[发明专利]一种通用型短时后备电源电路

权利要求书

1.一种通用型短时后备电源电路，其特征在于，包括第一开关、充电电路、储能器件、第二开关、放电电路和主控模块；

电源经第一开关与充电电路相连接，充电电路与储能器件相连接；储能器件经第二开关与充电电路相连接；第一开关还经供电旁路与放电电路相连接；放电电路为用电设备、主控模块供电；

所述第一开关与第二开关为相互斥的开关；电源正常供电时第一开关导通，第二开关关闭；电源掉电时第一开关关闭，第二开关导通；

主控模块接收的输入信号包括电源掉电检测信号和储能器件的电压检测信号，信号输出包括控制充电电路导通的充电使能和控制第二开关导通的放电使能；

所述充电使能是由电源掉电检测信号引脚和主控模块对储能器件的电压控制引脚通过逻辑与开关连接后输出；充电使能在电源检测为有电、储能器件电压低于阈值时才被发出，充电电路被导通向储能器件充电；

电源掉电时，储能器件通过第二开关向放电电路供电，放电使能保持第二开关导通；用电设备断电时，放电使能控制第二开关关断。

2.如权利要求1所述的通用型短时后备电源电路，其特征在于，所述第一开关包括路径开关和控制开关，控制开关在电源正常时导通，路径开关被导通；控制开关在电源掉电时关断，路径开关被关断；

所述第二开关包括相串联的第三开关和第四开关，第三开关两侧还并联有一个二极管；其中第三开关与第一开关互斥，第四开关由主控模块控制；

第四开关默认导通，在电源掉电的瞬间，储能器件可通过二极管对放电电路进行供电；第三开关导通后，储能器件通过第三开关、第四开关对放电电路进行供电；

主控模块控制第四开关断开，即可切断电源供应。

3.如权利要求1或2所述的通用型短时后备电源电路，其特征在于，所述主控模块对储能器件的充电控制为：

主控模块实时进行电源掉电检测，并定时采集储能器件的电压；若接收的电源掉电检测信号为有电，接收的储能器件电压检测信号低于阀值电压，则逻辑与开关被导通，充电使能发出，充电电路内的开关被打开向储能器件进行充电；若检测到的超级电容的电压不小于阀值，则逻辑与开关不被导通，充电电路关闭。

4.如权利要求1或2所述的通用型短时后备电源电路，其特征在于，所述主控模块对储能器件的放电控制为：

主控模块默认第四开关保持导通；

若接收的电源掉电检测信号为掉电，放电使能保持第四开关导通；

掉电后主控模块还实施以下掉电保护策略：

根据采集到储能器件的电压预估当前的SOC电量，结合用电设备的电流进行后备电源供电时长的估算，并向用电设备上报警告，提示和/或进行低功耗设置；储能器件的电压低于阈值时，则提示用电设备准备掉电；

用电设备关机时，则控制放电使能关闭第四开关，切断对放电电路的供电。

5.如权利要求1所述的通用型短时后备电源电路，其特征在于，所述放电电路的信号端与第一开关/第二开关之间还设有RC延时电路，还通过泄放电路与主控模块相连接；主控模块还通过复位使能控制泄放电路导通，以进行硬件上电复位控制：

电源掉电检测信号为有电，主控模块发出复位使导通泄放电路，放电电路信号端电平变化，放电电路被关闭，整体电路掉电；主控模块掉电之后，输出的复位使能变化为低电平，泄放电路被关闭，电源通过RC延时电路供电后，放电电路信号端电平恢复，放电电路重新工作，供电恢复正常。

6.如权利要求5所述的通用型短时后备电源电路，其特征在于，所述RC延时电路保证电源在有电情况下，放电电路是使能的，电源经过第一开关、放电电路给用电设备供电；

上电复位中的掉电的时长可通过RC延时电路的电阻值和电容值进行配置和调节。