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一种供电电路和回路电阻测试仪的制作方法

2022-03-09 05:40:16 来源:中国专利 TAG:


1.本发明实施例涉及供电电路技术领域,尤其涉及一种供电电路和回路电阻测试仪。


背景技术:

2.电力系统中无论是敞开式开关设备还是气体绝缘金属封闭开关设备,都需要定期做回路电阻测试,以检测开关设备的导通状况,及时排查开关设备安全隐患,防止开关设备因导通状况不佳而引起发热甚至烧毁。
3.根据《电力设备交接和预防性试验规程》要求,各种开关设备导电回路电阻的测量,其测试电流不得小于100a,这就对回路电阻的测试电源的容量有较高要求,要至少能输出100a甚至200a的电流,一般电源回路(包括电源测试线、电源回路和被测设备回路电阻等)按照最大20mω设计,根据欧姆定律,测试电源输出电压得达到4v(200a*20mω=4v)。
4.传统的回路电阻测试仪器中,大多采用检修电源供电,检修电源电压一般为交流220v,对于低电压大电流的工况,必须采用变压器、交直流变换和dc-dc变换方案,这会导致整个电源设计复杂、体积庞大,重量较重,且需要从检修电源箱中通过长距离接线取电,这对于户外移动作业非常不便。


技术实现要素:

5.本发明实施例提供一种供电电路和回路电阻测试仪,以实现一种用于对回路电阻测试仪进行供电的设计简单、且体积与重量较小的供电电路。
6.第一方面,本发明实施例提供了一种供电电路,应用于回路电阻测试仪,所述供电电路的工作状态包括自充电状态和放电状态,所述供电电路包括:
7.电容模块;
8.电池模块,用于在所述供电电路处于所述自充电状态时向所述电容模块输出第一电源以对所述电容模块进行充电,并用于在所述供电电路处于所述放电状态时与所述电容模块共同输出第二电源;
9.限流模块,用于在所述供电电路处于所述自充电状态时,对所述电池模块向所述电容模块的充电进行限流;
10.放电控制模块,用于在所述供电电路处于所述放电状态时,接收所述第二电源并根据供电指令对所述回路电阻测试仪进行供电;
11.切换模块,用于根据充电指令控制所述电池模块与所述电容模块形成并联回路,以使所述供电电路进入所述自充电状态,以及用于根据放电指令控制所述电池模块、所述电容模块和放电控制模块形成串联回路,以使所述供电电路从所述自充电状态切换至所述放电状态。
12.可选地,所述切换控制模块包括第一切换单元和第二切换单元;
13.所述第一切换单元的公共端与所述电池模块的第一端电连接,所述第一切换单元
的第一端与所述限流模块的第一端电连接,所述第一切换单元的第二端与所述电容模块的第二端电连接;
14.所述第二切换单元的公共端与所述放电控制模块的第一输入端电连接,所述第二切换单元的第一端与所述限流模块的第二端电连接,所述第二切换单元的第二端与所述电容模块的第二端电连接;
15.所述电池模块的第二端与所述放电控制模块的第二输入端电连接;所述限流模块的第二端与所述电容模块的第一端电连接;所述放电控制模块的输出端用于输出所述回路电阻测试仪所需电源;
16.其中,所述第一切换单元用于根据所述充电指令控制自身的公共端与第一端电连接,且所述第二切换单元用于根据所述充电指令控制自身的公共端与第二端电连接,以使所述电池模块与所述电容模块形成所述并联回路;以及,所述第一切换单元用于根据所述放电指令控制自身的公共端与第二端电连接,且所述第二切换单元用于根据所述放电指令控制自身的公共端与第一端电连接,以使所述电池模块、所述电容模块和放电控制模块形成所述串联回路。
17.可选地,所述切换控制模块包括第一切换单元和第二切换单元;
