[发明专利]高可用性物联网网关的供电系统及主动智慧充电方法

权利要求书

1.一种高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，包括：

标准USB接口，其用于连接太阳能光伏板、适配器和/或调试设备；

网关供电输入板，其连接所述标准USB接口，用于接收所述太阳能光伏板和/或适配器的电信号；

电池采样单元，其用于采集电池电压、电池温度；

环境采样单元，其用于采集外部环境光强、外部环境温度；

控制单元，其连接所述电池采样单元、环境采样单元、标准USB接口，用于根据电池电压、电池温度、外部环境光强、外部环境温度设定电池的充电电压、电池的最大充电电流和电池的最大电流时间，还用于根据所述调试设备的调试信号调试其内部数据；

充电单元，其连接电池、网关供电输入板和控制单元，用于接收所述网关供电输入板由所述太阳能光伏板和/或适配器所获取的电信号，根据控制单元所设定的电池的充电电压、电池的最大充电电流和电池的最大电流时间对电池进行充充电。

2.如权利要求1所述的高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，所述网关供电输入板还在所述太阳能光伏板、适配器与充电单元之间设置有自适应模块，所述自适应模块用于将所述太阳能光伏板、适配器所输入的电信号的电压调整至5伏，输出5伏电信号至充电单元。

3.如权利要求2所述的高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，所述自适应模块包括：

电压比较器，其连接所述太阳能光伏板和/或适配器，用于比较所述太阳能光伏板和/或适配器所输入的电信号是否大于5伏；

电压转换电路，其连接所述电压比较器，用于在所述电压比较器判断所述太阳能光伏板和/或适配器所输入的电信号大于5伏时调整所述电信号的电压至5伏，输出5伏电信号至充电单元，或者在所述太阳能光伏板和/或适配器所输入的电信号等于5伏时直接输出5伏电信号至充电单元。

4.如权利要求1所述的高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，所述电池采样单元包括：电池温度传感器和电池电压传感器，其分别采集电池电压和电池温度，输出对应电池电压和电池温度的模拟信号至控制单元中；

所述控制单元内设置有数模转换模块，其用于接收对应电池电压和电池温度的模拟信号，将该模拟信号转换为对应的电池电压数值和电池温度数值。

5.如权利要求1所述的高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，所述环境采样单元包括：光强传感器和户外温度传感器，其分别采集外部环境光强和外部环境温度，输出对应外部环境光强和外部环境温度的模拟信号至控制单元中；

所述控制单元内设置有数模转换模块，其用于接收对应外部环境光强和外部环境温度的模拟信号，将该模拟信号转换为对应的外部环境光强数值和外部环境温度数值。

6.如权利要求1所述的高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，所述控制单元中还设置有主动智慧充电单元，其用于：

首先，判断电池电压是否达到3.6V，若达到则不充电，若未达到则进一步判断电池电压是否达到3.5伏，若电池电压未达到3.5伏则设置所述充电单元以200毫安对电池进行充电，若电池电压达到3.5伏则执行一次性快充步骤；

所述一次性快充步骤包括：

根据外部环境光强、外部环境温度以及太阳能光伏特性确认最大功率区间；

根据电池电压、电池温度确认电池的最优充电电压、电池的最大充电电流和电池的最大电流时间；

设置所述充电单元在最大功率区间以及电池的最优充电电压、电池的最大充电电流、电池的最大电流时间下对电池进行充电。

7.如权利要求1所述的高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，还包括升压电路，其一端连接所述电池，其另一端连接在所述标准USB接口与调试设备之间，用于提高所述标准USB接口与调试设备之间电压。

8.如权利要求7所述的高可用性物联网网关的供电系统，其特征在于，所述升压电路连接有肖特基二极管，所述肖特基二极管的正极连接所述电池，所述肖特基二极管的负极连接在所述标准USB接口与调试设备之间，所述肖特基二极管的反向电压高于所述太阳能光伏板和适配器的最高电压值。