一种环境监测站电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源技术，特别涉及环境监测站电源系统及其分系统或部件。
【背景技术】
[0002]目前，环保问题越来越受到重视。对于一些地区的环境监测站而言，电力供应环境较差，需要蓄电池来提供环境监测设备(如传感探头、控制器、通信模块、报警器等)所需的电力。这些蓄电池通常是由市电来供电的，对于风能、风能等清洁能源充足的地区(如中国西北戈壁地带)而言，这无疑不够节能环保。可以理解的是，环境监测站会分时段工作，在待机状态下，环境监测站的各种电子设备仍会耗费能源，这对于节能减排也较为不利。另外，现有待机电源电路部分的频率越来越高，功率密度也越来越大，也增加了环境监测站的总体功耗。因此，有必要对环境监测站电源系统及其分系统或部件进行改进，以便降低系统的功耗，实现节能的目的。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于改进环境监测站电源系统及其分系统或部件，以便实现节能要求。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种环境监测站电源系统，包括依次连接的电能接入设备、稳压滤波电路及自振荡反激变换器，电能接入设备提供直流输入电量，经稳压滤波电路稳压及滤波，由自振荡反激变换器变换为相应直流电压提供于环境监测站的电子设备，其中:
[0005]电能接入设备包括市电供电装置、风能供电装置及电能切换器，市电供电装置和风能供电装置通过电能切换器来切换到市电模式或风能模式；
[0006]市电供电装置包括市电接入端子和AD/⑶转换器，市电接入端子接入交流电，经AD/CD转换器转换为直流电，在市电模式下向自振荡反激变换器提供直流输入电压；
[0007]AD/⑶转换器包括整流电路和滤波电路，滤波电路包括二极管D3.4、二极管D4.4、二极管D8.4、二极管D9.4、电容C7.4以及电容C9.4，二极管D3.4的阳极与整流电路的输出连接，二极管D3.4的阴极与二极管D9.4的阴极连接，电容C7.4的一端与二极管D3.4的阴极连接，电容C7.4的另一端分别与二极管D8.4的阳极和二极管D4.4的阴极连接，二极管D8.4的阴极与二极管D9.4的阳极连接，电容C9.4的一端与二极管D4.4的阳极连接，电容C9.4的另一端与二极管D9.4的阳极连接，二极管D9.4的阴极还与直流输出端连接；
[0008]风能供电装置包括风轮机、发电机、整流器、直流升压电路、逆变器、蓄电池控制器、蓄电池、系统控制器、泄能负载控制器、泄能负载、制动刹车装置等组成，其中:风轮机、发电机、整流器、直流升压电路、逆变器依次连接成供电主路，以向交流负载供电；蓄电控制器、蓄电池、逆变器依次连接成蓄能支路，该蓄电控制器控制整流器向蓄电池充电以及控制蓄电池向逆变器放电；制动刹车装置作用于风轮机动力轴；泄能负载经泄能负载控制器接于发电机的输出端；系统控制器分别连接制动刹车装置、泄能负载控制器及蓄电池控制器，以便控制制动刹车装置刹车、泄能负载泄能及蓄电池充电；该系统控制器接入逆变器、蓄电池及风能传感器的采集信号，以便对根据负载状态、蓄能状态及风速状况来调节风电供电装置的运行状态；
[0009]蓄电池控制器包括充电电路、放电电路、控制电路及防雷电路，充电电路、放电电路和蓄电池并联，防雷电路和蓄电池串联，其中防雷电路为防雷电感；
[0010]蓄电池包括蓄电池本体、电池管理装置、数据总线、辅助供电总线以及辅助充电控制线，其中蓄电池本体的正极和负极分别与电池管理装置相连接；电池管理装置包括与蓄电池本体的正极和负极分别相连接的检测控制单元以及与蓄电池本体的正极和负极分别相连接的辅助充电单元，检测控制单元与辅助充电单元相连接；数据总线与检测控制单元相连接；辅助供电总线与辅助充电单元相连接；辅助充电控制线与检测控制单元的输出端相连接；检测控制单元，用于实时检测蓄电池本体的运行状态，当蓄电池本体的实时电压小于阈值电压时，由辅助充电单元通过辅助供电总线对蓄电池本体进行充电；
[0011]逆变器包括功率管驱动芯片及六个功率管，功率管驱动芯片接至微处理器电路，以便根据微处理器电路输出的脉冲宽度调制信号，驱动对应的功率管交替导通和关断；六个功率管分成三组，每组功率管控至一相交流输出，各个功率管的源极和漏极之间对应接入二极管；
