[发明专利]一种无源系统的能量动态控制装置

说明书

本发明公开了一种无源系统的能量动态控制装置，涉及无源系统的能量控制领域；其包括能量存储控制电路、微控制器、控制接口电路和能量输入输出控制电路，所述能量存储控制电路、控制接口电路、能量输入输出控制电路分别连接微控制器，所述能量存储控制电路连接控制接口电路，所述能量存储控制电路连接能量输入输出控制电路；本发明克服了具体环境的未知性和多样性，设置稳压电路扩展输入输出范围、设置高精度控制器件增强适应性、设置独立管理的电容延长使用寿命、实现免维护，解决现有针对具体环境定制的能量控制装置通用性差、便利性差的问题，达到了精确控制动态能量、通用性强、适应性强的效果。

技术领域

本发明涉及无源系统的能量控制领域，尤其是一种无源系统的能量动态控制装置。

背景技术

铁轨健康监测是维持列车安全运行的必要手段，因铁轨老化、断裂，导致的列车出轨事故已成为列车安全运行的第一杀手。然而，不论是大型探伤车还是手推式探伤小车，都存在一个共同的问题，即占用铁路线路，不能全天候工作；探伤车辆造价不菲，成本高；探测监测实时性差；因此，需要设计一种廉价便捷固定安装式的铁轨健康监测系统，来解决当前监测手段时间间隔长、效率低和影响铁路运行的难题。

我国电气化铁路的额定电压为25KV，如果采用有线供电的方案进行铁轨监测，则需要安装数量繁多的变压器，会对铁路原有的供电系统安全造成威胁；独立建立低压监测供电，则需要巨大的经济和人力成本，同时低压电路无法实现远距离传输，这些因素都使得有线供电的方案不具有实用性；采用电池供电，则需要定期更换电池，对于广泛分布以及处于偏远地区或者高危地带的节点操作麻烦；因此铁轨健康监测最理想的供电方式为无源供电，降低维护成本，实现无人监管。

能量分为常态能量和非常态能量，常态能量包括潮汐能、太阳能和风能，因其具备规律，所以易于采集和管理；非常态能量包括震动能量，比如地震、塌方等不确定自然灾害带来的地面震动，其具备不可预测、不可控制特性；其中列车运行带来的轨道振动具有很强的随机性和波动性，无法预知下一刻列车是否到来、到来的列车的重量和车速，导致下一刻的能量采集、控制无法确定，因此将其作为无源系统的能量来源，需要对其进行能量控制。现有的能量控制存在以下问题：针对具体环境进行定制，通用性差；针对具体环境定制的控制装置后期需要定时维护和检测，后期运维麻烦；因此需要一种能量控制装置克服以上问题实现动态控制，提高通用性和便利性。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种无源系统的能量动态控制装置,解决现有针对具体环境定制的能量控制装置通用性差、便利性差的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种无源系统的能量动态控制装置，包括能量存储控制电路、微控制器、控制接口电路和能量输入输出控制电路，所述能量存储控制电路、控制接口电路、能量输入输出控制电路分别连接微控制器，所述能量存储控制电路连接控制接口电路，所述能量存储控制电路连接能量输入输出控制电路。

优选地，所述能量存储控制电路包括用于限压、能量检测和电容控制的控制芯片和多个独立电容，所述微控制器、控制芯片和独立电容依次电性连接。

优选地，所述能量输入输出控制电路包括直流输入接口、交流输入接口、直流输出端一、直流输出端二、模数转换模块、交直流转换电路和用于调节输入输出范围的稳压电路，所述模数转换模块输入端连接模拟传感器，其输出端连接微控制器；所述交直流转换电路输入端连接交流输入，其输出端连接能量存储控制电路和直流输入，所述能量存储控制电路输出端连接稳压电路后连接直流输出端二，所述能量存储控制电路输出端还连接直流输出端一。

优选地，所述控制接口电路包括控制接口，所述控制接口一端连接微控制器，其另一端连接控制芯片，其另一端还连接稳压电路。

优选地，还包括温度控制电路，所述温度控制电路连接微控制器。

优选地，所述微控制器还连接数字传感器。