[發(fā)明專利]一種穩(wěn)定電源及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710810610.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107453382B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王皓迪;陸景彬;許旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32
• 代理公司: 長(zhǎng)春市恒譽(yù)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 22212
• 代理人: 鞠傳龍

本發(fā)明公開(kāi)了一種穩(wěn)定電源及控制方法，穩(wěn)定電源包括有外電源、充電電路、第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路、第四開(kāi)關(guān)電路、儲(chǔ)能裝置、模擬量采集模塊、CPU模塊、穩(wěn)定電源輸出端和濾波電路，其中外電源與充電電路連接，充電電路與第一開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路相連，第一開(kāi)關(guān)電路和第三開(kāi)關(guān)電路同時(shí)與儲(chǔ)能裝置相連，儲(chǔ)能裝置還與第二開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路相連接，CPU模塊通過(guò)電信號(hào)對(duì)第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制，控制方法采用CPU模塊中的復(fù)合算法，結(jié)合了開(kāi)環(huán)控制算法和閉環(huán)控制算法，有益效果：減少了由于控制過(guò)程產(chǎn)生的紋波和噪聲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種穩(wěn)定電源及控制方法。

背景技術(shù)

目前，市面上常規(guī)的供電電源多為開(kāi)關(guān)電源，由于其工作原理存在著難以彌補(bǔ)的缺陷，通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)電路控制輸出電壓的穩(wěn)定，這就意味著在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生頻率成分復(fù)雜的紋波和噪聲，對(duì)后級(jí)的電子學(xué)系統(tǒng)帶來(lái)不必要的干擾，特別是對(duì)于譜分析領(lǐng)域所用的儀器，這種干擾的影響會(huì)產(chǎn)生較復(fù)雜的本底譜，不利于譜分析工作的展開(kāi)。另一方面，市面上存在的電池組供電電源，多數(shù)使用的是鋰離子電池，雖然可以重復(fù)使用，但每次充電都要拆卸，十分不便，而另一點(diǎn)，當(dāng)涉及電池組供電的時(shí)候，由于電池組供電的控制方法不夠優(yōu)化，導(dǎo)致了輸出電壓產(chǎn)生較大的抖動(dòng)。常用的電池組供電電源，往往采用單一的開(kāi)環(huán)控制算法，或閉環(huán)控制算法。但開(kāi)環(huán)控制算法和閉環(huán)控制算法都具有明顯的缺陷。由于開(kāi)環(huán)控制算法沒(méi)有反饋機(jī)制，所以控制不夠靈活和準(zhǔn)確；閉環(huán)控制算法擁有反饋機(jī)制，但由于需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，所以占用CPU內(nèi)存較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有供電電源在使用過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題而提供的一種穩(wěn)定電源及控制方法。

本發(fā)明提供的穩(wěn)定電源包括有外電源、充電電路、第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路、第四開(kāi)關(guān)電路、儲(chǔ)能裝置、模擬量采集模塊、CPU模塊、穩(wěn)定電源輸出端和濾波電路，其中外電源與充電電路連接，充電電路與第一開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路相連，第一開(kāi)關(guān)電路和第三開(kāi)關(guān)電路并聯(lián)連接，第一開(kāi)關(guān)電路和第三開(kāi)關(guān)電路同時(shí)與儲(chǔ)能裝置相連，儲(chǔ)能裝置還與第二開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路相連接，第二開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路并聯(lián)連接，第二開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路還與穩(wěn)定電源輸出端相連，濾波電路設(shè)置在穩(wěn)定電源輸出端與第二開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路的連接電路之間，CPU模塊通過(guò)電信號(hào)對(duì)第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制，CPU模塊還與模擬量采集模塊相連接，模擬量采集模塊與儲(chǔ)能裝置相連接。

充電電路為電壓轉(zhuǎn)換電路，將外電源的電壓轉(zhuǎn)換成儲(chǔ)能裝置所需要的電壓，充電電路包括有輸入端正極、輸入端負(fù)極、輸出端正極和輸出端負(fù)極，輸入端正極與外電源輸出端正極相連，輸入端負(fù)極與外電源輸出端負(fù)極相連。

第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路和第四開(kāi)關(guān)電路由數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)元件及其外圍電路組成，第一開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路、第四開(kāi)關(guān)電路均引出數(shù)個(gè)接線柱，其中第一開(kāi)關(guān)電路、第四開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)輸入接線柱和數(shù)個(gè)輸出接線柱，以及與輸出接線柱同數(shù)量的控制接線柱，輸入接線柱與數(shù)個(gè)輸入極串聯(lián)，輸入極數(shù)量與控制接線柱數(shù)量相同，電流從輸入極流向輸出接線柱，控制接線柱接收電信號(hào)，控制輸入極到輸出接線柱電路的通斷，輸入極與控制接線柱和輸出接線柱一一對(duì)應(yīng)；

第二開(kāi)關(guān)電路、第三開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)輸出接線柱，數(shù)個(gè)輸入接線柱，以及與輸入接線柱同數(shù)量的控制接線柱，輸出接線柱與數(shù)個(gè)輸出極串聯(lián)，輸出極數(shù)量與控制接線柱數(shù)量相同，電流從輸入接線柱流向輸出極，控制接線柱接收電信號(hào)，控制輸入接線柱到輸出極電路的通斷，輸入接線柱與控制接線柱和輸出極一一對(duì)應(yīng)；

第二開(kāi)關(guān)電路輸出接線柱與穩(wěn)定電源輸出端正極相連，第四開(kāi)關(guān)電路輸入接線柱與穩(wěn)定電源輸出端負(fù)極相連。

充電電路的輸出端正極與第一開(kāi)關(guān)電路輸入接線柱相連，充電電路輸出端負(fù)極與第三開(kāi)關(guān)電路輸出接線柱相連。