[0012]自振荡反激变换器包括输入滤波电路、主功率电路、输出滤波电路、取样电路、误差放大电路、双管驱动控制电路及软启动电路，直流输入经输入滤波电路、主功率电路、输出滤波电路后输出得到直流输出，输出端的取样电流经取样电路、误差放大电路、双管驱动控制电路后对主功率电路中的主开关管进行负反馈控制，软启动电路接于输入滤波电路的输出端，软启动电路另一端接于双管驱动控制电路以实现软启动。
[0013]较优地，自振荡反激变换器中:
[0014]输入滤波电路为包括滤波电容CO、C13和滤波电感LO的π型滤波电路；
[0015]主功率电路设置变压器输入绕组Ρ1、输出绕组Ρ2，MOS管TR1、限流电阻R5，输出整流二极管Dl来实现电源能量的转换、传递以及输入与输出隔离，MOS管TRl的栅极反向接稳压管Ζ4以使MOS管TRl的栅极启动电压箝制在预定电平上；
[0016]双管驱动控制电路包括电阻R6、R9、R12，电容C5、C12，NPN型二极管TR2、PNP型二极管TR3，当输出电压偏高时光耦OCl导通，使得三极管TR2、TR3分别导通，加速MOS管TRl关断；
[0017]输出滤波电路为包括电容C3的滤波电路；
[0018]软启动电路包括分压电阻R10、R13、R14，启动电容C9和二极管D4，当接入输入电压时电流经电阻RlO对启动电容C9充电，在启动电容电压达到MOS门限电压时实现开机软启动功能。
[0019]较优地，自振荡反激变换器包括输出短路保护电路，输出短路保护电路设置于主功率电路中的负反馈回路的负反馈绕组输出回路，输出短路保护电路的另一端接至双管驱动控制电路。
[0020]较优地，自振荡反激变换器包括含稳压器ADJ的稳压电路，以便通过光耦OCl连接到主功率电路及输出短路保护电路及双管驱动控制电路。
[0021]较优地，输出短路保护电路包括反馈绕组Ρ3，电阻R1A、RlB,电容Cl I，二极管D3 ；负反馈绕组P3异名端连接至电阻RlA及电阻Rl的连接点，电阻RlA通过并接的电阻R1B、电容Cll接至地；负反馈绕组P3同名端与电容C6、二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极接地，电容C6另一端与电阻Rll相连，电阻Rll另一端接主功率电路MOS管TRl的栅极。
[0022]较优地，输出短路保护电路包括反馈绕组P3，电阻R1A、RlB,电容Cl I，二极管D3 ；负反馈绕组P3异名端通过电阻RlA接至电阻Rl，电阻RlA和电阻Rl的连接点与地之间接入并接的电阻R1B、电容Cll ;负反馈绕组P3同名端与电容C6、二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极接地，电容C6另一端与电阻Rll相连，电阻Rll另一端接主功率电路MOS管TRl的栅极。
[0023]较优地，输出短路保护电路包括反馈绕组P3，电阻R1A、RlB,电容Cl I，二极管D3 ；负反馈绕组P3异名端连接至电阻R1，负反馈绕组P3异名端与电阻Rl的连接点与地之间接入电阻R1B，电阻RlB与串接的电阻R1A、电容Cll并接；负反馈绕组P3同名端与电容C6、二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极接地，电容C6另一端与电阻Rll相连，电阻Rll另一端接主功率电路MOS管TRl的栅极。
[0024]较优地，输出短路保护电路包括反馈绕组P3，电阻R1A，电容C11，二极管D3 ;负反馈绕组P3异名端连接至电阻Rl，负反馈绕组P3异名端与电阻Rl的连接点与地之间串接电容C11、电阻RlA ;负反馈绕组P3同名端与电容C6、二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极接地，电容C6另一端与电阻Rll相连，电阻Rll另一端接主功率电路MOS管TRl的栅极。
[0025]较优地，输出短路保护电路包括反馈绕组P3，电阻R1A，电容C11，二极管D3 ;负反馈绕组P3异名端连接至电阻Rl，负反馈绕组P3异名端与电阻Rl的连接点与地之间串接电阻R1A、电容Cll ;负反馈绕组P3同名端与电容C6、二极管D3的阴极相连，二极