CN104617622B - 储能式电源的工作控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能式电源的工作控制方法，所述储能式电源的工作控制方法包括以下步骤：A、实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；若是则执行步骤B，否则执行步骤C；B、控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开，并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开；C、控制所述第一场效应管断开，并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开；并转入执行步骤D；D、根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开。本发明还公开了一种储能式电源的工作控制装置。本发明能够提高用电设备工作的稳定性。

Description

储能式电源的工作控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及储能式电源的工作控制方法及装置。

背景技术

储能式电源是一种在市电出现故障时为用电设备供电的设备，例如，铅酸蓄电池，锂电池等。众所周知的，电流由高电势点流向低电势点。当放电回路的电压高于储能式电源的输出电压时，将会产生倒灌电流为储能式电源充电。倒灌电流的存在将会造成外部电源供电不足，进而导致用电设备工作不稳定。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种储能式电源的工作控制方法及装置，旨在提高用电设备工作的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供一种储能式电源的工作控制方法，所述储能式电源包括输入端和输出端，所述输入端负极与第一场效应管漏极电连接，所述输出端负极与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接；所述储能式电源的工作控制方法包括以下步骤：

A、实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；若是则执行步骤B，否则执行步骤C；

B、控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开，并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开；

C、控制所述第一场效应管断开，并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开；并转入执行步骤D；

D、根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开。

优选地，所述实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电之前还包括：

根据用户输入的数据设置所述条件参数。

优选地，所述根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开包括：

实时检测储能式电源的电量是否小于第一阈值；

若是，则生成关闭充电保护信号，并根据所述关闭充电保护信号控制所述第一场效应管导通；

若否，则生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。

优选地，所述根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开包括：

实时检测储能式电源的的电量是否小于第二阈值；

若是，则生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开；

若否，则生成关闭放电保护信号，并根据所述关闭放电保护信号控制所述第三场效应管导通。

优选地，所述根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开包括：

实时检测储能式电源的输出端是否有电流输出；

当所述输出端无电流输出时，控制所述第二场效应管断开。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种储能式电源的工作控制装置，所述储能式电源包括输入端和输出端，所述输入端负极与第一场效应管漏极电连接，所述输出端负极与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接；所述储能式电源的工作控制装置包括：

判断模块，用于实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；

控制模块，用于当外部电源正常为用电设备供电时，控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开，并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开；当外部电源未正常为用电设备供电时，控制所述第一场效应管断开，并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开；还用于根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开。

优选地，所述储能式电源的工作控制装置还包括设置模块，所述设置模块用于根据用户输入的数据设置所述条件参数。

优选地，所述控制模块包括：

第一检测单元，用于实时检测储能式电源的电量是否小于第一阈值；

第一控制单元，用于当所述电量小于所述第一阈值时，生成关闭充电保护信号，并根据所述关闭充电保护信号控制所述第一场效应管导通；当所述电量等于或大于所述第一阈值时，生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。

优选地，所述控制模块包括：

第二检测单元，用于实时检测储能式电源的的电量是否小于第二阈值；

第二控制单元，用于当所述电量小于所述第二阈值时，生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开；当所述电量等于或大于所述第二阈值时，生成关闭放电保护信号，并根据所述关闭放电保护信号控制所述第三场效应管导通。

优选地，所述控制模块包括：

第三检测单元，用于实时检测储能式电源的输出端是否有电流输出；

第三控制单元，用于当所述输出端无电流输出时，控制所述第二场效应管断开。

本发明通过实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；当外部电源正常为用电设备供电时，接通储能式电源的输入端，为储能式电源充电；断开储能式电源的输出端，防止放电回路产生倒灌电流从输出端为储能式电源充电。当外部电源未正常为用电设备供电时，断开储能式电源的输入端，接通储能式电源的输出端，以供储能式电源为用电设备供电。从而本发明能够提高用电设备工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明储能式电源的工作控制方法中储能式电源应用的电路连接示意框图；

图2为本发明储能式电源的工作控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明储能式电源的工作控制方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明储能式电源的工作控制方法一实施例中控制第一场效应管的细化流程示意图；

