[實用新型]站點電源管理模塊

有效

• 申請號: 201320730125.0
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN203632284U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 趙海華;黃得云;索軍;陶安平;姚維
• 申請（專利權）人: 常州永安公共自行車系統股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35;H02J9/06
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

?本實用新型涉及電源管理系統技術領域，尤其是一種站點電源管理模塊，可適用于公共自行車站點。

背景技術

作為城市交通的組成部分，公共自行車具有較多的優勢。公共自行車的租賃站點建設現場為車站、小區、商場等附近道路兩側，公共自行車的租賃站點有兩個需要供電的負載設備，一個是管理終端，一個是自行車鎖樁。無固定可靠電源供電，為保證設備最大限度的正常工作，要讓設備具有利用路燈電、太陽能電池板電、蓄電池電等功能。現有技術供電電源單一，無法對蓄電池進行有效的保護充電，如進行過充保護、過放保護、恒流恒壓充電等，負載供電不可控。

鑒于上述問題，需要一種能實現對多種電源（太陽能、開關電源、蓄電池）與兩路負載（管理終端、鎖樁）的統一管理，供電方式的無縫切換，確保公共自行車站點的正常運行。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術中自行車站點無法對蓄電池進行有效充放電保護的技術問題，提供一種站點電源管理模塊，能實現多路電源供電的無縫切換，且能有效防止蓄電池過充、過放、以及實現恒流恒壓充電，保護蓄電池。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種站點電源管理模塊，包括至少一個連接外部電源的電源輸入電路、至少一個連接負載的負載輸出電路和連接蓄電池的蓄電池充放電電路，負載輸出電路中具有控制其電路通斷的第一MOS管和控制第一MOS管通斷的控制裝置，所述的蓄電池接入電路中具有控制其電路通斷的第二MOS管和控制第二MOS管通斷的PWM信號控制器，所述的電源輸入電路與負載輸出電路之間通過第一導線連通，所述的蓄電池充放電電路通過第二導線與第一導線連通。當蓄電池充滿電或充電電壓過高時斷開第二MOS管，停止充電，對蓄電池進行保護；當無外部電源，蓄電池對負載放電，蓄電池經過一段時間放電后，電壓過低時斷開第一MOS管對蓄電池進行保護；恒流恒壓充電是一種比較安全可靠的充電方式，尤其是對鋰電池，利用20?kHz的?PWM控制信號對第二MOS管進行快速開關控制，在微觀上不斷調整PWM信號的占空比使得宏觀上表現為恒流恒壓充電。

進一步的，所述的電源輸入電路中具有從電源輸入端向電源輸出端單向導通的二極管。二極管可減少蓄電池供電時對外部電源的內部電路反向供電造成的損耗。

進一步的，減少在外部電源供電時電源輸入電路的能耗，所述的電源輸入電路中具有控制其電路通斷的第三MOS管。MOS管可減少外部電源電路供電時造成電能損耗。

進一步的，所述的負載輸出電路上連接有偵測外部電路是否短路的第一偵測元件和根據偵測結果控制第一MOS管通斷的第一控制裝置，所述的蓄電池充放電電路上連接有偵測流過第二MOS管的電流和蓄電池電壓的第二偵測元件和根據偵測到的電流、電壓的大小調整PWM信號控制器的PWM占空比以實現恒流恒壓充電的第二控制裝置，所述的電源輸入電路上連接有偵測流過第三MOS管電流的第三偵測元件和根據偵測到的電流控制第三MOS管內開關通斷的第三控制裝置。

進一步的，所述的電源輸入端的數量為兩個，兩個電源輸入端分別連接太陽能供電裝置和開關電源供電裝置。開關電源供電裝置一般為市電、路燈電等。

進一步的，所述的負載輸出端的數量為兩個，兩個負載輸出端分別連接鎖樁和管理服務終端。公共自行車站點的耗能裝置一般即為鎖樁和管理服務終端。

進一步的，還具有儲能電容，所述的儲能電容的一端連接于第一導線上位于電源輸入電路與第一導線和第二導線的連接節點之間、儲能電容的另一端接地。用PWM控制信號給蓄電池充電的時候會造成供給負載電源電壓的波動，儲能電容的作用是通過電容的存儲釋放電能穩定電源電壓減小波動。

進一步的，還具有續流二極管，所述的續流二極管的負極連接于所述的蓄電池充放電電路上連接蓄電池的一端、續流二極管的正極接地。在PWM控制信號對蓄電池充電的時候，在第二MOS管關斷的瞬間導致蓄電池中的寄生電感會產生一個負電壓，通過這個續流二極管釋放到蓄電池，以保護第二MOS管，減小電壓波動。

本實用新型的有益效果是，本實用新型的站點電源管理模塊在蓄電池滿充，第二MOS管開關斷開，在外部電源斷電瞬間，蓄電池可以通過第二MOS管內部的二極管給負載供電，當外部電路檢測到蓄電池放電電流時閉合第二MOS管減少由于二級管導通壓降帶來的電能損耗，電源的切換是連續的、無縫切換不會造成負載瞬間斷電；能對蓄電池進行過充電、過放電保護、可根據蓄電池容量調節充電電流，實現恒流恒壓充電，結合外圍的一些偵測元件能實現對負載短路及過流保護。

附圖說明