智能水表超级电容科学充放电管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能水表超级电容科学充放电管理领域，具体来讲是一种智能水表超级电容科学充放电管理系统。
【背景技术】
[0002]由于IC卡水表采用的是电池供电，要求电池电压低时水表能自动关阀。这一点各表厂都能很好的解决。但对于拨电池的极端情况，水表由于没有储能原件而关不了阀门。为此很多厂家决定在水表上加装超级电容来进行储能，以便在拨掉电池时系统有足够的能源保证水表的自动关阀操作。
[0003]虽然加装超级电容再配合相应的检测电路可以解决拨电池自动关阀问题，但附带的问题也随之出现。由于超级电容的自放电以及充不满的特性，给整个系统的待机功耗带来不小额外开销。行业内很多智能水表的超级电容都是长期充电保持，这样将使系统待机的功耗至少上升10 μΑ的功耗几乎在原有系统功耗基础上翻了一倍，直接将使电池寿命在原来的基础上缩短一半。对于智能水表来说是相当致命的。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述问题，本实用新型通过改进在此提供一种智能水表超级电容科学充放电管理系统，对超级电容的充电电路进行优化，采用脉冲方式对电容进行充电，让电容维持一定的储能水平。
[0005]本实用新型是这样实现的，构造一种智能水表超级电容科学充放电管理系统，其特征在于:系统组成由3.6V电源、断电检测电路、电源自动切换电路、电容充电控制电路、超级电容以及CPU模块六个模块组成；3.6V电源与断电检测电路和电源自动切换电路连接，断电检测电路和电源自动切换电路与CPU模块连接，CPU模块连接并控制电容充电控制电路，电容充电控制电路连接超级电容。
[0006]本实用新型的优点在于:本实用新型所述的智能水表超级电容科学充放电管理系统，对超级电容的充电电路进行优化，采用脉冲方式对电容进行充电，让电容维持一定的储能水平。只是在充电时存在一定的额外消耗，平时均维持不加超级电容的能耗水平。这样将很好的解决电池的寿命问题。根据对我们自身产品的电池设计寿命数据统计，不加超级电容为8.47年、超级电容长期充电为5.51年、超级电容脉冲充电为8.03年。由此可见脉冲充电在完成拨电关阀功能基础上达到了很好的能源消耗水平。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型系统组成框图
[0008]图2是本实用新型电路原理图
[0009]其中:3.6V电源1，断电检测电路2，电源自动切换电路3，电容充电控制电路4，超级电容5，CPU模块6。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合附图1-2对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0011]本实用新型在此提供一种智能水表超级电容科学充放电管理系统，如图1所示；系统组成由3.6V电源1、断电检测电路2、电源自动切换电路3、电容充电控制电路4、超级电容5以及CPU模块6六个模块组成；3.6V电源I与断电检测电路2和电源自动切换电路3连接，断电检测电路2和电源自动切换电路3与CPU模块6连接，CPU模块6连接并控制电容充电控制电路4，电容充电控制电路4连接超级电容5。
[0012]本实用新型中:
[0013](1),3.6V电源:由3.6V锂电池进行供电。
[0014](2)、断电检测:检测3.6V电源的电压，当出现断电操作时CPU将进行关操作。
[0015](3)、电源自动切换电路:由两个共负极的二极管构成，一方面防止电源倒灌，一方面根据电压高低自动选择供电电源(3.6V电源和超级电容)。
[0016](4)、电容充电控制电路:由CPU进行充电控φ?」。在进行充电时，CPU将充电开关打开，对下级的超级电容充电；不充电时，CPU则断开充电开关。
[0017](5)、超级电容:作为后备电源进行储能，平时3.6V电源存在时，该电容处于充电保持状态。当3.6V电源断开时立即为系统进行供电，保证系统既定功能的顺利运行。
[0018](6)、CPU:完成对电源的断电检测以及电容的充电控制，同时完成系统的其它功會K。
[0019]工作原理:系统由Q4完成对3.6V电源进行断电检测，当出现断电事件时，CPU将利用超级电容的储能完成对阀门的自动关阀。D2和D3两个二极管共同构建成电源自动切换开关，同时它们还具有防止电源倒灌功能，以防电源之前的互动影响。特别是D2，在3.6V电源断开时，可保证Q4的正常电压检测。Q6作为超级电容充电控制开关，由CPU以2秒周期充电5毫秒的机制对其进行控制，完成对超级电容的脉冲充电，以保证超级电容的正常储能。
[0020]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种智能水表超级电容科学充放电管理系统，其特征在于:系统组成由3.6V电源(I)、断电检测电路(2)、电源自动切换电路(3)、电容充电控制电路(4)、超级电容(5)以及CPU模块(6 )六个模块组成；3.6V电源(I)与断电检测电路(2 )和电源自动切换电路(3 )连接，断电检测电路(2 )和电源自动切换电路(3 )与CPU模块(6 )连接，CPU模块(6 )连接并控制电容充电控制电路(4 )，电容充电控制电路(4 )连接超级电容(5 )。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能水表超级电容科学充放电管理系统，其特征在于：系统组成由3.6V电源、断电检测电路、电源自动切换电路、电容充电控制电路、超级电容以及CPU模块六个模块组成；3.6V电源与断电检测电路和电源自动切换电路连接，断电检测电路和电源自动切换电路与CPU模块连接，CPU模块连接并控制电容充电控制电路，电容充电控制电路连接超级电容。本实用新型对超级电容的充电电路进行优化，采用脉冲方式对电容进行充电，让电容维持一定的储能水平。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN204721010
【申请号】CN201520321194
【发明人】彭国宾
【申请人】成都易信达科技股份有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月19日