基于电力杆塔监测系统电源电路的设计

龙源期刊网 http//www.qikan.com.cn 基于电力杆塔监测系统电源电路的设计作者渠海荣来源科技资讯 2014 年第 36 期摘 要在各类电子系统中，电源是保证系统正常工作的前提。电源模块必须具有低功耗、高效率的特点，以便延长电池使用寿命和连续供电时间；并且要具有很高的可靠性和稳定性，尽可能地提高电源的综合性能指标；还需根据实时监测技术的要求，进行抗干扰和安全保护的设计。该文针对电力杆塔监测系统的监控终端所处的环境及系统自身的要求，设计一集安全性能好，体积小，重量轻，而且环保等优点于一身的太阳能锂电池电源，该电源根据系统要求可以输出不同的电压对各部分供电。关键词太阳能锂电池 监测系统 开关稳压调节器中图分类号 TP273 文献标识码 A 文章编号 1672-3791（ 2014） 12（ c） -0001-02 电力杆塔系统的监控终端安装在野外的电力铁塔上，输电线路的电压等级较高，直接从输电线路上给监控终端供电比较困难。另外，采用太阳能和风能的供电方式获得的电源是间断、不稳定的，不符合该系统实时监测的要求。目前，许多在线监测系统采用太阳能和铅酸蓄电池混合供电的方式，但铅酸蓄电池体积大，不适合高空安装。聚合物锂电池不但体积小、重量轻、便于安装，而且还具有安全性能好、容量大、内阻小、放电特性佳等优点。因此，系统采用太阳能与聚合物锂电池混合供电的方式比较适合。1 设计思路由于监控终端一般安装位置比较偏远，基本上是处于无人值守的状态，因此在设计供电电源时应考虑以下几点。（ 1）电源模块必须具有低功耗、高效率的特点，以便延长电池使用寿命和连续供电时间；（ 2）应具有很高的可靠性和稳定性，尽可能地提高电源的综合性能指标；（ 3）结合实时监测技术的要求，进行抗干扰和安全保护的设计。2 监测系统电源的设计系统监控终端电源部分采用太阳能电池板与可充电的聚合物锂离子电池组混合供电的方式。电源系统由太阳能电池阵列、聚合物锂离子电池组和电源管理模块三部分组成。根据使用现场日照和系统功耗的实际情况，电源系统的太阳能电池阵列一般由 3 块 10W 的太阳能电池板组成；电池组由 3 块容量为 15AH 的聚合物锂离子电池组成；电源管理模块对整个电源系统进行充放电管理，在阳光充足的条件下，采用太阳能给系统供电，同时给电压不足的锂电池轮番充电；阳光不足时，由锂电池给系统供电 [1]。电源管理模块通过 I2C 总线将电池的电压和电池的状态信息传送给数据采集终端。根据系统平均功耗和安装地点的气候条件配置合适的太阳能电池阵列和锂电池组容量，保证监控系统在连续一个月的阴雨天气情况下仍然可以正常工