CN219999082U - 遥测终端电源供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能技术领域，提出了遥测终端电源供电系统，包括保护电路和稳压电路，电阻R8的第一端连接光伏板的输出端，电阻R8的第二端连接第一电压检测单元Q6的输入端，第一电压检测单元Q6的输入端通过电阻R24接地，第一电压检测单元Q6的输出端连接开关管Q8的控制端，开关管Q8的第一端连接光伏板的输出端，开关管Q8的第二端接地，开关管Q8的第一端通过电阻R23接地，开关管Q8的第一端连接开关管Q9的控制端，开关管Q9的第一端连接电阻R24的第一端，开关管Q9的第二端接地。通过上述技术方案，解决了现有技术中太阳能供电系统输出电压不稳定时，容易导致稳压电路无法正常工作，或对稳压电路造成损坏的问题。

Description

遥测终端电源供电系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，具体的，涉及遥测终端电源供电系统。

背景技术

太阳能供电系统是现今研究最为广泛的节能供电系统。太阳能是一种可再生能源，且环保、无污染。太阳能供电系统将太阳能转为电能，然后通过稳压电路将太阳能输出的电能变为合适的电压为系统供电或存入储能单元，但太阳能对天气的依赖性较强，当在阴雨天气或晚上时，会导致太阳能输出的电压过低，无法满足稳压电路的供电需求，导致稳压电路无法正常工作，甚至会对稳压电路造成损坏。

实用新型内容

本实用新型提出遥测终端电源供电系统，解决了现有技术中太阳能供电系统输出电压不稳定时，容易导致稳压电路无法正常工作，或对稳压电路造成损坏的问题。

本实用新型的技术方案如下：

遥测终端电源供电系统，包括光伏板，所述光伏板用于输出电能，还包括保护电路和稳压电路，所述稳压电路的输入端连接所述光伏板的输出端，所述稳压电路的输出端用于输出稳定电压，所述稳压电路的使能端连接所述保护电路的输出端，

所述保护电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R24、第一电压检测单元Q6、开关管Q8、电阻R23和开关管Q9，

所述电阻R8的第一端连接所述光伏板的输出端，所述电阻R8的第二端连接所述第一电压检测单元Q6的输入端，所述第一电压检测单元Q6的输入端通过所述电阻R9连接所述电阻R24的第一端，所述电阻R24的第二端接地，所述第一电压检测单元Q6的输出端连接所述稳压电路的使能端，所述第一电压检测单元Q6的输出端连接所述开关管Q8的控制端，所述开关管Q8的第一端连接所述光伏板的输出端，所述开关管Q8的第二端接地，所述开关管Q8的第一端通过所述电阻R23接地，所述开关管Q8的第一端连接所述开关管Q9的控制端，所述开关管Q9的第一端连接所述电阻R24的第一端，所述开关管Q9的第二端接地。

进一步，本实用新型中所述稳压电路包括稳压器U7、电阻R13、电阻R18和蓄能器P8，所述稳压器U7的输入端连接所述光伏板的输出端，所述稳压器U7的使能端连接所述电压检测单元Q6的输出端，所述稳压器U7的输出端通过所述电阻R18接地，所述稳压器U7的输出端连接所述电阻R13的第一端，所述电阻R13的第二端连接所述蓄能器P8的第一端，所述蓄能器P8的第二端接地，所述电阻R13的第二端作为所述稳压电路的输出端。

进一步，本实用新型中所述稳压电路还包括二极管D7，所述二极管D7的阳极连接所述电阻R13的第二端，所述二极管D7的阴极作为所述稳压电路的输出端。

进一步，本实用新型中还包括备用供电电路，所述备用供电电路包括开关管U1、第二电压检测单元Q1、电阻R38和蓄电池P1，所述第二电压检测单元Q1的输入端通过所述电阻R38连接所述电阻R13的第二端，所述第二电压检测单元Q1输出端连接所述开关管U1的控制端，所述开关管U1的第一端连接所述二极管D7的阴极，所述开关管U1的第二端连接所述蓄电池P1的第一端，所述蓄电池P1的第二端接地。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中，光伏板用于将太阳能转为电能输出，稳压电路设有使能端，稳压电路的使能端为高电平时，稳压电路工作，低电平时，稳压电路不工作。当光伏板输出的电压幅值大于设定值时，保护电路输出高电平至稳压电路的使能端，稳压电路工作，稳压电路输出相应稳定电压为用电系统供电，当光伏板输出电压低于设定值时，保护电路输出低电平至稳压电路的使能端，稳压电路停止工作，从而起到保护稳压电路的作用。