图5为本发明储能式电源的工作控制方法一实施例中控制第三场效应管的细化流程示意图；

图6为本发明储能式电源的工作控制方法一实施例中控制第二场效应管的细化流程示意图；

图7为本发明储能式电源的工作控制装置第一实施例的功能模块示意图；

图8为本发明储能式电源的工作控制装置第二实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种储能式电源的工作控制方法，参照图1，所述储能式电源包括输入端和输出端，所述输入端负极与第一场效应管漏极电连接，所述输出端负极与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接；参照图2，在一实施例中，该储能式电源的工作控制方法包括：

步骤10，实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；若是则执行步骤20，否则执行步骤30；

应当说明的是，市电即电网提供的交流电，如220V交流电和380V交流电。本实施例中，外部电源与电网电连接，市电经外部电源转换后为用电设备供电。例如，针对一用电设备，外部电源将市电转换后，输出电压为5V，电流为1A的直流电为用电设备供电。本实施例通过实时检测外部电源的工作状态，进而控制储能式电源的工作状态，例如，当市电故障时，外部电源不能正常为用电设备供电，储能式电源检测到后，立即为用电设备供电。

所述输入端用于为储能式电源充电，所述输出端用于为用电设备供电；所述输入端的正极与所述输出端的正极并接；所述条件参数包括电压、电流和频率等相关参数，所述条件参数的数值根据实际情况设置。

步骤20，控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开，并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开；

本实施例中，当检测到外部电源正常为用电设备供电时，说明此时不需要储能式电源为用电设备供电，控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开；并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开。

应当说明的是，当储能式电源的温度或者充电电压超出预置范围时，亦或储能式电源充电满时，均会触发充电保护。例如当储能式电源的温度过高时，如果继续为储能式电源充电，将会缩短储能式电源的使用寿命，甚至引发爆炸。根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开，能够有效的为储能式电源进行充电，并可提升储能式电源的使用寿命。

步骤30，控制所述第一场效应管断开，并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开；并转入执行步骤40；

步骤40，根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开。

本实施例中，当检测到外部电源未正常为用电设备供电，例如当市电出现故障时，市电不能为外部电源供电，进而造成外部电源不能正常为用电设备供电，用电设备不能正常工作。为使用电设备能够继续正常工作，此时需要储能式电源为用电设备供电，控制所述第一场效应管断开；并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开。

应当说明的是，当储能式电源的温度或者输出电压超出预置范围时，亦或储能式电源电量低于预置值时，均会触发放电保护。例如当储能式电源的电量过低时，如果继续控制储能式电源放电，将会缩短储能式电源的使用寿命，甚至导致储能式电源不能正常使用。根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开，能够有效的控制储能式电源进行放电，并可提升储能式电源的使用寿命。

根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开，以接通放电回路并能够防止倒灌电流造成用电设备工作不稳定。

本发明实施例通过实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；当外部电源正常为用电设备供电时，接通储能式电源的输入端，为储能式电源充电；断开储能式电源的输出端，防止放电回路产生倒灌电流从输出端为储能式电源充电。当外部电源未正常为用电设备供电时，断开储能式电源的输入端，接通储能式电源的输出端，以供储能式电源为用电设备供电。从而本发明能够提高用电设备工作的稳定性。

进一步地，参照图3，基于上述实施例，本实施例中，上述步骤S10之前还包括：

步骤S50，根据用户输入的数据设置所述条件参数。

本实施例中，所述条件参数包括电压、电流和频率等相关参数，可针对不同的用电设备设置不同的条件参数。例如，针对一用电设备，需要电压为5V，电流为1A的直流电为该用电设备供电。当外部电源输出不满足时，用电设备将不能正常工作，例如市电故障时。

进一步地，参照图4，基于上述实施例，本实施例中，上述步骤S20中根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开包括：

步骤S201，实时检测储能式电源的电量是否小于第一阈值；若是则执行步骤S202，否则执行步骤S203；

步骤S202，生成关闭充电保护信号，并根据所述关闭充电保护信号控制所述第一场效应管导通；

步骤S203，生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。

本实施例中，所述第一阈值为储能式电源的额定电量。例如，一储能式电源的额定电量为1800mah，当为储能式电源充电时，当储能式电源的电量达到1800mah时，将会生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。开启充电保护，从而防止储能式电源过充，延长储能式电源的使用寿命。

