一种瞬变电磁探测大功率电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种瞬变电磁探测大功率电源系统。
【背景技术】
[0002]针对国家对地下深部隐蔽资源探测、地下水探测和地质工程探测的需要，瞬变电磁探测技术成为勘探领域的重要部分。发射机电源功率的大小直接与接收信号的强度与准确性息息相关。在探测仪发射机的研制中，要求发射功率大于1000W,发射电流在0-30A连续可调，而传统的大功率电源系统使用发电机设备，体积大，携带不便，同时，针对野外探测工作能量消耗消耗大的问题，还需要满足电能的及时补给。如果能够将发射电源的设计实现软件监测控制的话，设备可以自动调节电源充放电电路，让其实现能源利用的最大化，就可以提尚瞬变电磁探测精度。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种瞬变电磁探测大功率电源系统。
[0004]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种瞬变电磁探测大功率电源系统，包括主控制器、电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路;所述电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路顺次串联，所述储能装置与所述稳压调节输出电路连接，所述主控制器分别与所述电源模块、逆变电路和充放电电路。
[0005]本实用新型的有益效果是:本实用新型的一种瞬变电磁探测大功率电源系统，实现了对电源信号的实时采集、监控、显示和处理，其中通过所述主控制器对所述充放电电路进行程控均衡式充放电控制，实现电压的智能转化和储能，稳压调节输出电路实现对高输入电压信号的可调稳压降压，转换迅速，功能强大，系统运用档位切换的方式来自动转换，操作简单、方便，实现了能源利用的优化，有助于提高瞬变电磁探测精度，具有很好的实用性和应用前景。
[0006]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进:
[0007]进一步:所述主控制器采用型号为STM32F103ZET6的ARM芯片。
[0008]上述进一步方案的有益效果是:STM32F103ZET6是一种32位基于ARM核心的为控制其，内置512K高速字节闪存，有丰富的增强I/O端口，具有较宽的工作温度范围，同时具有较强的数据计算和处理能力。
[0009]进一步:所述电源模块包括至少一个太阳能电池组和/或至少一个发电机组。
[0010]上述进一步方案的有益效果是:通过所述太阳能电池组和/或发电机组可以为整个电源系统提供电能，并将其提供的电能转移到所述储能装置中进行存储。
[0011]进一步:所述储能装置包括至少一个12V可充电锂电池。
[0012]上述进一步方案的有益效果是:通过所述储能装置可以对所述发电组转化的电能进行存储，电能的转化效率较高。
[0013]进一步:所述逆变电路采用型号为SG3525的P丽控制芯片或型号为IR2110的高压悬浮驱动器芯片。
[0014]上述进一步方案的有益效果是:通过所述逆变电路可以对所述储能装置的电压输出的电压进行升压处理，并将直流电压转换成占空比可调的交流电压，且通过控制交流电压的占空比来调节交流电压的大小，简单方便。
[0015]进一步:所述充放电电路包括多路充放电单元，且相邻两路所述充放电单元之间通过继电器连接。
[0016]上述进一步方案的有益效果是:通过多路充放电单元可以实现均衡式充放电，可以实现电能的智能化存储，通过所述主控制器实时监测所述充放电电路的状态，并自动切换搭接档位实现充放电自动切换，智能化程度较高。
[0017]进一步:每个所述充放电单元包括放大电路、开关电路、电容电路和AD转换电路，所述放大电路、开关电路、电容电路和AD转换电路顺次串联。
[0018]进一步:所述充放电单元的具体电路如下:所述放大电路包括电阻RO1、电阻R02、电容COl和三极管QO，所述电阻R02的一端与所述主控制器的一路输出端口连接，另一端与所述三极管QO的基极连接，所述三极管QO的发射极接地，且所述电阻ROl和电容COl均并联在所述三极管QO的基极和发射极之间，所述三极管QO的集电极与所述开关电路连接；