18.所述第一切换单元的公共端与所述电池模块的第一端电连接,所述第一切换单元的第一端与所述限流模块的第一端电连接,所述第一切换单元的第二端与所述电容模块的第二端电连接;
19.所述第二切换单元的公共端与所述电容模块的第二端电连接,所述第二切换单元的第一端悬空,所述第二切换单元的第二端与所述放电控制模块的第二输入端电连接;
20.所述电池模块的第二端与所述放电控制模块的第二输入端电连接;所述限流模块的第二端与所述电容模块的第一端电连接,且与所述放电控制模块的第一输入端电连接;所述放电控制模块的输出端用于输出所述回路电阻测试仪所需电源;
21.其中,所述第一切换单元用于根据所述充电指令控制自身的公共端与第一端电连接,且所述第二切换单元用于根据所述充电指令控制自身的公共端与第二端电连接,以使所述电池模块与所述电容模块形成所述并联回路;以及,所述第一切换单元用于根据所述放电指令控制自身的公共端与第二端电连接,且所述第二切换单元用于根据所述放电指令控制自身的公共端与第一端电连接,以使所述电池模块、所述电容模块和放电控制模块形成所述串联回路。
22.可选地,所述第一切换单元包括第一继电器,和/或所述第二切换单元包括第二继电器;
23.所述第一继电器的公共触点作为所述第一切换单元的公共端,所述第一继电器的第一触点作为所述第一切换单元的第一端,所述第一继电器的第二触点作为所述第一切换单元的第二端;
24.所述第二继电器的公共触点作为所述第二切换单元的公共端,所述第二继电器的第一触点作为所述第二切换单元的第二端,所述第二继电器的第二触点作为所述第二切换单元的第二端。
25.可选地,所述电池模块包括至少一个锂电池;
26.所述锂电池的第一极作为所述电池模块的第一端,所述锂电池的第二极作为所述
电池模块的第二端;或者,多个所述锂电池相互串联电连接后形成的第一端作为所述电池模块的第一端,且多个所述锂电池相互串联电连接后形成的第二端作为所述电池模块的第二端;
27.所述电容模块包括至少一个超级电容;所述超级电容的第一极作为所述电容模块的第一端,所述超级电容的第二极作为所述电容模块的第二端;或者,多个所述超级电容相互串联电连接后形成的第一端作为所述电容模块的第一端,且多个所述超级电容相互串联电连接后形成的第二端作为所述电容模块的第二端。
28.可选地,所述放电控制模块的输出端包括第一输出端和第二输出端;所述放电控制模块包括:第一晶体管、第二晶体管和输出电容;
29.所述第一晶体管的第一端作为所述放电控制模块的第一输入端,所述第一晶体管的第二端作为所述放电控制模块的第一输出端,所述第一晶体管的控制端用于接收所述供电指令;
30.所述第二晶体管的第一端与所述第一晶体管的第一端电连接,所述第二晶体管的第二端作为所述放电控制模块的第二输入端,所述放电控制模块的第二输入端与所述放电控制模块的第二输出端电连接,所述第二晶体管的控制端用于接收所述供电指令;
31.所述输出电容的第一极与所述第一晶体管的第一端电连接,所述输出电容的第二极与所述第二晶体管的第二端电连接。
32.可选地,所述供电指令为pwm信号;所述第一晶体管的控制端接收到的
33.所
34.述供电指令的占空比为d,其中0≤d≤1;所述第二晶体管的控制端接收到的所述供电指令的占空比为1-d。
35.可选地,还包括滤波模块;
36.所述滤波模块的第一输入端与所述放电控制模块的第一输出端电连接,所述滤波模块的第二输入端与所述放电控制模块的第二输出端电连接;所述滤波模块用于对所述放电控制模块的第一输出端和第二输出端输出的所述回路电阻测试仪所需电源进行滤波,并在所述滤波模块的输出端输出滤波后的所述回路电阻测试仪所需的电源。
37.可选地,还包括控制模块;
