[发明专利]超级电容和电池复合的供电系统及其供电方法

权利要求书

1.超级电容和电池复合的供电系统，其特征在于，包括：

AC/DC转换器，连接超级电容，接入市电，将交流电转为直流电，并给超级电容充电；

超级电容，连接双向DC/DC变换器和用电设备，给用电设备供电、通过双向DC/DC变换器给电池组充电和通过双向DC/DC变换器获得电池组放出的电；

双向DC/DC变换器，连接AC/DC转换器和电池组，用于实现电池组和超级电容之间的电量转移；

电池组，通过双向DC/DC变换器给超级电容充电和通过双向DC/DC变换器获得超级电容模块放出的电；

辅助电源，连接所述AC/DC转换器和CPU，给CPU供电；

用电设备，和所述超级电容并联，获得超级电容的供电；以及

CPU，同时连接辅助电源、电池组和超级电容，分别监测并控制辅助电源、电池组和超级电容的工作状态；

该供电系统在充电环节，由AC220V/AC380V市电供电，经过AC/DC转换器先在3.6KW的功率下给超级电容从0V开始充电，实现快速充电处理，预计充电时间为50-60S；

50S之后，CPU开始实现电路转换，双向DC/DC变换器实现超级电容到电池组方向充电环节，由超级电容给电池组做充电补充，AC/DC转换器继续工作；

当电池充电至28.6V之后，CPU切换关闭双向DC/DC变换器，若供电系统需要工作，断开AC/DC转换器，若不需要工作，持续AC/DC转换器浮充，浮充功率<24W；

在放电环节处理，放电开始，CPU7控制超级电容给电池组放电，超级电容从30V开始放电，持续放电15-20min；

当超级电容放电至电压低至18V时，CPU实现电路转换，双向DC/DC变换器实现电池组到超级电容方向充电环节，由电池组给超级电容做充电补充，超级电容给用电设备的放电继续工作。

2.根据权利要求1所述的超级电容和电池复合的供电系统，其特征在于：所述CPU连接CAN。

3.根据权利要求2所述的超级电容和电池复合的供电系统，其特征在于：CPU通过第一控制器连接双向AC/DC转换器。

4.根据权利要求3所述的超级电容和电池复合的供电系统，其特征在于：CPU通过第二控制器连接电池组。

5.根据权利要求4所述的超级电容和电池复合的供电系统，其特征在于：CPU通过第三控制器连接超级电容。

6.根据权利要求5所述的超级电容和电池复合的供电系统，其特征在于：CPU通过控制单元连接用电设备。

7.根据权利要求1至5任意一项所述超级电容和电池复合的供电系统的供电方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、AC/DC转换器连接市电后，给超级电容充电，该超级电容给电池组充电；

S2、超级电容给用电设备供电，所述电池组给超级电容供电；以及

S3、供电系统待机；

步骤S1包括如下步骤：

S101、AC/DC转换器给超级电容充直流电；

S102、CPU持续检测超级电容的电压，当超级电容的电压没有达到30V时，超级电容拒绝对外供电；当超级电容的电压达到或超过30V时，CPU控制超级电容开始给电池组供电；以及

S103、CPU持续检测电池组的电量，电池组充电不足100%时，CPU控制超级电容继续给电池组充电；电池组充电至100%时，AC/DC转换器给超级电容浮充。

8.根据权利要求7所述的超级电容和电池复合的供电系统的供电方法，其特征在于，步骤S2包括如下步骤：

S201、超级电容给用电设备供电；

S202、CPU持续检测超级电容的电压，当超级电容的电压低于18V时，CPU控制电池组通过双向DC/DC变换器给超级电容充电；当超级电容的电压等于或高于18V时，CPU控制超级电容继续给用电设备供电；以及

S203、CPU持续检测电池组的电量，当电池组放出的电量达到60%时，CPU给出电量不足的预警，将AC/DC转换器在15min之内接入市电；当电池组放出的电量少于60%时，CPU控制电池组给超级电容继续供电。

9.根据权利要求8所述的超级电容和电池复合的供电系统的供电方法，其特征在于：AC/DC转换器给超级电容充电时，AC/DC转换器的输出功率为3.6KW。