一种电子不停车收费系统车载单元的电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电子不停车收费系统车载单元的电源装置。包括充电电容Ｃ１、直流电源Ｅ１、二极管Ｄ１、电阻Ｒ１、太阳能充电电路单元和稳压电路单元，直流电源Ｅ１的正极依次与二极管Ｄ１、电阻Ｒ１串接后再与充电电容Ｃ１并接，电容Ｃ１一端输出电压Ｖ；所述稳压电路单元包含第一或第二稳压电路单元，分别为一反向稳压二极管Ｄ３和由两串接的电阻Ｒ３和Ｒ４；所述太阳能充电电路单元包含第一、第二、或第三太阳能充电电路单元，第一、第二太阳能充电电路单元由太阳能电池板Ｅ２和二极管Ｄ２或电阻Ｒ２串接后并接在电容Ｃ１上，采用二极管Ｄ３稳压；第三太阳能充电电路单元由太阳能电池板Ｅ２连接升压芯片Ａ后并接在电容Ｃ１上，和电容Ｃ２组成，芯片根据反馈的电压使输出电压稳定。减少电池工作时间使寿命增长，消耗减少，节能环保。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及充电电源，尤其涉及利用微小型太阳能电池的一种电子不停车收 费系统车载单元的电源装置。
技术介绍
电子不停车收费系统简称ETC (Electronic Toll Collection)，是国际上正在努 力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC利用专用短程微波通 讯技术通过收费车道或路侧单元RSU (Road Side Unit)与车载单元OBU(On Board Unit)的 信息交换，自动识别车辆。采用电子支付方式自动完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。 采用该系统，通行车辆不必在收费站停车交费即可通过，从而增大了收费站的处理容量。由 于它涉及交通基础设施投资的回收，又是缓解收费站交通堵塞的有效手段，而且潜在的消 费群巨大，因此各个国家都把ETC作为智能交通系统ITS (Intelligent Transportation System)领域最先投入应用的系统来开发。当车道天线向OBU发送询问信号后，OBU利用自身的电池能量发射数据给车道天 线，所以车载器必须含有电源。目前，通用的都是常规电池，有碱性电池，有锂电池，有锂亚 电池等等。各种不同电池寿命不同，寿命短的为两个月，寿命长的一般不超过两年。以台湾 为例，该地区现有OBU装置车辆为60万辆，一年大约消耗360万颗电池。如回收率按30% 计算，一年有250万颗电池将污染250万平方公尺的土地或90亿吨水。由此可看出车载器 的电源的节能及使用寿命对我们赖以生存的环境极水资源的保护显得十分重要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供节能使用寿命长的一种电子不停车收费系统车载单 元的电源。该目的通过下述技术方案来实现所述电源系统，置于车载单元中，其特征在于包括充电电容Cl、直流电源E1、二极 管D1、电阻R1、太阳能充电单元和稳压单元，直流电源El的正极依次与二极管D1、电阻Rl 串接后再与充电电容Cl并接，电容Cl 一端输出电压V ；所述稳压单元包含第一稳压单元或第二稳压单元，第一稳压单元为一反向稳压二 极管D3，第二稳压单元由两串接的电阻R3和R4组成；所述太阳能充电电路单元包含第一太阳能充电电路单元或第二太阳能充电电路 单元或第三太阳能充电电路单元，第一太阳能充电电路单元由太阳能电池板E2、二极管D2 和电阻R2组成，所述电池板E2的正极依次串接二极管D2及电阻R2后再与充电电容Cl并 接；第二太阳能充电电路单元由太阳能电池板E2和二极管D2组成，所述电池板E2的正极 与二极管D2串接后与充电电容Cl并接；第三太阳能充电电路单元由太阳能电池板E2、升 压芯片A和电容C2组成，所述电池板E2的正极连接升压芯片A后并接充电电容Cl及第二 稳压电路单元的两端，升压芯片A的输入端与太阳能电池板E2的正极连接，输出端与所述 电容Cl的电压V输出端连接，控制输出端电压的反馈端与所述电阻R3和R4的串接端连接，电容C2的两端分别连接所述电池板E2的正、负极。所述太阳能电池板E2设置在所述车载单元上部或前部。所述充电电容Cl的容量一般在0. 1 1F。所述电阻R2的阻值小于电阻Rl的阻值。 所述低压启动芯片A采用tps61200集成电路芯片，该芯片的所述输入端包括VIN、 EN, PS, UVLG和L端，L端通过电感H与太阳能电池板的正极连接，该正极通过电容C2与直 流电源E2负极连接，该芯片的所述输出端为VOUT端，该芯片的所述反馈端为FB端，该芯片 的PGND端和GND端并接后接地，VAUT端串接电容C3后接地。本技术的车载单元电源采用微型太阳能电池板，经过光电转换，将产生的电 能贮存在电容中，作为车载单元的供电系统。同时，为了保证车载单元电源在开始使用或者 阴雨天光照不足，电容未能充电到正常工作所需要的电压，还设有一常规电池作为预备和 启动电源，确保了电容电压始终处于正常工作电压。