專(zhuān)利名稱(chēng)：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用的充電系統(tǒng)的制作方法
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用的充電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域在工業(yè)設(shè)備中，將控制系統(tǒng)用于監(jiān)視和控制工業(yè)以及化學(xué)過(guò)程的進(jìn)展 等。 一般情況下，控制系統(tǒng)使用分布在工業(yè)過(guò)程的關(guān)鍵位置的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備來(lái) 實(shí)現(xiàn)這些功能，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是通過(guò)程控制回路耦合到控制室的控制電路 的?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備指的是在分布式控制或過(guò)程監(jiān)視系統(tǒng)中可以完成一項(xiàng)功能的 任何設(shè)備，其中包括用來(lái)測(cè)量、控制，以及監(jiān)視工業(yè)過(guò)程的所有設(shè)備。
背景技術(shù)：
出于各種不同的目的，過(guò)程控制和測(cè)量工業(yè)使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。通常，這 樣的設(shè)備具有堅(jiān)硬的現(xiàn)場(chǎng)封閉外殼，因此，可以把它們戶外安裝在相對(duì)來(lái) 說(shuō)惡劣的環(huán)境里，它們能夠忍受溫度、濕度、振動(dòng)、機(jī)械沖擊等極端氣候 條件。
一般情況下，這些設(shè)備還能夠在相當(dāng)?shù)偷墓β氏鹿ぷ?。例如，從公知?-20毫安回路接受全部操作功率的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，目前都是可以使用的。 一些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括一個(gè)傳感器。傳感器應(yīng)理解為可以根據(jù)物理輸入產(chǎn) 生輸出的設(shè)備，或者可以根據(jù)輸入信號(hào)產(chǎn)生物理輸出的設(shè)備。在一般情況下，傳感器將輸出轉(zhuǎn)換成具有不同模式的輸出。傳感器的類(lèi)型包括各種不同的分析設(shè)備、壓力傳感器、熱敏電阻、溫差電偶、應(yīng)力計(jì)、流量傳感 器、定位器、傳動(dòng)裝置、螺旋管、指示燈及其它。在一般情況下，每種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在過(guò)程控制回路上還包括用于與過(guò)程控 制室進(jìn)行通信聯(lián)系的通信電路或其它電路。在有些設(shè)備中，所述過(guò)程控制 回路還用于將規(guī)則的電流和/或電壓傳遞給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以便為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供 電。按照傳統(tǒng)方式，隨著每個(gè)設(shè)備通過(guò)單個(gè)雙線控制回路連接到控制室， 模擬式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)雙線的過(guò)程控制電流回路連接到控制室。 一般情況下，在兩根線之間維持一個(gè)電壓的差動(dòng)，其范圍對(duì)于模擬方式為12-45伏， 而對(duì)于數(shù)字方式為9-50伏。 一些模擬式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，通過(guò)把電流回路中流 動(dòng)的電流調(diào)制到與檢測(cè)到的過(guò)程變量成正比的電流而發(fā)送信號(hào)。另外的模 擬式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，可以在控制室的控制下通過(guò)控制流過(guò)回路的電流的大小來(lái) 完成動(dòng)作。除此之外，或者是按照可供選擇的方式，所述過(guò)程控制回路可 以攜帶數(shù)字信號(hào)，用于與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信。數(shù)字式通信與模擬式通信相 比，允許具有大得多的聯(lián)通程度。而且，數(shù)字式設(shè)備還不需要用于每個(gè)現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備的單獨(dú)連線。數(shù)字式通信的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以與控制室和/或其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè) 備進(jìn)行選擇性的響應(yīng)和聯(lián)通。