CN218630600U - 一种储能系统稳压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能系统稳压电路，涉及储能技术领域，包括稳压调节模块，用于进行稳压调节处理并通过电位调节电路调节输出的最低电能；储能模块，用于储能；超级电容模块，用于通过超级电容电路进行充放电；放电控制模块，用于检测电源模块的供电状态并进行放电控制；充电控制模块，用于电压采样并通过满电比较电路进行充电控制。本实用新型储能系统稳压电路对输入的电源进行稳压可调处理，采用电位调节电路调节稳压集成电路输出的最低电能，充电控制模块检测超级电容模块的电量情况并控制超级电容模块的充电，放电控制模块检测电源模块的供电状态并控制超级电容模块的放电工作，再通过稳压调节模块为储能模块提供所需的稳压。

Description

一种储能系统稳压电路

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体是一种储能系统稳压电路。

背景技术

在科技日新月异的今天，便携式电子设备，如手机、蓝牙耳机等的广泛应用，为了提高便携式电子设备的续航能力，其对电池的要求也越来越高，现有的储能系统大多通过市电压供电并采用专门的充电芯片满足电子设备电池的电能需求，充电功能较为单一，在市电压断电后无法继续供电，并且虽然同样可为电子设备的电池提供较为稳定的电能，但是由于不同的电子设备的电池所需的电能不同，不适配的电源容易导致电子设备电池的损坏，可适用性较低，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种储能系统稳压电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种储能系统稳压电路，该储能系统稳压电路包括：电源模块，稳压调节模块，储能模块，超级电容模块，放电控制模块，充电控制模块；

所述电源模块，用于将市压提供的交流电进行降压、整流和滤波处理并输出直流电；

所述稳压调节模块，与所述电源模块连接，用于通过稳压集成电路对输入的直流电进行稳压处理和输出调节处理，用于通过电位调节电路调节稳压集成电路输出的最低电能；

所述储能模块，与所述稳压调节模块连接，用于接收所述稳压调节模块输出的电能并通过储能电路进行存储；

所述超级电容模块，与所述稳压调节模块连接，用于通过超级电容电路对所述稳压调节模块输出的电能进行存储，用于通过超级电容电路为所述稳压调节模块提供输入电能；

所述放电控制模块，与所述超级电容模块、电源模块和充电控制模块连接，用于通过隔离检测电路检测所述电源模块的供电状态并通过三极管控制电路输出第一控制信号并控制超级电容模块的放电工作和充电控制模块的工作状态；

所述充电控制模块，与所述超级电容模块连接，用于对所述超级电容电路进行电压采样，用于将采样的信号通过满电比较电路进行满电判断并输出第二控制信号，用于通过第二控制信号控制超级电容模块的充电工作，用于接收所述第一控制信号并控制第二控制信号的传输状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型储能系统稳压电路由稳压调节模块对输入的电源进行稳压处理且输出的稳压可调，满足不同电子设备电池的电能需求，并且稳压调节模块还采用电位调节电路调节稳压集成电路输出的最低电能，进一步提高稳压电路的适用范围，由储能装置进行储能，并由充电控制模块检测超级电容模块的电量情况并控制超级电容模块的充电工作，由放电控制模块检测电源模块的供电状态，并在断电时控制超级电容模块的放电工作，并通过稳压调节模块为储能模块提供所需的稳压，电路的续航能力较高，并且储能系统稳压电路的电路结构简单且成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实例提供的一种储能系统稳压电路的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种储能系统稳压电路的电路图。

图3为本实用新型实例提供的放电控制模块的连接电路图。

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做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。

实施例1，请参阅图1，一种储能系统稳压电路包括：电源模块1，稳压调节模块2，储能模块3，超级电容模块4，放电控制模块5，充电控制模块6；

具体地，所述电源模块1，用于将市压提供的交流电进行降压、整流和滤波处理并输出直流电；

稳压调节模块2，与所述电源模块1连接，用于通过稳压集成电路对输入的直流电进行稳压处理和输出调节处理，用于通过电位调节电路调节稳压集成电路输出的最低电能；

储能模块3，与所述稳压调节模块2连接，用于接收所述稳压调节模块2输出的电能并通过储能电路进行存储；

超级电容模块4，与所述稳压调节模块2连接，用于通过超级电容电路对所述稳压调节模块2输出的电能进行存储，用于通过超级电容电路为所述稳压调节模块2提供输入电能；

放电控制模块5，与所述超级电容模块4、电源模块1和充电控制模块6连接，用于通过隔离检测电路检测所述电源模块1的供电状态并通过三极管控制电路输出第一控制信号并控制超级电容模块4的放电工作和充电控制模块6的工作状态；

