电源管理系统及电源管理方法技术方案

本发明专利技术公开了电源管理系统及电源管理方法。电源管理系统包括：供电装置、充电装置以及充电电路；所述供电装置与所述充电装置通过所述充电电路连接；所述供电装置包括电池及超级电容，用于储存电能并为移动机械供电；所述充电装置用于给所述供电装置充电；所述充电电路还用于对所述充电装置的充电方式进行切换、控制以及显示充电量，其中，所述充电方式包括开关电源充电方式和电容充电方式。本发明专利技术实施例的技术方案，充电装置用于给供电装置充电，充电电路在两者之间进行充电方式的切换、控制以及显示充电量，实现对移动机械电源管理方面的优化。优化。优化。

【技术实现步骤摘要】
电源管理系统及电源管理方法


[0001]本专利技术涉及供电
，尤其涉及电源管理系统及电源管理方法。

技术介绍

[0002]在智能仓储的立体仓库中，四向车通常会配备多块电池以提高续航能力，当电池电量低的时候，需要对四向车的电池进行更换，但频繁的更换电池会影响电池的接口产生较大损耗，并且容易误操作导致电池损坏。
[0003]增大电池容量能够减小电池的更换频率，但随着电池容量的增加，电池包的体积相应增大，四向车的体积也会相应变大，但由于业务的要求及趋势是四向车的体积及重量需要尽可能的减少，因此增大电池容量的方式并不能很好的起到很好的电源管理效果。
[0004]因此，需要一种方式来实现对四向车的电源管理方面的优化。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电源管理系统及电源管理方法，以实现对四向车的电源管理方面的优化。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种电源管理系统，包括：供电装置、充电装置以及充电电路；
[0007]所述供电装置与所述充电装置通过所述充电电路连接；
[0008]所述供电装置包括电池及超级电容，用于储存电能并为移动机械供电；
[0009]所述充电装置用于给所述供电装置充电；
[0010]所述充电电路还用于对所述充电装置的充电方式进行切换、控制以及显示充电量，其中，所述充电方式包括开关电源充电方式和电容充电方式。
[0011]可选的，所述充电装置包括：第一晶体管SW1、第二晶体管SW2、二极管D1、二极管D4、充电输出线VDOUT、电容SC1和电阻R6；
[0012]所述第一晶体管SW1的阳极C通过二极管D1、所述第二晶体管SW2的阳极C通过二极管D4并联连接于48V直流电源正极，所述第二晶体管SW2的阴极E经串接电阻R6后与所述第一晶体管SW1的阴极E并联，且于并接节点处引出所述充电输出线VDOUT；所述电容SC1的正极电连接于所述第二晶体管SW2的阴极E与所述电阻R6之间，所述电容SC1的负极接地。
[0013]可选的，第一晶体管SW1的阴极E与限流电阻R6第一端连接的节点为第一节点Vcm1，第二晶体管SW2的阴极E与限流电阻R6第二端连接的节点为第二节点Vcm2，相应的，所述充电电路包括：DC
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DC电源电路、电压检测控制电路、触点接触检测电路以及充电电量显示电路；
[0014]所述DC
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DC电源电路向所述电压检测控制电路、所述触点接触检测电路以及所述充电电量显示电路供电；
[0015]所述电压检测控制电路检测所述第一节点Vcm1的电压值；根据所述电压值控制所述第一晶体管SW1和所述第二晶体管SW2的通断，以切换所述充电装置的充电方式；
[0016]所述触点接触检测电路检测所述移动机械的充电触点的接触稳定性；
[0017]所述充电电量显示电路显示所述供电装置的充电量。
[0018]可选的，所述DC
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DC电源电路，包括：接插件J1、防反接电路、第一滤波电路、电源指示电路和电源芯片U4；
[0019]所述接插件J1用于连接外部24V直流电源；
[0020]所述防反接电路，包括：熔断器F1、二极管D5、电阻R13、电阻R16和场效应管Q1；所述防反接电路用于：在电源电路接线正确时，所述接插件J1的引脚1连接电源负极且引脚2连接电源正极，所述防反接二极管D5导通，所述场效应管Q1的G极经由所述电阻R16分压、使得所述场效应管的D极到S极导通，形成回路为后端电路正常供电；当电源电路接线反接时，防反接二极管D5不导通以保护电源；