此外，這樣的設(shè)備還可以提供附加的信號(hào)， 比如對(duì)話和/或報(bào)警。在有些設(shè)備中，無(wú)線技術(shù)己經(jīng)開(kāi)始用于與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的聯(lián)通。無(wú)線操作 減化了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連線和建立過(guò)程。在當(dāng)前使用的無(wú)線設(shè)備中，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè) 備制造成包括可由太陽(yáng)能電池充電的內(nèi)部電池或儲(chǔ)電池。由于太陽(yáng)能板的 電壓變化范圍很寬，所以產(chǎn)生一種復(fù)雜問(wèn)題，即耦合到光電太陽(yáng)能板的充 電電路。在低光強(qiáng)(小于5000勒克斯)條件下，小型的太陽(yáng)能板只能提供l 到20毫瓦。相反，在全日照條件下，同一個(gè)太陽(yáng)能板可輸出l到2瓦特。 當(dāng)太陽(yáng)能板充電系統(tǒng)的安裝位置可以使其受到陽(yáng)光的直射時(shí)，現(xiàn)有的太陽(yáng) 能板充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還是可以?xún)?yōu)化功率輸出的。如果太陽(yáng)能板的定位區(qū)域 必須在接受不到日光直射的位置，則這些現(xiàn)有的系統(tǒng)就不能有效地操作， 并必須大幅度地增加太陽(yáng)能板的尺寸和成本以產(chǎn)生有效的功率。提供可以 有效地儲(chǔ)存來(lái)自能量變化范圍很寬的發(fā)生器(如太陽(yáng)能板)的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 的充電電路，有可能將標(biāo)準(zhǔn)化的太陽(yáng)能板或發(fā)生器用于大量的太陽(yáng)能應(yīng)用 場(chǎng)合。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開(kāi)了一種用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的充電電路，所述充電電路具有至少 三種工作模式，并能根據(jù)發(fā)生器的電壓，在所述模式之間自動(dòng)地切換。按 照第一種模式，充電電路提供電壓調(diào)節(jié)。按照第二種模式，充電電路將發(fā)生器直接耦合到能量存儲(chǔ)裝置，按照第三種模式，充電電路使發(fā)生器與能 量存儲(chǔ)裝置脫開(kāi)。本發(fā)明還公開(kāi)一種利用這種充電電路的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。


圖1和圖2是本發(fā)明所用實(shí)施例的典型現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的示意圖和方塊圖； 圖3是本發(fā)明所用實(shí)施例的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方塊圖； 圖4是本發(fā)明一種實(shí)施例的功率模塊的轉(zhuǎn)換示意圖； 圖5是表示本發(fā)明各種實(shí)施例可以使用的用來(lái)產(chǎn)生電的各種不同選項(xiàng)的發(fā)生器示意圖；圖6是本發(fā)明一種實(shí)施例充電電路的更為詳細(xì)的方塊圖； 圖7是說(shuō)明本發(fā)明各實(shí)施例的各種不同充電電路模式發(fā)生器的電壓對(duì)時(shí)間關(guān)系的示意圖，；圖8表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的能量轉(zhuǎn)換模塊38。
具體實(shí)施方式
雖然本文參照無(wú)線通信的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行一般的描 述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)類(lèi)理解，可以利用希望得到更多的附加電 能的任何現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可能需要 從太陽(yáng)能板或者其它形式的發(fā)生器導(dǎo)出所有的它的工作功率，并因此而能 夠從本發(fā)明的各實(shí)施例獲得顯著效益。然而，即使是有線的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，如 果需要通過(guò)它的有線連接獲得比它所能得到的更多功率，也可以通過(guò)本發(fā) 明的實(shí)施例得到附加的功率。圖1和2是本發(fā)明常用實(shí)施例的典型的有線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的示意圖和方塊圖。