38.所述控制模块用于对所述电容模块的电量进行监测,并在监测到所述电容模块的电量大于或者等于预设满充电量时发出所述放电指令和所述供电指令,以及在监测到所述电容模块的电量小于或者等于预设充电电量时发出所述充电指令。
39.第二方面,本发明实施例还提供了一种回路电阻测试仪,包括上述第一方面所述的供电电路。
40.本发明实施例通过设置电容模块、电池模块、放电控制模块和切换模块;其中,电池模块用于在供电电路处于自充电状态时向电容模块输出第一电源以对电容模块进行充电,并在供电电路处于放电状态时与电容模块共同输出第二电源;放电控制模块用于在供电电路处于放电状态时,接收第二电源并根据供电指令对回路电阻测试仪进行供电;切换模块用于根据充电指令控制电池模块与电容模块形成并联回路,以使供电电路进入自充电状态,以及用于根据放电指令控制电池模块、电容模块和放电控制模块形成串联回路,以使供电电路从自充电状态切换至放电状态。
41.即,本发明实施例基于切换模块和放点控制模块,供电电路在不对回路电阻测试仪供电的状态下,电池模块向电容模块充电,而在供电电路处于放电状态时,电池模块与电容模块共同对回路电阻测试仪供电,从而使得向回路电阻测试仪供电的供电电路结构简单且所使用的电池数量较少,本发明实施例以此实现了一种用于对回路电阻测试仪进行供电的设计简单、且体积与重量较小的供电电路。
附图说明
42.图1是本发明实施例提供的一种供电电路的结构示意图;
43.图2是图1中的供电电路处于放电状态时的结构示意图;
44.图3是本发明实施例提供的另一种供电电路的结构示意图;
45.图4是图3中的供电电路处于放电状态时的结构示意图;
46.图5是本发明实施例提供的另一种供电电路的结构示意图;
47.图6是图5中的供电电路处于放电状态时的结构示意图。
具体实施方式
48.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
49.本发明实施例提供的供电电路可应用于回路电阻测试仪,以对开关设备的回路电阻进行检测。供电电路的工作状态包括自充电状态和放电状态,图1是本发明实施例提供的一种供电电路的结构示意图,参考图1,供电电路包括:电容模块20、电池模块10、限流模块30、放电控制模块40和切换模块50;
50.电池模块10用于在供电电路处于自充电状态时向电容模块20输出第一电源以对电容模块20进行充电,并用于在供电电路处于放电状态时与电容模块20共同输出第二电源;限流模块30用于在供电电路处于自充电状态时,对电池模块10向电容模块20的充电进行限流;
51.放电控制模块40用于在供电电路处于放电状态时,接收第二电源并根据供电指令对回路电阻测试仪进行供电;切换模块50用于根据充电指令控制电池模块10与电容模块20形成并联回路,以使供电电路进入自充电状态,以及用于根据放电指令控制电池模块10、电容模块20和放电控制模块40形成串联回路,以使供电电路从自充电状态切换至放电状态。
52.其中,电容模块20可包括超级电容;电池模块10可包括锂电池;限流模块30可包括限流电阻,限流电阻用于在锂电池向超级电容充电时对超级电容起保护作用。
53.具体地,回路电阻测试情景中,供电电源并不是一直工作,而是在一次测试过程中,供电电源工作时间非常短,往往1至2秒钟即可完成测试。即虽然回路电阻中电源功率需要较大,但是需要的能量并不多,从而采用电池供电时并不需要大量的电池来储能。
54.有鉴于此,本发明实施例提供的供电电路中供电电源除了包括电池模块10还包括电容模块20,相应的供电电路的工作状态包括自充电状态和放电状态;供电电路处于自充电状态时,电池模块10向电容模块20充电,电容模块20进行储能,从而当供电电路处于放电状态时,电容模块20便可与电池模块10共同向回路电阻测试仪供电。本发明实施例这样设
