[发明专利]一种基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块

权利要求书

1.一种基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，包括纽扣锂电池、电池管理模块、电容管理模块以及超级电容；所述纽扣电池为该模块的电源来源，所述电池管理模块是实现纽扣电池输出电压与电流管理的核心监测及控制；所述电容管理模块用于实现对超级电容的监测及充电管理，所述超级电容为该模块的储能及外部供电模块。

2.根据权利要求1所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，所述纽扣电池用于输出电能实现对超级电容的充电。

3.根据权利要求1所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，所述电池管理模块的功能包括放电电流监测、放电电压监测、放电通道控制；电池管理模块结合外部充电需求控制纽扣电池放电通道开启与断开，并实时监测纽扣电池的输出电压、输出电流，通过放电控制电路实现电压及电流的控制，从而实现纽扣电池放电管理。

4.根据权利要求3所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，当纽扣锂电池处于对超级电容进行充电过程中，放电控制电路对充电电压进行监测及控制，使充电电压值保持为预设的稳定值，不随纽扣电池放电电压发生变化，处于一个稳压充电状态；当纽扣锂电池处于对超级电容进行充电过程中，放电控制电路对充电电流进行监测及控制，通过对电流的限制，是充电电流不超过最大预设值，避免因超级电容内阻过小而引起瞬间充电电流过大，对电池造成损伤。

5.根据权利要求1所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，所述电容管理模块通过对超级电容的电压进行实时监测，并根据超级电容工作状态及参数判断充电需求，并向电池管理系统发出开启与关闭充电的信号，从而实现超级电容的充电管理。

6.根据权利要求5所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，超级电容处于放电状态时，当超级电容电压低于设定的开启充电电压值后，电容管理模块依据管理策略向电池管理模块发出充电需求信号，启动对超级电容充电；超级电容处于充电状态时，当电压充电到设定停止充电电压值时，电容管理模块向电池管理模块发出充电停止信号，停止对超级电容充电；当外部模组处于休眠状态下，超级电容对外处于低功率供电时，电容管理模块根据当前电容状态及当前电压值判断是否进行充电。

7.根据权利要求1所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，所述超级电容是用于支持NB-IoT模组工作的核心供电单元，当超级电容的电量低，其电压达到开启充电的电压值，由纽扣电池对其进行充电，超级电容进行电能存储，超级电容充满后停止充电，任意时刻当NB-IoT模组正常工作，超级电容放电为模组供电。

8.根据权利要求7所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，所述超级电容的内阻为毫欧级。

9.根据权利要求1所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，超级电容中的剩余电量监控及充电控制由电容管理模块实时管理。

10.根据权利要求1所述的基于纽扣电池与超级电容的窄带物联网模组电源模块，其特征在于，所述电池管理模块和电容管理模块具备运算及逻辑处理功能，支持整个电源模块的阈值设置。