過(guò)程控制或監(jiān)視系統(tǒng)10包括控制室或控制系統(tǒng)12，所述控制室或控制系統(tǒng)12在雙線過(guò)程控制回路16上與一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備14耦合。 所述過(guò)程控制回路16的實(shí)例包括模擬4-20毫安通信；包括模擬和數(shù)字 通信二者在內(nèi)的綜合協(xié)議，如HART (Highway Addressable Remote Transducer)標(biāo)準(zhǔn)；以及全數(shù)字協(xié)議，如FOUNDATION 現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。一 般情況下，所述過(guò)程控制回路協(xié)議可以負(fù)責(zé)給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電，以及在現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備和其它設(shè)備之間進(jìn)行通信聯(lián)系這樣兩項(xiàng)任務(wù)。此例中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備14包括電路18，電路18經(jīng)外殼23中的終端板21 耦合到執(zhí)行機(jī)構(gòu)/傳感器20。圖中將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備14表示為可變過(guò)程(PV)發(fā)生 器，其中，發(fā)生器一個(gè)過(guò)程相聯(lián)系，并且檢測(cè)過(guò)程的一個(gè)方面，比如過(guò)程
的溫度、壓力、PH、流量，如此等等，并過(guò)程它們的指示值?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的 其它舉例包括閥門(mén)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器，以及顯示器。一般情況下，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特征在于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠在使它們暴露 于環(huán)境應(yīng)力(如溫度、濕度和壓力)的"現(xiàn)場(chǎng)"工作。除環(huán)境應(yīng)力之外，現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備還必須經(jīng)常承受腐蝕、傷害和/或甚至爆炸的氛圍。進(jìn)而，這樣的現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備還必須能夠在存在振動(dòng)和/或電磁干擾的情況下工作。圖3是對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例特別有用的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方塊圖。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備34包括功率轉(zhuǎn)換模塊38、控制器35、無(wú)線通信模塊32，以及執(zhí)行機(jī)構(gòu) /傳感器20。功率轉(zhuǎn)換模塊38可以是任何能夠把潛在可能的能量轉(zhuǎn)換為電 能的設(shè)備。因此，功率轉(zhuǎn)換模塊38可以包括光電太陽(yáng)能板和耦合到能量 存儲(chǔ)裝置(如蓄電池)的相關(guān)充電電路。功率轉(zhuǎn)換模塊38可以是任何裝置， 己知的或者近來(lái)新開(kāi)發(fā)的，它能夠?qū)撛诳赡艿哪芰哭D(zhuǎn)化成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備34 所用的電能。比如，所述模塊38可以利用公知技術(shù)從潛在可能的熱能、 風(fēng)能、壓縮氣體，或者其它形式的可能能量產(chǎn)生電能。功率轉(zhuǎn)換模塊38 可以為無(wú)線通信模塊32單獨(dú)提供能量，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備34的其它部分提供能 量，或者可以為整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備34供電。無(wú)線通信模塊32耦合到控制器35，并根據(jù)來(lái)自控制器35的命令和/ 或數(shù)據(jù)，經(jīng)天線26與外部通信設(shè)備進(jìn)行通信連接。無(wú)線通信模塊32可以 聯(lián)通與過(guò)程相關(guān)的信息以及與設(shè)備相關(guān)的信息。