[发明专利]间隙式负载的低功耗供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种间隙式负载的低功耗供电方法。具体涉及一种采用对蓄电单元的低功耗充电以实现为间隙式负载进行供电的方法。 

背景技术

考虑节能与安全的需求，低功耗供电的设备和系统也越越多。特别是一些工业场合对设备的工作电流都有一定限制。在低功耗的自动化系统中，由于电流的限制会使设备的一些功能实现带来困难。

同时，实际系统中的一些设备功能确实都有间隙式工作的特点。如现场设备的无线通讯功能和显示以及显示器背光功能通常仅在参数设置和操作巡视时才是必要的。显然，一些现场设备的无线通讯功能和显示以及显示器背光功能是设备电源的一个间隙式负载。

目前，在低功耗系统供电的设备中都难以提供超过功耗限制的一些功能。如在目前4~20mA低功耗仪表产品中，由于功耗问题通常无线通讯功能和LCD显示器背光功能都会难以实现。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术存在的缺陷提供一种间隙式负载的低功耗供电方法，利用间隙式负载的特点，设计一种以较低功耗供电方式累积能量，以支持间隙式负载在工作间段内达到较大功耗的工作状态。具体是在间隙式负载非工作状态时，供电电源只要用较小电流为蓄电单元充电；在间隙式负载工作时，仅由蓄电单元通过电源转换器为负载提供较大的工作电流。这种供电方法特别适合于低功耗仪表的无线通讯和LCD背光电源。

为达到上述目的，本发明的构思是：在负载非工作状态，由一个切换开关使蓄电单元仅连接供电电源并处于小电流充电状态；在负载工作状态，切换开关使蓄电单元断开供电电源，同时电源转换器连接蓄电单元并将蓄电单元中的电量转换为能使负载工作需要的电流。

根据上述发明的构思，本发明采用以下技术方案：

一种间隙式负载的低功耗供电方法，其特征在于采用的供电系统包括一个可输出电流I1的供电电源，一个切换开关，一个蓄电单元，一个电源转换器和一个需要工作电流I2的负载；所述的供电电源经切换开关和电源转换器后连接负载，切换开关与蓄电单元相连接；操作方式是：所述的切换开关在控制信号S操作下使供电电源、蓄电单元、电源转换器和负载具有两种连接方式与工作状态：

(a). 所述的切换开关使使蓄电单元与电源转换器的连接回路断开，使蓄电单元仅与供电电源连接成回路，供电电源用小于电流I2值的输出电流I1对蓄电单元充电，使蓄电单元存蓄电量P；

(b). 所述的切换开关使蓄电单元与供电电源的连接回路断开，使蓄电单元仅与电源转换器连接成回路，电源转换器将蓄电单元的电量P转换为输出电流I2输送给负载；

上述间隙式负载的低功耗供电方法，所述的蓄电单元是一个可充电的电池或电容器。通常，当蓄电单元是充电电池或电容时，供电电源是采用恒流方式对充电电池或电容充电。

上述间隙式负载的低功耗供电方法，所述的电源转换器是由一个DC/DC电荷泵，在蓄电单元与电源转换器成回路连接时，DC/DC电荷泵将蓄电单元上的存蓄电量P转换到一个使负载有稳定工作电流I2的电压值V。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：通过控制蓄电单元的充放电的连接回路，可以在低功耗供电系统中使需要较大电流的负载在间隙方式下工作。

附图说明

图1是本发明的优选实施例结构框图。

图2是图1中切换开关2使蓄电单元3与电源转换器4的连接回路断开，并使蓄电单元3仅与供电电源1成回路连接时方式与工作状态。

图3是图1中切换开关2使蓄电单元3与供电电源1的连接回路断开，并使蓄电单元3仅与电源转换器4成回路连接时的方式与工作状态。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：参见图1、图2和图3，

本间隙式负载的低功耗供电方法，采用的供电系统包括一个可输出电流I1的供电电源1，一个切换开关2，一个蓄电单元3，一个电源转换器4和一个需要工作电流I2的负载5；所述的供电电源1经切换开关2和电源转换器4后连接负载5，切换开关2与蓄电单元3相连接；操作方式是所述的切换开关2在控制信号S操作下使供电电源1、蓄电单元3、电源转换器4和负载5具有两种连接方式与工作状态：

(a). 所述的切换开关2使蓄电单元3与电源转换器4的连接回路断开，使蓄电单元3仅与供电电源1连接成回路，供电电源1用小于电流I2值的输出电流I1对蓄电单元3充电，使蓄电单元3存蓄电量P；