[发明专利]一种不间断供电装置

说明书

本发明提供了一种不间断供电装置，包括：电池组(1)、充电模块(2)、充电供电切换模块(3)、电压监测模块(4)和微控制器(5)；电池组(1)与充电供电切换模块(3)连接，并且被配置为提供电能；充电模块(2)通过充电供电切换模块(3)与电池组(1)连接，并且被配置为对于电池组(1)充电；微控制器(5)与充电供电切换模块(3)连接，并且被配置为控制充电供电切换模块(3)的状态；电压监测模块(4)与电池组(1)、微控制器(5)连接，并且被配置为监测电池组(1)的状态并将状态反馈至微控制器(5)。本发明的供电装置能提供纹波和噪声幅度趋于零的供电输出。

技术领域

本发明涉及不间断供电领域，特别是涉及一种不间断供电装置。

背景技术

在某些特殊的水声应用领域(如通信、定位、探测和搜救等领域)，发射机发出的水声信号需传播较远距离才能到达接收机，经历声衰减和声吸收后的声信号声强往往不足60dB，信噪比极低，需累计增益100dB以上的调理电路对声信号进行多级放大滤波，提高信噪比。在医疗监测领域，传感器接收到的人体脑电波或心跳感应电压低至uV级，也需要高增益调理电路放大微弱信号。调理电路中的微弱信号放大功能主要由前置放大器(前放)完成，放大弱信号过程中难免引入噪声和纹波，其幅度高低直接决定系统的灵敏度甚至整机性能。当前，高性能前放的输入噪声密度已低至1nV/√Hz，前放自身的噪声和纹波不再是影响信噪比的主要因素，主要因素变成了前放的供电环节。

传统的供电源包括开关电源、线性电源和电池，三者各由有缺点：(1)开关电源供电效率高，体积小，但输出纹波和噪声较大，其能量谱集中在极难虑除的MHz级，而且极易从电源端耦合到输出端，降低有用信号信噪比，如MINMAX公司的MKW2000系列开关电源，20MHz频段的噪声有效值值高达50mVpp，比人体感应电压高150dB，大大降低了前放的可用增益量，该噪声几乎无法通过高频滤波电容虑除，属于开关电源的顽疾；(2)线性电源的自噪声和纹波比开关电源低得多，同时具备良好的纹波抑制比，若前端由开关电源馈电，线性电源对低频纹波具有较好的抑制能力，但仍然无法过滤高频噪声，线性电源转换效率较低，自发热温度较高时会开启自保护关断输出；(3)电池最大优点在于输出电平异常干净，纹波和噪声趋近于零，电池组内阻为m欧级，自发热很小，供电效率高，但电池供电时长有限，无法不间断供电，需要定期充电。

供电系统存在改进空间。

发明内容

本发明主要解决的技术问题时提供一种不间断供电装置，能够实现极低纹波和噪声的高品质正负双电源不间断供电。

本发明的一种不间断供电装置，包括：电池组、充电模块、充电供电切换模块、电压监测模块和微控制器；电池组与充电供电切换模块连接，并且被配置为提供电能；充电模块通过充电供电切换模块与电池组连接，并且被配置为对于电池组充电；微控制器与充电供电切换模块连接，并且被配置为控制充电供电切换模块的状态；电压监测模块与电池组、微控制器连接，并且被配置为监测电池组的状态并将状态反馈至微控制器。

在本发明的实施例中，电池组包括第一电池组、第二电池组；第一电池组包括：第一电池、第三电池；第二电池组包括：第二电池、第四电池；微控制器控制充电供电切换模块的状态，使得：第一电池组中的一个电池和第二电池组中的一个电池串联，提供双电源供电；并且第一电池组中的另一个电池和第二电池组中的另一个电池处于充电状态。

在本发明的实施例中，第一电池组中的电池和第二电池组中的电池相互独立地充电。