充电控制模块6，与所述超级电容模块4连接，用于对所述超级电容电路进行电压采样，用于将采样的信号通过满电比较电路进行满电判断并输出第二控制信号，用于通过第二控制信号控制超级电容模块4的充电工作，用于接收所述第一控制信号并控制第二控制信号的传输状态。

在具体实施例中，上述电源模块1可采用市电供电，并由降压电路和整流滤波电路进行降压、整流和滤波处理；上述稳压调节模块2可采用稳压集成电路和电位调节电路，由稳压集成电路对输入的直流电进行稳压处理和输出调节处理，电位调节电路可调节稳压集成电路输出的最低电能，实现以零电压起始的稳压调节；上述储能模块3可采用储能电路对输入的电能进行存储；上述超级电容模块4可采用超级电容电路进行储能和放电控制；上述放电控制模块5可采用隔离检测电路和三极管控制电路，由隔离检测电路检测电源模块1的工作状态并控制三极管电路的工作，通过三极管电路控制超级电容模块4的放电和充电控制模块6的停止充电，上述充电控制模块6可采用电压采样电路和满电比较电路，通过电压采样电路对超级电容模块4的电压进行采样，并由满电比较电路进行满电判断以便控制超级电容模块4的充电工作。

实施例2，在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，所述电源模块1包括交流源、第一变压器W1、第一整流器T1和第一电容C1；所述稳压调节模块2包括第一稳压器U1、第五二极管D5、第二电位器RP2、第三电阻R3、第四电阻R4、第三电容C3和第六二极管D6；

具体地，所述交流源与所述第一变压器W1的原边绕组连接，第一比较器A1的副边绕组的第一端和第二端分别连接第一整流器T1的第一端和第三端，第一整流器T1的第二端连接第一电容C1的一端、第一稳压器U1的第三端和第五二极管D5的阴极，第一整流器T1的第三端连接第一电容C1的另一端，第一稳压管的第一端连接第二电位器RP2的第一端、第三电容C3的一端和第六二极管D6的阳极并通过第四电阻R4连接第三电阻R3的一端，第一稳压管的第二端连接第五二极管D5的阳极、第三电阻R3的另一端、第六二极管D6的阴极、所述超级电容模块4和储能模块3，第二电位器RP2的第二端和滑片端连接第三电容C3的另一端。

在具体实施例中，上述第一稳压器U1可选用LM317三端可调稳压器；上述第二电位器RP2用于调节第一稳压器U1输出的电压。

进一步地，所述稳压调节模块2还包括第一电阻R1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第二电阻R2、第一电位器RP1；

具体地，所述第一电阻R1的一端连接第二电容C2的一端和所述第一稳压器U1的第三端，第一电阻R1的另一端、第二电容C2的另一端、第三二极管D3的阳极和第一二极管D1的阳极均接地，第三二极管D3的阴极连接第四二极管D4的阳极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接所述第一整流器T1的第四端并通过第二电阻R2连接第一电位器RP1的一端和滑片端，第四二极管D4的阴极连接第一电位器RP1的另一端和所述第二电位器RP2的第二端。

在具体实施例中，上述第一二极管D1和第二二极管D2为第一稳压器U1的第一端提供负压值；上述第一电位、第三电阻R3和第四电阻R4用于对提供的负压值进行分压调节处理，以便实现第一稳压器U1的零电压输出。

进一步地，所述储能模块3包括储能装置和第四电容C4；所述超级电容模块4包括第一功率管Q1、第二功率管Q2、第十六电阻R16、超级电容装置；

具体地，所述储能装置的第一端连接第二功率管Q2的漏极、第四电容C4的一端和所述第一稳压器U1的第二端，第二功率管Q2的源极连接超级电容装置的第一端、第一功率管Q1的源极和第十六电阻R16的一端，第十六电阻R16的另一端连接第一功率管Q1的栅极和所述放电控制模块5，第一功率管Q1的漏极连接所述第一整流器T1的第二端，第四电容C4的另一端、超级电容装置的第二端和储能装置的第二端均与地连接，第二功率管Q2的栅极连接所述充电控制模块6和放电控制模块5。

在具体实施例中，上述储能装置可选用，但并不限于锂电池、蓄电池等储能装置；上述第一功率管Q1可选用P沟道增强型MOS管，第二功率管Q2可选用N沟道增强型MOS管，其中第一功率管Q1作为放电管使用，第二功率管Q2作为充电管使用。

