[实用新型]一种消防栓仪表、无线传输系统与电源管理电路

说明书

本实用新型涉及一种消防栓仪表、无线传输系统及电源管理电路，属于仪表技术领域。消防栓仪表包括无线传输电路、数据采集电路与电源管理电路，电源管理电路包括控制电路、超级电容、升压电路、第一降压电路与第二降压电路；升压电路在需启动无线传输单元时，将电池的输出电压升以对超级电容进行预充电，及当超级电容的输出电压低于电压阈值时，将电池的输出电压升压以对超级电容进行补充充电；第一降压电路将升压电压与经预充电后的超级电容的输出电压并联，再降压至适配无线传输电路；第二降压电路用于将超级电容的输出电压降压至适配其他负载。在提供电池电能利用率的同时，优化仪表功耗，可广泛应用于消防领域。

技术领域

本实用新型涉及一种电源管理电路及以该电源管理电路构建的消防栓仪表与无线传输系统，具体地说，涉及一种能有效提高电池中电能利用率的电源管理电路及以该电源管理电路构建的内置电池供电式消防栓仪表与无线传输系统。

背景技术

在现有消防栓水压表等仪表中，基本上是采用外部电源进行供电，但由于受限于消防栓现场安装工况及密封安全性等要求，需要采用内置电池的方式以解决仪表现场供电不便及安全性问题，但在采用内置电池进行供电时，随着电池供电电压的降低而无法满足系统用电需求时，不仅需要进行频繁地更换电池，且存在电池电能利用率偏低的问题；此外，随着物联网技术的发展与普及，需在此类消防栓仪表中加入无线传输模块以实现数据网络化，使电池的更换频率进一步加大，导致内置式电池这种安全的供电方式在消防栓仪表等设备中的应用进一步受限。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种内置电池供电式消防栓仪表，以提高电池电能的利用率的同时，优化其功耗管理；

本实用新型的另一目的是提供一种适于上述消防栓仪表使用的电源管理电路；

本实用新型的再一目的是提供一种适于上述消防栓仪表使用的无线传输系统。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的消防栓仪表包括无线传输电路、数据采集电路、壳体及内置于该壳体内的电池连接端子与电源管理电路，电源管理电路包括超级电容、电容电压监测电路、控制电路、升压电路、第一降压电路及第二降压电路；电容电压监测电路用于监测超级电容的输出电压并向控制电路输出电容电压监测信号；控制电路接收数据采集电路所采集的数据，并依据采集数据输出预充电升压控制信号及降压控制信号，及依据电容电压监测信号输出补充充电升压控制信号；升压电路受控于预充电升压控制信号而将电连接在电池连接端子上的电池的输出电压升压至第一电压后向超级电容输出预充电电压，及受控于补充充电升压控制信号而将电池的输出电压升压至第二电压后向超级电容输出补充充电电压；第一降压电路受控于降压控制信号而将第一电压与经预充电后的超级电容的输出电压并联后，再经降压并向无线传输电路输出工作电压；第二降压电路至少向控制电路与数据采集电路输出由超级电容的输出电压经降压成的工作电压。

在工作过程中，由于在供电电池与功耗负载间设置了升压电路，从而可将供电电池的输出电压升压至大于各负载的工作电压，以在电池输出电压低于负载工作电压时仍能为它们进行供电，有效地提高供电电池的电能利用率；当无线传输电路需启动并进行数据传输时，先对超级电容进行预充电，再通过第一降压电路联合经预充电后的超级电容与升压电路的输出电压，并将二者的输出电压并联后再降压至无线传输电路的工作电压，以利用超级电容可提供大瞬态电流的特点，为无线传输电路提供启动时所需的大瞬态电流，从而不会把前端电压拉得太低，并在无线传输电路正常工作后，升压电路持续为无线传输电路的正常工作提供大电流，且基于超级电容两端仍与升压电路的输出端并联而可同时对超级电容进行补充充电；在整个过程中，利用超级电容为控制电路、显示屏与数据收集电路等其他负载供电，以在超级电容输出电压低于电压阈值时或无线传输电路需启动时之外的其他时间内，升压电路及第一降压电路均处于休眠状态或停机状态，有效地降低整体的功耗。