[实用新型]供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供电系统，适用于向如超导传感器等高敏器件进行供电。

背景技术

超导传感器是一种采用超导材料制备成，具有极低噪声和极高灵敏度的传感器。典型的超导传感器有超导量子干涉器件，超导单光子探测器等，在高端科研和仪器设备中具有重要应用。

超导传感器件在低温环境下的超导状态工作，超导传感器具有极高的灵敏度和极低的本征噪声，要求与其配套的电子电路供电电源具有极低的噪声，否则无法发挥超导传感器低噪声的性能。同时，要求供电电源与外界环境具有高的电气隔离性能，使得传感器免受外部电磁环境的干扰。

针对上述超导传感器对电源的要求，电池是比较理想供电电源的选择。然而，电池供电毕竟时长有限，对于需要长期测量的超导传感器来说，单纯的电池无法提供足够的电能。因此，人们采用了一些控制手段来对电池的供电、充电进行控制。常见的方式包括：采用两组电池，利用单片机监测两组电池的电能，若其中一组电池电能较低，则所述单片机对其进行切换以便让另一组电池供电，该组电池进行充电。

但是，在实际操作中，即便两组电池的切换是同步切换，输出电压也会存在抖动。对于超导传感器这类高灵敏度设备来说，上述不稳定的供电将对高灵敏度设备产生损坏性的风险。因此，需要对现有的供电系统进行改进。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种供电系统，用于解决现有技术中电池切换时易产生输出电压不稳定的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种供电系统，用于向包含超导传感器的负载供电，包括：与外部供电电源相连的至少两个受控开关；与每个受控开关对应连接的充电电池，其中，所述受控开关将所述充电电池在所述供电电源和负载之间切换连通，各所述充电电池并联连接；与每个所述受控开关和所述供电电源相连的控制单元，用于根据所监测到的向所述负载供电的各充电电池的输出电压、与所述供电电源相连的各充电电池的充电情况、所述供电电源断路的信号中的至少一种或多种的组合，按时序的输出控制各所述受控开关进行切换的控制信号，以便各所述受控开关根据所接收的控制信号进行切换；与所述充电电池对应连接、且与所述负载相连的二极管，其中，所述二极管的正极与所述充电电池相连、负极与所述负载相连。

优选地，所述控制单元包括：与所述供电电源和每两个所述受控开关相连的充电监测器，用于监测所述供电电源的供电情况、监测各与所述供电电源相连的充电电池的充电情况中的至少一种，并予以输出；与每个所述受控开关对应连接的比较模块，用于将所采集的所述充电电池的输出电压与预设值进行比较，并输出比较结果；与所述充电监测器和比较模块相连的控制模块，对应所述充电监测器所连接的受控开关，将与所述受控开关相连的比较模块各自所输出的比较结果和/或所述充电监测器所输出的监测信号输至控制模块，由所述控制模块输出控制所对应的所述受控开关切换的控制信号；对应连接于所述受控开关和控制模块的延时驱动器，用于根据所接收的控制信号延时地驱动相应的受控开关进行切换。

优选地，所述比较模块包括：与所述充电电池对应相连迟滞比较器。

优选地，所述比较模块还包括：与所述迟滞比较器相连的光耦合开关；其中，当所述光耦合开关在所述迟滞比较器确定所连接的充电电池的输出电压高于第一预设值时，输出第一信号，当所述光耦合开关在所述迟滞比较器确定所连接的充电电池的输出电压低于第二预设值时，输出第二信号。

优选地，所述充电监测器包括：可控时钟。

优选地，所述可控时钟的输入端连接在所述供电电源和两个受控开关之间，所述可控时钟的输出端与所述控制模块相连。

优选地，所述控制模块包括：与两个所述比较模块和充电监测器相连的触发器、和与所述触发器的输出端相连的非门，该两个所述延时驱动器中的一个与所述非门的输出端相连、另一个所述延时驱动器与所述触发器的输出端相连；所述触发器根据预设的真值表、及来自所述比较模块的比较结果、来自所述充电监测器的监测信号来输出控制各所述受控开关切换的控制信号。

优选地，所述供电系统还包括：连接在所述充电电池和二极管之间的电感。

优选地，所述充电电池包括锂电池、或蓄电池中的至少一种。

优选地，所述供电电源包括充电器。

如上所述，本实用新型的供电系统，具有以下有益效果：通过对各充电电池所对应的受控开关按时序的延时切换来确保受控开关在切换的时刻产生供电不稳定的问题，特别适合于如超导传感器等高灵敏器件对供电电压的稳定要求。