[0021]所述第一滤波电路，包括：电容C9、电容C7、电容C8和DC24V输出端，用于对所述外部24V直流电源提供的电源信号进行滤波，通过所述DC24V输出端输出滤波后的24V电源；
[0022]所述电源指示电路，包括限流电阻R1和LED11，所述电源指示电路在电路正常供电时将所述LED11点亮；
[0023]所述电源芯片U4的电源输入引脚VIN连接所述第一滤波电路，电源输出引脚PH依次连接于Buck电路和分压电路，用于通过所述Buck电路处理输出电流，并通过所述分压电路引出的DC5V输出端输出5V直流电；所述电源芯片U4的电压反馈引脚VSENSE用于采样所述DC5V输出端处的电压，根据电压反馈值控制所述电源芯片U4的MOS管。
[0024]可选的，所述电压检测控制电路，包括：第一比较器U1A、第二比较器U1B、电容C1、电阻R1、R2、R4、R10、R11、R12和电压基准芯片U3；
[0025]所述第一比较器U1A和所述第二比较器U1B的电源接入端V+连接于所述DC
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DC电源电路的DC5V输出端，第一比较器U1A和第二比较器U1B的电源接入端V+连接于所述DC
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DC电源电路的DC5V输出端；
[0026]第一比较器U1A的同相输入端经连接所述电阻R1、R2后、连接所述第一节点Vcm2，第一比较器U1A的反相输入端连接所述电压基准芯片U3的阴极，所述述电压基准芯片U3的阴极经过电阻R3后连接所述DC5V输出端；
[0027]所述第一比较器U1A的输出端连接所述第一晶体管SW1的控制极G；
[0028]所述第二比较器U1B的反相输入端经连接所述电阻R10、R11后、连接所述第二节点Vcm2，所述第二比较器U1B的同相输入端连接所述电压基准芯片U3的阴极，所述第二比较器U1B的输出端连接所述第二晶体管SW2的控制极G。
[0029]可选的，所述触点接触检测电路包括：光电开关K2、行程开关K3、继电器K1、电流检测芯片U5、比较器U6A、MOS管Q2、滤波电容C10、滤波电容C11、上拉电阻R19、限流电阻R18、限流电阻R21、下拉电阻R22和LED灯；
[0030]所述光电开关K2的正极连接所述DC
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DC电源电路的DC24V输出端，负极K接地，集电极连接所述继电器K1的线圈IN
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，发射极连接所述行程开关K3；
[0031]所述行程开关K3包括常开引脚NO和常闭引脚NC；
[0032]所述继电器K1的线圈IN+连接所述DC
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DC电源电路的DC24V输出端；所述继电器K1的触点连接所述第一节点Vcm1，所述继电器K1的触点连接所述电流检测芯片U5的原边电流输入正端IP+；
[0033]所述电流检测芯片U5的原边电流输出负端IP
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连接所述充电装置的充电输出线，供电电压端VCC连接所述DC
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DC电源电路的DC5V输出端，输出电压端VIOUT连接所述比较器U6A的同相输入端；
[0034]所述比较器U6A的电源接入端V+连接于所述DC5V输出端，电源接入端V
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接地；反相输入端连接所述电阻R20和R23；输出端OUT连接所述MOS管Q2的栅极G；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源管理系统，其特征在于，包括：供电装置、充电装置以及充电电路；所述供电装置与所述充电装置通过所述充电电路连接；所述供电装置包括电池及超级电容，用于储存电能并为移动机械供电；所述充电装置用于给所述供电装置充电；所述充电电路还用于对所述充电装置的充电方式进行切换、控制以及显示充电量，其中，所述充电方式包括开关电源充电方式和电容充电方式。