[发明专利]小功率供能的短时大功率负载快速启动电源的方法及系统

说明书

本申请涉及一种小功率供能的短时大功率负载快速启动电源的方法和系统。所述方法包括：实时检测取能电源的供电信号，在检测到所述供电信号时获取超级电容组的第一电压；判断所述第一电压是否满足第一预设电压条件，根据判断结果控制取能电源为所述超级电容组或储能电池组供电；或，在未检测到所述供电信号时获取所述超级电容组的第二电压；判断所述第二电压是否满足第一预设电压条件，根据判断结果控制储能电池组为所述超级电容组供电和外部负载供电。其能够始终保证大功率需求负载的工作状态，可以应用于无电池储能与带有电池储能等各种小功率供电系统，提高了户外终端系统的稳定性，大大减少了工作人员的维护量。

技术领域

本公开涉及供电电源技术领域，尤其涉及一种小功率供能的短时大功率负载快速启动电源的方法和系统。

背景技术

目前一些设置在户外的各种监控终端、电网终端或物联网终端等，往往现场没有电网直接提供的能源可用，而是需要采取其他手段获得能源，比如太阳能电池板发电、高压电力线路的PT或CT感应取电、高压电容取电等。这些取电源往往能够提供的功率比较低，或者提供的功率稳定性不强，对一些需要短时或瞬态大负载的地方往往难以为力，或者在不稳定期的低功率区间是无法使终端正常工作，比如在高压电力线路的终端位置需要分合开关的操作、物联网领域需要驱动一些装置动作等。

针对户外设置的设备，通常采用电池作为能量储能源，达到能正常支持负载使用的目的，在功率要求较高的场合，电池必须足够大的容量才能提供足够的功率，大容量的电池需要充入的电压也非常多。对上述户外的取电模式而言，电池的充电时间过长，难以做到及时性的驱动负载，另外电池的寿命不长，低温下衰减过大，对电网诸多配电终端与物联网超多的端点而言，维护量是个非常棘手的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种小功率供能的短时大功率负载快速启动电源的方法和系统，已解决现有技术中的在户外为负载供电的电池的充电时间过长，且维护工作过多的问题。

为实现本发明目的提供的一种小功率供能的短时大功率负载快速启动电源的方法，包括：

实时检测取能电源的供电信号，在检测到所述供电信号时获取超级电容组的第一电压；

判断所述第一电压是否满足第一预设电压条件，根据判断结果控制取能电源为所述超级电容组或储能电池组供电；

或，在未检测到所述供电信号时获取所述超级电容组的第二电压；

判断所述第二电压是否满足第一预设电压条件，根据判断结果控制储能电池组为所述超级电容组供电和外部负载供电。在一种可能的实现方式中，所述根据判断结果控制取能电源为所述超级电容组或储能电池组供电，包括：

在所述第一电压满足所述第一预设电压条件时，控制取能电源为外部负载供电；

在所述第一电压不满足所述第一预设电压条件时，控制取能电源为所述超级电容组供电，在所述超级电容组的电压达到最高电压值时控制取能电源为储能电池组供电；

所述取能电源与所述负载电连接；

还包括第一电压检测单元、电压补充驱动单元、第二电压检测单元和工作控制电路；

所述第二电压检测单元的输入端与所述超级电容组电连接，所述第二电压检测单元的输出端与所述工作控制电路的输入端电连接；

所述第一电压检测单元包括第一电压检测电路、三极管Q1、防反串二极管D1和继电器K1；所述电压补充驱动单元包括二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、电阻R1、三极管Q2、PWM驱动电路、晶体管Q3、电流检测电路、输出反馈电路、电流反馈电路和互感器L；

其中，所述第一电压检测电路的输入端与所述超级电容组的正极电连接，所述第一电压检测电路的输出端与所述三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1的线圈的输入端电连接，所述三极管Q1的发射极接地；