置使得向回路电阻测试仪供电的供电电源中,因为有电容模块20参与供电,从而所需设置的电池模块10中的电池的数量大大减少,由此实现了供电电路的小体积化和小重量化。
55.本发明实施例提供的供电电路中还设置有切换模块50,通过切换模块50控制电池模块10与电容模块20在供电电路中处于并联电连接状态,从而使得电池模块10可以向电容模块20充电,供电电路中形成电池模块10对电容模块20进行充电的充电回路,供电电路处于自充电状态;以及,通过切换模块50控制电池模块10和电容模块20在供电电路中处于串联电连接状态,从而使得电容模块20作为等效电池与电池模块10共同向回路电阻测试仪供电,供电电路中形成电容模块20与电池模块10共同向放电控制模块40输出电能的放电电路,供电电路处于放电状态。
56.图1中示例性地示意了切换模块50控制电池模块10与电容模块20形成并联回路,电池模块10对电容模块20进行充电,从而供电电路处于自充电状态。图2是图1中的供电电路处于放电状态时的结构示意图,在图2中,切换模块50控制电容模块20和电池模块10在供电电路中处于串联电连接状态,电容模块20与电池模块10可均向回路电阻测试仪供电,从而供电电路处于放电状态。
57.放电控制模块40电连接于电容模块20与回路电阻测试仪之间,其能够在电容模块20与电池模块10向回路电阻测试仪供电时,控制所供电的大小,从而使得供电电路按照回路电阻测试仪所需电压的大小向回路电阻测试仪供电,保证对回路电阻测试仪的精准供电,进而保证回路电阻测试仪进行精准检测。
58.本发明实施例提供的供电电路,仅包括电容模块20、电池模块10、限流模块30、放电控制模块40和切换模块50,不仅实现了供电电路的小体积、小重量化,还实现了对回路电阻测试仪的精准供电,并且电路结构中模块设置较少,电路连接结构也简单,从而该供电电路既有利于便携,也可以直接设置于回路电阻测试仪中。
59.基于上述,在本发明的实施方式中,切换模块50的具体结构和其与其它各模块的连接关系可以有多种,以下示例性地详细介绍几种,但并不作为对发明的限定。
60.图3是本发明实施例提供的另一种供电电路的结构示意图,在本发明的一种实施方式中,可选地,参考图3,切换控制模块包括第一切换单元51和第二切换单元52;
61.第一切换单元51的公共端t1与电池模块10的第一端电连接,第一切换单元51的第一端m1与限流模块30的第一端电连接,第一切换单元51的第二端n1与电容模块20的第二端电连接;第二切换单元52的公共端t2与放电控制模块40的第一输入端x1电连接,第二切换单元52的第一端m2与限流模块30的第二端电连接,第二切换单元52的第二端n1与电容模块20的第二端电连接;电池模块10的第二端与放电控制模块40的第二输入端x2电连接;限流模块30的第二端与电容模块20的第一端电连接;放电控制模块40的输出端用于输出回路电阻测试仪所需电源;
62.其中,第一切换单元51用于根据充电指令控制自身的公共端t1与第一端m1电连接,且第二切换单元52用于根据充电指令控制自身的公共端t2与第二端n2电连接,以使电池模块10与电容模块20形成并联回路;以及,第一切换单元51用于根据放电指令控制自身的公共端t1与第二端n1电连接,且第二切换单元52用于根据放电指令控制自身的公共端t2与第一端m2电连接,以使电池模块10、电容模块20和放电控制模块40形成串联回路。
63.具体地,如图3中示例性示意的,当第一切换单元51控制第一切换单元51的公共端
t1与第一端m1电连接,且第二切换单元52控制第二切换单元52的公共端t2与第二端n2电连接时,电池模块10与电容模块20在供电电路中处于并联连接的状态,从而电池模块10向电容模块20充电,供电电路处于自充电状态。
