一种快速启动供电电源制造技术

本申请涉及一种快速启动供电电源，包括工作电源，工作电源包括超级电容组、储能器件、充电模块和放电模块；充电模块包括电容充电子模块和储能充电子模块；放电模块包括控制子模块和电量补充子模块；电容充电子模块为超级电容组充电；储超级电容组充满时，储能充电子模块导通，对储能器件充能；控制子模块与储能器件、超级电容组电连接，电量补充子模块与控制子模块电连接；控制子模块检测到超级电容组等于或小于规定电压时，控制子模块控制电量补充子模块导通，储能器件对超级电容组补充放电。其可以将功率放大快速充电，续航时间长，充电稳定，可以及时的驱动负载工作，同时可以增加使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种快速启动供电电源
本公开涉及电子元器件领域，尤其涉及一种快速启动供电电源。
技术介绍
在一些户外各种监控终端、电网终端、物联网终端等领域，因为现场没有电网直接提供能量，要采取如太阳能电池发电、高压电力线路的PT等方式获取能量。这些取电模式提供的功率比较低或提高的功率稳定性不强，对一些需要短时或瞬态大负载的地方往往难以为力。目前上述这类场合往往采用充电电池作为能量储能源，将取得的能量首先储存在电池中，同时通过传统的控制电源向负载供能。但是由于控制电源本身主要起到转换电源电流电压和保护电池的作用，没有功率放大的作用，需要完全由电池来向负载供应足够的功率。所以在功率要求高的场合，电池必须有足够大的容量才能提供足够的功率，从而导致等待充电时间长，难以做到及时驱动负载。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种快速启动供电电源，其可以将功率放大快速充电，续航时间长，充电稳定，可以及时的驱动负载工作，同时可以增加使用寿命。根据本公开的一方面，提供了一种快速启动供电电源，包括工作电源，所述工作电源包括超级电容组、储能器件、充电模块和放电模块；所述充电模块适用于供能电源对所述超级电容组和储能器件充电，所述放电模块适用于所述储能器件、超级电容组对负载放电和所述储能器件对所述超级电容组补偿放电；所述充电模块包括电容充电子模块和储能充电子模块；所述放电模块包括控制子模块和电量补充子模块；所述电容充电子模块与所述超级电容组正极电连接，为所述超级电容组充电；所述储能充电子模块与所述超级电容组电连接，所述超级电容组充满时，所述储能充电子模块导通，对所述储能器件充能；所述控制子模块与所述储能器件、超级电容组电连接，所述电量补充子模块与所述控制子模块电连接；所述控制子模块检测到所述超级电容组等于或小于规定电压时，所述控制子模块控制所述电量补充子模块导通，所述储能器件对所述超级电容组补充放电。在一种可能的实现方式中，所述储能充电子模块包括电压检测单元和储能单元；所述电压检测单元的输入端与所超级电容组的正极电连接，所述电压检测模块的输出端与所述储能单元的输入端电连接；所述储能单元与所述储能器件电连接，使得所述供电电源适用于对所述储能器件充能；所述电压检测单元检测到所述超级电容组充满电时，所述储能单元导通，所述储能器件充电。在一种可能的实现方式中，所述储能单元包括第一晶体管T1、继电器线圈KT1和继电器触点K1；所述第一晶体管T1为N型，所述第一晶体管T1的基极和所述电压检测单元的输出端电连接，所述第一晶体管T1的集电极与所述继电器线圈KT1的输入端电连接，所述第一晶体管T1的发射极接地；所述继电器线圈KT1的输出端与所述控制子模块的输入端电连接，所述继电器线圈KT1用于控制所述继电器触点K1的闭合和断开；所述继电器触点K1的一端适用于和所述供能电源电连接，所述继电器触点K1的另一端与所述储能器件电连接；所述继电器线圈KT1通电时，所述继电器触点K1闭合，对所述储能器件充能。在一种可能的实现方式中，还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极与所述电量补充子模块的输出端电连接，所述第一二极管D1的的阴极与所述电压检测单元的输入端电连接。在一种可能的实现方式中，所述储能单元还包括第二二极管D2，且所述继电器线圈KT1与所述第二二极D2管并联；所述第二二极管D2的阳极与所述第一晶体管T1的集电极电连接，所述第二二极管D2的阴极与所述继电器线圈KT1的输出端电连接。在一种可能的实现方式中，还包括第四二极管D4，且所述电容充电单元为第三二极管D3；所述第三二极管D3的阳极适用于电连接所述供能电源，所述第三二极管D3的阴极与所述超级电容组正极电连接；所述第四二极管D4的阳极与所述超级电容组正极电连接，所述第四二极管D4的阴极适用于电连接负载。