进一步地，所述充电控制模块6包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一运放OP1、第二运放OP2、满电阈值、第一比较器A1、第九电阻R9、第十电阻R10、第一电源VCC1；

具体地，所述第五电阻R5的一端和第六电阻R6的一端分别连接所述超级电容装置的第一端和第二端，第五电阻R5的另一端连接第一运放OP1的同相端并通过第七电阻R7连接地端，第六电阻R6的另一端连接第一运放OP1的反相端并通过第八电阻R8连接第一运放OP1的输出端和第二运放OP2的同相端，第二运放OP2的反相端连接第二运放OP2的输出端和第一比较器A1的反相端，第一比较器A1的反相端连接满电阈值，第一比较器A1的输出端连接第十电阻R10的第一端并通过第九电阻R9连接第一电源VCC1，第十电阻R10的第二端连接所述放电控制模块5和第二功率管Q2的栅极。

在具体实施例中，上述第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一运放OP1和第八电阻R8组成电压采样电路，用于检测超级电容装置的电压，其中第一运放OP1可选用OP07运算放大器；上述第二运放OP2可选用OP07运输放大器组成电压跟随电路；上述第一比较器A1可选用LM393比较器，配合满电阈值进行，满屏判断。

进一步地，所述放电控制模块5包括第十一电阻R11、第二电源VCC2、第一光耦U2、第七二极管D7、第八二极管D8、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一开关管VT1、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第二开关管VT2；

具体地，所述第十一电阻R11的一端和第一光耦U2的第二端分别连接所述第一变压器W1的原边绕组的第一端和第二端，第十一电阻R11的另一端连接第一光耦U2的第一端，第一光耦U2的第三端连接第二电源VCC2，第一光耦U2的第四端连接第七二极管D7的阳极，第七二极管D7的阴极连接第八二极管D8的阴极并通过第十二电阻R12连接第十三电阻R13的一端、第一开关管VT1的基极和第二开关管VT2的基极，第八二极管D8的阳极、第十三电阻R13的另一端和第二开关管VT2的集电极均接地，第二开关管VT2的发射极通过第十五电阻R15连接所述第十电阻R10的第二端，第一开关管VT1的发射极通过第十四电阻R14连接所述第一功率管Q1的栅极，第一开关管VT1的集电极连接地端。

在具体实施例中，上述第一光耦U2可选用PC817光电耦合器进行信号隔离传输；上述第七二极管D7和第八二极管D8用于整流处理；上述第二开关管VT2和第一开关管VT1均可选用PNP型三极管，其中第一开关管VT1用于控制第一功率管Q1的导通，第二开关管VT2用于控制第二功率管Q2的断开。

本实用新型一种储能系统稳压电路，由第一变压器W1、第一整流器T1和第一电容C1对交流源输入的交流电进行降压、整流和滤波处理，输出的直流电通过第一稳压器U1进行稳压处理，输出的稳压可通过第二电位器RP2进行调节，并通过第一二极管D1和第二二极管D2提供负压值，并由第一电位器RP1、第三二极管D3、第四二极管D4进行分压调节，以便控制输入第一稳压器U1的第一端的电压，实现第一稳压器U1的输出电压可由零电压开始调节，为不同的储能装置提供不同的供电稳压，第一稳压器U1输出的电压为储能装置供电，还通过第二功率管Q2为超级电容装置供电，由第一运放OP1对超级电容装置的电压进行采样，由第二运放OP2传输给第一比较器A1进行满电比较，当满电时，第一比较器A1将输出低电平，第二功率管Q2将截止，如果交流源断电，第一开关管VT1和第二开关管VT2的基极将被拉低而导通，使得第一功率管Q1导通，第二功率管Q2截止，超级电容装置为第一稳压器U1的第三端提供输入电能，维持电能的正常供应并为储能装置提供所需电能。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种储能系统稳压电路，其特征在于，

该储能系统稳压电路包括：电源模块，稳压调节模块，储能模块，超级电容模块，放电控制模块，充电控制模块；

所述电源模块，用于将市压提供的交流电进行降压、整流和滤波处理并输出直流电；

所述稳压调节模块，与所述电源模块连接，用于通过稳压集成电路对输入的直流电进行稳压处理和输出调节处理，用于通过电位调节电路调节稳压集成电路输出的最低电能；

所述储能模块，与所述稳压调节模块连接，用于接收所述稳压调节模块输出的电能并通过储能电路进行存储；

所述超级电容模块，与所述稳压调节模块连接，用于通过超级电容电路对所述稳压调节模块输出的电能进行存储，用于通过超级电容电路为所述稳压调节模块提供输入电能；

所述放电控制模块，与所述超级电容模块、电源模块和充电控制模块连接，用于通过隔离检测电路检测所述电源模块的供电状态并通过三极管控制电路输出第一控制信号并控制超级电容模块的放电工作和充电控制模块的工作状态；

