专利名称：抗高过载动态测试系统的可充电式电源的制作方法
技术领域：
本发明属于一种抗高过载动态测试系统可充电式电源，是一种全新的电源方案。
背景技术：
动态测试系统是测试被测装置动态参数的测试以及记录测试参数的系统，其要求测试系统要全密封，要能抗高过载的能力，其内部供电一般采用电池供电(一般供电时间较短)，由于整个系统采用不可逆的封装(抗高过载)，故一旦电池损伤就无法更换，整个系统就报废。现有技术中，这种抗高过载动态测试系统可充电式电源采用的电池容易过充过放电，电池就会损坏；电池充放电有限次数的缺点，一定次数的充放电后会影响电池使用效能；电池不易长期存放，当长时间存放时需定期对电池充放电，系统保养繁琐；电池供电需二次升压或稳压的缺点才能供系统电路使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种抗高过载动态测试系统可充电式电源，具体技术方案如下
一种抗高过载动态测试系统的可充电式电源，所述抗高过载动态测试系统包括传感器、测试电路、可充电式电源和接口(此接口包括信号线和充电电源线)；所述传感器的输出端连接测试电路，可充电式电源连接测试电路，为其供电；
所述可充电式电源包括电源模块和超级电容；用充电器的“ + ”极通过充电接口连接超级电容的正极上，充电器的“_”极通过接口中的充电接口连接超级电容的负极上所述电源模块可以通路(超级电容直接给测试电路供电)；稳压电路；升压电路。本电源的供电方式包括电源模块为通路(超级电容直接给测试电路供电)；电源模块为稳压电路；电源模块为升压电路。供电方式一所述电源模块为通路，当超级电容通过电源模块供电，即直接供电； 供电方式二 所述电源模块为稳压电路，超级电容通过电源模块供电；
供电方式三所述电源模块为升压电路，超级电容通过电源模块供电。本可充电式电源能提供的有效供电电量为Q=C*U(C-超级电容的电容值，U-超级电容两极提供的电压差值即超级电容的有效电压，U受供电方式、电路中元器件的耐压、超级电容的耐压、充电器的实际充电电压值等因数决定)。本发明中的电源模块，在现有技术中均可用成熟电路实现(例如三端稳压管等，也可以根据抗高过载动态测试系统的用电要求来进一步搭建电路)，在此不进一步限制。本电源的充电方法是，用可设置可预置式恒压充电器的电压值通过充电接口对可充电式电源充电；根据抗高过载动态测试系统可充电式电源的三种供电方式下供电电压， 设置充电器的充电电压值；同时在充电接口与充电器之间连接限流器，限制充电电流在安全值内。
现有技术中，超级电容器(supercapacitor，ultracapacitor)，又叫双电层电容器 (Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。抗高过载动态测试系统可充电式电源的功能如下
抗高过载动态测试系统可充电式电源充放电时不会出现过充过放现象，故不会损坏内部的储能元件。抗高过载动态测试系统可充电式电源充放电的次数超过十万次，充放电不会影响电源内部储能元件的使用效能。抗高过载动态测试系统可充电式电源当长时间存放时无需定期对电源充放电，只要使用前将电充满即可，系统保养简便。本电源用超级电容构成可充电式电源模块，在充放电时不会出现过充过放现象； 充放电的次数超过十万次，充放电不会影响电源内部储能超级电容的使用效能；当长时间存放时无需定期对电源充放电，只要使用前将电充满即可，系统保养简便；可采取直接供电，亦可二次升压或稳压。
图1是本发明的原理示意图， 图2是本发明的充电示意图， 图中，C为超级电容。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明进一步说明如下
本发明抗高过载动态测试系统可充电式电源在抗高过载动态测试系统中的原理框图如图1所示，其由下列部分组成电源模块和超级电容。抗高过载动态测试系统可充电式电源内部储能由于采用超级电容，超级电容存储的是电荷，充放电的次数超过十万次，充放电不会影响电源内部储能超级电容的使用效能。当抗高过载动态测试系统长时间存放时无需定期对电源充放电，只要使用前将电充满即可，系统保养简便。抗高过载动态测试系统可充电式电源能提供的有效供电电量为Q=C*U (C-超级电容的电容值，U-电容两端有效电压差值)。供电方式一当超级电容直接供电时(电源模块直接通路)，U为抗高过载动态测试系统电路正常工作的电压上限值和超级电容充电电压值比较得到的较小值与抗高过载动态测试系统电路正常工作的电压下限值的差值；