根據(jù)應(yīng)用，可以使無(wú)線通 信模塊32適于可按照任何合適的無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行通信流聯(lián)系，所述無(wú) 線通信協(xié)議包括(但不限于)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(如IEEE802, lib無(wú)線接入點(diǎn) 和由Linksys of Irvine, California建立的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)、蜂窩式或 數(shù)字聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(如California, San Jose的Aeris通信公司的 Microburst )、超寬帶、自由空間光學(xué)、用于移動(dòng)通信的全球系統(tǒng)(GSM)、 通用包無(wú)線電服務(wù)(GPRS)、碼分多址(CDMA)、擴(kuò)展的頻譜技術(shù)、紅外通信 技術(shù)、SMS(短信息服務(wù)/文本信息)、按照IEEE802. 15.4的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 或者任何其它合適的無(wú)線技術(shù)。進(jìn)而，可以使用公知的數(shù)據(jù)碰撞技術(shù)，以 使多個(gè)單元可以共處在彼此的無(wú)線操作范圍內(nèi)。這種防止碰撞技術(shù)可以包 括使用 一系列不同的射頻信道和/或擴(kuò)展頻譜技術(shù)。無(wú)線通信模塊32還可以包括用于多種無(wú)線通信方法的收發(fā)器。比如，
可以使用相當(dāng)長(zhǎng)距離的通信方法(如GSM或GPRS)實(shí)行主要的無(wú)線通信，而 對(duì)于技術(shù)人員或單元附近的操作人員，比如使用IEEE802. llb或藍(lán)牙協(xié)議， 就可以提供次要的或者附加的通信方法。圖4是本發(fā)明一種實(shí)施例轉(zhuǎn)換模塊38的示意圖。轉(zhuǎn)換模塊38包括電 能發(fā)生器100，電能發(fā)生器100耦合到充電電路102，充電電路102又耦 合到能量存儲(chǔ)裝置104。充電電路102提供由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用的功率輸出 106。如圖5所示的電能發(fā)生器100，它可以包括一個(gè)或多個(gè)單個(gè)的發(fā)生器 模塊。例如，電能發(fā)生器100可以包括光電板110、以風(fēng)為基礎(chǔ)的發(fā)生器 112、以壓縮空氣為基礎(chǔ)的發(fā)生器114、熱力發(fā)生器116、以振動(dòng)為基礎(chǔ)的 發(fā)生器117，或者它們的任意組合。轉(zhuǎn)換模塊38可以在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)部實(shí)施， 或者設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的外部，并且與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備電連接，以便向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提 供能量。耦合到充電電路102的能量存儲(chǔ)裝置104可以是能夠存儲(chǔ)電能， 并歷時(shí)任何可用時(shí)間周期的任何合適的裝置。例如，能量存儲(chǔ)裝置104可 以是可重復(fù)充電電池，如膠質(zhì)單元鉛酸蓄電池，或者任何合適類(lèi)型的電容 器，如超級(jí)電容器。圖6是本發(fā)明一種實(shí)施例充電電路102更為詳細(xì)的方塊圖。充電電路 102包括多個(gè)導(dǎo)體120，它們耦合到發(fā)生器模塊100。充電電路102包括測(cè) 量模塊122，測(cè)量模塊122耦合到導(dǎo)體120，并適于提供導(dǎo)體120兩端存 在的電壓是否超過(guò)第一和/或第二電壓閾值的指示。測(cè)量電路122可以是 任何合適的裝置，只要能夠響應(yīng)導(dǎo)體120兩端測(cè)量的電壓幅度，而提供一 個(gè)信號(hào)即可。測(cè)量模塊122可以包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、比較器電路、一 個(gè)或多個(gè)參考電位源，或者是它們的任意組合。測(cè)量模塊122為充電電路 102的工作提供至少三種模式。在第一種模式下，測(cè)量模塊122將兩個(gè)輸 出端124和126設(shè)置成低的或者說(shuō)是斷開(kāi)狀態(tài)。因此，無(wú)論是旁路分支128， 還是斷路器130都不接通。相應(yīng)地，來(lái)自發(fā)生器100的能量穿過(guò)導(dǎo)體120 流入電壓調(diào)節(jié)器132，這樣就對(duì)能量存儲(chǔ)裝置104提供線性電壓調(diào)節(jié)。當(dāng) 測(cè)量電路122確定導(dǎo)體120兩端的電壓下降而小于第一閾值(旁路閾值) 時(shí)，測(cè)量電路122耦接旁路分支128，使導(dǎo)體120有效地耦合至能量存儲(chǔ) 裝置104，而不通過(guò)電壓調(diào)節(jié)器132。按照這種模式，把整個(gè)充電電路102 設(shè)計(jì)成消耗小于200毫瓦。