CN214380101U - 一种供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种供电装置，所述供电装置包括太阳能电池、储能电容器、一次性电池及电源管理模块，所述电源管理模块与所述太阳能电池电连接，用于管理太阳能转换并输出的电能；所述储能电容器与所述电源管理模块电连接，用于存储太阳能转换成的电能；所述一次性电池与所述电源管理模块电连接，用于与储能电容器配合，以给用电装置供电。本发明具有能够提升传感器等用电装置的电能供给，从而可以提升所监测信息的响应及时性、延长用电装置无维护工作时间、降低用电装置的维护成本的优点。

Description

一种供电装置

技术领域

本发明涉及供电技术领域，特别涉及一种供电装置。

背景技术

目前在传感器等用电设备中，特别是无法进行市电供电的应用场合下，用电装置的供电普遍采用以下几种技术方案：

(1)自带一次性电池

由于电池容量的限制，为了达到电池寿命的尽可能延长，以降低传感器维护的频次和成本，这种通过一次性电池供电的传感器要尽可能的降低自身功耗，所以，这种传感器只能降低数据采集频率，采用长时间休眠和短时间采集相间隔的工作方式，来降低自身平均功耗。但是，这就会降低传感器对于所监测信息响应的及时性，对于一些及时响应的应用要求就无能为力；

另外，对于传感器元件的选择也有严苛要求：传感器元件本身必须是低功耗。而不是所有传感器都是低功耗的，所以，其应用范围进一步缩小，一些数据监测的应用场合就无法使用。

(2)多晶硅或者单晶硅太阳能电池板+可充电电池的组合

由于天气原因，这种供电方案无法保证传感器长年累月不间断的工作。并且，由于采用了可充电电池，整个供电系统的性能就不可避免的受到了可充电电池性能(充电循环次数、自放电大小、电池寿命等)的影响。

(3)弱光太阳能和超级电容的组合

该方案采用弱光太阳能电池板和超级电容的组合结合电源管理模块对传感器进行供电。该方案虽能够采集到环境光能量将其转换成电能，但是却无法确保传感器在夜间有足够电能供应其持续工作。

然而，上述三种供电方案均有其不足，因而如何延长用电装置无维护工作时间、降低用电装置的维护成本已成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种能够延长用电装置无维护工作时间、降低用电装置的维护成本的供电装置。

本发明提供一种供电装置，包括太阳能电池、储能电容器、一次性电池及电源管理模块，所述电源管理模块与所述太阳能电池电连接，用于用于管理太阳能转换并输出的电能；所述储能电容器与所述电源管理模块电连接，用于存储太阳能转换成的电能；所述一次性电池与所述电源管理模块电连接，用于与储能电容器配合，以给用电装置供电。

在一个实施例中，所述太阳能电池为非晶硅太阳能电池板。

在一个实施例中，所述一次性电池为锂亚硫酰氯电池。

在一个实施例中，所述电源管理模块包括充电保护单元、具备电源输出切换管理的控制器，所述充电保护单元与所述储能电容及所述控制器电连接，用于对储能电容器进行充电保护；所述控制器与储能电容器及一次性电池电连接，用于根据所述储能电容器所存储电能的多少，自动选择在所述一次性电池和所述储能电容器之间进行切换，为所述用电装置供电。

在一个实施例中，所述电源管理模块还包括电压调节单元，所述电压调节单元与所述一次性电池、所述储能电容器及所述控制器电连接，用于对所述一次性电池和所述储能电容器输出的电压进行调节。

在一个实施例中，所述电压调节单元包括晶体管，所述晶体管与所述一次性电池及所述控制器电连接，用于根据所述控制器的控制对所述一次性电池和所述储能电容器输出的电压进行调节。

在一个实施例中，所述电源管理模块还包括稳压电路，所述稳压电路与所述电压调节单元的信号输出端电连接。

在一个实施例中，所述稳压电路包括电解电容，所述电解电容与所述电压调节单元的信号输出端电连接。

本发明具有如下有益效果：采用在太阳能加储能电容器组合的方式和一次性电池之间相互配合切换的方式供电，两种电源互为补充，白天使用太阳能加储能电容器组合的方式供电，夜晚使用一次性电池供电，因而可大大延长产品的使用寿命，也可确保足够的电能供应，提高传感器等用电装置的电能供给，从而可以提升所监测信息的响应及时性、延长用电装置无维护工作时间、降低用电装置的维护成本。