若整个抗过载动态测试系统的电源工作在无需稳压的状态如3V下(假设器件工作电压上限值为4. 2V，下限值2. 7V)，超级电容采用为目前市场上常见的10F/2. 7V的超级电容，则需将两只超级电容串联使用，则等效电容C为5F/5.4V，电容两端有效电压差值U=4. 2-2. 7=1. 5V(超级电容充电的最高电压只能为4.2V)，有效供电电量为 Q=C*U=5*1. 5=7. 5C (库仑)。假设整个抗过载动态测试系统工作电流为恒定且为I=IOOmA,则超级电容的有效供电时间 T=Q/I=7. 5/0. l=75s (秒)。供电方式二 当超级电容通过稳压电路供电时(电源模块为稳压电路)，U为超级电容充电电压值和抗高过载动态测试系统稳压电路正常工作的最高输入电压值比较得到的较小值与抗高过载动态测试系统稳压电路正常工作的最低输入电压值的差值；
若整个抗过载动态测试系统的电源工作在稳压的状态如3V下(假设稳压电路输入电压上限值为6. 0V,下限值3. IV)，超级电容采用为现在市场上常见的10F/2. 7V的超级电容，则需将两只超级电容串联使用，则等效电容C为5F/5.4V，电容两端有效电压差值U=5.4-3. 1=2. 3V(超级电容充电的最高电压为5.4V)，有效供电电量为 Q=C*U=5*2. 3=11. 5C (库仑)。假设整个抗过载动态测试系统工作电流为恒定且为I=IOOmA,则超级电容的有效供电时间 T=Q/I=11. 5/0. l=115s (秒)。供电方式三当超级电容通过升压电路供电时(电源模块为升压电路)，U为超级电容充电电压值和抗高过载动态测试系统升压电路正常工作的最高输入电压值比较得到的较小值与抗高过载动态测试系统升压电路正常工作的最低输入电压值的差值；
若整个抗过载动态测试系统的电源工作在升压的状态如5V下(假设升压电路输入电压上限值为40. 0V，下限值3. 0V)，超级电容采用为现在市场上常见的10F/2. 7V的超级电容，则需将两只超级电容串联使用，则等效电容C为5F/5. 4V,电容两端有效电压差值 U=5. 4-3. 0=2. 4V(超级电容充电的最高电压为5. 4V)，有效供电电量为Q=C*U=5*2. 4=12C (库仑)。假设整个抗过载动态测试系统工作电流为恒定且为I=IOOmA,则超级电容的有效供电时间 T=Q/I=12/0. l=120s (秒)。抗高过载动态测试系统可充电式电源的充电框图如图2所示。根据抗高过载动态测试系统可充电式电源的不同工作方式，可设置可预置式恒压充电器的电压值，并通过限流器对抗高过载动态测试系统可充电式电源进行充电。抗高过载动态测试系统可充电式电源由于采用恒压限流充电，所以不会对超级电容进行过充；超级电容是不怕过放电的。
权利要求
1. 一种抗高过载动态测试系统的可充电式电源，所述抗高过载动态测试系统包括传感器、测试电路、可充电式电源和接口 ；所述传感器的输出端连接测试电路，可充电式电源连接测试电路，为其供电；其特征是所述可充电式电源包括电源模块和超级电容； 供电时，超级电容通过电源模块给测试电路供电；充电时，用充电器的“+”极通过接口中的充电接口连接超级电容的正极上，充电器的 “-”极通过充电接口连接超级电容的负极上； 本可充电式电源的供电方式包括 供电方式一所述电源模块为通路，超级电容直接供电； 供电方式二 所述电源模块为稳压电路，超级电容通过电源模块供电； 供电方式三所述电源模块为升压电路，超级电容通过电源模块供电； 本可充电式电源能提供的有效供电电量为Q=CXU,其中，C-超级电容的电容值，U-超级电容两极提供的电压差值即超级电容的有效电压；本可充电式电源的充电方法是，用可设置可预置式恒压充电器的电压值通过充电接口对可充电式电源充电；根据抗高过载动态测试系统可充电式电源的三种供电方式下供电电压，设置充电器的充电电压值；同时在充电接口与充电器之间连接限流器，限制充电电流在安全值内。
全文摘要
一种抗高过载动态测试系统的可充电式电源，所述抗高过载动态测试系统包括传感器、测试电路、可充电式电源和接口；所述传感器的输出端连接测试电路，可充电式电源连接测试电路，为其供电；所述可充电式电源包括电源模块和超级电容；供电时，超级电容通过电源模块给测试电路供电；充电时，用充电器的“+”极通过接口中的充电接口连接超级电容的正极上，充电器的“-”极通过充电接口连接超级电容的负极上。
文档编号H02J7/00GK102355028SQ20111031652
公开日2012年2月15日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者刘豫东, 徐瑞亚, 李斌, 章艳 申请人:南京信息职业技术学院