這樣，就在發(fā)生器的電輸出減小的條件下，例 如，在背蔭時(shí)工作的太陽(yáng)能電池板或光電池條件下，給出非常有效的工作。 當(dāng)通過(guò)測(cè)量電路122在導(dǎo)體120兩端測(cè)得的電壓下降而低于較低的第 二閾值(斷路閾值)時(shí)，測(cè)量電路122通過(guò)引線124識(shí)別旁路分支128，并 代之以通過(guò)引線126耦接斷路器130,從而以多元方式使能量存儲(chǔ)裝置104 與充電電路斷開(kāi)。按照這種模式，比如，當(dāng)太陽(yáng)能板夜間工作時(shí)，電路102 的作用是防止能量存儲(chǔ)裝置104通過(guò)發(fā)生器100反方向放電。圖7是發(fā)生器電壓對(duì)于時(shí)間的示意圖，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的各種不同 的充電電路模式。在時(shí)間t。，發(fā)生器電壓是Vw，由于V^w超過(guò)旁路閾 值140，所以充電電路按線性模式工作。在這種模式下，充電電路向能量 存儲(chǔ)裝置提供經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓輸出。在時(shí)間t,，來(lái)自發(fā)生器的電壓跨過(guò)旁路 閾值140，充電電路102進(jìn)入"直接"模式。在這種模式下，充電電路使 發(fā)生器與能量存儲(chǔ)裝置直接耦合，同時(shí)充電電路以盡可能小的能量進(jìn)行工 作。例如，將充電電路102的電路設(shè)計(jì)成，使其在這種模式下消耗小于200 毫瓦。最后，在時(shí)間t2，發(fā)生器的電壓跨過(guò)截止閾值142，充電電路102 進(jìn)入斷開(kāi)模式。在這種模式下，能量存儲(chǔ)裝置與發(fā)生器完全斷開(kāi)。這就能 夠保證能量存儲(chǔ)裝置不會(huì)通過(guò)發(fā)生器反方向放電。圖8表示的是本發(fā)明另一實(shí)施例的能量轉(zhuǎn)換模塊38。圖8中表示的實(shí) 施例特別適合于能量存儲(chǔ)裝置104是膠質(zhì)單元鉛酸蓄電池的情況。這樣的 電池可能會(huì)受到過(guò)充電的損傷。為了解決這個(gè)潛在可能的問(wèn)題，將溫度傳 感器146熱耦接到電池104。溫度傳感器146電連接到充電電路102，以 使充電電路102能夠把充電電壓限制到與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)的安全浮動(dòng)值。圖 8還表示出在充電電路102內(nèi)的可選的電池保護(hù)電路148(用虛線表示)。 電池保護(hù)電路148可以包括任何有助于延長(zhǎng)電池壽命和/或診斷電池148 中任何故障的電路。例如，如果電池遇到短路，或者如果使電池電壓下降 得太多，都可能會(huì)縮短電池的壽命。因此，電池保護(hù)電路148可以包括在 電池電壓有可能下降太低時(shí)能夠檢測(cè)，并禁止從電池進(jìn)一步取出電能的電 路。此外，電池保護(hù)電路148可以包括電流限制電路，或者能夠測(cè)量從電 池104取出的電流量，并且一旦變得過(guò)大則禁止或減少這種電流的電路。雖然參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)能理 解，在不偏離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的條件下，在形式上和細(xì)節(jié)上可以進(jìn)行 許多變化。
權(quán)利要求
1.一種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用的充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括電發(fā)生器，被設(shè)置得從潛在的能量源產(chǎn)生電能；充電電路，與所述發(fā)生器耦合，并被設(shè)置成測(cè)量發(fā)生器的電壓輸出；電存儲(chǔ)裝置，與所述充電電路耦合；其中，所述充電電路包括向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供能量的輸出端，并將所述充電電路設(shè)置成根據(jù)所述發(fā)生器的電壓輸出按多種模式工作。
2. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中，所述充電電路具有線性模式， 在該種模式下，所述充電電路向存儲(chǔ)裝置提供可調(diào)節(jié)的輸出。
3. 如權(quán)利要求2所述的充電系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)生器的電壓輸出大于 旁路閾值時(shí)，所述充電電路處在線性模式。
4. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中，所述充電電路具有旁路模式， 在該種模式下，所述發(fā)生器直接與所述存儲(chǔ)裝置耦合。
5. 如權(quán)利要求4所述的充電系統(tǒng)，其中，在旁路模式下，所述充電電路 消耗不大于200毫瓦。
