專利名稱：電子自動收費車載單元的太陽能供電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及電子自動收費車載單元的供電電路，尤其涉及采用太陽能進行供電的 供電電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子自動收費車載單元(OBU)的太陽能供電電路包括太陽能充電支路和 儲能器件，太陽能充電支路具有太陽能電源端子和太陽能穩(wěn)壓電路，供太陽能電源經(jīng)第一 穩(wěn)壓電路對儲能器件充電；儲能器件負責(zé)對各個元器件供電。因為電子自動收費車載單元 需要處于隨時待喚醒的狀態(tài)，所以供電不能中斷。而眾所周知，太陽能是一種供給不穩(wěn)定的 能源，所以當(dāng)太陽能供給不足時，就要靠所述的儲能器件在太陽能供給充足時存儲的電能 繼續(xù)對各個元器件供電。為了讓儲能器件能夠接受穩(wěn)定電壓充電，就需要接所述的第一穩(wěn) 壓電路，這就導(dǎo)致當(dāng)太陽能供給不足時，第一穩(wěn)壓電路輸出電壓低于儲能器件的電壓，第一 穩(wěn)壓電路就會反而消耗儲能器件的電能，造成電能的浪費。
實用新型內(nèi)容本專利旨在解決電子自動收費車載單元在太陽能供給不足時，第一穩(wěn)壓電路反而 消耗儲能器件的電能的問題。為此給出電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，包括太陽能充電支路和儲能 器件，太陽能充電支路具有太陽能電源端子和太陽能穩(wěn)壓電路，供太陽能電源經(jīng)第一穩(wěn)壓 電路對儲能器件充電；儲能器件對各個元器件供電，其特征是，在太陽能充電支路上有第一 單向?qū)Я髟釉诘谝环€(wěn)壓電路和儲能器件之間，防止第一穩(wěn)壓電路被施加反向電壓。在第一穩(wěn)壓電路和儲能器件之間串接第一單向?qū)Я髟谝环€(wěn)壓電路就不會被 儲能器件施加反向電壓，因此當(dāng)太陽能供給不足時，儲能器件并不會對第一穩(wěn)壓電路充電， 第一穩(wěn)壓電路就不會消耗儲能器件的電能。

圖是電子自動收費車載單元接入太陽能電源、后備電源后的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
電子自動收費車載單元采用圖中的太陽能供電電路，太陽能供電電路具有儲能器 件，有兩條并列的充電支路能夠?qū)δ芷骷潆娖湟皇翘柲艹潆娭?，由太陽能電源?子、第一穩(wěn)壓電路和二極管DS3(作為第一單向?qū)Я髟?串接而成；其二是后備充電支路， 由一次性電池和二極管DS4(作為第二單向?qū)Я髟?串接而成。本實施例中，第一穩(wěn)壓電路輸出4V的穩(wěn)定電壓，二極管DS3的壓降為0. 12V，接入 太陽能電源后，當(dāng)太陽能供給充足時，太陽能充電支路輸出充電電壓3. 88V ；采用3. 9V的一 次性電池作為后備電源，二極管DS4的壓降為0. 12V，后備充電支路輸出充電電壓3. 78V。在電路中接入電源必然需要有電源端子，后備電源的接入也就必然需要有后備電源端子。 當(dāng)太陽能供給充足時，因為太陽能充電支路輸出的充電電壓高于后備充電支路輸 出的充電電壓，所以儲能器件被太陽能電源充電至3. 8V，無需消耗后備電源的電能。當(dāng)太陽能供給不足時，太陽能充電支路不能輸出高于后備充電支路的充電電壓， 所以儲能器件被后備電源充電，保證儲能器件能夠維持一定的電壓對各個元器件供電。此 時第一穩(wěn)壓電路輸出電壓低于儲能器件，但因為有二極管DS3，所以儲能器件并不會對第一 穩(wěn)壓電路充電，第一穩(wěn)壓電路就不會消耗儲能器件的電能。二極管DS3還起到防止第一穩(wěn) 壓電路被反向過電損壞的作用。因為采用上述太陽能電源優(yōu)先于后備電源的設(shè)計，所以當(dāng) 儲能器件儲電充足時，其電壓高于后備充電支路輸出的電壓，但因為有二極管DS4，因此能 夠保證后備電源不會被儲能器件充電，就不會消耗儲能器件的電能，而且對于采用一次性 電池作后備電源，可以防止一次性電池被充電導(dǎo)致?lián)p壞的情況發(fā)生。為了讓太陽能電源優(yōu)先于后備電源對儲能器件充電，需要設(shè)計成太陽能充電支路 輸出的充電電壓3. 88V高于后備充電支路輸出的充電電壓3. 78V，本實施例中接入了具有 降壓0. 12V作用的二極管DS4，使得后備電源需要具有3. 