64.图4是图3中的供电电路处于放电状态时的结构示意图,在图4中,第一切换单元51控制第一切换单元51的公共端t1与第二端n1电连接,且第二切换单元52控制第二切换单元52的公共端t2与第一端m2电连接,电池模块10、电容模块20和放电控制模块40形成串联回路,从而电容模块20与电池模块10均向放电控制模块40放电,进而放电控制模块40向回路电阻测试仪供电,供电电路处于放电状态。
65.图5是本发明实施例提供的另一种供电电路的结构示意图,在本发明的一种实施方式中,可选地,参考图5,切换控制模块包括第一切换单元51和第二切换单元52;
66.第一切换单元51的公共端t1与电池模块10的第一端电连接,第一切换单元51的第一端m1与限流模块30的第一端电连接,第一切换单元51的第二端n1与电容模块20的第二端电连接;第二切换单元52的公共端t2与电容模块20的第二端电连接,第二切换单元52的第一端m2悬空,第二切换单元52的第二端n2与放电控制模块40的第二输入端x2电连接;电池模块10的第二端与放电控制模块40的第二输入端x2电连接;限流模块30的第二端与电容模块20的第一端电连接,且与放电控制模块40的第一输入端x1电连接;放电控制模块40的输出端用于输出回路电阻测试仪所需电源;
67.其中,第一切换单元51用于根据充电指令控制自身的公共端t1与第一端m1电连接,且第二切换单元52用于根据充电指令控制自身的公共端t2与第二端n2电连接,以使电池模块10与电容模块20形成并联回路;以及,第一切换单元51用于根据放电指令控制自身的公共端t1与第二端n1电连接,且第二切换单元52用于根据放电指令控制自身的公共端t2与第一端m2电连接,以使电池模块10、电容模块20和放电控制模块40形成串联回路。
68.具体地,如图5中示例性示意的,当第一切换单元51控制第一切换单元51的公共端t1与第一端m1电连接,且第二切换单元52控制第二切换单元52的公共端t2与第二端n2电连接时,电池模块10与电容模块20在供电电路中处于并联连接的状态,从而电池模块10向电容模块20充电,供电电路处于自充电状态。
69.图6是图5中的供电电路处于放电状态时的结构示意图,在图6中,第一切换单元51控制第一切换单元51的公共端t1与第二端n1电连接,且第二切换单元52控制第二切换单元52的公共端t2与第一端m2电连接,电池模块10、电容模块20和放电控制模块40形成串联回路,从而电容模块20与电池模块10均向放电控制模块40放电,进而放电控制模块40向回路电阻测试仪供电,供电电路处于放电状态。
70.本发明实施例中,图5所示意的供电电路与图3所示意的供电电路其不同之处在于:图3所示意的供电电路中放电控制模块40串接于充电回路中,而图5所示意的供电电路中放电控制模块40并未串接于充电回路中;因此,图5所示意的供电电路相较于图3所示意的供电电路,在自充电状态下具有更小的功耗。
71.基于上述,在本发明的一种实施方式中,可选地,第一切换单元51包括第一继电器s1,和/或第二切换单元52包括第二继电器s2;第一继电器s1的公共触点作为第一切换单元51的公共端t1,第一继电器s1的第一触点作为第一切换单元51的第一端m1,第一继电器s1的第二触点作为第一切换单元51的第二端n2;第二继电器s2的公共触点作为第二切换单元
52的公共端t2,第二继电器s2的第一触点作为第二切换单元52的第二端m2,第二继电器s2的第二触点作为第二切换单元52的第二端n2。