6. 如權(quán)利要求4所述的充電系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)生器的電壓輸出低于 所述旁路閾值并大于斷路閾值時(shí)，所述充電電路處在旁路模式。
7. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中，所述充電電路具有斷幵模式， 在該種模式下，所述充電電路使存儲(chǔ)裝置與發(fā)生器斷開(kāi)。
8. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中，在所述發(fā)生器的電壓輸出低于 斷路閾值時(shí)，所述充電電路處于斷開(kāi)模式。
9. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中，所述發(fā)生器包括光電池。
10. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中，發(fā)生器包括以風(fēng)為基礎(chǔ)的發(fā)生 器模塊、熱力發(fā)生器模塊、以壓縮氣體為基礎(chǔ)的發(fā)生器，以及以振動(dòng)為基 礎(chǔ)的發(fā)生器中的至少一種。
11. 如權(quán)利要求l所述的充電系統(tǒng)，其中，所述電存儲(chǔ)裝置是可再充電的 蓄電池。
12. 如權(quán)利要求11所述的充電系統(tǒng)，其中，所述可再充電的蓄電池是膠 質(zhì)單元鉛酸蓄電池。
13. 如權(quán)利要求12所述的充電系統(tǒng)，其中，還包括溫度傳感器，溫度傳 感器以可操作方式與膠質(zhì)單元鉛酸蓄電池耦合，并與充電電路耦合，并且 所述充電電路根據(jù)所述膠質(zhì)單元鉛酸蓄電池的溫度限制充電電流。
14. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中，還包括電池保護(hù)電路。
15. —種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，包括 與過(guò)程可操作地耦合的傳感器； 與所述傳感器耦合的控制器；與所述控制器耦合的通信模塊，將該模塊被配置成提供過(guò)程通信功能；能量轉(zhuǎn)換模塊，將其配置成向所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供電能，所述能量轉(zhuǎn)換 模塊包括-電發(fā)生器，被配置成從潛在的能量源產(chǎn)生電能；與所述發(fā)生器耦合的充電電路，將該電路配置成測(cè)量發(fā)生器的電壓輸出；與所述充電電路耦合的電存儲(chǔ)裝置；其中，所述充電電路包括向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供能量的輸出端，并將所述充 電電路設(shè)置成根據(jù)所述發(fā)生器的電壓輸出按多種模式工作。
16. 如權(quán)利要求15所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述通信模塊是無(wú)線通信模 塊。
17. 如權(quán)利要求15所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述發(fā)生器包括光電池。
18. 如權(quán)利要求15所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述充電電路具有至少三種 工作模式。
19. 如權(quán)利要求15所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述電存儲(chǔ)裝置是膠質(zhì)單元 鉛酸蓄電池。
20. 如權(quán)利要求19所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，還包括溫度傳感器，該溫度 傳感器按照可操作方式與膠質(zhì)單元鉛酸蓄電池耦合，并與所述充電電路耦 合，并且所述充電電路根據(jù)膠質(zhì)單元鉛酸蓄電池的溫度限制充電電流。
全文摘要
一種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(14)用的充電電路(102)，它有至少三種工作模式，并根據(jù)發(fā)生器(100)的電壓在所述模式間自動(dòng)切換。在第一種模式下，充電電路(102)提供電壓調(diào)節(jié)。在第二種模式下，充電電路(102)使發(fā)生器(100)與能量存儲(chǔ)裝置(104)直接耦合。在第三種模式下，充電電路(102)使發(fā)生器(100)與能量存儲(chǔ)裝置(104)脫開(kāi)。本發(fā)明還公開(kāi)一種利用這種充電電路(102)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(14)。
文檔編號(hào)H02J7/35GK101156294SQ200680010925
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日
發(fā)明者理查德·L·納爾遜 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司