用太阳能作为车载单元的主要电源，而 常规电池作为补充和预备，这样常规电池的寿命可以大幅度增长，使常规电池平均年耗至 少减少到原来的三分之一，大大减少电池的报废量，起到了节能环保的作用。附图说明图1是本技术采用反向稳压二极管进行稳压的一实施例的结构示意图。图2是本技术采用反向稳压二极管进行稳压的另一实施例的结构示意图。图3是本技术的采用低压启动芯片进行稳压的一实施例的结构示意图。具体实施方式实施例1对照图1，本实施例太阳能电池板E2的正极依次串接二极管D2和限流电阻R2后 其两端并接在充电电容Cl的两端，形成电池板E2向电容Cl充电的电路单元。常规直流电 源El的正极依次串接二极管Dl和电阻Rl后其两端并接在电容Cl的两端，形成电源El向 电容Cl充电的电路单元。电容Cl 一端输出电源电压V，为稳定该输出端电压V的值，在Cl 两端并接稳压电路单元，本实施例采用的稳压电路单元为一反向稳压二极管D3。由太阳能电池板E2产生的电流经二极管D2、限流电阻R2向充电电容Cl单向充 电，二级管D2的作用是防止电容Cl中的电流倒流进太阳能电池板。如输出电压过高，二极 管D3反向击穿，从而保证输出端输出电压V的稳定。如果没有足够的光照导致电容未能充 电到正常工作时所需要的电压，常规直流电源El将通过二极管D1、限流电阻Rl向充电电 容Cl充电。二级管Dl的作用是防止电容Cl和太阳能电池板E2向直流电源El充电。电 阻Rl和R2起到限流作用。适当选择稳压二极管D3，确保输出电压V为车载单元系统的标 准电压。选择电阻Rl阻值远大于R2阻值(取Rl = IkQ，R2 = 10-50 Ω )，从而保证太阳 能电池板Ε2优先对电容Cl充电。充电电容Cl为低漏电电容，Cl其容量一般在0. 1F-1F， 直流电源El为3. 6V，二极管Dl、D2正向导通电压0. 2-0. 3V，反向稳压二极管D3反向击穿 电压为3. 5-3. 6V，电池板Ε2的输出电压平均可达4. 5V。实施例2对照图2，本实施例的电源El向电容Cl充电的电路单元与上述实施例相同，即直流电源El的正极依次串接二极管Dl和电阻Rl后其两端并接在电容Cl的两端。但电池板 E2向电容Cl充电的电路单元与上述实施例略有不同。太阳能电池板E2正极只串接二极管 D2，没有限流电阻R2，该电路结构适用于稳压二极管D3所能承受的最大反向击穿电流远大 于太阳能电池板E2最大输出电流的情况。稳压单元的电路结构与上述实施例相同，采用反 向稳压二极管D3，并接在电容Cl的两端。由太阳能电池板E2产生的电流经单向导电作用的二极管D2向充电电容Cl充电， 如输出电压过大，二极管D3反向击穿，从而保证输出端输出电压V的稳定。如果没有足够的 光照导致电容未能充电到正常工作时所需要的电压，直流电源El将通过二极管D1、限流电 阻Rl向充电电容Cl充电。其过程与上述实施例相同，电容Cl容量选择在0. 1F-1F范围， 直流电源El为3. 6V，电阻Rl为IkQ，二极管Dl、D2正向导通电压为0. 2-0. 3V，反向稳压 二极管D3反向击穿电压为3. 5-3. 6V，电池板E2的输出电压平均可达4. 5V。实施例3对照图3，本实施例的电源El为3. 6V，电源El向电容Cl充电的电路单元与上述两 实施例相同，不再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子不停车收费系统车载单元的电源装置，置于车载单元中，其特征在于包括充电电容Ｃ１、直流电源Ｅ１、二极管Ｄ１、电阻Ｒ１、太阳能充电电路单元和稳压电路单元，直流电源Ｅ１的正极依次与二极管Ｄ１、电阻Ｒ１串接后再与充电电容Ｃ１并接，电容Ｃ１一端输出电压Ｖ；所述稳压电路单元包含第一稳压电路单元或第二稳压电路单元，第一稳压电路单元为一反向稳压二极管Ｄ３，第二稳压电路单元由两串接的电阻Ｒ３和Ｒ４组成；所述太阳能充电电路单元包含第一太阳能充电电路单元或第二太阳能充电电路单元或第三太阳能充电电路单元，第一太阳能充电电路单元由太阳能电池板Ｅ２、二极管Ｄ２和电阻Ｒ２组成，所述电池板Ｅ２的正极依次串接二极管Ｄ２及电阻Ｒ２后再与充电电容Ｃ１并接；第二太阳能充电电路单元由太阳能电池板Ｅ２和二极管Ｄ２组成，所述电池板Ｅ２的正极与二极管Ｄ２串接后与充电电容Ｃ１并接；第三太阳能充电电路单元由太阳能电池板Ｅ２、升压芯片Ａ和电容Ｃ２组成，所述电池板Ｅ２的正极连接升压芯片Ａ后并接充电电容Ｃ１及第二稳压电路单元的两端，升压芯片Ａ的输入端与太阳能电池板Ｅ２的正极连接，输出端与所述电容Ｃ１的电压Ｖ输出端连接，控制输出端电压的反馈端与所述电阻Ｒ３和Ｒ４的串接端连接，电容Ｃ２的两端分别连接所述电池板Ｅ２的正、负极。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：景为平，彭飞，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：实用新型
国别省市：32