[发明专利]一种嵌入式设备多电源供电装置及其智能切换方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种嵌入式设备多电源供电装置及其智能切换方法，具体为一种由太阳能板、市电以及蓄电池组成的多电源供电装置，涉及嵌入式设备的供电电源控制技术领域。

背景技术

对于一些户外使用、无人值守的实时信息采集或实时控制的重要嵌入式设备，其供电电源的可靠性至关重要，如果供电电源突然中断，极易造成重要信息的遗失或造成整个控制系统的崩溃，造成不可挽回的损失。采用多电源供电的方式则可以很好地提高嵌入式设备供电电源的可靠性。另外，对于一些市电不可及的户外嵌入式设备，采用带太阳能板及蓄电池的供电电源是一种较好的解决方案；对于一些市电可及的户外嵌入式设备，采用以太阳能板为主要供电电源、蓄电池为备用供电电源、市电为异常情况下的应急电源的解决方案则可以环保节能。现有的技术手段中，嵌入式设备的供电装置，其供电电源的类型往往比较单一，大多数为市电经过降压直接供电；也有一部分利用太阳能供电作为电源的设备，但是其对电源的选择和切换缺少相应的智能控制手段。同时，现有技术中缺少对嵌入式设备供电装置的实时监测手段，无法及时的通过检测和监控提前发现问题解决问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种嵌入式设备多电源供电装置及其智能切换方法，实现太阳能板、蓄电池、市电三种供电电源的“无缝”智能切换，以蓄电池为备用电源供电的方式填补切换过程的供电间隙；同时可对蓄电池充、放电的过程进行智能控制，解决太阳能板和市电均不可用情况下嵌入式设备的供电问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种嵌入式设备多电源供电装置，包括太阳能板、220V市电AD/DC转换模块、蓄电池、光敏电路、第一电压检测模块、第二电压检测模块、第三电压检测模块、第一支路供电状态检测模块、第二支路供电状态检测模块、蓄电池电量检测模块、采样电阻(R1)、MOS管开关、第一肖特基二极管(D1)、第二肖特基二极管(D2)、第三肖特基二极管(D3)、第一继电器(K1)、第二继电器(K2)、第三继电器(K3)、驱动电路、电源总线模块、多电压等级输出模块、嵌入式MCU；所述太阳能板的输出端分别和第一电压检测模块的输入端、第一肖特基二极管(D1)的一端、第一支路供电状态检测模块的第一输入端相连，光敏电路和太阳能板相连，光敏电路的输出端、第一电压检测模块的输出端、第一支路供电状态检测模块的输出端分别和嵌入式MCU相连，第一肖特基二极管(D1)的另一端分别和第一支路供电状态检测模块的第二输入端、第一继电器(K1)的一端相连，第一继电器(K1)的另一端和电源总线模块相连，第一继电器(K1)的输入端经过驱动电路和嵌入式MCU相连；所述220V市电AD/DC转换模块的输出端分别和第二电压检测模块的输入端、第二肖特基二极管(D2)的一端、第二支路供电状态检测模块的第一输入端相连，第二电压检测模块的输出端和嵌入式MCU相连，第二肖特基二极管(D2)的另一端分别和第二支路供电状态检测模块的第二输入端、第二继电器(K2)的一端相连，第二继电器(K2)的另一端和电源总线模块相连，第二继电器(K2)的输入端经过驱动电路和嵌入式MCU相连；所述蓄电池的充电输入端和MOS管开关的一端相连，MOS管的另一端和电源总线模块相连，MOS管的输入端经过驱动电路和嵌入式MCU相连，蓄电池的放电输出端分别和第三电压检测模块的输入端、蓄电池电量检测模块的第一输入端、采样电阻(R1)的一端相连，第三支路供电状态检测模块的输出端和嵌入式MCU相连，采样电阻(R1)的另一端分别和第三肖特基二极管(D3)的一端、蓄电池电量检测模块的第二输入端相连，蓄电池电量检测模块的输出端和嵌入式MCU相连，第三肖特基二极管(D3)的另一端和第三继电器(K3)的一端相连，第三继电器(K3)的另一端和电源总线模块相连，第三继电器(K3)的输入端经过驱动电路和嵌入式MCU相连；