一种电源供电电路及燃气表论文和设计-邵泽华

全文摘要

本实用新型提供了一种电源供电电路及燃气表，涉及燃气表领域。该电源供电电路包括电源模块、蓄电模块以及升压模块。电源模块向NB‑IoT模组提供电能。蓄电模块，蓄电模块与电源模块电连接，蓄电模块在电源模块提供足够电流时充电蓄电，在电源模块提供电流不足时放电补充，为NB‑IoT模组提供稳定的电流。升压模块，升压模块分别与蓄电模块和NB‑IoT模组电连接，升压模块在电源模块提供的输出电压不足时，升压模块启动，使输出电压保持稳定。其通过设置蓄电模块和升压模块，有效保证电源能够提供稳定的电流和电压，确保燃气表NB‑IoT模组的正常工作。

主设计要求

1.一种电源供电电路，其特征在于，所述电源供电电路包括：电源模块，向NB-IoT模组提供电能；蓄电模块，所述蓄电模块与所述电源模块电连接，所述蓄电模块在所述电源模块提供足够电流时充电蓄电，在所述电源模块提供电流不足时放电补充，为所述NB-IoT模组提供稳定的电流；升压模块，所述升压模块分别与所述蓄电模块和所述NB-IoT模组电连接，所述升压模块在所述电源模块提供的输出电压不足时，所述升压模块启动，使所述输出电压保持稳定。

设计方案

1.一种电源供电电路，其特征在于，所述电源供电电路包括：

电源模块，向NB-IoT模组提供电能；

蓄电模块，所述蓄电模块与所述电源模块电连接，所述蓄电模块在所述电源模块提供足够电流时充电蓄电，在所述电源模块提供电流不足时放电补充，为所述NB-IoT模组提供稳定的电流；

升压模块，所述升压模块分别与所述蓄电模块和所述NB-IoT模组电连接，所述升压模块在所述电源模块提供的输出电压不足时，所述升压模块启动，使所述输出电压保持稳定。

2.如权利要求1所述的电源供电电路，其特征在于，所述电源模块包括储蓄电池、短路保护器、第一电容以及二极管；所述储蓄电池的一端与所述短路保护器的一端电连接，另一端接地；所述短路保护器的另一端同时与所述二极管的正极和所述第一电容的一端电连接；所述二极管的负极与所述蓄电模块电连接；所述第一电容的另一端接地。

3.如权利要求2所述的电源供电电路，其特征在于，所述电源模块还包括静电保护管；所述静电保护管的一端同时与所述短路保护器、所述二极管的正极以及所述第一电容电连接，另一端接地。

4.如权利要求1所述的电源供电电路，其特征在于，所述蓄电模块包括第二电容；所述第二电容的一端同时与所述电源模块和所述升压模块电连接；所述第二电容的另一端接地。

5.如权利要求4所述的电源供电电路，其特征在于，所述第二电容为超级电容；所述超级电容的正极同时与所述电源模块和所述升压模块电连接；所述超级电容的负极接地。

6.如权利要求1所述的电源供电电路，其特征在于，所述升压模块包括第一滤波单元、升压单元以及第二滤波单元；所述第一滤波单元的一端同时与所述蓄电模块和所述升压单元电连接，另一端接地；所述升压单元同时与所述第一滤波单元以及第二滤波单元电连接；所述第二滤波单元与所述NB-IoT模组电连接。

7.如权利要求6所述的电源供电电路，其特征在于，所述第一滤波单元包括第三电容；所述第三电容的一端同时与所述蓄电模块和所述升压单元电连接，另一端接地。

8.如权利要求6所述的电源供电电路，其特征在于，所述升压单元包括第一电感、第一电阻以及升压器；所述升压器包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚以及第六引脚；所述第一电感的一端与所述第二引脚电连接，另一端与所述第一引脚电连接；所述第一电阻的一端与所述第二引脚电连接，另一端与所述第三引脚电连接；所述第一滤波单元与所述第二引脚电连接；所述第四引脚与所述第二滤波单元电连接；所述第五引脚接地；所述第六引脚接地。

