一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备制造技术

本发明专利技术公开了一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备，包括交流供电单元和超级电容组，交流供电单元通过超级电容充电单元为超级电容组充电。超级电容充电单元包括降压BUCK电路和限流电路，降压BUCK电路的输入端与交流供电单元的输出端相连接，降压BUCK电路的输出端与限流电路的输入端相连接，限流电路的输出端与超级电容组的输入端相连接；还包括电压反馈电路和反馈调整电路，反馈调整电路与电压反馈电路、限流电路相配合，限定超级电容组的充电电压和充电电流。本发明专利技术提高了用电信息采集设备备用供电的安全性，结构简单，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备


[0001]本专利技术涉及一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备。

技术介绍

[0002]传统的用电信息采集设备失去交流电后采用镍氢电池或超级电容组供电。镍氢电池存在寿命短的缺点，超级电容组主要采用专用充放电管理芯片或者采用LDO降压后通过电阻限流充电，进而给用电信息采集设备供电。专用充放电管理芯片方案虽然成熟，但成本相对较高，导致产品竞争力下降；而采用LDO降压后通过电阻限流充电的方式导致设备功耗大，充电电压受限，且需要额外的短路保护，安全性差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备，其目的是：克服现有技术的缺陷，提高用电信息采集设备备用供电的安全性，降低用电信息采集设备备用供电的成本。
[0004]本专利技术技术方案如下：一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备，包括交流供电单元和超级电容组，所述交流供电单元通过超级电容充电单元为所述超级电容组充电。所述超级电容充电单元包括降压BUCK电路和限流电路，所述降压BUCK电路的输入端与所述交流供电单元的输出端相连接，降压BUCK电路的输出端与所述限流电路的输入端相连接，限流电路的输出端与所述超级电容组的输入端相连接。
[0005]所述超级电容充电单元还包括电压反馈电路和反馈调整电路，所述电压反馈电路的输入端和反馈调整电路的输入端与所述降压BUCK电路的输出端相连接，电压反馈电路的输出端和反馈调整电路的输出端与所述降压BUCK电路的反馈端相连接，所述反馈调整电路用于与电压反馈电路相配合，通过在不同充电阶段调节所述降压BUCK电路的反馈端电压控制所述降压BUCK电路的输出端电压，从而限定超级电容组的充电电压。
[0006]所述限流电路的输出端与反馈调整电路的控制端相连接，所述限流电路用于与所述反馈调整电路相配合限制超级电容组的充电电流。
[0007]进一步地，所述反馈调整电路包括三极管V2和缓启电容C7，三极管V2的发射极与所述反馈调整电路的输入端相连接，三极管V2的集电极通过电阻R5与所述反馈调整电路的输出端相连接，三极管V2的基极与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端通过缓启电容C7与三极管V2的发射极相连接，电阻R3的另一端还与所述反馈调整电路的控制端相连接。
[0008]进一步地，所述电压反馈电路包括电阻R4和电阻R6，电阻R4的一端与所述电压反馈电路的输入端相连接，电阻R4的另一端通过电阻R6与接地端相连接，电阻R4和电阻R6之间的连接点与所述电压反馈电路的输出端相连接。
[0009]进一步地，所述降压BUCK电路包括降压DCDC芯片D1，降压DCDC芯片D1的输入引脚与所述降压BUCK电路的输入端相连接，降压DCDC芯片D1的反馈引脚与所述降压BUCK电路的
反馈端相连接，降压DCDC芯片D1的输出引脚与自举电容C4的一端相连接，自举电容C4的另一端通过续流二极管V1与接地端相连接，续流二极管V1的电流导通方向为由接地端指向自举电容C4；自举电容C4的另一端还通过电感L1与所述降压BUCK电路的输出端相连接。
[0010]进一步地，所述降压BUCK电路还包括滤波电容和去耦电容，所述滤波电容连接于所述降压BUCK电路的输入端与所述交流供电单元的输出端之间，所述去耦电容连接于所述降压BUCK电路的输出端与接地端之间。
[0011]进一步地，所述限流电路包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1和电阻R2并联，电阻R1和电阻R2的一个并联端与所述限流电路的输入端相连接，电阻R1和电阻R2的另一个并联端与所述限流电路的输出端相连接。
[0012]进一步地，所述限流电路的输出端通过限流二极管V3与所述超级电容组的输入端相连接，限流二极管V3的电流导通方向为由所述限流电路的输出端指向超级电容组的输入端。
[0013]进一步地，所述用电信息采集设备还包括主控单元、分控单元、通信单元、采样单元和显示单元，所述主控单元分别与所述分控单元、通信单元、采样单元和显示单元通讯连接，所述交流供电单元和超级电容组用于为所述主控单元、分控单元、通信单元、采样单元和显示单元供电。
[0014]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：（1）超级电容充电单元通过反馈调整电路和电压反馈电路相配合，在不同充电阶段分别调节降压BUCK电路的反馈端电压限定超级电容组的充电电压，通过反馈调整电路和限流电路相配合限定超级电容组的充电电流，实现了超级电容组的恒压恒流充电，从而提高用电信息采集设备备用供电的安全性；（2）反馈调整电路中设置的缓启电容，有效防止了在充电起始阶段充电电流过大而影响设备运行；利用三极管的导通特性和电压跟随特性，巧妙限定充电电压和电流，结构简单，效率高；（3）超级电容充电单元使用灵活，可根据不同超级电容组配置不同规格的限流电路进行充电电流配置，可通过配置不同规格的电压反馈电路对超级电容组充电电压进行调整，适用性强；（4）本设备结构简单，安全性高，成本低。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术超级电容充电单元的电路结构图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案：如图1，一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备，包括交流供电单元1和超级电容组3，所述交流供电单元1通过超级电容充电单元2为所述超级电容组3充电。所述用电信息采集设备还包括主控单元8、分控单元7、通信单元6、采样单元5和显示单元4，所述主控单元8分别与所述分控单元7、通信单元6、采样单元5和显示单元4通讯连接，所述交流供
电单元1和超级电容组3用于为所述主控单元8、分控单元7、通信单元6、采样单元5和显示单元4供电。
[0017]如图2，所述超级电容充电单元2包括降压BUCK电路2
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1和限流电路2
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4，所述降压BUCK电路2
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1的输入端与所述交流供电单元1的输出端相连接，降压BUCK电路2
