[發(fā)明專利]一種智能電源管理系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210058971.2
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102611174A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭青松
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工深圳(集團(tuán))有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電源管理系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

目前，在一些通信系統(tǒng)或者需要用到較大電池的系統(tǒng)中，例如，配網(wǎng)產(chǎn)品中的開閉所終端設(shè)備和饋線終端設(shè)備等等，一般采用單個(gè)或者兩個(gè)12V鉛酸電池串聯(lián)組成一個(gè)電池系統(tǒng)，在沒有交流電的時(shí)候通過后備電池供電，而在有交流電的時(shí)候，通過將交流電轉(zhuǎn)換成低壓的24V電源給電池充電，充滿后系統(tǒng)也處于浮充狀態(tài)。這種電源管理系統(tǒng)是目前最通用的電源管理系統(tǒng)，系統(tǒng)在有交流電的時(shí)候，一方面為系統(tǒng)供電（直流），同時(shí)另外一路輸出給電池充電，如果交流斷電，系統(tǒng)馬上轉(zhuǎn)成蓄電池輸出電源，供給系統(tǒng)。但是，這種電源管理系統(tǒng)存在以下缺陷：純硬件的充電電路決定了充電輸出的電壓變換范圍是固定的，也就是說，只能給固定電壓的電池充電，而且充電的電流大小是固定的，不能調(diào)節(jié)，也就是充電速度不能調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)電源管理系統(tǒng)無法為不同的電池充電和無法智能管理的缺陷，提供一種智能電源管理系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，該技術(shù)方案成本低，可為不同的電池充電且實(shí)現(xiàn)電源的智能化管理。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種智能電源管理系統(tǒng)，其包括：電源模塊，其包括依次連接的同步整流降壓電路和同步整流升壓電路；PWM控制器，通過輸出的PWM信號控制所述同步整流降壓電路的降壓輸出和/或所述同步整流升壓電路的升壓輸出；外圍設(shè)備，其包括用于供用戶輸入指令的輸入設(shè)備和用于將所述電源模塊的參數(shù)輸出的輸出設(shè)備；主控器，其與所述外圍設(shè)備及所述PWM控制器通信連接，所述主控器根據(jù)所述輸入設(shè)備的輸入指令控制PWM控制器輸出PWM信號，并控制所述輸出設(shè)備輸出電源模塊的所述參數(shù)。

優(yōu)選的，電源模塊的所述參數(shù)為電源輸入電壓和電源輸出電壓。

優(yōu)選的，?PWM控制器包括芯片AT90S4433及其外圍電路。

優(yōu)選的，主控器為16位單片機(jī)。

優(yōu)選的，電源模塊具體包括開關(guān)管U1、開關(guān)管U2、開關(guān)管U3、開關(guān)管U4、電感L、電阻R、電容C1、電容C2、電源輸入電壓Vin以及電源輸入電壓Vout，其中，開關(guān)管U1的源極分別與電源輸入電壓Vin和電容C1的一端連接，電容C1的另一端接地，開關(guān)管U1的漏極分別與電感L的一端和開關(guān)管U2的源極連接，開關(guān)管U1的柵極連接所述PWM控制器；開關(guān)管U2的柵極連接所述PWM控制器，開關(guān)管U2的漏極接地，電感L的另一端分別與開關(guān)管U3的源極連接和開關(guān)管U4的漏極連接；開關(guān)管U3的漏極接地，開關(guān)管U3的柵極連接所述PWM控制器；開關(guān)管U4的柵極連接所述PWM控制器，開關(guān)管U4的源極通過電阻R分別與電源輸出電壓Vout和電容C2的一端連接，電容C2的另一端接地。

優(yōu)選的，PWM控制器對同步整流降壓電路和同步整流升壓電路的控制具體為：若電源輸入電壓Vin大于電源輸出電壓Vout且差值大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，同步整流降壓電路工作實(shí)現(xiàn)降壓輸出；

若電源輸入電壓Vin小于電源輸出電壓Vout且差值大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，同步整流升壓電路工作實(shí)現(xiàn)升壓輸出；若電源輸入電壓Vin與電源輸出電壓Vout的差值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，同步整流降壓電路和同步整流升壓電路同時(shí)工作實(shí)現(xiàn)升壓和降壓輸出。

優(yōu)選的，輸出設(shè)備為顯示屏。

優(yōu)選的，顯示屏包括芯片TC1602A15及其外圍電路。

優(yōu)選的，輸入設(shè)備為按鍵

本發(fā)明還提供一種智能電源管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，該系統(tǒng)為上述的智能電源管理系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：

S1、用戶通過所述輸入設(shè)備輸入指令；

S2、所述輸入設(shè)備通過總線將所述指令傳送給主控器；

S3、所述主控器根據(jù)所述指令控制PWM控制器輸出PWM信號；

S4、所述PWM控制器通過輸出的所述PWM信號控制所述同步整流降壓電路降壓輸出和/或同步整流升壓電路的升壓輸出；

S5、所述主控器控制所述輸出設(shè)備輸出所述電源模塊的電源輸入電壓及電源輸出電壓。

實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：PWM控制器根據(jù)所輸出的PWM信號分別控制同步整流降壓電路的降壓輸出和同步整流升壓電路的升壓輸出實(shí)現(xiàn)電源智能化管理，主控器通過控制外圍設(shè)備的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。該技術(shù)方案成本低、穩(wěn)定性高且方便用戶操作。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明智能電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明電源模塊的電路圖；