在一种可能的实现方式中，所述控制子模块包括欠压关断单元、检测补充单元、工作控制单元和第二晶体管T2；所述欠压关断单元与所述检测补充单元并联，且所述欠压关断单元、所述检测补充单元并联后与所述工作控制单元串联；所述欠压关断单元的输入端与所述储能器件的输出端电连接，所述欠压关断单元的输出端与所述工作控制模块的输入端电连接；所述检测补充单元的输入端与所述超级电容组电连接，所述检测补充单元的输出端与所述工作控制单元电连接；所述工作控制单元的输出端与所述第二晶体管T2的基极电连接，所述第二晶体管T2为P型，所述第二晶体管T2的发射极用于电连所述负载的输入端，所述第二晶体管T2的集电极与所述电量补充子模块的输入端电连接。在一种可能的实现方式中，所述电量补充子模块包括PWM驱动单元、第三晶体管T3、第一电感L1、电流检测单元、输出反馈单元、电流反馈单元、第二电感L2、第五二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7；所述第一电感L1的输入端与所述储能器件的输出端电连接，所述第一电感L1的输出端与第五二极管D5的阳极电连接，所述第五二极管D5的阴极与所述第二电感L2的输入端电连接，并通过第二电感L2适用于向负载功能和向所述超级电容组补充电量；所述第三晶体管T3为N沟道MOS管，所述第三晶体管T3的漏极和所述第一电感L1的输入端电连接，所述第三晶体管T3的源极与所述电流检测单元的输入端、所述PWM驱动单元的输入端电连接，且所述电流检测单元与所述PWM驱动单元并联，所述第三晶体管T3的栅极和所述PWM驱动单元的输出端电连接；所述输出反馈单元的输入端与所述第五二极管D5的阴极电连接，所述输出反馈单元的输出端与所述第六二极管D6的阳极电连接，所述第六二极管的阴极与所述PWM驱动单元的输入端电连接；所述电流反馈单元并联在所述第二电感L2上，且所述电流反馈单元的输入端与所述第二电感L2的输出电连接，所述电流反馈单元的输出端与所述第二电感L2的输入端电连接；所述第七二极管D7的阳极与所述电流反馈单元的输出端电连接，所述第七二极管D7的阴极与所述PWM驱动单元的输入端电连接。在一种可能的实现方式中，还包括警报模块，所述警报模块的输入端与所述超级电容组的负极电连接，所述警报模块的输出端与所述超级电容组的正极电连接，以检测所述超级电容组的电量；所述超级电容组的电压小于预设电压时，所述警报模块发出警报信号。在一种可能的实现方式中，所述超级电容组包括多个电容单体和平衡电路；多个所述电容单体串联或并联在所述平衡电路上；所述储能器件为蓄电池或超级电容组。本公开实施例一种快速启动供电电源，小功率或不稳定的供能电源通过电容充电子模块将能量先输送至超级电容组，并通过超级电容组将功率放大。用很短的时间将超级电容组充满(24V大概1.5分钟到2分钟之间充满)。检测到超级电容组充满后，储能充电子模块导通，供能电源对储能器件进行电量补充，这样可以提高存储的电量，提高给负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速启动供电电源，其特征在于：包括工作电源，所述工作电源包括超级电容组、储能器件、充电模块和放电模块；/n所述充电模块适用于供能电源对所述超级电容组和储能器件充电，所述放电模块适用于所述储能器件、超级电容组对负载放电和所述储能器件对所述超级电容组补偿放电；/n所述充电模块包括电容充电子模块和储能充电子模块；/n所述放电模块包括控制子模块和电量补充子模块；/n所述电容充电子模块与所述超级电容组正极电连接，为所述超级电容组充电；/n所述储能充电子模块与所述超级电容组电连接，所述超级电容组充满时，所述储能充电子模块导通，对所述储能器件充能；/n所述控制子模块与所述储能器件、超级电容组电连接，所述电量补充子模块与所述控制子模块电连接；/n所述控制子模块检测到所述超级电容组等于或小于规定电压时，所述控制子模块控制所述电量补充子模块导通，所述储能器件对所述超级电容组补充放电。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速启动供电电源，其特征在于：包括工作电源，所述工作电源包括超级电容组、储能器件、充电模块和放电模块；
所述充电模块适用于供能电源对所述超级电容组和储能器件充电，所述放电模块适用于所述储能器件、超级电容组对负载放电和所述储能器件对所述超级电容组补偿放电；
所述充电模块包括电容充电子模块和储能充电子模块；
所述放电模块包括控制子模块和电量补充子模块；
所述电容充电子模块与所述超级电容组正极电连接，为所述超级电容组充电；
所述储能充电子模块与所述超级电容组电连接，所述超级电容组充满时，所述储能充电子模块导通，对所述储能器件充能；
所述控制子模块与所述储能器件、超级电容组电连接，所述电量补充子模块与所述控制子模块电连接；
所述控制子模块检测到所述超级电容组等于或小于规定电压时，所述控制子模块控制所述电量补充子模块导通，所述储能器件对所述超级电容组补充放电。