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1的输出端与所述限流电路2
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4的输入端相连接，限流电路2
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4的输出端与所述超级电容组3的输入端V_SCAP相连接。
[0018]所述超级电容充电单元2还包括电压反馈电路2
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2和反馈调整电路2
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3，所述电压反馈电路2
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2的输入端和反馈调整电路2
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3的输入端与所述降压BUCK电路2
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1的输出端相连接，电压反馈电路2
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2的输出端和反馈调整电路2
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3的输出端与所述降压BUCK电路2
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1的反馈端相连接，所述反馈调整电路2
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3用于与电压反馈电路2
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2相配合，通过在不同充电阶段调节所述降压BUCK电路2
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1的反馈端电压控制所述降压BUCK电路2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容组可靠供电的用电信息采集设备，包括交流供电单元（1）和超级电容组（3），所述交流供电单元（1）通过超级电容充电单元（2）为所述超级电容组（3）充电，其特征在于：所述超级电容充电单元（2）包括降压BUCK电路（2
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1）和限流电路（2
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4），所述降压BUCK电路（2
‑
1）的输入端与所述交流供电单元（1）的输出端相连接，降压BUCK电路（2
‑
1）的输出端与所述限流电路（2
‑
4）的输入端相连接，限流电路（2
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4）的输出端与所述超级电容组（3）的输入端相连接；还包括电压反馈电路（2
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2）和反馈调整电路（2
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3），所述电压反馈电路（2
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2）的输入端和反馈调整电路（2
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3）的输入端与所述降压BUCK电路（2
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1）的输出端相连接，电压反馈电路（2
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2）的输出端和反馈调整电路（2
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3）的输出端与所述降压BUCK电路（2
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1）的反馈端相连接，所述反馈调整电路（2
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3）用于与电压反馈电路（2
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2）相配合，通过在不同充电阶段调节所述降压BUCK电路（2
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1）的反馈端电压控制所述降压BUCK电路（2
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1）的输出端电压，从而限定超级电容组（3）的充电电压；所述限流电路（2
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4）的输出端与反馈调整电路（2
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3）的控制端相连接，所述限流电路（2
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4）用于与所述反馈调整电路（2
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3）相配合限制超级电容组（3）的充电电流。2.如权利要求1所述的超级电容组可靠供电的用电信息采集设备，其特征在于：所述反馈调整电路（2
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3）包括三极管V2和缓启电容C7，三极管V2的发射极与所述反馈调整电路（2
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3）的输入端相连接，三极管V2的集电极通过电阻R5与所述反馈调整电路（2
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3）的输出端相连接，三极管V2的基极与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端通过缓启电容C7与三极管V2的发射极相连接，电阻R3的另一端还与所述反馈调整电路（2
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3）的控制端相连接。3.如权利要求1所述的超级电容组可靠供电的用电信息采集设备，其特征在于：所述电压反馈电路（2
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【专利技术属性】
技术研发人员：张权胜，丛培建，王发正，车文超，王颖，郝君建，于晓青，熊浩东，李尚悦，
申请(专利权)人：烟台东方威思顿电气有限公司，
类型：发明
国别省市：