72.具体地,本发明实施例中设置第一切换单元51和第二切换单元52均为继电器,从而可利用继电器的各个触点(例如第一触点、第二触点和公共触点)直接对应性地作为第一切换单元51和第二切换单元52的各个连接端子(例如第一端、第二端和公共端),进一步使得供电电路的结构简单;同时,继电器作为第一切换单元51和第二切换单元52,在第一切换单元51和第二切换单元52控制供电电路的工作状态的过程中,所产生的功耗较低,从而使得整个供电电路的功耗偏低,进而保证供电电路的使用寿命。
73.在本发明的一种实施方式中,可选地,电池模块10包括至少一个锂电池e;锂电池e的第一极作为电池模块10的第一端,锂电池e的第二极作为电池模块10的第二端,锂电池e的第一极例如是锂电池e的阳极,锂电池e的第二极例如是锂电池e的阴极;或者,多个锂电池e相互串联电连接后形成的第一端作为电池模块10的第一端,且多个锂电池e相互串联电连接后形成的第二端作为电池模块10的第二端;电容模块20包括至少一个超级电容c1;超级电容c1的第一极作为电容模块20的第一端,超级电容c1的第二极作为电容模块20的第二端;或者,多个超级电容相互串联电连接后形成的第一端作为电容模块20的第一端,且多个超级电容相互串联电连接后形成的第二端作为电容模块20的第二端。
74.具体地,本发明实施例中因电容模块20和电池模块10均会对回路电阻测试仪进行供电,因此可减小电池模块10中的电池的数目。当然,电池模块10中电池的数目和电容模块20中电容的数目均可以根据实际需要进行搭配设置,在此不做具体限定。
75.在本发明的一种实施方式中,可选地,放电控制模块40的输出端包括第一输出端y1和第二输出端y2;放电控制模块40包括:第一晶体管q1、第二晶体管q2和输出电容c2;
76.第一晶体管q1的第一端作为放电控制模块40的第一输入端x1,第一晶体管q1的第二端作为放电控制模块40的第一输出端y1,第一晶体管q1的控制端用于接收供电指令;第二晶体管q2的第一端与第一晶体管q1的第一端电连接,第二晶体管q2的第二端作为放电控制模块40的第二输入端x2,放电控制模块40的第二输入端x2与放电控制模块40的第二输出端y2电连接,第二晶体管q2的控制端用于接收供电指令;输出电容c2的第一极与第一晶体管q1的第一端电连接,输出电容c2的第二极与第二晶体管q2的第二端电连接。
77.具体地,可参考图3,回路电阻测试仪作为负载可电连接于放电控制模块40的第一输出端y1和第二输出端y2;在供电电路处于放电状态时,第一晶体管q1和第二晶体管q2控制电池模块10与电容模块20向回路电阻测试仪所供电的大小,即第一晶体管q1和第二晶体管q2根据供电指令向回路电阻测试仪提供其所需的电源,对回路电阻测试仪进行精准供电。并且,在供电电路处于自充电状态时,当充电回路出现故障时,由于第一晶体管q1和第二晶体管q2串接于充电回路中,从而可以快速切断充电回路,保护电池模块10和电容模块20。
78.基于上述,在本发明的一种实施方式中,可选地,供电指令为pwm信号;第一晶体管q1的控制端接收到的所述供电指令的占空比为d,其中0≤d≤1;第二晶体管q2的控制端接收到的供电指令的占空比为1-d。
79.具体地,供电电路处于自充电状态时,第一晶体管q1和第二晶体管q2处于导通状态。供电电路处于放电状态时,第一晶体管q1和第二晶体管q2均处于高频pwm工作状态,从
而可以通过控制pwm的占空比实现输出电流的精确控制;第一晶体管q1和第二晶体管q2高频互补工作(即一个导通时另外一个关断),当第一晶体管q1的占空比为d(0≤d≤1)时,则第二晶体管q2的占空比为1-d,从而通过控制第一晶体管q1的占空比就可以控制输出电压。当采用闭环控制的方式控制输出电流时,可以得到恒定的直流输出电流。
