[实用新型]站点电源管理模块

说明书

技术领域

 本实用新型涉及电源管理系统技术领域，尤其是一种站点电源管理模块，可适用于公共自行车站点。

背景技术

作为城市交通的组成部分，公共自行车具有较多的优势。公共自行车的租赁站点建设现场为车站、小区、商场等附近道路两侧，公共自行车的租赁站点有两个需要供电的负载设备，一个是管理终端，一个是自行车锁桩。无固定可靠电源供电，为保证设备最大限度的正常工作，要让设备具有利用路灯电、太阳能电池板电、蓄电池电等功能。现有技术供电电源单一，无法对蓄电池进行有效的保护充电，如进行过充保护、过放保护、恒流恒压充电等，负载供电不可控。

鉴于上述问题，需要一种能实现对多种电源（太阳能、开关电源、蓄电池）与两路负载（管理终端、锁桩）的统一管理，供电方式的无缝切换，确保公共自行车站点的正常运行。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中自行车站点无法对蓄电池进行有效充放电保护的技术问题，提供一种站点电源管理模块，能实现多路电源供电的无缝切换，且能有效防止蓄电池过充、过放、以及实现恒流恒压充电，保护蓄电池。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种站点电源管理模块，包括至少一个连接外部电源的电源输入电路、至少一个连接负载的负载输出电路和连接蓄电池的蓄电池充放电电路，负载输出电路中具有控制其电路通断的第一MOS管和控制第一MOS管通断的控制装置，所述的蓄电池接入电路中具有控制其电路通断的第二MOS管和控制第二MOS管通断的PWM信号控制器，所述的电源输入电路与负载输出电路之间通过第一导线连通，所述的蓄电池充放电电路通过第二导线与第一导线连通。当蓄电池充满电或充电电压过高时断开第二MOS管，停止充电，对蓄电池进行保护；当无外部电源，蓄电池对负载放电，蓄电池经过一段时间放电后，电压过低时断开第一MOS管对蓄电池进行保护；恒流恒压充电是一种比较安全可靠的充电方式，尤其是对锂电池，利用20 kHz的 PWM控制信号对第二MOS管进行快速开关控制，在微观上不断调整PWM信号的占空比使得宏观上表现为恒流恒压充电。

进一步的，所述的电源输入电路中具有从电源输入端向电源输出端单向导通的二极管。二极管可减少蓄电池供电时对外部电源的内部电路反向供电造成的损耗。

进一步的，减少在外部电源供电时电源输入电路的能耗，所述的电源输入电路中具有控制其电路通断的第三MOS管。MOS管可减少外部电源电路供电时造成电能损耗。

进一步的，所述的负载输出电路上连接有侦测外部电路是否短路的第一侦测元件和根据侦测结果控制第一MOS管通断的第一控制装置，所述的蓄电池充放电电路上连接有侦测流过第二MOS管的电流和蓄电池电压的第二侦测元件和根据侦测到的电流、电压的大小调整PWM信号控制器的PWM占空比以实现恒流恒压充电的第二控制装置，所述的电源输入电路上连接有侦测流过第三MOS管电流的第三侦测元件和根据侦测到的电流控制第三MOS管内开关通断的第三控制装置。

进一步的，所述的电源输入端的数量为两个，两个电源输入端分别连接太阳能供电装置和开关电源供电装置。开关电源供电装置一般为市电、路灯电等。

进一步的，所述的负载输出端的数量为两个，两个负载输出端分别连接锁桩和管理服务终端。公共自行车站点的耗能装置一般即为锁桩和管理服务终端。

进一步的，还具有储能电容，所述的储能电容的一端连接于第一导线上位于电源输入电路与第一导线和第二导线的连接节点之间、储能电容的另一端接地。用PWM控制信号给蓄电池充电的时候会造成供给负载电源电压的波动，储能电容的作用是通过电容的存储释放电能稳定电源电压减小波动。

进一步的，还具有续流二极管，所述的续流二极管的负极连接于所述的蓄电池充放电电路上连接蓄电池的一端、续流二极管的正极接地。在PWM控制信号对蓄电池充电的时候，在第二MOS管关断的瞬间导致蓄电池中的寄生电感会产生一个负电压，通过这个续流二极管释放到蓄电池，以保护第二MOS管，减小电压波动。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的站点电源管理模块在蓄电池满充，第二MOS管开关断开，在外部电源断电瞬间，蓄电池可以通过第二MOS管内部的二极管给负载供电，当外部电路检测到蓄电池放电电流时闭合第二MOS管减少由于二级管导通压降带来的电能损耗，电源的切换是连续的、无缝切换不会造成负载瞬间断电；能对蓄电池进行过充电、过放电保护、可根据蓄电池容量调节充电电流，实现恒流恒压充电，结合外围的一些侦测元件能实现对负载短路及过流保护。

附图说明