[发明专利]野外气象站电源系统及其应用

说明书

本发明公开了野外气象站电源系统及其应用，包括太阳能板、控制模块、磷酸铁锂电池、DC/DC模块和通讯模块；太阳能板与控制模块连接且由太阳能板吸收太阳能并生成电能供应至控制模块；磷酸铁锂电池与控制模块连接，且由控制模块将太阳能板产生的电能供应至磷酸铁锂电池中充能，磷酸铁锂电池还用于主动供电给控制模块；DC/DC模块与控制模块电连接且用于对控制模块输出的电能进行调压至预设电压并输出；通讯模块与控制器连接，接收并用于传输控制模块生成的控制信息；还包括与通讯模块通讯连接的网络服务器，与网络服务器通讯连接的远程终端，该方案实施可靠,电池寿命长，且重量较轻，降低了维护成本，提高了数据到报率和经济效益。

技术领域

本发明涉及电源管理技术领域，尤其是野外气象站电源系统及其应用。

背景技术

现有野外气象站的电源系统大多只是简单的采用太阳能加上蓄电池的组合形式，而该电源系统存在如下缺陷：

1、蓄电池寿命较短，重量较重，增加了维护成本；

2、电源系统没有远程监测功能，没有对电源系统进行预告警，如：电池容量、电池健康度、太阳能板故障进行监测告警；

3、因无法实时监测电源系统，无法预知电源系统故障问题，容易造成数据丢失,且不利于系统维护。

发明内容

针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种方便进行电源控制信息获取、能够自行调整供电方案和便于维护的野外气象站电源系统及其应用。

为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：

一种野外气象站电源系统，其包括太阳能板、控制模块、磷酸铁锂电池、DC/DC模块和通讯模块；

所述的太阳能板与控制模块连接且由太阳能板吸收太阳能并生成电能供应至控制模块；

所述的磷酸铁锂电池与控制模块连接，且由控制模块将太阳能板产生的电能供应至磷酸铁锂电池中充能，所述的磷酸铁锂电池还用于主动供电给控制模块；

所述的DC/DC模块与控制模块电连接且用于对控制模块输出的电能进行调压至预设电压并输出；

所述的通讯模块与控制器连接，接收并用于传输控制模块生成的控制信息。

作为一种可能的实施方式，进一步，所述的控制模块包括MCU芯片、MOS管、充放电控制模块、温度采样单元、电池参数采样单元、太阳能参数采样单元、负载参数采样单元和通讯接口，所述的MCU芯片上设有若干PIN接口且分别与所述的MOS管、充放电控制模块、通讯接口、温度采样单元、电池参数采样单元、太阳能参数采样单元和负载参数采样单元连接，并用于接收温度采样单元、电池参数采样单元、太阳能参数采样单元和负载参数采样单元生成的采样信息和将控制指令信息传输给MOS管、充放电控制模块，所述的MOS管用于与太阳能板电连接并用于接收太阳能板生成的电能，所述的充放电控制模块与MOS管、DC/DC模块和磷酸锂铁电池连接，并用于将MOS管接收的太阳能板生成的电能供应至DC/DC模块或用于磷酸锂铁电池充能，或将磷酸锂铁电池输出的电能供应至DC/DC模块，所述的通信接口与通讯模块连接，所述控制模块生成的控制信息包括温度采样单元、电池参数采样单元、太阳能参数采样单元、负载参数采样单元生成的采样信息和控制模块生成并传输给MOS管、充放电控制模块的控制指令信息。

作为一种较优的选择实施方式，所述的控制模块还包括低功耗电源模块，所述的低功耗电源模块分别与MCU芯片的PIN接口和腾讯模块连接，且所述的MOS管和充放电控制模块之间的电路还形成一支路并与低功耗电源模块电连接。

作为一种可能的实施方式，进一步，所述的磷酸锂铁电池由4节相互串联的磷酸锂铁子电池组成。

作为一种可能的实施方式，进一步，所述的DC/DC模块为升降压模块，其输入的电压范围为+8V～+36V，其输出的直流电压为12V±0.3V。