用于空气质量监测的供电控制系统的制作方法

本技术涉及一种空气质量监测设备的供电系统，尤其涉及一种用于空气质量监测的供电控制系统。

背景技术：

1、随着人们对环境要求的提高，从而迫切需求对户外以及室内的空气质量进行准确监测，并依据监测结果做出相对应的应对措施。

2、尤其是对户外空气质量监测设备来说，其工作的稳定性除了各个传感器以及数据传输设备组网的稳定性，户外空气质量监测设备的供电稳定性是各个传感器以及数据传输设备的稳定性的基础。现有技术中，对于户外空气质量监测设备供电传统方式是在监测点布设相应的供电线路，通过市电进行整流、降压后进行供电，这种方式虽然稳定性好，但是成本高，监测设备的灵活性差。

3、随着技术的发展，人们逐渐提出了基于太阳能和蓄电池进行组合供电的方式，太阳能供电受限于光照的影响，当光照不足时，则需要蓄电池进行补充供电，在光照充足时则由太阳能向空气质量监测设备供电以及向蓄电池进行充电，但是，这种方式则需要可靠的切换，即切换的平滑性，需要切换间隙不宜过长，而且还需要保持切换的准确性，以免切换故障，现有技术中的切换电路平滑性差，切换间隔时间长，而且结构较为复杂，往往采用的时芯片进行控制，集成芯片虽然能够简化电路结构，但是依靠既定的控制逻辑，而且，即使是芯片控制，也需要保障供电，否则不能完成切换，往往需要设置辅助电源电路或者辅助电源，如果不设置辅助电源，则还是需要蓄电池进行供电，才能够保障切换的平顺性，那么蓄电池则不能得到较好的休息。另一方面，在整个切换系统上电初始(即刚投入使用还未上电)，其整个控制逻辑需要工人现场设定，如果设定错误，那么整个系统就不能工作。

4、因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于空气质量监测的供电控制系统，在基于太阳能和蓄电池对户外空气质量监测设备进行供电时，能够基于环境光的强弱来实现蓄电池和太阳能模块之间的平稳切换，从而确保整个空气质量监测设备的稳定性，而且在切换过程中无需芯片以及辅助电源的设定，成本交底，另一方面，在上电初始时刻无需人为进行控制逻辑设定，从而避免人为设定控制逻辑错误的情况。

2、本实用新型提供的一种用于空气质量监测的供电控制系统，包括太阳能供电模块、锂电池以及供电切换电路；

3、所述太阳能供电模块的输出端连接于供电切换电路的第一输入端，所述锂电池的正极连接于供电切换电路的第二输入端；

4、所述供电切换电路包括pmos管q1、二极管d1、电阻r4、电阻r5、三极管q5、pmos管q6、电阻r10、电阻r9、手动开关sw1、三极管q9、电容c2、环境光强检测电路、第一驱动电路、第二驱动电路以及比较控制电路；

5、所述pmos管q1的源极作为供电切换电路的第一输入端，pmos管q1的漏极连接于二极管d1的正极，二极管d1的负极连接负载，pmos管q1的源极通过电阻r4连接于pmos管q1的栅极，pmos管q1的栅极通过电阻r5连接于三极管q5的集电极，三极管q5的发射极接地，三极管q5的基极连接于第一驱动电路的控制输出端；

6、所述pmos管q6的源极作为供电切换电路的第二输入端，pmos管q6的漏极连接于负载，pmos管q6的源极通过电阻r9连接于pmos管q6的栅极，pmos管q6的栅极通过电阻r10连接于三极管q9的集电极，三极管q9的发射极接地，三极管q9的基极通过电容c2接地，三极管q9的基极通过手动开关sw1连接于pmos管q6的栅极，三极管q9的基极连接于第二驱动电路的控制输出端；

7、所述环境光强检测电路用于检测当前空气质量监测装置所在环境的日照强度并向比较控制电路输出光强检测信号，所述比较控制电路的控制输出端分别连接于第一驱动电路和第二驱动电路的控制输入端。

8、进一步，所述环境光强检测电路包括二极管d2、光敏电阻idr、电阻r14和电阻r13；

9、二极管d2的正极连接于pmos管q6的漏极，二极管d2的负极通过光敏电阻idr连接于电阻r14的一端，电阻r14的另一端通过电阻r13接地，电阻r13和电阻r14的公共连接点作为环境光强检测电路的输出端，所述二极管d2的负极和光敏电阻idr之间的共用过连接点还连接于pmos管q1的漏极。

