具有太阳能电池板和电池的电源供应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有太阳能电池板和电池的电源供应装置，特别的是，涉及用于向数据采集系统提供电源的太阳能电池板和充电电池组，以及使用太阳能电池板或充电电池提供电源的方法，和使用太阳能电池板对电池充电的方法。
技术背景
[0002]在陆地地震勘探中，有线、无线和无线缆节点采集系统以具有地震传感器，比如地震检波器、开环和闭环的微机电系统(MEMS)传感器等等而被人所知。这些系统常常部署在现场，并由电池驱动。
[0003]由于许多勘探项目可能需要花费数月的时间来获得地下的数据，电池充电和管理对使用者是一种负担，并可能导致成本升高，其涉及需要频繁出入一些场地，尤其是中型或大型的地震勘探项目。因此，需要一种为地震数据采集系统提供电能的电源供应装置，具有长时间处于充电或维护之间，或甚至不需要手动能就地充电或维护的领域。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一方面，提供一种用于为能量消耗设备如地震采集系统提供电源的电源供应装置。
[0005]根据本发明另一方面，提供一种具有可充电电池组件和太阳能电池板的电源供应装置。可充电电池组件可以为高密度锂离子(L1-1on)电池，该高密度锂离子电池能够提供比较长的供电时间，例如，在地震探测项目中，在项目期间不需对设备充电或使充电次数达到最少。
[0006]根据另一方面，将太阳能电池板和锂离子电池组件结合为陆地地震探测中的地震采集系统提供电源。这些系统通常为低功率的用户。当太阳能电池板的输出功率足够用于地震采集系统时，其可以是主电源。当太阳能电池板不足为地震采集系统提供电源时(例如，由于太阳光不充足)，电池组件为地震采集系统提供电源。当地震采集系统不运行或当太阳能电池板产生比地震采集系统的需求更多的电源时，太阳能电池板对电池组件进行充电。
[0007]根据本发明的另一方面，提供一种用于经由电源输出接口提供电源供应的装置。所述装置包括多个可充电电池组件；和控制单元，所述控制单元与电源和多个可充电电池组件电连接，用于从多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件对负载交替地输出电功率持续一预定的第一时间段，从而使得在任何时候，最多一个电池组件在输出电功率，并使用电源对所述多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件交替地进行充电持续一预定的第二时间段，从而使得在任何时候，电源对最多一个电池组件进行充电。
[0008]在某些实施例中，在运转期间的至少一段时间中，所述多个可充电电池组件中的至少一个可充电电池组件仅输出功率或进行充电。
[0009]在某些实施例中，所述多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件同时输出功率和进行充电。
[0010]在某些实施例中，所述第一时间段不同于所述第二时间段。
[0011]在某些实施例中，所述第一时间段等于所述第二时间段。
[0012]在某些实施例中，每个电池组件仅包括一个电池单元。
[0013]在某些实施例中，至少一个电池组件包括多个电池单元；所述多个电池单元作为一个整体输出功率和进行充电。所述多个电池单元可以并联电连接，或者可选择地，串联电连接。
[0014]在某些实施例中，所述装置进一步包括:外壳，所述外壳收置有控制单元；其中，所述控制单元进一步包括用于探测所述外壳的方向的定向传感器，如果检测到的方向是预定的第一方向，所述控制单元使用检测到的外壳的方向的信息来使所述装置运作。
[0015]第一方向是外壳的第一壁面向预定的第一倾斜角内向下的方向。
[0016]在某些实施例中，如果检测到的方向不是第一方向，所述控制单元进一步使用检测到的外壳的方向的信息使所述装置转入休眠模式。
[0017]在某些实施例中，如果检测到的方向是预定的第二方向，所述控制单元进一步使用检测到的外壳的方向的信息，指示所述多个可充电电池组件的状态；如果检测到的方向既不是第一方向也不是第二方向，所述控制单元将所述装置转入休眠模式。
[0018]第一方向是外壳的第二壁面向预定的第二倾斜角内向下的方向。
[0019]在某些实施例中，如果检测到的方向是预定的第二方向，所述控制单元禁止所述多个可充电电池组件输出功率，并禁止电源对任何电池进行充电。
[0020]在某些实施例中，如果所述装置处于休眠模式，所述控制单元禁止多个可充电电池组件输出功率，并禁止电源对任何电池进行充电。
[0021]在某些实施例中，当所述装置处于休眠模式时，所述控制单元仍在运行。
[0022]在某些实施例中，电池也收置在外壳中。
