充电管理芯片的第三端连接；所述第四采样电阻的一端、所述路灯系统集中控制器的电池采样端与所述第三采样电阻的另一端连接；所述第四采样电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1-3任一项所述的路灯系统集中控制器的供电装置，其特征在于，所述直流稳压电源芯片为HT7833三端稳压芯片。

5.根据权利要求4所述的路灯系统集中控制器的供电装置，其特征在于，所述锂电池充电管理芯片为CH4054芯片。

6.根据权利要求5所述的路灯系统集中控制器的供电装置，其特征在于，所述第一隔直二极管、所述第二隔直二极管均采用1N5819二极管。

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