[發明專利]間隙式負載的低功耗供電方法

無效

• 申請號: 201210066229.6
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102611158A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 李斌;陳潔;沈天飛;馮旭;李誠
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/04;H02M3/07
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種間隙式負載的低功耗供電方法。具體涉及一種采用對蓄電單元的低功耗充電以實現為間隙式負載進行供電的方法。?

背景技術

考慮節能與安全的需求，低功耗供電的設備和系統也越越多。特別是一些工業場合對設備的工作電流都有一定限制。在低功耗的自動化系統中，由于電流的限制會使設備的一些功能實現帶來困難。

同時，實際系統中的一些設備功能確實都有間隙式工作的特點。如現場設備的無線通訊功能和顯示以及顯示器背光功能通常僅在參數設置和操作巡視時才是必要的。顯然，一些現場設備的無線通訊功能和顯示以及顯示器背光功能是設備電源的一個間隙式負載。

目前，在低功耗系統供電的設備中都難以提供超過功耗限制的一些功能。如在目前4~20mA低功耗儀表產品中，由于功耗問題通常無線通訊功能和LCD顯示器背光功能都會難以實現。

發明內容

本發明的目的是針對已有技術存在的缺陷提供一種間隙式負載的低功耗供電方法，利用間隙式負載的特點，設計一種以較低功耗供電方式累積能量，以支持間隙式負載在工作間段內達到較大功耗的工作狀態。具體是在間隙式負載非工作狀態時，供電電源只要用較小電流為蓄電單元充電；在間隙式負載工作時，僅由蓄電單元通過電源轉換器為負載提供較大的工作電流。這種供電方法特別適合于低功耗儀表的無線通訊和LCD背光電源。

為達到上述目的，本發明的構思是：在負載非工作狀態，由一個切換開關使蓄電單元僅連接供電電源并處于小電流充電狀態；在負載工作狀態，切換開關使蓄電單元斷開供電電源，同時電源轉換器連接蓄電單元并將蓄電單元中的電量轉換為能使負載工作需要的電流。

根據上述發明的構思，本發明采用以下技術方案：

一種間隙式負載的低功耗供電方法，其特征在于采用的供電系統包括一個可輸出電流I1的供電電源，一個切換開關，一個蓄電單元，一個電源轉換器和一個需要工作電流I2的負載；所述的供電電源經切換開關和電源轉換器后連接負載，切換開關與蓄電單元相連接；操作方式是：所述的切換開關在控制信號S操作下使供電電源、蓄電單元、電源轉換器和負載具有兩種連接方式與工作狀態：

(a).?所述的切換開關使使蓄電單元與電源轉換器的連接回路斷開，使蓄電單元僅與供電電源連接成回路，供電電源用小于電流I2值的輸出電流I1對蓄電單元充電，使蓄電單元存蓄電量P；

(b).?所述的切換開關使蓄電單元與供電電源的連接回路斷開，使蓄電單元僅與電源轉換器連接成回路，電源轉換器將蓄電單元的電量P轉換為輸出電流I2輸送給負載；

上述間隙式負載的低功耗供電方法，所述的蓄電單元是一個可充電的電池或電容器。通常，當蓄電單元是充電電池或電容時，供電電源是采用恒流方式對充電電池或電容充電。

上述間隙式負載的低功耗供電方法，所述的電源轉換器是由一個DC/DC電荷泵，在蓄電單元與電源轉換器成回路連接時，DC/DC電荷泵將蓄電單元上的存蓄電量P轉換到一個使負載有穩定工作電流I2的電壓值V。

本發明與現有技術相比，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：通過控制蓄電單元的充放電的連接回路，可以在低功耗供電系統中使需要較大電流的負載在間隙方式下工作。

附圖說明

圖1是本發明的優選實施例結構框圖。

圖2是圖1中切換開關2使蓄電單元3與電源轉換器4的連接回路斷開，并使蓄電單元3僅與供電電源1成回路連接時方式與工作狀態。

圖3是圖1中切換開關2使蓄電單元3與供電電源1的連接回路斷開，并使蓄電單元3僅與電源轉換器4成回路連接時的方式與工作狀態。

具體實施方式

本發明的優選實施例結合附圖說明如下：

實施例一：參見圖1、圖2和圖3，

本間隙式負載的低功耗供電方法，采用的供電系統包括一個可輸出電流I1的供電電源1，一個切換開關2，一個蓄電單元3，一個電源轉換器4和一個需要工作電流I2的負載5；所述的供電電源1經切換開關2和電源轉換器4后連接負載5，切換開關2與蓄電單元3相連接；操作方式是所述的切換開關2在控制信號S操作下使供電電源1、蓄電單元3、電源轉換器4和負載5具有兩種連接方式與工作狀態：

(a).?所述的切換開關2使蓄電單元3與電源轉換器4的連接回路斷開，使蓄電單元3僅與供電電源1連接成回路，供電電源1用小于電流I2值的輸出電流I1對蓄電單元3充電，使蓄電單元3存蓄電量P；