[发明专利]一种用于无线电监测设备的动态电源

说明书

本发明公开了一种用于无线电监测设备的动态电源，所述动态电源包括金属燃料电池；DC‑DC开关电源，其输入端耦接至所述金属燃料电池的输出端，其控制端耦接至所述无线电监测设备的通讯及主控电路的输出端，响应于使能控制信号导通；充电单元，其输入端耦接至所述DC‑DC开关电源的输出端；超级电容，其输入端耦接至所述充电单元的输出端；以及稳压单元，其输入端耦接至所述超级电容的输出端，其输出端耦接至所述无线电监测设备的输入端。在不影响设备监测能力条件下，在有限的设备体积里采用高能量密度的金属空气燃料电池来代替传统的锂电池，很大程度上增加系统的工作时间。

技术领域

本发明涉及无线电监测设备领域，尤其涉及一种用于无线电监测设备的动态电源。

背景技术

现有的大部分用于野外工作的无线电监测设备的供电以锂电池为主，由于设备的工作模式一般为连续时间全频段频谱扫描运行模式，功耗较大，同时锂电池的能量密度有限，野外工作的设备要求小型化和轻量化，因此整个设备的持续工作时间也大大受到影响。如果采用高能量密度的金属空气燃料电池(锌空气燃料电池、铝空气燃料电池-等)供电，与相同体积锂电池相比具有更大的能量，能够较大程度上增加设备持续工作时间，但是很多高能量密度金属空气燃料电池具有低功率输出特性和电压不稳定性，并不能直接用于现有的无线电监测设备。目前还没有低输出功率的高能量密度金属空气燃料电池应用于无线电监测设备的电源供给技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于无线电监测设备的动态电源，结合无线电监测设备的特殊应用模式所设定的动态电源供电模式，在不影响设备监测能力条件下，在有限的设备体积里采用高能量密度的金属空气燃料电池来代替传统的锂电池，很大程度上增加系统的工作时间。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于无线电监测设备的动态电源，其中所述无线电监测设备包括

通讯及主控电路，输出低功耗模式信号、常规工作模式信号、使能控制信号；

网络单元，其控制端耦接至所述通讯及主控电路的输出端，响应于低功耗模式信号或常规工作模式信号以切换工作状态；以及

射频接收单元，其控制端耦接至所述通讯及主控电路的输出端，响应于低功耗模式信号或常规工作模式信号以切换工作状态；

所述动态电源包括

金属燃料电池；

DC-DC开关电源，其输入端耦接至所述金属燃料电池的输出端，其控制端耦接至所述通讯及主控电路的输出端，响应于使能控制信号导通；

充电单元，其输入端耦接至所述DC-DC开关电源的输出端；

超级电容，其输入端耦接至所述充电单元的输出端；以及

稳压单元，其输入端耦接至所述超级电容的输出端，其输出端耦接至所述无线电监测设备的输入端。

金属空气燃料电池采用低功率输出，输出功率为P1，输出电压为V1，无线电监测设备额定输入电压为V2,功耗为P2，通常P1＜P2，V1＜V2。金属燃料电池首先输入到开关电源模块(DC-DC),开关电源模块(DC-DC)将电压从V1提高到符合超级电容的额定输入电压后输出到充电单元，充电单元采用恒流模式对超级电容进行储能，当储能周期完成后，超级电容通过稳压单元输出电压U2对设备硬件进行脉冲供电。无线电监测设备设定全频段感知范围20MHz到8GHz,一次扫描时间仅为20ms，每扫描一次完整频段后，设备将工作模式切换到低功耗待机模式，低功耗待机模式将设备耗电高的单元进行关闭，比如射频接收单元中的高耗能器件、网络通信单元等，仅有内部通信电路和总控电路工作，同时记录低功耗前的设备参数设置状态，在硬件设备处于低功耗待机模式时，超级电容进行储能，储能时间T后(T＝20ms×P2/P1)，总控电路重新启动处于低功耗模式下的硬件设备，响应低功耗前的工作状态。