一種自動氣象站智能供電裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動氣象站智能供電裝置，它涉及供電裝置技術領域。發電風機、太陽能電池板均連接至風光互補控制器，風光互補控制器與蓄電控制器連接，蓄電控制器分別與第一蓄電池、第二蓄電池連接，蓄電池與氣象站采集處理器之間設置有防雷擊保護電路，防雷擊保護電路分為三級，第一氣體放電管?第三氣體放電管放在線路前端，組成了一級浪涌保護器件，承受大的浪涌電流；壓敏電阻為二級保護器件，當電路承受過壓時，在極短時間內進行電壓鉗制，吸收多余的電流；瞬態抑制二極管為三級保護器件，具有相當高的浪涌吸收能力。本實用新型提高資源利用率，降低雷電對自動氣象站裝置以及硬件電路的干擾和損害，有效提升供電可靠性。
【專利說明】
一種自動氣象站智能供電裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及供電裝置技術領域，尤其涉及一種自動氣象站智能供電裝置。【背景技術】
[0002]自動氣象站是一種能自動進行地面氣象觀測、存儲和發送觀測數據，并能根據需要將觀測數據轉換成氣象電報和編制成氣象表報的地面氣象觀測設備，在氣象預警、防災減災中發揮著不可替代的作用，自動氣象站工作場合較為廣泛，如田間、公路、山區、沙漠等。為節省電能以及降低遠距離供電的成本，尤其在遠離供電設施的偏遠地區，目前，大部分自動氣象站采用太陽能供電的方式，然而，在面臨連續的陰雨天氣時，太陽能電池板有時無法充足的為蓄電池供電，從而影響氣象站實時的工作;與此同時，在空曠的山區、沙漠等， 氣象站裝置以及硬件電路很容易遭到雷擊或者干擾。
[0003]因此，本領域的技術人員致力于開發一種自動氣象站智能供電裝置。【實用新型內容】
[0004]有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種自動氣象站智能供電裝置，提高資源利用率，降低雷電對自動氣象站裝置以及硬件電路的干擾和損害，有效提升供電可靠性，實用性強，易于推廣使用。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供了一種自動氣象站智能供電裝置，包括發電風機、太陽能電池板、風光互補控制器、蓄電控制器、第一蓄電池和第二蓄電池，發電風機和多片太陽能電池板均架設在線桿上，發電風機、太陽能電池板均連接至風光互補控制器，風光互補控制器與蓄電控制器連接，蓄電控制器分別與第一蓄電池、第二蓄電池連接。
[0006]作為優選，所述的蓄電池與氣象站采集處理器之間設置有防雷擊保護電路，所述防雷擊保護電路由電量采集及其控制裝置、繼電器、第一氣體放電管-第三氣體放電管、壓敏電阻、瞬態抑制二極管、第一電感、第二電感、第一電容、第二電容、自恢復保險絲、限流電阻以及電源指示燈組成，第一蓄電池的正極端、負極端分別與電量采集及其控制裝置的正極端、負極端連接，第二蓄電池的負極端與電量采集及其控制裝置的負極端連接，第二蓄電池的正極端接繼電器的觸點至電量采集及其控制裝置的正極端，繼電器的線圈與電量采集及其控制裝置的控制端連接，電量采集及其控制裝置的兩端分別接有第一氣體放電管、第二氣體放電管和第三氣體放電管的串聯電路、第一電感和壓敏電阻的串聯電路，第二氣體放電管、第三氣體放電管之間的節點接地，壓敏電阻兩端并接有第二電感、瞬態抑制二極管的串聯電路，瞬態抑制二極管兩端分別并接有第一電容、第二電容，第二電容兩端接有自恢復保險絲、限流電阻以及電源指示燈三者的串聯電路，限流電阻與電源指示燈組成的串聯電路兩端接有氣象站采集處理器;所述第一氣體放電管-第三氣體放電管均采用氣體放電管LA151N。
[0007]作為優選，所述的防雷擊保護電路分為三級，第一氣體放電管-第三氣體放電管放在線路前端，組成了一級浪涌保護器件，承受大的浪涌電流;壓敏電阻為二級保護器件，當電路承受過壓時，在極短時間內進行電壓鉗制，吸收多余的電流;瞬態抑制二極管為三級保護器件，具有相當高的浪涌吸收能力。