9.如权利要求6所述的电源供电电路，其特征在于，所述第二滤波单元包括并联的第四电容、第五电容、第六电容以及第七电容，且并联后一端与所述升压单元电连接，另一端接地。

10.一种燃气表，其特征在于，包括NB-IoT模组和权利要求1-9任意一项所述的电源供电电路；所述NB-IoT模组与所述升压模块电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气表领域，具体而言，涉及一种电源供电电路及燃气表。

背景技术

目前，NB-IoT燃气表通常采用锂-亚硫酰氯电池(Li-Socl2)给内部的电路供电。但当NB-IoT智能燃气表进行通信时，由于电池本身放电能力不足，不能提供足够的电流来保证NB-IoT智能燃气表的正常通信。

并且，随着放电时间的增加，锂-亚硫酰氯电池(Li-Socl2)的电压会逐渐降低，电压不足，同样会影响NB-IoT燃气表的正常通信。

因此，设计一种电源供电电路，有效保证NB-IoT燃气表的正常供电是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种电源供电电路，通过设置蓄电模块和升压模块，有效保证电源能够提供稳定的电流和电压，确保燃气表NB-IoT模组的正常工作。

本实用新型的目的还包括提供一种燃气表，采用设置蓄电模块和升压模块的电源供电电路，有效保证了燃气表内NB-IoT模组的正常工作。

本实用新型提供的第一种技术方案：

一种电源供电电路，所述电源供电电路包括：

电源模块，向NB-IoT模组提供电能。

蓄电模块，所述蓄电模块与所述电源模块电连接，所述蓄电模块在所述电源模块提供足够电流时充电蓄电，在所述电源模块提供电流不足时放电补充，为所述NB-IoT模组提供稳定的电流。

进一步地，所述电源模块包括储蓄电池、短路保护器、第一电容以及二极管；所述储蓄电池的一端与所述短路保护器的一端电连接，另一端接地；所述短路保护器的另一端同时与所述二极管的正极和所述第一电容的一端电连接；所述二极管的负极与所述蓄电模块电连接；所述第一电容的另一端接地。

进一步地，所述电源模块还包括静电保护管；所述静电保护管的一端同时与所述短路保护器、所述二极管的正极以及所述第一电容电连接，另一端接地。

进一步地，所述蓄电模块包括第二电容；所述第二电容的一端同时与所述电源模块和所述升压模块电连接；所述第二电容的另一端接地。

进一步地，所述第二电容为超级电容；所述超级电容的正极同时与所述电源模块和所述升压模块电连接；所述超级电容的负极接地。

进一步地，所述升压模块包括第一滤波单元、升压单元以及第二滤波单元；所述第一滤波单元的一端同时与所述蓄电模块和所述升压单元电连接，另一端接地；所述升压单元同时与所述第一滤波单元以及第二滤波单元电连接；所述第二滤波单元与所述NB-IoT模组电连接。

进一步地，所述第一滤波单元包括第三电容；所述第三电容的一端同时与所述蓄电模块和所述升压单元电连接，另一端接地。

进一步地，所述升压单元包括第一电感、第一电阻以及升压器；所述升压器包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚以及第六引脚；所述第一电感的一端与所述第二引脚电连接，另一端与所述第一引脚电连接；所述第一电阻的一端与所述第二引脚电连接，另一端与所述第三引脚电连接；所述第一滤波单元与所述第二引脚电连接；所述第四引脚与所述第二滤波单元电连接；所述第五引脚接地；所述第六引脚接地。

进一步地，所述第二滤波单元包括并联的第四电容、第五电容、第六电容以及第七电容，且并联后一端与所述升压单元电连接，另一端接地。

本实用新型提供的第二种技术方案：

一种燃气表，包括NB-IoT模组和第一种技术方案中所述的电源供电电路；所述NB-IoT模组与所述升压模块电连接。

本实用新型提供的一种电源供电电路及燃气表的有益效果是：

电源供电电路通过设置蓄电模块，在电源提供电流充足时进行充电蓄电，在电源提供电流不足时，放电补充电流，使电源提供的电流保持稳定，达到供电电流的要求。设置升压模块，在电源提供的电压不足时，进行升压处理，使输出电压满足用电电压的要求。

