Ol和三极管QO，所述电阻R02的一端与所述主控制器的一路输出端口连接，另一端与所述三极管QO的基极连接，所述三极管QO的发射极接地，且所述电阻ROl和电容COl均并联在所述三极管QO的基极和发射极之间，所述三极管QO的集电极与所述开关电路连接。通过所述三极管QO可以对所述主控制器输出的信号进行放大，同时所述电阻ROl和电容COl组成滤波电路对所述主控制器输出的信号进行滤波处理。
[0038]所述开关电路包括二极管DO和继电器K0，且所述继电器KO的一个压控端与所述三极管QO的集电极连接，所述继电器KO的另一个压控端与外部电源VCC连接，且所述二极管DO的正极与所述三极管QO的集电极连接，负极与外部电源VCC连接，所述继电器KO的活动触点与所述电容电路连接，所述继电器KO的常开触点与相邻的所述充放电单元中的电容电路连接，所述继电器KO的常闭触点接地。通过所述主控制器控制其端口输出电压的大小可以控制所述继电器的断开和闭合，实现自动控制。
[0039]所述电容电路包括电阻R0-R3、电容C0-C3、电阻R03和电阻R04，所述电容C3、电容C2、电容Cl和电容CO顺次串联在所述继电器KO的活动触点与地之间，且所述电阻R3、R2、Rl和RO分别对应并联在所述电容C3、C2、C1和CO两端，所述电阻R03和电阻R04也串联在所述继电器KO的活动触点与地之间，且所述电阻R03和电阻R04的公共端与所述AD转换电路连接。
[0040]所述AD转换电路包括AD转换芯片AO和电容C02，所述AD转换芯片AO的2号引脚连接与所述电阻R03和电阻R04的公共端连接，3、4号引脚接地，5、6、7号引脚与所述主控制器的I/O口连接，8号引脚与外部电源VCC连接，8号引脚还通过电容C02接地，I号引脚接外部参考电压Vref。
[0041 ] 本实施例中，所述稳压调节输出电路采用型号为LTC3810的芯片。LTC3810芯片可以实现输出电压可调，且芯片内部设置有I Ω栈极驱动器最大限度地减少了由于以高频和高电压驱动N沟道MOSFET(旨在提供高达25A的输出电流)所引起的开关损耗，实现了稳定输出电压在0-60V稳定可调。
[0042]优选地，本实用新型所述的一种瞬变电磁探测大功率电源系统还包括稳压电路，所述稳压电路串联在所述逆变电路和所述充放电电路之间。提供所述稳压电路可以为所述所述充放电电路提供稳定的充电电压，提高充电效率，并能延长所述冲放电电路的使用寿命O
[0043]当需要野外探测实验时，采用太阳能光板或发电机构成发电组为储能装置提供电能，蓄能装置对发电组提供的电能进行存储，储能完成后，储能装置输出的电压直流接入推挽式直流升压逆变电路中，通过主控制器调节逆变电路输出电压的波形占空比(防止过大的电压对系统机器造成危害，影响系统的可靠性)。所述逆变电路输出的电压经过所述稳压电路稳压处理后传递给充放电电路时，由于每个充放电单元中的电容采用超级电容，超级电容是一种采用压降方式充电的器件，压差越大，充电速率越快，但在实际接入过程中，由于不断充电导致输入与输出之间电压差的减小，充电速率越来越慢，因此采用超级电容电压实时跟踪方法，根据超级电容电压的变化，实时调整逆变电压和档位切换的方式，达到快速充电目的。超级电容短时间存储的能量满足瞬变电磁发射机电源功率的要求，由于超级电容输出电压变化过快，不利于后续部分信号分析，因而需要外接一组与输入电压信号值无关的输出可调稳压降压电路，电路的输出值可调。这里采用LTC3810芯片可调稳压降压电路，实现输出电压在0-60 V可调，输出电流可调。
[0044]需要说明的是，所述储能装置直接与所述稳压调节输出电路连接，构成小功率通路，这样所述储能装置可直接通过稳压调节输出电路直接输出低电压并对外供电。
[0045]本实用新型的一种瞬变电磁探测大功率电源系统，实现了对电源信号的实时采集、监控、显示和处理，其中通过所述主控制器对所述充放电电路进行程控均衡式充放电，实现电压的智能转化和储能，稳压调节输出电路实现对高输入电压信号的可调稳压降压，转换迅速，功能强大，系统运用档位切换的方式来自动转换，操作简单、方便，实现了能源利用的优化，有助于提高瞬变电磁探测精度，具有很好的实用性和应用前景。