进一步地，参照图5，基于上述实施例，本实施例中，上述步骤S30中根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开包括：

步骤S301，实时检测储能式电源的的电量是否小于第二阈值；若是则执行步骤S302，否则执行步骤S303；

步骤S302，生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开；

步骤S303，生成关闭放电保护信号，并根据所述关闭放电保护信号控制所述第三场效应管导通。

本实施例中，所述第二阈值根据实际情况设置，例如，一储能式电源的额定电量为1800mah，设置所述第二阈值为100mah，当储能式电源为用电设备供电，即储能式电源放电时，当所述电量小于100mah时，将会生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开。开启放电保护，从而防止储能式电源过放，延长储能式电源的使用寿命。

进一步地，参照图6，基于上述实施例，本实施例中，上述步骤S40包括：

步骤S401，实时检测储能式电源的输出端是否有电流输出；

步骤S402，当所述输出端无电流输出时，控制所述第二场效应管断开。

本实施例中，由于所述输出端负极与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接，且场效应管的导通方向即源极和漏极的导通方向与场效应管断开时体二极管的导通方向相反。若输出端无电流输出，说明此时储能式电源与用电设备的放电回路未接通，控制所述第二场效应管断开。将接通储能式电源与用电设备的放电回路，以供储能式电源为用电设备供电，并可防止倒灌电流造成用电设备工作不稳定。

本发明还提供一种储能式电源的工作控制装置，参照图1，所述储能式电源包括输入端和输出端，所述输入端负极Vin-与第一场效应管漏极电连接，所述输出端负极Vout-与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接；参照图7，在一实施例中，该储能式电源的工作控制装置包括：

判断模块10，用于实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；

应当说明的是，市电即电网提供的交流电，如220V交流电和380V交流电。本实施例中，外部电源与电网电连接，市电经外部电源转换后为用电设备供电。例如，针对一用电设备，外部电源将市电转换后，输出电压为5V，电流为1A的直流电为用电设备供电。本实施例通过实时检测外部电源的工作状态，进而控制储能式电源的工作状态，例如，当市电故障时，外部电源不能正常为用电设备供电，储能式电源检测到后，立即为用电设备供电。

所述输入端用于为储能式电源充电，所述输出端用于为用电设备供电；所述输入端的正极V+与所述输出端的正极V+并接；所述条件参数包括电压、电流和频率等相关参数，所述条件参数的数值根据实际情况设置。

控制模块20，用于当外部电源正常为用电设备供电时，控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开，并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开；当外部电源未正常为用电设备供电时，控制所述第一场效应管断开，并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开；还用于根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开。

本实施例中，当检测到外部电源正常为用电设备供电时，说明此时不需要储能式电源为用电设备供电，控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开；并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开。

应当说明的是，当储能式电源的温度或者充电电压超出预置范围时，亦或储能式电源充电满时，均会触发充电保护。例如当储能式电源的温度过高时，如果继续为储能式电源充电，将会缩短储能式电源的使用寿命，甚至引发爆炸。根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开，能够有效的为储能式电源进行充电，并可提升储能式电源的使用寿命。

当检测到外部电源未正常为用电设备供电，例如当市电出现故障时，市电不能为外部电源供电，进而造成外部电源不能正常为用电设备供电，用电设备不能正常工作。为使用电设备能够继续正常工作，此时需要储能式电源为用电设备供电，控制所述第一场效应管断开；并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开。

应当说明的是，当储能式电源的温度或者输出电压超出预置范围时，亦或储能式电源电量低于预置值时，均会触发放电保护。例如当储能式电源的电量过低时，如果继续控制储能式电源放电，将会缩短储能式电源的使用寿命，甚至导致储能式电源不能正常使用。根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开，能够有效的控制储能式电源进行放电，并可提升储能式电源的使用寿命。

根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开，以接通放电回路并能够防止倒灌电流造成用电设备工作不稳定。