所述充电控制模块，与所述超级电容模块连接，用于对所述超级电容电路进行电压采样，用于将采样的信号通过满电比较电路进行满电判断并输出第二控制信号，用于通过第二控制信号控制超级电容模块的充电工作，用于接收所述第一控制信号并控制第二控制信号的传输状态。

2.根据权利要求1所述的一种储能系统稳压电路，其特征在于，所述电源模块包括交流源、第一变压器、第一整流器和第一电容；所述稳压调节模块包括第一稳压器、第五二极管、第二电位器、第三电阻、第四电阻、第三电容和第六二极管；

所述交流源与所述第一变压器的原边绕组连接，第一比较器的副边绕组的第一端和第二端分别连接第一整流器的第一端和第三端，第一整流器的第二端连接第一电容的一端、第一稳压器的第三端和第五二极管的阴极，第一整流器的第三端连接第一电容的另一端，第一稳压管的第一端连接第二电位器的第一端、第三电容的一端和第六二极管的阳极并通过第四电阻连接第三电阻的一端，第一稳压管的第二端连接第五二极管的阳极、第三电阻的另一端、第六二极管的阴极、所述超级电容模块和储能模块，第二电位器的第二端和滑片端连接第三电容的另一端。

3.根据权利要求2所述的一种储能系统稳压电路，其特征在于，所述稳压调节模块还包括第一电阻、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第二电阻、第一电位器；

所述第一电阻的一端连接第二电容的一端和所述第一稳压器的第三端，第一电阻的另一端、第二电容的另一端、第三二极管的阳极和第一二极管的阳极均接地，第三二极管的阴极连接第四二极管的阳极，第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极连接所述第一整流器的第四端并通过第二电阻连接第一电位器的一端和滑片端，第四二极管的阴极连接第一电位器的另一端和所述第二电位器的第二端。

4.根据权利要求2所述的一种储能系统稳压电路，其特征在于，所述储能模块包括储能装置和第四电容；所述超级电容模块包括第一功率管、第二功率管、第十六电阻、超级电容装置；

所述储能装置的第一端连接第二功率管的漏极、第四电容的一端和所述第一稳压器的第二端，第二功率管的源极连接超级电容装置的第一端、第一功率管的源极和第十六电阻的一端，第十六电阻的另一端连接第一功率管的栅极和所述放电控制模块，第一功率管的漏极连接所述第一整流器的第二端，第四电容的另一端、超级电容装置的第二端和储能装置的第二端均与地连接，第二功率管的栅极连接所述充电控制模块和放电控制模块。

5.根据权利要求4所述的一种储能系统稳压电路，其特征在于，所述充电控制模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一运放、第二运放、满电阈值、第一比较器、第九电阻、第十电阻、第一电源；

所述第五电阻的一端和第六电阻的一端分别连接所述超级电容装置的第一端和第二端，第五电阻的另一端连接第一运放的同相端并通过第七电阻连接地端，第六电阻的另一端连接第一运放的反相端并通过第八电阻连接第一运放的输出端和第二运放的同相端，第二运放的反相端连接第二运放的输出端和第一比较器的反相端，第一比较器的反相端连接满电阈值，第一比较器的输出端连接第十电阻的第一端并通过第九电阻连接第一电源，第十电阻的第二端连接所述放电控制模块和第二功率管的栅极。

6.根据权利要求5所述的一种储能系统稳压电路，其特征在于，所述放电控制模块包括第十一电阻、第二电源、第一光耦、第七二极管、第八二极管、第十二电阻、第十三电阻、第一开关管、第十四电阻、第十五电阻、第二开关管；

所述第十一电阻的一端和第一光耦的第二端分别连接所述第一变压器的原边绕组的第一端和第二端，第十一电阻的另一端连接第一光耦的第一端，第一光耦的第三端连接第二电源，第一光耦的第四端连接第七二极管的阳极，第七二极管的阴极连接第八二极管的阴极并通过第十二电阻连接第十三电阻的一端、第一开关管的基极和第二开关管的基极，第八二极管的阳极、第十三电阻的另一端和第二开关管的集电极均接地，第二开关管的发射极通过第十五电阻连接所述第十电阻的第二端，第一开关管的发射极通过第十四电阻连接所述第一功率管的栅极，第一开关管的集电极连接地端。

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