具体的，保护电路的工作原理为：上电瞬间，第一电压检测单元Q6输出低电平，当光伏板输出的电压大于设定值时，电阻R23上产生电压，开关管Q9导通，电阻R9和电阻R8构成分压电路，第一电压检测单元Q6输入端电压高于设定阈值，第一电压检测单元Q6输出高电平信号，稳压电路的使能端为高电平，因此，稳压电路开始工作。当光伏板输出的电压低于设定值时，第一电压检测单元Q6输入端电压低于设定阈值，第一电压检测单元Q6输出低电平信号，稳压电路的使能端变为低电平，稳压电路停止工作，且开关管Q8截止，开关管Q9导通，电阻R24被短路，直至光伏板输出的电压大于设定值(即第一电压检测单元Q6输入端电压高于设定阈值)时，第一电压检测单元Q6再次输出高电平。

本实用新型中的保护电路无需设置额外参考电源，通过合理设定第一电压检测单元Q6的输入端的阈值电压，控制第一电压检测单元Q6输出高电平或低电平，从而对稳压电路起到保护的作用，相比传统的保护电路而言，本实用新型电路结构简单。

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。

附图说明

图1为本实用新型中保护电路的电路图；

图2为本实用新型中稳压电路的电路图；

图3为本实用新型中备用供电电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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，都涉及本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提出了遥测终端电源供电系统，包括光伏板，光伏板用于输出电能，还包括保护电路和稳压电路，稳压电路的输入端连接光伏板的输出端，稳压电路的输出端用于输出稳定电压，稳压电路的使能端连接保护电路的输出端，保护电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R24、第一电压检测单元Q6、开关管Q8、电阻R23和开关管Q9，电阻R8的第一端连接光伏板的输出端，电阻R8的第二端连接第一电压检测单元Q6的输入端，第一电压检测单元Q6的输入端通过电阻R9连接电阻R24的第一端，电阻R24的第二端接地，第一电压检测单元Q6的输出端连接稳压电路的使能端，第一电压检测单元Q6的输出端连接开关管Q8的控制端，开关管Q8的第一端连接光伏板的输出端，开关管Q8的第二端接地，开关管Q8的第一端通过电阻R23接地，开关管Q8的第一端连接开关管Q9的控制端，开关管Q9的第一端连接电阻R24的第一端，开关管Q9的第二端接地。

本实施例中，光伏板用于将太阳能转为电能输出，稳压电路设有使能端，稳压电路的使能端为高电平时，稳压电路工作，低电平时，稳压电路不工作。

当光伏板输出的电压幅值大于设定值时，保护电路输出高电平至稳压电路的使能端，稳压电路工作，稳压电路输出相应稳定电压为用电系统供电，当光伏板输出电压低于设定值时，保护电路输出低电平至稳压电路的使能端，稳压电路停止工作，从而起到保护稳压电路的作用。本实施例设定稳压电路的开启电压为5.02V，关断电压为4.25V，当光伏板输出的电压大于5.04V时，稳压电路工作，当光伏板输出的电压低于4.25V时，稳压电路停止工作。

具体的，保护电路的工作原理为：上电瞬间，第一电压检测单元Q6输出低电平，当光伏板输出的电压大于5.04V时，电阻R23上产生电压，开关管Q9导通，电阻R24被短路，电阻R9和电阻R8分压，第一电压检测单元Q6输入端电压高于2.52V，第一电压检测单元Q6输出高电平信号，稳压电路的使能端为高电平，因此，稳压电路开始工作，开关管Q8导通，开关管Q9截止，第一电压检测单元Q6输入端分压变大。当光伏板输出的电压低于4.25V时，第一电压检测单元Q6输入端电压低于2.4V，第一电压检测单元Q6输出低电平信号，稳压电路的使能端变为低电平，稳压电路停止工作，开关管Q8截止，开关管Q9导通，电阻R24再次被短路，直至光伏板输出的电压大于5.04V(即第一电压检测单元Q6输入端电压高于2.52V)时，第一电压检测单元Q6再次输出高电平。

本实施例中，采用N沟道场效应管作为开关管Q8和开关管Q9，开关管Q8和开关管Q9的控制端为N沟道场效应管栅极，开关管8和开关管Q9的第一端为N沟道场效应管的漏极，开关管8和开关管Q9的第二端为N沟道场效应管的源极。

本实施例中的保护电路无需设置额外参考电源，通过合理设定第一电压检测单元Q6的输入端的阈值电压，控制第一电压检测单元Q6输出高电平或低电平，从而对稳压电路起到保护的作用，相比传统的保护电路而言，本实施例电路结构简单。

如图2所示，本实施例中稳压电路包括稳压器U7、电阻R13、电阻R18和蓄能器P8，稳压器U7的输入端连接光伏板的输出端，稳压器U7的使能端连接电压检测单元Q6的输出端，稳压器U7的输出端通过电阻R18接地，稳压器U7的输出端连接电阻R13的第一端，电阻R13的第二端连接蓄能器P8的第一端，蓄能器P8的第二端接地，电阻R13的第二端作为稳压电路的输出端。