[0008]本實用新型的有益效果是:(1)采用風電互補發電方式為蓄電池充電，夜間和陰雨天無陽光時由風能發電，晴天由太陽能發電，在既有風又有太陽的情況下兩者同時發揮作用，實現了全天候的發電功能，比單一太陽能更經濟、科學、實用。
[0009] (2)選用雙電源蓄電、供電方式，即兩塊蓄電池由蓄電控制器控制進行智能切換蓄電，與此同時，電量采集及其控制裝置根據電量使用情況智能交替為系統供電，保證供電裝置在特殊的天氣狀況下能長期穩定地為氣象站系統提供電能。
[0010](3)三級供電端保護電路可靠性高，且具有濾波、自恢復供電功能，實現了在有雷電干擾等特殊情況下對自動氣象站系統的可靠保護。
[0011]以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。【附圖說明】[0〇12]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0013]圖2是本實用新型防雷擊保護電路的電路圖。【具體實施方式】
[0014]參照圖1-2,本【具體實施方式】采用以下技術方案:一種自動氣象站智能供電裝置， 包括發電風機1、太陽能電池板2、風光互補控制器3、蓄電控制器4、第一蓄電池5和第二蓄電池6,發電風機1和多片太陽能電池板2均架設在線桿上，發電風機1、太陽能電池板2均連接至風光互補控制器3,風光互補控制器3與蓄電控制器4連接，蓄電控制器4分別與第一蓄電池5、第二蓄電池6連接。
[0015]值得注意的是，所述的蓄電池與氣象站采集處理器之間設置有防雷擊保護電路， 所述防雷擊保護電路由電量采集及其控制裝置7、繼電器K1、第一氣體放電管F1-第三氣體放電管F3、壓敏電阻RV、瞬態抑制二極管TVS、第一電感L1、第二電感L2、第一電容C1、第二電容C2、自恢復保險絲PTC、限流電阻R1以及電源指示燈LED組成，第一蓄電池5的正極端、負極端分別與電量采集及其控制裝置7的正極端、負極端連接，第二蓄電池6的負極端與電量采集及其控制裝置7的負極端連接，第二蓄電池6的正極端接繼電器K1的觸點至電量采集及其控制裝置7的正極端，繼電器K1的線圈與電量采集及其控制裝置7的控制端連接，電量采集及其控制裝置7的兩端分別接有第一氣體放電管F1、第二氣體放電管F2和第三氣體放電管 F3的串聯電路、第一電感L1和壓敏電阻RV的串聯電路，第二氣體放電管F2、第三氣體放電管 F3之間的節點接地，壓敏電阻RV兩端并接有第二電感L2、瞬態抑制二極管TVS的串聯電路， 瞬態抑制二極管TVS兩端分別并接有第一電容C1、第二電容C2，第二電容C2兩端接有自恢復保險絲PTC、限流電阻R1以及電源指示燈LED三者的串聯電路，限流電阻R1與電源指示燈LED 組成的串聯電路兩端接有氣象站采集處理器8;所述第一氣體放電管F1-第三氣體放電管F3 均采用氣體放電管LA151N。
[0016]本【具體實施方式】的工作原理:在夜間和陰雨天無陽光時，由風能帶動發電風機1轉動發電，晴天由太陽能電池板2吸收光能發電;在既有風又有太陽的情況下發電風機1、太陽能電池板2兩者同時發揮作用，提高了資源的利用率;供電裝置在任何一個時刻，僅有一塊蓄電池處于充電狀態，當其中一塊蓄電池充電完成時，蓄電控制器4切換至另一塊蓄電池充電狀態;與此同時，在任意一時刻，僅有一塊蓄電池處于為系統供電的狀態，當供電的蓄電池剩余電量較低時，電量采集及其控制裝置7將供電電源智能切換至另一塊蓄電池。采用這種方式蓄電和供電，提高了供電裝置的可靠性，保證了供電裝置在特殊的天氣狀況下長期穩定為氣象站系統提供電能。[〇〇17]本【具體實施方式】防雷擊保護電路共分為三級，第一氣體放電管F1-第三氣體放電管F3放在線路前端，組成了一級浪涌保護器件，承受大的浪涌電流;壓敏電阻RV為二級保護器件，當電路承受過壓時，在極短時間內進行電壓鉗制，吸收多余的電流;而瞬態抑制二極管TVS為三級保護器件，具有相當高的浪涌吸收能力。