附图说明

图1为本发明供电装置一种实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

请参阅图1，本发明提供一种供电装置，包括太阳能电池1、储能电容器2、一次性电池3及电源管理模块4，其中，所述太阳能电池1为太阳能电池板，所述太阳能电池板可以为多晶硅太阳能电池板、单晶硅太阳能电池板或非晶硅太阳能电池板等，在本实施例中，所述太阳能电池1为非晶硅太阳能电池板。由于非晶硅太阳能电池板弱光性能优异，使得其发电性能受到天气因素的影响度变很小，较好地避免了多晶硅太阳能电池板和单晶硅太阳能电池板那样发电性能严重依赖天气好坏的问题。

所述太阳能电池1与所述电源管理模块4电连接，用于将太阳能转换成电能。所述储能电容器2与所述电源管理模块4电连接，用于存储太阳能转换成的电能。所述储能电容器2充放电循环次数接近无限，远远大于通常使用的可充电电池的充放电循环次数，使得传感器的寿命大大延长。

所述一次性电池3与所述电源管理模块4电连接，用于与储能电容器2配合，以给用电装置供电。在本实施例中，所述用电装置为传感器。可以理解的是，所述一次性电池3是放电后不能再充电使其复原的电池。其中，一次电池可分为：锌锰电池、锌银电池、锂锰电池、锌空气电池等。在本实施例中，所述一次性电池3为锂亚硫酰氯电池。该电池不具备充电功能，但是却具备极低的自放电性能和大容量的特性，所以，其寿命可达10年以上。

所述电源管理模块4包括充电保护单元41、控制器42、电压调节单元43及稳压电路44。所述充电保护单元41与所述储能电容器2及所述控制器42电连接，用于对储能电容器2进行过充电保护。所述控制器42与储能电容器2及一次性电池3电连接，用于根据所述储能电容器2所存储电能的多少，自动选择在所述一次性电池3和所述储能电容器2之间进行切换，为所述用电装置供电。所述电压调节单元43与所述储能电容器2和所述一次性电池3及所述控制器电连接，用于对所述一次性电池3和所述储能电容器2的输出的电压进行调节。可以理解的是，所述电源管理模块4的结构在此不做具体限定。所述稳压电路44与所述电压调节单元43的信号输出端电连接。

在另一种实施例中，所述电压调节单元包括晶体管，所述晶体管与所述一次性电池3、所述储能电容器2及所述控制器42电连接，用于根据所述控制器42的控制对所述一次性电池3和所述储能电容器2输出的电压进行调节，其具有结构简单及成本低的优点。所述稳压电路44包括电解电容，所述电解电容与所述电压调节单元43的信号输出端电连接，因而可输出稳定的电压。

综上所述，本发明采用在太阳能电池1加储能电容器2的组合与一次性电池3之间相互配合切换的方式供电，两种电源互为补充，白天使用太阳能电池1加储能电容器2组合的方式供电，夜晚使用一次性电池3供电，因而可大大延长产品的使用寿命，也可确保足够的电能供应，提高传感器等用电装置的电能供给，从而可以提升所监测信息的响应及时性、延长用电装置无维护工作时间、降低用电装置的维护成本。

以上对本发明所提供的供电装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内，不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种供电装置，其特征在于，包括太阳能电池、储能电容器、一次性电池及电源管理模块，所述电源管理模块与所述太阳能电池电连接，用于管理太阳能转换并输出的电能；所述储能电容器与所述电源管理模块电连接，用于存储太阳能转换成的电能；所述一次性电池与所述电源管理模块电连接，用于与储能电容器配合，以给用电装置供电。

2.如权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述太阳能电池为非晶硅太阳能电池板。

3.如权利要求1或2所述的供电装置，其特征在于，所述一次性电池为锂亚硫酰氯电池。

4.如权利要求1或2所述的供电装置，其特征在于，所述电源管理模块包括充电保护单元及控制器，所述充电保护单元与所述储能电容及所述控制器电连接，用于对储能电容器进行充电保护；所述控制器与储能电容器及一次性电池电连接，用于根据所述储能电容器所存储电能的多少，自动选择在所述一次性电池和所述储能电容器之间进行切换，为所述用电装置供电。

5.如权利要求4所述的供电装置，其特征在于，所述电源管理模块还包括电压调节单元，所述电压调节单元与所述一次性电池、所述储能电容器及所述控制器电连接，用于对所述一次性电池和所述储能电容器输出的电压进行调节。

6.如权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述电压调节单元包括晶体管，所述晶体管与所述一次性电池及所述控制器电连接，用于根据所述控制器的控制对所述一次性电池和所述储能电容器输出的电压进行调节。

7.如权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述电源管理模块还包括稳压电路，所述稳压电路与所述电压调节单元的信号输出端电连接。

8.如权利要求7所述的供电装置，其特征在于，所述稳压电路包括电解电容，所述电解电容与所述电压调节单元的信号输出端电连接。

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