80.继续参考图3或图5,在本发明的一种实施方式中,可选地,供电电路还包括滤波模块60;滤波模块60的第一输入端与放电控制模块40的第一输出端y1电连接,滤波模块60的第二输入端与放电控制模块40的第二输出端y2电连接;滤波模块60用于对放电控制模块40的第一输出端y1和第二输出端y2输出的回路电阻测试仪所需电源进行滤波,并在滤波模块60的输出端输出滤波后的回路电阻测试仪所需的电源。
81.示例性地,滤波模块60的输出端包括第一输出端和第二输出端。滤波模块60包括滤波电感l和滤波电容c3;滤波电感l的第一端作为滤波模块60的第一输入端,滤波电感l的第二端作为滤波模块60的第一输出端;滤波电容c3的第一端与滤波电感l的第二端电连接,滤波电容c3的第二端作为滤波模块60的第二输入端,滤波模块60的第二输出端与滤波模块60的第二输入端连接。即滤波电感l和滤波电容c3组成滤波电路,滤除高频斩波带来的开关次分量,从而在滤波模块60的第一输出端和第二输出端得到直流分量,输出回路电阻测试仪所需的直流电压。
82.在本发明的一种实施方式中,可选地,还包括控制模块;控制模块用于对电容模块20的电量进行监测,并在监测到电容模块20的电量大于或者等于预设满充电量时发出放电指令和供电指令,以及在监测到电容模块20的电量小于或者等于预设充电电量时发出充电指令。
83.其中,预设满充电量可以根据实际需要进行设置。例如,当电容模块20的电量为预设满充电量时,电容模块20处于充满的状态;控制模块监测到电容模块20达到或者处于充满的状态时,控制模块向切换模块50发出放电指令使得切换模块50控制供电电路切换至放电状态,并向放电控制模块40发出供电指令使得放电控制模块40控制供电电路对回路电阻测试仪精准供电。
84.预设充电电量同样可根据实际需要进行设置。例如,当电容模块20的电量小于或者等于预设充电电量时,电容模块20处于电量不足的状态;控制模块监测到电容模块20的电量下降到电量不足的状态时,控制模块向切换模块50发出充电指令使得切换模块50控制供电切换至自充电状态,并控制放电控制模块40中的第一晶体管q1和第二晶体管q2处于导通状态。
85.下面参考图3对本发明实施例提供的供电电路的工作过程进行较为完整的说明,其中,限流模块30包括限流电阻r,电池模块10包括锂电池e,锂电池e的阳极作为电池模块10的第一端,锂电池e的阴极作为电池模块10的第二端,电容模块20包括超级电容c1,第一切换单元51包括第一继电器s1,第二切换单元52包括第二继电器s2,放电控制模块40包括第一晶体管q1、第二晶体管q2和输出电容c2,滤波模块60包括滤波电感l和滤波电容c3:
86.控制模块监测到超级电容c1的电量小于或者等于预设充电电量,控制模块向第一继电器s1和第二继电器s2发出充电指令,控制模块控制第一晶体管q1和第二晶体管q2处于导通状态;第一继电器s1响应充电指令,从而第一继电器s1的公共触点与第一触点之间导通,第一继电器s1的公共触点与第二触点之间不导通,第二继电器s2响应充电指令,从而第
二继电器s2的公共触点与第二触点之间导通,第二继电器s2的公共触点与第二触点之间不导通;这样,锂电池e、限流电阻r、超级电容、第一晶体管q1以及第二晶体管q2构成充电回路,锂电池e与超级电容处于并联电连接状态,锂电池e对超级电容进行充电,供电电路处于自充电状态;锂电池e对超级电容进行充电期间,若充电回路出现故障,则第一晶体管q1和第二晶体管q2可快速切断充电回路,从而保护锂电池e和超级电容c1;
