[實用新型]一種消防栓儀表、無線傳輸系統與電源管理電路

有效

• 申請號: 201721579924.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN208046254U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 歐陽培光;張鎮宇
• 申請（專利權）人: 張國東;歐陽培光
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G01R31/36;G01R33/10
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 何彬

本實用新型涉及一種消防栓儀表、無線傳輸系統及電源管理電路，屬于儀表技術領域。消防栓儀表包括無線傳輸電路、數據采集電路與電源管理電路，電源管理電路包括控制電路、超級電容、升壓電路、第一降壓電路與第二降壓電路；升壓電路在需啟動無線傳輸單元時，將電池的輸出電壓升以對超級電容進行預充電，及當超級電容的輸出電壓低于電壓閾值時，將電池的輸出電壓升壓以對超級電容進行補充充電；第一降壓電路將升壓電壓與經預充電后的超級電容的輸出電壓并聯，再降壓至適配無線傳輸電路；第二降壓電路用于將超級電容的輸出電壓降壓至適配其他負載。在提供電池電能利用率的同時，優化儀表功耗，可廣泛應用于消防領域。

技術領域

本實用新型涉及一種電源管理電路及以該電源管理電路構建的消防栓儀表與無線傳輸系統，具體地說，涉及一種能有效提高電池中電能利用率的電源管理電路及以該電源管理電路構建的內置電池供電式消防栓儀表與無線傳輸系統。

背景技術

在現有消防栓水壓表等儀表中，基本上是采用外部電源進行供電，但由于受限于消防栓現場安裝工況及密封安全性等要求，需要采用內置電池的方式以解決儀表現場供電不便及安全性問題，但在采用內置電池進行供電時，隨著電池供電電壓的降低而無法滿足系統用電需求時，不僅需要進行頻繁地更換電池，且存在電池電能利用率偏低的問題；此外，隨著物聯網技術的發展與普及，需在此類消防栓儀表中加入無線傳輸模塊以實現數據網絡化，使電池的更換頻率進一步加大，導致內置式電池這種安全的供電方式在消防栓儀表等設備中的應用進一步受限。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是提供一種內置電池供電式消防栓儀表，以提高電池電能的利用率的同時，優化其功耗管理；

本實用新型的另一目的是提供一種適于上述消防栓儀表使用的電源管理電路；

本實用新型的再一目的是提供一種適于上述消防栓儀表使用的無線傳輸系統。

為了實現上述主要目的，本實用新型提供的消防栓儀表包括無線傳輸電路、數據采集電路、殼體及內置于該殼體內的電池連接端子與電源管理電路，電源管理電路包括超級電容、電容電壓監測電路、控制電路、升壓電路、第一降壓電路及第二降壓電路；電容電壓監測電路用于監測超級電容的輸出電壓并向控制電路輸出電容電壓監測信號；控制電路接收數據采集電路所采集的數據，并依據采集數據輸出預充電升壓控制信號及降壓控制信號，及依據電容電壓監測信號輸出補充充電升壓控制信號；升壓電路受控于預充電升壓控制信號而將電連接在電池連接端子上的電池的輸出電壓升壓至第一電壓后向超級電容輸出預充電電壓，及受控于補充充電升壓控制信號而將電池的輸出電壓升壓至第二電壓后向超級電容輸出補充充電電壓；第一降壓電路受控于降壓控制信號而將第一電壓與經預充電后的超級電容的輸出電壓并聯后，再經降壓并向無線傳輸電路輸出工作電壓；第二降壓電路至少向控制電路與數據采集電路輸出由超級電容的輸出電壓經降壓成的工作電壓。

在工作過程中，由于在供電電池與功耗負載間設置了升壓電路，從而可將供電電池的輸出電壓升壓至大于各負載的工作電壓，以在電池輸出電壓低于負載工作電壓時仍能為它們進行供電，有效地提高供電電池的電能利用率；當無線傳輸電路需啟動并進行數據傳輸時，先對超級電容進行預充電，再通過第一降壓電路聯合經預充電后的超級電容與升壓電路的輸出電壓，并將二者的輸出電壓并聯后再降壓至無線傳輸電路的工作電壓，以利用超級電容可提供大瞬態電流的特點，為無線傳輸電路提供啟動時所需的大瞬態電流，從而不會把前端電壓拉得太低，并在無線傳輸電路正常工作后，升壓電路持續為無線傳輸電路的正常工作提供大電流，且基于超級電容兩端仍與升壓電路的輸出端并聯而可同時對超級電容進行補充充電；在整個過程中，利用超級電容為控制電路、顯示屏與數據收集電路等其他負載供電，以在超級電容輸出電壓低于電壓閾值時或無線傳輸電路需啟動時之外的其他時間內，升壓電路及第一降壓電路均處于休眠狀態或停機狀態，有效地降低整體的功耗。