[发明专利]一种基于超级电容的电源供应系统

摘要

一种基于超级电容的电源供应系统，能量检测模块实时检测超级电容当前的电量信息，充电管理模块检测到无线传能传递的电能时向MCU发出充电请求信号；MCU从能量检测模块获取超级电容当前的电量信息，当电量小于阈值时，MCU控制充电管理模块为超级电容充电；超级电容与电源管理模块相连，MCU集成有无线通信功能，电源管理模块输出稳定电压和可变电压，稳定电压作为MCU的工作电压，可变电压为外接用电设备供电。通过采用超级电容作为需要长期工作的电源供电系统的储能元件，并分两路为固定电压和可变电压的负荷供电，大幅度提高了电源效率，采用无线传能的方式进行充电，解决了植入式医疗设备或者不能直接接触需要长期工作的设备长期供电的问题。

主权项

一种基于超级电容的电源供应系统，包括：充电管理模块（1）、超级电容（2）、能量检测模块（3）、MCU（4）和电源管理模块（5）；所述能量检测模块（3）实时检测所述超级电容（2）当前的电量信息，所述充电管理模块（1）检测到无线传能传递的电能时向所述MCU（4）发出信号；所述MCU（4）从所述能量检测模块（3）获取电量信息，当所述电量小于阈值时，所述MCU（4）控制所述充电管理模块（1）为所述超级电容（2）充电；所述超级电容（2）与所述电源管理模块（5）相连，其特征在于，所述MCU（4）集成有无线通信功能，所述电源管理模块（5）输出稳定电压VOUT和可变电压VVAR，所述稳定电压VOUT作为所述MCU（4）的工作电压，所述可变电压VVAR为外接用电设备供电；其中，所述电源管理模块（5）包括：第一桥式斩波电路（5）、第二桥式斩波电路（18）、第一电压反馈电路（10）、第二电压反馈电路（15）、PWM逻辑控制电路（12）、时钟发生电路（13）、电压误差放大电路（14）和滤波电路（16），可变参考电压通过VC端与所述MCU（4）相连，所述MCU（4）输出占空比可调的波形，波形经过所述滤波电路（16）变为恒定的电压，作为所述电压误差放大电路（14）的可变参考电压；所述时钟发生电路（13）为所述PWM逻辑控制电路（12）提供时钟，所述PWM逻辑控制电路（12）根据时钟和所述电压误差放大电路（14）的信号产生PWM波形，通过分别控制所述第一桥式斩波电路（9）和所述第二桥式斩波电路（18）的四个开关管的开断，使得所述第一桥式斩波电路（9）和所述第二桥式斩波电路（18）工作在升压、升降压和降压三种状态；所述第一桥式斩波电路（9）和所述第二桥式斩波电路（18）输出所述稳定电压VOUT和所述可变电压VVAR；所述第一电压反馈电路（10）和所述第二电压反馈电路（15）将输出端的电压经过分压反馈至所述电压误差放大电路（14）。