[0046]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:包括主控制器、电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路； 所述电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路顺次串联，所述储能装置与所述稳压调节输出电路连接，所述主控制器分别与所述电源模块、逆变电路和充放电电路连接。2.根据权利要求1所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:所述主控制器采用型号为STM32F103ZET6的ARM芯片。3.根据权利要求1所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:所述电源模块包括至少一个太阳能电池组和/或至少一个发电机组。4.根据权利要求1所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:所述储能装置包括至少一个12V可充电锂电池。5.根据权利要求1所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:所述逆变电路采用型号为SG3525的PffM控制芯片或型号为IR2110的高压悬浮驱动器芯片。6.根据权利要求1所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:所述充放电电路包括多路充放电单元，且相邻两路所述充放电单元之间通过继电器连接。7.根据权利要求6所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:每个所述充放电单元包括放大电路、开关电路、电容电路和AD转换电路，所述放大电路、开关电路、电容电路和AD转换电路顺次串联。8.根据权利要求7所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于，所述充放电单元的具体电路如下: 所述放大电路包括电阻RO1、电阻R02、电容CO I和三极管QO，所述电阻R02的一端与所述主控制器的一路输出端口连接，另一端与所述三极管QO的基极连接，所述三极管QO的发射极接地，且所述电阻ROl和电容COl均并联在所述三极管QO的基极和发射极之间，所述三极管QO的集电极与所述开关电路连接； 所述开关电路包括二极管DO和继电器K0，且所述继电器KO的一个压控端与所述三极管QO的集电极连接，所述继电器KO的另一个压控端与外部电源VCC连接，且所述二极管DO的正极与所述三极管QO的集电极连接，负极与外部电源VCC连接，所述继电器KO的活动触点与所述电容电路连接，所述继电器KO的常开触点与相邻的所述充放电单元中的电容电路连接，所述继电器KO的常闭触点接地； 所述电容电路包括电阻R0-R3、电容C0-C3、电阻R03和电阻R04，所述电容C3、电容C2、电容Cl和电容CO顺次串联在所述继电器KO的活动触点与地之间，且所述电阻R3、R2、Rl和RO分别对应并联在所述电容C3、C2、C1和CO两端，所述电阻R03和电阻R04也串联在所述继电器KO的活动触点与地之间，且所述电阻R03和电阻R04的公共端与所述AD转换电路连接； 所述AD转换电路包括AD转换芯片AO和电容C02，所述AD转换芯片AO的2号引脚连接与所述电阻R03和电阻R04的公共端连接，3、4号引脚接地，5、6、7号引脚与所述主控制器的I/O 口连接，8号引脚与外部电源VCC连接，8号引脚还通过电容C02接地，I号引脚接外部参考电压Vref09.根据权利要求1所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:所述稳压调节输出电路采用型号为LTC3810的芯片。10.根据权利要求1至9任一项所述一种瞬变电磁探测大功率电源系统，其特征在于:还包括稳压电路，所述稳压电路串联在所述逆变电路和所述充放电电路之间，用于为所述充放电电路提供稳定的充电电压。
【专利摘要】本实用新型涉及一种瞬变电磁探测大功率电源系统，包括主控制器、电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路；电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路顺次串联，储能装置与稳压调节输出电路连接，主控制器分别与电源模块、逆变电路和充放电电路连接。本实用新型的电源系统，实现了对电源信号的实时采集、监控、显示和处理，通过主控制器对充放电电路进行程控均衡式充放电，实现电压的智能转化和储能，稳压调节输出电路实现对高输入电压信号的可调稳压降压，转换迅速，功能强大，系统运用档位切换的方式来自动转换，有助于提高瞬变电磁探测精度，具有很好的实用性和应用前景。
【IPC分类】H02J7/35
【公开号】CN205335960
【申请号】CN201620086706
【发明人】王广君, 李美柳, 闵德顺, 张杜, 杨绍辉, 邓学宁, 谢巧灵
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月28日