[0023]所述可充电电池组件可以是锂离子电池，镍镉(NiCd)电池，镍金属氢(NiMH)电池、锂离子聚合物(L1-1on聚合物)电池，或它们的组合。
[0024]在某些实施例中，所述外壳包括安全泄压阀，所述安全泄压阀用于当外壳内压力达到预定的压力阈值时释放外壳内的压力。
[0025]在某些实施例中，所述电源是太阳能电池板。
[0026]在某些实施例中，所述装置进一步包括用于覆盖太阳能电池板的透明保护罩。
[0027]在某些实施例中，所述太阳能电池板包括至少一个太阳能电池板面。
[0028]在某些实施例中，每个太阳能电池板面均连接到所述外壳的外表面。
[0029]在某些实施例中，当外壳面向第一方向时，没有太阳能电池板面朝下。
[0030]在某些实施例中，所述透明保护罩包括至少与太阳能电池板面相同数目的面。
[0031 ] 在某些实施例中，太阳能电池板密封于外壳和透明保护罩之间。
[0032]在某些实施例中，电源输出接口是电力电缆。
[0033]根据本发明的另一方面，提供了一种用于向负载提供电源供应的方法。所述方法包括:从两个或多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件交替地输出电功率以持续一预定的第一时间段，从而使得在任何时候，最多有一个电池组件对负载输出电功率；使用电源对两个或多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件交替地进行充电以持续一预定的第二时间段，从而使得在任何时候，电源对两个或多个可充电电池组件中的最多一个可充电电池组件进行充电。
[0034]在某些实施例中，所述对两个或多个可充电电池组件中每个可充电电池组件交替地进行充电包括:当电池组件不输出功率时，使用电源对所述两个或多个可充电电池组件中的至少一个电池组件进行充电，充电时间为预定的第二时段。
[0035]在某些实施例中，所述对两个或多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件交替地进行充电包括:当电池组件输出功率时，使用电源对所述两个或多个可充电电池组件中的至少一个电池组件进行充电，充电时间为预定的第二时间段。
[0036]在某些实施例中，所述第一时间段不同于所述第二时间段。
[0037]在某些实施例中，所述第一时间段等于第二时间段。
[0038]在某些实施例中，其中，每个电池组件仅包括一个电池单元。
[0039]在某些实施例中，至少一个电池组件包括多个电池单元；所述多个电池单元作为一个整体输出功率和进行充电。
[0040]在某些实施例中，所述多个电池单元并联电连接。
[0041 ] 在某些实施例中，所述多个电池单元串联电连接。
[0042]在某些实施例中，所述方法进一步包括:在外壳内收置控制单元；使用方向感应器检测所述外壳的方向；和如果检测到的方向为预定的第一方向，使所述装置运行。
[0043]在某些实施例中，所述第一方向是外壳的第一壁在预定的第一倾斜角内向下的方向。
[0044]在某些实施例中，所述方法进一步包括:如果检测到的方向不是第一方向时，将所述装置转入休眠模式，
[0045]在某些实施例中，所述方法进一步包括:如果检测到的方向是预定的第二方向，标示可充电电池组件的状态；如果检测到的方向既不是第一方向也不是第二方向，将装置转入休眠模式，
[0046]在某些实施例中，所述第二方向是外壳的第二壁在预定的第二倾斜角内向下的方向。
[0047]在某些实施例中，所述方法进一步包括:如果检测到的方向是预定的第二方向，禁止所述两个或多个可充电电池组件输出功率，并禁止电源对所述两个或多个可充电电池组件中的任何可充电电池组件进行充电。
[0048]在某些实施例中，所述将装置转入休眠模式包括:禁止所述两个或多个可充电电池组件输出功率，并禁止电源对所述两个或多个可充电电池组件中的任何可充电电池组件进行充电。
[0049]在某些实施例中，所述将装置转入休眠模式包括:维持控制单元运行；和禁用所述装置的其他部件。
[0050]在某些实施例中，所述方法进一步包括:在外壳中收置两个或多个可充电电池组件。
[0051]在某些实施例中，所述可充电电池组件是锂离子电池，镍镉(NiCd)电池，镍金属氢(NiMH)电池、锂离子聚合物(L1-1on聚合物)电池，或它们的组合。
[0052]在某些实施例中，所述方法进一步包括:当外壳内压力达到一预定的压力阈值时，使用泄压安全阀释放外壳内的压力。
[0053]在某些实施例中，所述电源是太阳能电池板。
[0054]在某些实施例中，所述方法进一步包括:使用透明保护罩覆盖太阳能电池板。
[0055]在某些实施例中，所述太阳能电池板包括至少一个太阳能电池板面。
[0056]在某些