燃气表的电源采用设置蓄电模块和升压模块的电源供电电路，能够有效保证NB-IoT模组的正常工作，保证燃气表的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电源供电电路的系统框图；

图2为本实用新型实施例提供的电源供电电路的具体电路图；

图3为实用新型实施例提供的电源供电模块的升压模块的具体电路组成图；

图4为本实用新型实施例提供的燃气表电源供电电路的供电流程图。

图标：100-电源供电电路；01-电源模块；11-蓄电池；02-蓄电模块；03-升压模块；31-第一滤波单元；32-升压单元；321-DC-DC升压器；33-第二滤波单元；04-NB-IoT模组。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

NB-IoT燃气表通常采用锂-亚硫酰氯电池(Li-Socl2)给内部的电路供电。但当NB-IoT智能燃气表进行通信时，由于电池本身放电能力不足，不能提供足够的电流来保证NB-IoT智能燃气表的正常通信。

并且，随着放电时间的增加，锂-亚硫酰氯电池(Li-Socl2)的电压会逐渐降低，电压不足，同样会影响NB-IoT燃气表的正常通信。

因此，需要对燃气表的电源端进行改进，保证电源端能够提供满足要求的稳定电流和电压。通过仔细分析和研究，在电源供电电路上设置蓄电模块，对电源提供的电流进行及时补充，能够保证电源提供稳定的电流。

另外，为了使电源的输出电压保持稳定，在电源供电电路上设置升压模块，用于电源输出电压降低时，进行升压处理，保证电源的输出电压稳定，且满足供电电压的要求。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种燃气表。该燃气表包括基表和电子处理系统。电子处理系统包括NB-IoT模组04和电源供电电路100。电源供电电路100为NB-IoT模组04提供电能，保证NB-IoT模组04正常进行相关燃气信息的数据通信。

为了使电源提供电流和输出电压能够满足供电要求，有效保证NB-IoT模组04的正常通信工作，设计电源供电电路100。该电源供电电路100包括电源模块01、蓄电模块02以及升压模块03。

电源模块01主要为NB-IoT模组04提供工作所需的电能。蓄电模块02与电源模块01电连接。在电源模块01提供的电流充足的情况下，蓄电模块02进行充电蓄电。当电源模块01提供的电流不足，达不到供电要求时，蓄电模块02放电，补充电流，使电源供电电路100的输出电流能够满足NB-IoT模组04的正常工作要求。

升压模块03与蓄电模块02连接。电源模块01经过长时间的放电，电压会逐渐降低。升压模块03对电源模块01输出的电压进行升压处理，使电源供电电源100提供的输出电压能够满足NB-IoT模组04正常工作的电压需要。

下面，请参阅图2和图3，具体介绍电源供电电路100的具体电路组成。

请参阅图2所述的电源供电电路100的具体电路图。电源模块01包括蓄电池11、短保护器F1、第一电容C1以及二极管D1。其中，蓄电池11的正极与短路保护器F1的一端电连接。短路保护器F1的另一端同时与第一电容C1的一端和二极管D1的正极电连接。二极管D1的负极与蓄电模块02电连接。

蓄电池11的负极、第一电容C1的另一端均接地。为了保证电源模块01安装在燃气表上后，作业人员操作燃气表等情况引起静电，将电源模块01损坏，在电源模块01中还设置了静电保护管DV1。静电保护管DV1的一端同时与短路保护器F1的另一端、第一电容C1的一端以及二极管D1的正极电连接。静电保护管DV1的另一端接地。

本实施例中，蓄电池11采用锂-亚硫酰氯电池(Li-Socl2)，锂-亚硫酰氯电池(Li-Socl2)工作电压为3.6V。静电保护管DV1为双向瞬变电压抑制二极管。