10、进一步，所述比较控制电路包括电阻r11、电阻r12、电阻r15、比较器u1；

11、电阻r11的一端连接于二极管d2的负极和光敏电阻idr之间的公共连接点，电阻r11的另一端通过电阻r12接地，电阻r11和电阻r12之间的公共连接点连接于比较器u1的反相端，比较器u1的同相端作为比较控制电路的输入端，比较器u1的电源端通过电阻r15连接于二极管d2的负极和光敏电阻idr公共连接点，比较器u1的输出端作为比较控制电路的控制输出端。

12、进一步，所述第一驱动电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、三极管q2、三极管q3、三极管q4、电阻r16以及电阻r6；

13、电阻r1的一端连接于pmos管q1的源极，电阻r1的另一端连接于三极管q2的集电极，三极管q2的基极连接于电阻r16的一端，电阻r16的另一端作为第一驱动电路的控制输入端，三极管q2发射极连接于三极管q3的基极，三极管q3的集电极通过电阻r2连接于pmos管q1的源极，三极管q3的发射极接地，三极管q3的集电极连接于三极管q4的基极，三极管q4的发射极通过电阻r3连接于pmos管q1的源极，三极管q4的集电极连接于电阻r6的一端，电阻r6的另一端作为第一驱动电路的控制输出端。

14、进一步，所述第二驱动电路包括电阻r7、电阻r8、电阻r17、三极管q7以及三极管q8；

15、三极管q7的集电极通过电阻r7连接于pmos管q6的源极，三极管q7的基极连接于电阻r17的一端，电阻r17的另一端作为第二驱动电路的控制输入端，三极管q7的基极通过电容c3接地，所述三极管q7的发射极连接于三极管q8的基极，三极管q8的发射极通过电阻r8连接于pmos管q6的源极，三极管q8的集电极作为第二驱动电路的控制输出端。

16、进一步，还包括电容c1，所述电容c1的一端连接于pmos管q1的源极，电容c1的另一端接地。

17、本实用新型的有益效果：通过本实用新型，在基于太阳能和蓄电池对户外空气质量监测设备进行供电时，能够基于环境光的强弱来实现蓄电池和太阳能模块之间的平稳切换，从而确保整个空气质量监测设备的稳定性，而且在切换过程中无需芯片以及辅助电源的设定，成本交底，另一方面，在上电初始时刻无需人为进行控制逻辑设定，从而避免人为设定控制逻辑错误的情况。

技术特征：

1.一种用于空气质量监测的供电控制系统，其特征在于：包括太阳能供电模块、锂电池以及供电切换电路；

2.根据权利要求1所述用于空气质量监测的供电控制系统，其特征在于：所述环境光强检测电路包括二极管d2、光敏电阻idr、电阻r14和电阻r13；

3.根据权利要求2所述用于空气质量监测的供电控制系统，其特征在于：所述比较控制电路包括电阻r11、电阻r12、电阻r15、比较器u1；

4.根据权利要求1所述用于空气质量监测的供电控制系统，其特征在于：所述第一驱动电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、三极管q2、三极管q3、三极管q4、电阻r16以及电阻r6；

5.根据权利要求1所述用于空气质量监测的供电控制系统，其特征在于：所述第二驱动电路包括电阻r7、电阻r8、电阻r17、三极管q7以及三极管q8；

6.根据权利要求1所述用于空气质量监测的供电控制系统，其特征在于：还包括电容c1，所述电容c1的一端连接于pmos管q1的源极，电容c1的另一端接地。

技术总结
本技术提供的一种用于空气质量监测的供电控制系统，包括太阳能供电模块、锂电池以及供电切换电路；所述太阳能供电模块的输出端连接于供电切换电路的第一输入端，所述锂电池的正极连接于供电切换电路的第二输入端；所述供电切换电路包括PMOS管Q1、二极管D1、电阻R4、电阻R5、三极管Q5、PMOS管Q6、电阻R10、电阻R9、手动开关SW1、三极管Q9、电容C2、环境光强检测电路、第一驱动电路、第二驱动电路以及比较控制电路；所述环境光强检测电路用于检测当前空气质量监测装置所在环境的日照强度并向比较控制电路输出光强检测信号，所述比较控制电路的控制输出端分别连接于第一驱动电路和第二驱动电路的控制输入端。

技术研发人员：陈浩,刘建为,任水明
受保护的技术使用者：重庆亿森动力环境科技有限公司
技术研发日：20240403
技术公布日：2024/12/19