專利名稱：基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能儀表電源，特別是一種將光能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存后不間斷地給智能儀表供電的電源。主要應(yīng)用于全天候工作的低功耗智能計(jì)量?jī)x表，特別適合于智能氣表、智能水表、智能流量計(jì)等。
背景技術(shù)：
目前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，全天候工作的低功耗智能計(jì)量?jī)x表應(yīng)用越來(lái)越普遍，品種也層出不窮。智能計(jì)量?jī)x表往往是貿(mào)易結(jié)算儀表，其工作可靠性決定貿(mào)易結(jié)算的準(zhǔn)確性。而智能計(jì)量?jī)x表的電源是其工作可靠性的重要保障，因此，大多數(shù)智能計(jì)量?jī)x表的電源正如專利200510041933.6中提及的采用內(nèi)置鋰電池或外置干電池供電，但使用時(shí)間有限。電池用完了，智能計(jì)量?jī)x表就不能正常使用，有的為了保證結(jié)算的準(zhǔn)確性就強(qiáng)制停止使用，這給用戶帶來(lái)很大的不便。為了解決這一問(wèn)題，有的采用專利20042008996.6提出的可充電式電源方式，但還是沒(méi)有根本性解決，滿足智能計(jì)量?jī)x表不因電源而間斷工作的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述的現(xiàn)有智能儀表電源存在的間斷問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種將光能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存后不間斷地給智能儀表供電的電源，該電源不僅能以光電池為主給智能儀表供電，而且能以干電池為輔給智能儀表供電，補(bǔ)償智能儀表使用環(huán)境光線不足，充分保證智能儀表不間斷工作。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在智能儀表電源中，將光電池、主充電控制器，儲(chǔ)能元件、放電控制器以及干電池、輔充電控制器電氣連接，其特征是光電池的正電極連接主充電控制器的電源輸入端，主充電控制器的輸出端連接儲(chǔ)能元件的正極，放電控制器的正負(fù)兩端與儲(chǔ)能元件正負(fù)分別相連；干電池的正電極連接輔充電控制器的電源輸入端，輔充電控制器的輸出端連接儲(chǔ)能元件的正極，同時(shí)與主充電控制器的輸出端相連；光電池、儲(chǔ)能元件和干電池的負(fù)極與輔充電控制器和主充電控制器的公共地端相連。當(dāng)光線充足時(shí)，光電池通過(guò)主充電控制器給儲(chǔ)能元件充電，儲(chǔ)能元件通過(guò)放電控制器給智能儀表測(cè)控電路供電；當(dāng)光線長(zhǎng)期不足，儲(chǔ)能元件不能維持智能儀表正常工作時(shí)，干電池就開(kāi)始通過(guò)輔充電控制器給儲(chǔ)能元件充電，補(bǔ)償光能不足，保證智能儀表不間斷工作。儲(chǔ)能元件可以是可充電電池，或者是儲(chǔ)能超級(jí)電容，也可以是可充電電池和儲(chǔ)能超級(jí)電容并聯(lián)使用。
本實(shí)用新型的有益效果是不僅能以光電池為主給智能儀表提供電源，而且還能在光線不足的環(huán)境中可以以干電池為輔給智能儀表提供電源，這樣保證了智能儀表全天候工作的可靠性，拓展了本實(shí)用新型的使用范圍。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了智能儀表電源的免維護(hù)，有效地實(shí)現(xiàn)智能儀表對(duì)一次性電池的依賴，減少?gòu)U舊電池對(duì)環(huán)境的污染。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例電路原理圖。
圖中1、光電池，2、主充電控制器，3、儲(chǔ)能元件，4、放電控制器，5、干電池，6、輔充電控制器。
具體實(shí)施方式
圖1中光電池(1)的正電極連接主充電控制器(2)的電源輸入端，主充電控制器(2)的輸出端連接儲(chǔ)能元件(3)的正極，放電控制器(4)的正負(fù)兩端與儲(chǔ)能元件(3)正負(fù)分別相連；干電池(5)的正電極連接輔充電控制器(6)的電源輸入端，輔充電控制器(6)的輸出端連接儲(chǔ)能元件(3)的正極，同時(shí)與主充電控制器(2)的輸出端相連；光電池(1)、儲(chǔ)能元件(3)和干電池(5)的負(fù)極與輔充電控制器(6)和主充電控制器(2)的公共地端相連。
在圖2所示的具體實(shí)施例中，光電池(1)選用弱光型光電池；主充電控制器(2)是由低壓差穩(wěn)壓器(XC62FP)IC2和二極管D4構(gòu)成的限壓充電單元電路。只要選擇光電池(1)輸出電壓不超過(guò)儲(chǔ)能元件(3)的最高充電電壓，主充電控制器(2)可以只由二極管D4構(gòu)成單元電路；儲(chǔ)能元件(3)主要由儲(chǔ)能(超級(jí))電容SE1和可充電電池SE2并聯(lián)構(gòu)成，也可只用其中一個(gè)，即只用儲(chǔ)能超級(jí)電容SE1或可充電電池SE2；放電控制器(4)是由電壓檢測(cè)器(XC61C)IC4、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、電阻R5和電阻R6構(gòu)成的保護(hù)開(kāi)關(guān)單元電路，其中電壓檢測(cè)器IC4可由電壓比較器代替，場(chǎng)效應(yīng)管Q2可由三極管代替；干電池(5)是國(guó)標(biāo)一次性普通電池或是一次性鋰電池；輔充電控制器(6)由以DC-DC(直流-直流)變換控制器(XC6371C)IC1、電容C1、電感L1、肖特基二極管D1、電容C2、電壓檢測(cè)器(XC61C)IC3、三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、二極管D3構(gòu)成的DC-DC變換單元電路，其中的電壓檢測(cè)器(XC61C)IC3、三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3構(gòu)成DC-DC變換控制器IC1的使能CE控制電路，電阻R4是充電限流電阻，二極管D3是防止DC-DC變換控制器IC1不工作時(shí)，儲(chǔ)能元件(3)的電流倒灌，若干電池(5)的輸出電壓不超過(guò)儲(chǔ)能元件(3)的最高充電電壓，輔充電控制器(6)可只由二極管D3構(gòu)成；主充電控制器(2)也可采用輔充電控制器(6)的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。