[0019]所述开关电路包括二极管DO和继电器K0，且所述继电器KO的一个压控端与所述三极管QO的集电极连接，所述继电器KO的另一个压控端与外部电源VCC连接，且所述二极管DO的正极与所述三极管QO的集电极连接，负极与外部电源VCC连接，所述继电器KO的活动触点与所述电容电路连接，所述继电器KO的常开触点与相邻的所述充放电单元中的电容电路连接，所述继电器KO的常闭触点接地；
[0020]所述电容电路包括电阻R0-R3、电容C0-C3、电阻R03和电阻R04，所述电容C3、电容C2、电容Cl和电容CO顺次串联在所述继电器KO的活动触点与地之间，且所述电阻R3、R2、Rl和RO分别对应并联在所述电容C3、C2、C1和CO两端，所述电阻R03和电阻R04也串联在所述继电器KO的活动触点与地之间，且所述电阻R03和电阻R04的公共端与所述AD转换电路连接；
[0021]所述AD转换电路包括AD转换芯片AO和电容C02，所述AD转换芯片AO的2号引脚连接与所述电阻R03和电阻R04的公共端连接，3、4号引脚接地，5、6、7号引脚与所述主控制器的I/O口连接，8号引脚与外部电源VCC连接，8号引脚还通过电容C02接地，I号引脚接外部参考电压Vref。
[0022]上述进一步方案的有益效果是:通过上述电路结构可以通过所述充电芯片AO可以实时采集检测电容的充电状态，并根据电容的充电状态进行搭接档位的自动切换，实现多路充放电单元均衡式充电。
[0023]进一步:所述稳压调节输出电路采用型号为LTC3810的芯片。
[0024]上述进一步方案的有益效果是:LTC3810芯片可以实现输出电压可调，且芯片内部设置有I Ω栈极驱动器最大限度地减少了由于以高频和高电压驱动N沟道MOSFET(旨在提供高达25A的输出电流)所引起的开关损耗，实现了稳定输出电压在0-60V稳定可调。
[0025]进一步:还包括稳压电路，所述稳压电路串联在所述逆变电路和所述充放电电路之间。
[0026]上述进一步方案的有益效果是:提供所述稳压电路可以为所述所述充放电电路提供稳定的充电电压，提高充电效率，并能延长所述冲放电电路的使用寿命。
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型的一种瞬变电磁探测大功率电源系统结构示意图；
[0028]图2为本实用新型的一种瞬变电磁探测大功率电源系统中充放电单元的电路图。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0030]如图1所示，一种瞬变电磁探测大功率电源系统结构示意图，包括主控制器、电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路;所述电源模块、充电器、储能装置、逆变电路、充放电电路和稳压调节输出电路顺次串联，所述储能装置与所述稳压调节输出电路连接，所述主控制器分别与所述电源模块、逆变电路和充放电电路。
[0031]本实施例中，所述主控制器采用型号为STM32F103ZET6的ARM芯片。STM32F103ZET6是一种32位基于ARM核心的为控制其，内置512K高速字节闪存，有丰富的增强I/O端口，具有较宽的工作温度范围，同时具有较强的数据计算和处理能力。
[0032]优选地，所述电源模块包括至少一个太阳能电池组和/或至少一个发电机组。通过所述太阳能电池组和/或发电机组可以为整个电源系统提供电能，并将其提供的电能转移到所述储能装置中进行存储。
[0033]优选地，所述储能装置包括至少一个12V可充电锂电池。通过所述储能装置可以对所述发电组转化的电能进行存储，电能的转化效率较高。
[0034]本实施例中，所述逆变电路采用型号为SG3525的Pmi控制芯片或型号为IR2110的高压悬浮驱动器芯片。通过所述逆变电路可以对所述储能装置的电压输出的电压进行升压处理，并将直流电压转换成占空比可调的交流电压，且通过控制交流电压的占空比来调节交流电压的大小，简单方便。
[0035]本实施例中，所述充放电电路包括多路充放电单元，且相邻两路所述充放电单元之间通过继电器连接。通过多路充放电单元可以实现均衡式充放电，可以实现电能的智能化存储，通过所述主控制器实时监测所述充放电电路的状态并实时显示，且根据所述充放电电路的状态自动切换搭接档位实现充放电自动切换，智能化程度较高。
[0036]每个所述充放电单元包括放大电路、开关电路、电容电路和AD转换电路，所述放大电路、开关电路、电容电路和AD转换电路顺次串联。
[0037]具体地，所述充放电单元的具体电路如下:所述放大电路包括电阻RO1、电阻R02、电容C