當雷電等浪涌到來時，瞬態抑制二極管TVS首先啟動，會把瞬間過電壓精確控制在一定的水平，如果浪涌電流大，則壓敏電阻RV 啟動，并泄放一定的浪涌電流，兩端的電壓會有所提高，直至推動前級氣體放電管的放電， 把大電流泄放到地;防雷擊保護電路中的第一電感L1、第二電感L2是為了抑制雷擊時電路電流迅速的增大;第一電容C1、第二電容C2主要起濾波的作用，電路中若存在交流成分則會通過第一電容C1和第二電容C2泄放；自恢復保險絲PTC進一步對電路進行保護，當電路發生過載、斷路等情況引起的電流過大時，自恢復保險絲PTC發熱斷開，電路斷路，當故障排除后，自恢復保險絲PTC重新冷確自動恢復，電路導通;通過以上一系列措施，實現了雷電干擾等情況下對自動氣象站系統的可靠保護。
[0018]本【具體實施方式】結合自動控制、無線通信以及電子方面相關技術設計的氣象站供電裝置，采用風電互補發電方式為蓄電池充電，選用雙電源供電方式根據電量使用情況智能交替工作，不僅提高資源利用率，提升供電裝置的可靠性，也更好地保護雷電對自動氣象站裝置以及硬件電路的干擾和損害，穩定實用，具有廣闊的市場應用前景。
[0019]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種自動氣象站智能供電裝置，其特征在于:包括發電風機(1)、太陽能電池板(2)、 風光互補控制器(3)、蓄電控制器(4)、第一蓄電池(5)和第二蓄電池(6)，發電風機(1)和多 片太陽能電池板(2)均架設在線桿上，發電風機(1)、太陽能電池板(2)均連接至風光互補控 制器(3)，風光互補控制器(3)與蓄電控制器(4)連接，蓄電控制器(4)分別與第一蓄電池 (5)、第二蓄電池(6)連接。2.如權利要求1所述的一種自動氣象站智能供電裝置，其特征在于:所述的蓄電池與氣 象站采集處理器之間設置有防雷擊保護電路，所述防雷擊保護電路由電量采集及其控制裝 置(7)、繼電器(K1)、第一氣體放電管(F1)-第三氣體放電管(F3)、壓敏電阻(RV)、瞬態抑制 二極管(TVS)、第一電感(L1)、第二電感(L2)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、自恢復保險絲 (PTC)、限流電阻(R1)以及電源指示燈(LED)組成，第一蓄電池(5)的正極端、負極端分別與 電量采集及其控制裝置(7)的正極端、負極端連接，第二蓄電池(6)的負極端與電量采集及 其控制裝置(7)的負極端連接，第二蓄電池(6)的正極端接繼電器(K1)的觸點至電量采集及 其控制裝置(7)的正極端，繼電器(K1)的線圈與電量采集及其控制裝置(7)的控制端連接， 電量采集及其控制裝置(7)的兩端分別接有第一氣體放電管(F1)、第二氣體放電管(F2)和 第三氣體放電管(F3)的串聯電路、第一電感(L1)和壓敏電阻(RV)的串聯電路，第二氣體放 電管(F2)、第三氣體放電管(F3)之間的節點接地，壓敏電阻(RV)兩端并接有第二電感(L2)、 瞬態抑制二極管(TVS)的串聯電路，瞬態抑制二極管(TVS)兩端分別并接有第一電容(C1)、 第二電容(C2)，第二電容(C2)兩端接有自恢復保險絲(PTC)、限流電阻(R1)以及電源指示燈 (LED)三者的串聯電路，限流電阻(R1)與電源指示燈(LED)組成的串聯電路兩端接有氣象站 采集處理器(8)。3.如權利要求2所述的一種自動氣象站智能供電裝置，其特征在于:所述的第一氣體放 電管(F1)、第二氣體放電管(F2)、第三氣體放電管(F3)均采用氣體放電管LA151N。4.如權利要求2所述的一種自動氣象站智能供電裝置，其特征在于:所述的防雷擊保護 電路分為三級，第一氣體放電管(F1)-第三氣體放電管(F3)組成了一級浪涌保護器件，壓敏 電阻(RV)為二級保護器件，瞬態抑制二極管(TVS)為三級保護器件。
【文檔編號】H02J7/35GK205670713SQ201620544857
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】程恩路, 葉小嶺, 張衛國, 孫寧
【申請人】南京信息工程大學