同理，輔充電控制器(6)也可以采用主充電控制器(2)的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖2所示的實(shí)施例的工作過(guò)程是當(dāng)光線充足時(shí)，光電池(1)的輸出電壓經(jīng)過(guò)低壓差穩(wěn)壓器IC2穩(wěn)壓后經(jīng)過(guò)二極管D4給儲(chǔ)能元件(3)充電，同時(shí)經(jīng)過(guò)放電控制器(4)給智能儀表電路供電；當(dāng)光線長(zhǎng)期不足造成儲(chǔ)能元件(3)放電到電壓檢測(cè)器IC3的設(shè)定電壓時(shí)，電壓檢測(cè)器IC3輸出地電平導(dǎo)通三極管Q1，給DC-DC變換控制器IC1的CE端一個(gè)高電平啟動(dòng)DC-DC變換控制器IC1工作，將干電池(5)進(jìn)行DC-DC變換并穩(wěn)壓，然后經(jīng)過(guò)電阻R4限流通過(guò)二極管D3給儲(chǔ)能元件(3)充電；當(dāng)儲(chǔ)能元件(3)放電到極限電壓時(shí)，放電控制器(4)的電壓檢測(cè)器IC4輸出低電平，截止場(chǎng)效應(yīng)管Q2停止給智能儀表電路供電，同時(shí)電阻R6和場(chǎng)效應(yīng)管Q2組成限流電路防止因智能儀表電路短路損壞儲(chǔ)能元件(3)。
權(quán)利要求1.一種基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，在智能儀表電源中將光電池、主充電控制器，儲(chǔ)能元件、放電控制器以及干電池、輔充電控制器電氣連接，其特征是光電池(1)的正電極連接主充電控制器(2)的電源輸入端，主充電控制器(2)的輸出端連接儲(chǔ)能元件(3)的正極，放電控制器(4)的正負(fù)兩端與儲(chǔ)能元件(3)正負(fù)分別相連；干電池(5)的正電極連接輔充電控制器(6)的電源輸入端，輔充電控制器(6)的輸出端連接儲(chǔ)能元件(3)的正極，同時(shí)與主充電控制器(2)的輸出端相連；光電池(1)、儲(chǔ)能元件(3)和干電池(5)的負(fù)極與輔充電控制器(6)和主充電控制器(2)的公共地端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是儲(chǔ)能元件(3)由儲(chǔ)能超級(jí)電容SE1和可充電電池SE2并聯(lián)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是主充電控制器(2)是由低壓差穩(wěn)壓器IC2和二極管D4構(gòu)成的限壓充電單元電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是放電控制器(4)是由電壓檢測(cè)器IC4、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、電阻R5和電阻R6構(gòu)成的保護(hù)開(kāi)關(guān)單元電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是輔充電控制器(6)是由以DC-DC變換控制器IC1、電容C1、電感L1、二極管D1、電容C2、電壓檢測(cè)器IC3、三極管Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、二極管D3構(gòu)成的直流-直流變換單元電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是儲(chǔ)能元件(3)可由儲(chǔ)能超級(jí)電容SE1和可充電電池SE2中的一個(gè)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是主充電控制器可只由二極管D4構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是放電控制器(4)的電壓檢測(cè)器IC4可以由電壓比較器代替，場(chǎng)效應(yīng)管Q2可以由三極管代替；
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是輔充電控制器(6)可只由二極管D3構(gòu)成；
10.根據(jù)權(quán)利要求1、3或5所述的基于光能的儲(chǔ)能式智能儀表電源，其特征是主充電控制器(2)可采用干電池(5)的輔充電控制器(6)的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種將光能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存后不間斷地給智能儀表供電的電源，該電源不僅能以光電池為主給智能儀表供電，而且能以干電池為輔給智能儀表供電，補(bǔ)償智能儀表使用環(huán)境光線不足，充分保證智能儀表不間斷工作。在智能儀表電源中，將光電池、主充電控制器，儲(chǔ)能元件、放電控制器以及干電池、輔充電控制器電氣連接。主要應(yīng)用于全天候工作的低功耗智能計(jì)量?jī)x表，特別適合于智能氣表、智能水表、智能流量計(jì)等。
文檔編號(hào)H02J7/35GK2914457SQ20062011271
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者王向喬 申請(qǐng)人:重慶喬松信息技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司