[发明专利]基于智能开关的单火线取电系统和方法

权利要求书

1.一种基于智能开关的单火线取电系统，其特征在于，所述基于智能开关的单火线取电系统包括：

开关模块，所述开关模块用于通过控制电子开关来实现负载的开启与关闭；

开态取电模块，所述开态取电模块与所述开关模块电连接用于所述电子开关打开时进行取电；

关态取电模块，所述关态取电模块与所述开关模块电连接用于所述电子开关关闭时进行取电；

能量采集模块，所述能量采集模块分别与所述开态取电模块以及关态取电模块电连接用于实现开态与关态的微弱能量收集及能量存储；

状态切换模块，所述状态切换模块与所述能量采集模块电连接用于实现微电流充电与快速充电模块的切换；

负载功耗检测模块，所述负载功耗检测模块与所述状态切换模块电连接用于控制所述状态切换模块；

所述系统还包括储能模块，所述储能模块用于为所述系统中的各个模块进行供电；其中，所述能量采集模块与所述储能模块电连接，通过对储能模块负载功耗检测来判断负载是否过大；若负载过大则通过状态切换模块关闭负载且同时重开快速充电模块；若负载不过大则通过储能装置提供负载所需的能量；

所述开关模块包括：第一电子开关和第二电子开关；所述开关模块还包括控制器，所述控制器用于控制所述第一电子开关和第二电子开关的通断以根据负载大小实现自适应启闭的循环。

2.根据权利要求1所述的基于智能开关的单火线取电系统，其特征在于，所述关态取电模块包括：限流电阻、第一桥式整流电路以及储能器件。

3.根据权利要求2所述的基于智能开关的单火线取电系统，其特征在于，所述状态切换模块包括：第三电子开关、第四电子开关以及第五电子开关；

其中，所述第三电子开关、第四电子开关以及第五电子开关分别与所述能量采集模块电连接；所述能量采集模块内部的电压检测，并通过输出信号控制所述第三电子开关和第四电子开关通断实现微电流充电与快速充电模块的切换。

4.根据权利要求3所述的基于智能开关的单火线取电系统，其特征在于，所述开关模块与所述状态切换模块之间还电连接第二桥式整流电路，所述第二桥式整流电路用于实现全桥整流功能。

5.根据权利要求4所述的基于智能开关的单火线取电系统，其特征在于，所述储能器件还并联有一齐纳二极管，所述齐纳二极管用于限制储能器件的充电电压。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于智能开关的单火线取电系统，其特征在于，所述系统还包括：

电流侦测模块，所述电流侦测模块与所述能量采集模块电连接用于对所述能量采集模块的输出端的电流进行侦测；

MCU模块，所述MCU模块与所述电流侦测模块电连接用于对所述电流侦测模块进行控制。

7.根据权利要求6所述的基于智能开关的单火线取电系统，其特征在于，所述系统还包括：

RF通信模块，所述RF通信模块与所述MCU模块电连接用于实现与上位机通信；

其中，所述MCU模块根据所述电流侦测模块的电流侦测结果进行分析，并调整RF通信的频次。

8.一种基于智能开关的单火线取电方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-7任一项所述的基于智能开关的单火线取电系统中包括：

通过开关模块控制电子开关根据负载大小实现自适应启闭的循环；

当所述电子开关打开时通过开态取电模块进行取电；

当所述电子开关关闭时通过关态取电模块进行取电；

通过能量采集模块实现开态与关态的微弱能量收集及能量存储；

通过状态切换模块实现微电流充电与快速充电模块的切换；

通过负载功耗检测模块控制所述状态切换模块。