由于蓄电模块02需要进行反复的充放电，并提供足够的电流补足蓄电池提供的电流，蓄电模块02包括第二电容，这里，第二电容为超级电容E1。超级电容E1的正极与二极管D1的负极连接，超级电容E1的负极接地。

超级电容E1的选择多种，优选地，本实施例中，超级电容E1选择的型号为1.5F\/5.4V。

请参阅图3所示的升压模块03的具体电路组成图，并结合图2。升压模块03为电源供电电路100进行升压处理。升压模块03包括第一滤波单元31、升压单元32以及第二滤波模块33。

第一滤波单元31包括第二电容C2。第二电容C2在升压单元32之间进行滤波处理。第二电容C2的一端与二极管D1的负极电连接，另一端接地。

升压单元32包括DC-DC升压器321、第一电感L1以及第一电阻R1。DC-DC升压器321包括第一引脚1、第二引脚2、第三引脚3、第四引脚4、第五引脚5以及第六引脚6。

其中，第一电感L1的一端与第一引脚1电连接，另一端与第一二引脚2电连接；第一电阻R1的一端与第三引脚3电连接，另一端与第二引脚2电连接。第二引脚2还与第一滤波单元31电连接，具体地，第二引脚2与第二电容C2的一端电连接。

DC-DC升压器321的第五引脚5和第六引脚6均接地，DC-DC升压器321的第四引脚4与第二滤波单元33电连接。具体地，第二滤波单元33包括第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及第六电容C6。第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及第六电容C6并联设置，且第三电容C3的一端、第四电容C4的一端、第五电容C的一端5以及第六电容C6的一端同时与DC-DC升压器321的第四引脚4以及NB-IoT模组04电连接，第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第五电容C的另一端5以及第六电容C6的另一端均接地。

第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及第六电容C6并联设置，对DC-DC升压器321处理后的电路进行滤波处理，保证NB-IoT模组04的正常高效工作。

DC-DC升压器321的型号多种，只要能够满足升压要求，其型号种类都是可取的。优选地，本实施例中，DC-DC升压器321的型号为TPS610995，静态电流为800nA，能够将电源电压升至3.6V。

请结合图4，本实施例提供的燃气表和电源供电电路100的具体实施方式如下：

正常情况下，NB-IoT模组04在不进行数据收发时，电源模块01能够提供充足的电能，保证NB-IoT模组04的正常运行。当NB-IoT模组04进行数据收发时，工作所需电流高达200mA，并持续10S左右的时间，这时，电源模块01的放电能力远远不能提供足够的电流来维持NB-IoT模组04的正常工作。

当电源模块01提供的电流不足时，蓄电模块02放电补充电流，最大电流能达到330mA，使电源供电电路100提供的电流达到NB-IoT模组04正常工作所需电流的要求，保证NB-IoT模组04的正常工作。

在电源模块01持续放电的过程中，电源模块01的电压会逐渐下降，不能稳定的保持3.6V的输出电压，这时，在电源VCC的启动电信号作用下，DC-DC升压器321对电源进行升压处理，将电源供电电路100的输出电压稳定在3.6V，保证提供NB-IoT模组04正常工作所需的工作电压。

本实施例提供的燃气表及电源供电电路100，主要具有以下几点

有益效果：

电源供电电路100通过设置蓄电模块02，在电源提供电流充足时进行充电蓄电，在电源提供电流不足时，放电补充电流，使电源提供的电流保持稳定，达到供电电流的要求。设置升压模块03，在电源提供的电压不足时，进行升压处理，使输出电压满足用电电压的要求。

燃气表的电源采用设置蓄电模块02和升压模块03的电源供电电路，能够有效保证NB-IoT模组04的正常工作，保证燃气表的正常使用。

需要说明的是，所有附图中带箭头的附图标记是指代电路中电信号的流向或者信息流动方向。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种电源供电电路及燃气表论文和设计

一种电源供电电路及燃气表论文和设计-邵泽华

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