本实施例中，当光伏板输出电压高于5.04V时，稳压器U7的使能端(EN引脚)为高电平，稳压器U7输入端(VIN引脚)的电压高于5.04V，稳压器U7输出电压经电阻R13和电阻R18后输出3.9V稳定电压，该3.9V作为电源为后级的用电系统供电，同时还可为蓄能器P8充电。当光伏板输出电压低于4.25V时，稳压器U7的使能端(EN引脚)为低电平，稳压器U7停止工作，由于蓄能器P8中已经存储的电能，这时可以通过蓄能器P8放电为后级供电系统供电，从而保证用电系统的正常工作。

在实际应用中可通过改变电阻R13和电阻R18的阻值调整稳定电压的幅值。

如图2所示，本实施例中稳压电路还包括二极管D7，二极管D7的阳极连接电阻R13的第二端，二极管D7的阴极作为稳压电路的输出端。

本实施例中，在用电系统断电时可能会产生瞬间回流现象，该电流要远超稳压器U7所能承受的电流，该电流可能造成稳压器U7的损坏，为此在电阻R13和供电系统之间加入二极管D7，利用二极管的单向导电性，防止用电系统在断电时产生的瞬间回流进入稳压器U7。

如图3所示，本实施例中还包括备用供电电路，备用供电电路包括开关管U1、第二电压检测单元Q1、电阻R38和蓄电池P1，第二电压检测单元Q1的输入端通过电阻R38连接电阻R13的第二端，第二电压检测单元Q1输出端连接开关管U1的控制端，开关管U1的第一端连接二极管D7的阴极，开关管U1的第二端连接蓄电池P1的第一端，蓄电池P1的第二端接地。

本实施例中，如果光伏板输出电压低于4.25V时，稳压电路停止工作，由于蓄能器P8中已经存储了一定量的电能，因此，在光伏板输出电压低于4.25V的这段时间内可以通过蓄能器P8放电，为后级的用电系统供电。如果蓄能器P8中的电能即将消耗完，这时光伏板还不能正常输出电压时，用电系统同样会停止工作，为了进一步保证用电系统的可靠运行，本实施例中加入了备用供电电路。

具体的，备用供电电路的工作原理为：第二电压检测单元Q1的输入端通过电阻R38连接电阻R13的第二端，当蓄能器P8输出电压大于3.6V时，第二电压检测单元Q1输出高电平，开关管U1截止，蓄电池P1处于断开状态，当蓄能器P8输出电压低于3.6V时，第二电压检测单元Q1输出低电平，开关管U1导通，这时蓄电池P1作为电源为用电系统供电。

本实施例中，采用一次性电池作为蓄电池P1；采用P沟道场效应管作为开关管U1。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.遥测终端电源供电系统，包括光伏板，所述光伏板用于输出电能，其特征在于，还包括保护电路和稳压电路，所述稳压电路的输入端连接所述光伏板的输出端，所述稳压电路的输出端用于输出稳定电压，所述稳压电路的使能端连接所述保护电路的输出端，

所述保护电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R24、第一电压检测单元Q6、开关管Q8、电阻R23和开关管Q9，

所述电阻R8的第一端连接所述光伏板的输出端，所述电阻R8的第二端连接所述第一电压检测单元Q6的输入端，所述第一电压检测单元Q6的输入端通过所述电阻R9连接所述电阻R24的第一端，所述电阻R24的第二端接地，所述第一电压检测单元Q6的输出端连接所述稳压电路的使能端，所述第一电压检测单元Q6的输出端连接所述开关管Q8的控制端，所述开关管Q8的第一端连接所述光伏板的输出端，所述开关管Q8的第二端接地，所述开关管Q8的第一端通过所述电阻R23接地，所述开关管Q8的第一端连接所述开关管Q9的控制端，所述开关管Q9的第一端连接所述电阻R24的第一端，所述开关管Q9的第二端接地。

2.根据权利要求1所述的遥测终端电源供电系统，其特征在于，所述稳压电路包括稳压器U7、电阻R13、电阻R18和蓄能器P8，所述稳压器U7的输入端连接所述光伏板的输出端，所述稳压器U7的使能端连接所述电压检测单元Q6的输出端，所述稳压器U7的输出端通过所述电阻R18接地，所述稳压器U7的输出端连接所述电阻R13的第一端，所述电阻R13的第二端连接所述蓄能器P8的第一端，所述蓄能器P8的第二端接地，所述电阻R13的第二端作为所述稳压电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的遥测终端电源供电系统，其特征在于，所述稳压电路还包括二极管D7，所述二极管D7的阳极连接所述电阻R13的第二端，所述二极管D7的阴极作为所述稳压电路的输出端。

4.根据权利要求3所述的遥测终端电源供电系统，其特征在于，还包括备用供电电路，所述备用供电电路包括开关管U1、第二电压检测单元Q1、电阻R38和蓄电池P1，所述第二电压检测单元Q1的输入端通过所述电阻R38连接所述电阻R13的第二端，所述第二电压检测单元Q1输出端连接所述开关管U1的控制端，所述开关管U1的第一端连接所述二极管D7的阴极，所述开关管U1的第二端连接所述蓄电池P1的第一端，所述蓄电池P1的第二端接地。