87.随时间的推进,控制模块监测到超级电容c1的电量大于或者等于预设满充电量,控制模块向第一继电器s1和第二继电器s2发出放电指令,控制模块控制第一晶体管q1和第二晶体管q2关断,控制模块向第一晶体管q1和第二晶体管q2发出pwm供电指令,其中第一晶体管q1的占空比为d(0≤d≤1),第二晶体管q2的占空比为1-d;第一继电器s1响应放电指令,从而第一继电器s1的公共触点与第二触点之间导通,第一继电器s1的公共触点与第一触点之间不导通,第二继电器s2响应充电指令,从而第二继电器s2的公共触点与第一触点之间导通,第二继电器s2的公共触点与第二触点之间不导通;这样,锂电池e和超级电容处于串联电连接状态,锂电池e、超级电容、输出电容、第一晶体管q1、第二晶体管q2、滤波电感l和滤波电容c3构成放电电路,供电电路处于放电状态,在滤波电感l的第二端和滤波电容c3的第二端输出回路电阻测试仪所需的直流电压vo,vo=d*(vb vc),其中vb为锂电池e的电压,vc为超级电容的电压。
88.基于上述,若要满足输出电压vo不小于4v的规格要求,同时占空比d满足0≤d≤1,则锂电池e和超级电容的电压之和不可小于4v。目前单节聚合物锂电池e的工作电压范围为3v至4.2v,而单节超级电容的最高电压为2.7v,因此采用单节聚合物锂电池e和单节超级电容就可以满足输出要求,单节聚合物锂电池e串联单节超级电容的最大电压为5.7v至6.9v,因此本发明实施例可以采用最少的锂电池e和超级电容即可满足输出要求。
89.作为对比,下面参考图5对本发明实施例提供的供电电路的工作过程进行较为完整的说明:
90.控制模块监测到超级电容c1的电量小于或者等于预设充电电量,控制模块向第一继电器s1和第二继电器s2发出充电指令,控制模块控制第一晶体管q1和第二晶体管q2处于导通状态;第一继电器s1响应充电指令,从而第一继电器s1的公共触点与第一触点之间导通,第一继电器s1的公共触点与第二触点之间不导通,第二继电器s2响应充电指令,从而第二继电器s2的公共触点与第二触点之间导通,第二继电器s2的公共触点与第二触点之间不导通;这样,锂电池e、限流电阻r和超级电容构成充电回路,锂电池e与超级电容处于并联电连接状态,锂电池e对超级电容进行充电,供电电路处于自充电状态;锂电池e对超级电容进行充电期间,因充电回路不包括第一晶体管q1和第二晶体管q2,因此供电电路具有较小的功耗;
91.随时间的推进,控制模块监测到超级电容c1的电量大于或者等于预设满充电量,控制模块控制第一晶体管q1和第二晶体管q2关断,控制模块向第一继电器s1和第二继电器s2发出放电指令,控制模块向第一晶体管q1和第二晶体管q2发出pwm供电指令,其中第一晶体管q1的占空比为d(0≤d≤1),第二晶体管q2的占空比为1-d;第一继电器s1响应放电指令,从而第一继电器s1的公共触点与第二触点之间导通,第一继电器s1的公共触点与第一触点之间不导通,第二继电器s2响应充电指令,从而第二继电器s2的公共触点与第一触点之间导通,第二继电器s2的公共触点与第二触点之间不导通;这样,锂电池e和超级电容处
于串联电连接状态,锂电池e、超级电容、输出电容、第一晶体管q1、第二晶体管q2、滤波电感l和滤波电容c3构成放电电路,供电电路处于放电状态,在滤波电感l的第二端和滤波电容c3的第二端输出回路电阻测试仪所需的直流电压vo,vo=d*(vb vc),其中vb为锂电池e的电压,vc为超级电容的电压。
92.本发明实施例还提供了一种回路电阻测试仪,包括上述任意实施例提供的供电电路,可将供电电路直接设置于回路电阻测试仪中从而为回路电阻测试仪提供所需电源。供电电路于回路电阻测试仪属于相同的发明构思,能够实现相同的技术效果,重复内容此处不再赘述。
93.注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
再多了解一些

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