2.根据权利要求1所述的一种快速启动供电电源，其特征在于：所述储能充电子模块包括电压检测单元和储能单元；
所述电压检测单元的输入端与所超级电容组的正极电连接，所述电压检测模块的输出端与所述储能单元的输入端电连接；
所述储能单元与所述储能器件电连接，使得所述供电电源适用于对所述储能器件充能；
所述电压检测单元检测到所述超级电容组充满电时，所述储能单元导通，所述储能器件充电。


3.根据权利要求2所述的一种快速启动供电电源，其特征在于：所述储能单元包括第一晶体管T1、继电器线圈KT1和继电器触点K1；
所述第一晶体管T1为N型，所述第一晶体管T1的基极和所述电压检测单元的输出端电连接，所述第一晶体管T1的集电极与所述继电器线圈KT1的输入端电连接，所述第一晶体管T1的发射极接地；
所述继电器线圈KT1的输出端与所述控制子模块的输入端电连接，所述继电器线圈KT1用于控制所述继电器触点K1的闭合和断开；
所述继电器触点K1的一端适用于和所述供能电源电连接，所述继电器触点K1的另一端与所述储能器件电连接；
所述继电器线圈KT1通电时，所述继电器触点K1闭合，对所述储能器件充能。


4.根据权利要求2所述的一种快速启动供电电源，其特征在于：还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极与所述电量补充子模块的输出端电连接，所述第一二极管D1的阴极与所述电压检测单元的输入端电连接。


5.根据权利要求3所述的一种快速启动供电电源，其特征在于：所述储能单元还包括第二二极管D2，且所述继电器线圈KT1与所述第二二极D2管并联；
所述第二二极管D2的阳极与所述第一晶体管T1的集电极电连接，所述第二二极管D2的阴极与所述继电器线圈KT1的输出端电连接。


6.根据权利要求1至5任一项所述的一种快速启动供电电源，其特征在于：还包括第四二极管D4，且所述电容充电单元为第三二极管D3；
所述第三二极管D3的阳极适用于电连接所述供能电源，所述第三二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大志，胡国荣，张婷婷，
申请(专利权)人：天津合众汇能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12