9V的電壓，如此則萬一二極管DS4 被擊穿短路，后備電源也不會被太陽能充電支路或儲能器件充電。儲能器件經(jīng)第二穩(wěn)壓電路接現(xiàn)有的系統(tǒng)供電控制電路，系統(tǒng)供電控制電路由現(xiàn)有 的喚醒電路喚醒，向電子自動收費車載單元中的各個電路(包括喚醒電路)供電。第二穩(wěn) 壓電路的作用是穩(wěn)定了儲能器件對外供給各個電路的電壓，例如，穩(wěn)定了供給喚醒電路的 電壓，保證喚醒靈敏度不受波動的影響。所述的太陽能電源端子、第一穩(wěn)壓電路、二極管DS3、后備電源、二極管DS4、儲能 器件、第二穩(wěn)壓電路和系統(tǒng)供電控制電路可以做在一塊電路板上，構(gòu)成太陽能供電管理模 塊。優(yōu)選地，本實施例中的儲能器件為超級電容，好處是漏電電流?。凰查g放電電流 大；在其額定電壓范圍內(nèi)可以被充電至任意電位，且可以完全放出；與其體積相當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng) 電容器相比可以存儲更多的能量，電池與其體積相當(dāng)?shù)某夒娙萜飨啾瓤梢源鎯Ω嗟哪?量；可以反復(fù)傳輸能量脈沖而無任何不利影響；可以快速充電而不會被損害；可以反復(fù)循 環(huán)數(shù)十萬次。本實施例中的二極管可以由例如可控硅(晶閘管)等其它單向?qū)Я髟?，?如，當(dāng)采用可控硅時，可將其柵極連到直流電源正極或其它高電平處。相比之下，用二極管 成本較低。
權(quán)利要求電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，包括太陽能充電支路和儲能器件，太陽能充電支路具有太陽能電源端子和太陽能穩(wěn)壓電路，供太陽能電源經(jīng)第一穩(wěn)壓電路對儲能器件充電；儲能器件對各個元器件供電，其特征是，在太陽能充電支路上有第一單向?qū)Я髟?DS3)串接在第一穩(wěn)壓電路和儲能器件之間，防止第一穩(wěn)壓電路被施加反向電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，設(shè)有與太陽能充電支 路并列的后備充電支路，其具有后備電源端子，供后備電源對儲能器件充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，在后備充電支路上有 第二單向?qū)Я髟?DS4)串接在后備電源端子和儲能器件之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，太陽能充電支路輸出 的充電電壓高于后備充電支路輸出的充電電壓，低于后備電源的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，太陽能充電支路輸出 的充電電壓高于后備充電支路輸出的充電電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，有第二穩(wěn)壓電路，儲 能器件經(jīng)第二穩(wěn)壓電路進行所述的對各個元器件供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，所述的第 一單向?qū)Я髟嵌O管。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5的電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，所述的第二單 向?qū)Я髟嵌O管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，所述的第一單向?qū)Я?元件是二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，儲能器件 為超級電容。
專利摘要為了解決電子自動收費車載單元在太陽能供給不足時，第一穩(wěn)壓電路反而消耗儲能器件的電能的問題，給出電子自動收費車載單元的太陽能供電電路，其特征是，在太陽能充電支路上有第一單向?qū)Я髟?DS3)串接在第一穩(wěn)壓電路和儲能器件之間，防止第一穩(wěn)壓電路被施加反向電壓。
文檔編號G07B15/00GK201639325SQ20102010838
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者劉敬康, 向濤, 崔小龍, 徐根華 申請人:深圳市金溢科技有限公司