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电装置包括：第一晶体管SW1、第二晶体管SW2、二极管D1、二极管D4、充电输出线VDOUT、电容SC1和电阻R6；所述第一晶体管SW1的阳极C通过二极管D1、所述第二晶体管SW2的阳极C通过二极管D4并联连接于48V直流电源正极，所述第二晶体管SW2的阴极E经串接电阻R6后与所述第一晶体管SW1的阴极E并联，且于并接节点处引出所述充电输出线VDOUT；所述电容SC1的正极电连接于所述第二晶体管SW2的阴极E与所述电阻R6之间，所述电容SC1的负极接地。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第一晶体管SW1的阴极E与限流电阻R6第一端连接的节点为第一节点Vcm1，第二晶体管SW2的阴极E与限流电阻R6第二端连接的节点为第二节点Vcm2，相应的，所述充电电路包括：DC
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DC电源电路、电压检测控制电路、触点接触检测电路以及充电电量显示电路；所述DC
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DC电源电路向所述电压检测控制电路、所述触点接触检测电路以及所述充电电量显示电路供电；所述电压检测控制电路检测所述第一节点Vcm1的电压值；根据所述电压值控制所述第一晶体管SW1和所述第二晶体管SW2的通断，以切换所述充电装置的充电方式；所述触点接触检测电路检测所述移动机械的充电触点的接触稳定性；所述充电电量显示电路显示所述供电装置的充电量。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述DC
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DC电源电路，包括：接插件J1、防反接电路、第一滤波电路、电源指示电路和电源芯片U4；所述接插件J1用于连接外部24V直流电源；所述防反接电路，包括：熔断器F1、二极管D5、电阻R13、电阻R16和场效应管Q1；所述防反接电路用于：在电源电路接线正确时，所述接插件J1的引脚1连接电源负极且引脚2连接电源正极，所述防反接二极管D5导通，所述场效应管Q1的G极经由所述电阻R16分压、使得所述场效应管的D极到S极导通，形成回路为后端电路正常供电；当电源电路接线反接时，防反接二极管D5不导通以保护电源；所述第一滤波电路，包括：电容C9、电容C7、电容C8和DC24V输出端，用于对所述外部24V直流电源提供的电源信号进行滤波，通过所述DC24V输出端输出滤波后的24V电源；所述电源指示电路，包括限流电阻R1和LED11，所述电源指示电路在电路正常供电时将所述LED11点亮；所述电源芯片U4的电源输入引脚VIN连接所述第一滤波电路，电源输出引脚PH依次连接于Buck电路和分压电路，用于通过所述Buck电路处理输出电流，并通过所述分压电路引出的DC5V输出端输出5V直流电；所述电源芯片U4的电压反馈引脚VSENSE用于采样所述DC5V输出端处的电压，根据电压反馈值控制所述电源芯片U4的MOS管。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电压检测控制电路，包括：第一比较器
U1A、第二比较器U1B、电容C1、电阻R1、R2、R4、R10、R11、R12和电压基准芯片U3；所述第一比较器U1A和所述第二比较器U1B的电源接入端V+连接于所述DC
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DC电源电路的DC5V输出端，第一比较器U1A和第二比较器U1B的电源接入端V+连接于所述DC
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DC电源电路的DC5V输出端；第一比较器U1A的同相输入端经连接所述电阻R1、R2后、连接所述第一节点Vcm2，第一比较器U1A的反相输入端连接所述电压基准芯片U3的阴极，所述述电压基准芯片U3的阴极经过电阻R3后连接所述DC5V输出端；所述第一比较器U1A的输出端连接所述第一晶体管SW1的控制极G；所述第二比较器U1B的反相输入端经连接所述电阻R10、R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴隆，彭建涛，宋勇，
申请(专利权)人：江苏科瑞恩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：