本发明实施例通过实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；当外部电源正常为用电设备供电时，接通储能式电源的输入端，为储能式电源充电；断开储能式电源的输出端，防止放电回路产生倒灌电流从输出端为储能式电源充电。当外部电源未正常为用电设备供电时，断开储能式电源的输入端，接通储能式电源的输出端，以供储能式电源为用电设备供电。从而本发明能够提高用电设备工作的稳定性。

进一步地，参照图8，基于上述实施例，本实施例中，所述储能式电源的工作控制装置还包括设置模块30，所述设置模块30用于根据用户输入的数据设置所述预置条件参数。

本实施例中，所述条件参数包括电压、电流和频率等相关参数，可针对不同的用电设备设置不同的条件参数。例如，针对一用电设备，需要电压为5V，电流为1A的直流电为该用电设备供电。当外部电源输出不满足时，用电设备将不能正常工作，例如市电故障时。

进一步地，为防止储能式电源过充，损害储能式电源的使用寿命，本实施例中，所述控制模块20包括：

第一检测单元，用于实时检测储能式电源的电量是否小于第一阈值；

第一控制单元，用于当所述电量小于所述第一阈值时，生成关闭充电保护信号，并根据所述关闭充电保护信号控制所述第一场效应管导通；当所述电量等于或大于所述第一阈值时，生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。

本实施例中，所述第一阈值为储能式电源的额定电量。例如，一储能式电源的额定电量为1800mah，当为储能式电源充电时，当储能式电源的电量达到1800mah时，将会生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。开启充电保护，从而防止储能式电源过充，延长储能式电源的使用寿命。

进一步地，为防止储能式电源过放，损害储能式电源的使用寿命，本实施例中，所述控制模块20包括：

第二检测单元，用于实时检测储能式电源的的电量是否小于第二阈值；

第二控制单元，用于当所述电量小于所述第二阈值时，生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开；当所述电量等于或大于所述第二阈值时，生成关闭放电保护信号，并根据所述关闭放电保护信号控制所述第三场效应管导通。

本实施例中，所述第二阈值根据实际情况设置，例如，一储能式电源的额定电量为1800mah，设置所述第二阈值为100mah，当储能式电源为用电设备供电，即储能式电源放电时，当所述电量小于100mah时，将会生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开。开启放电保护，从而防止储能式电源过放，延长储能式电源的使用寿命。

进一步地，基于上述实施例，本实施例中，所述控制模块20包括：

第三检测单元，用于实时检测储能式电源的输出端是否有电流输出；

第三控制单元，用于当所述输出端无电流输出时，控制所述第二场效应管断开。

本实施例中，由于所述输出端负极Vout-与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接，且场效应管的导通方向即源极和漏极的导通方向与场效应管断开时体二极管的导通方向相反。若输出端无电流输出，说明此时储能式电源与用电设备的放电回路未接通，控制所述第二场效应管断开。将接通储能式电源与用电设备的放电回路，以供储能式电源为用电设备供电，并可防止倒灌电流造成用电设备工作不稳定。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种储能式电源的工作控制方法，其特征在于，所述储能式电源包括输入端和输出端，所述输入端负极与第一场效应管漏极电连接，所述输出端负极与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接；所述储能式电源的工作控制方法包括以下步骤：

A、实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；若是则执行步骤B，否则执行步骤C；

B、控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开，并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开；

C、控制所述第一场效应管断开，并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开；并转入执行步骤D；

D、实时检测储能式电源的输出端是否有电流输出，当所述输出端无电流输出时，控制所述第二场效应管断开。

2.如权利要求1所述的储能式电源的工作控制方法，其特征在于，所述实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电之前还包括：

根据用户输入的数据设置所述条件参数。

3.如权利要求1所述的储能式电源的工作控制方法，其特征在于，所述根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开包括：

实时检测储能式电源的电量是否小于第一阈值；

若是，则生成关闭充电保护信号，并根据所述关闭充电保护信号控制所述第一场效应管导通；

若否，则生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。

4.如权利要求1所述的储能式电源的工作控制方法，其特征在于，所述根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开包括：

实时检测储能式电源的电量是否小于第二阈值；

若是，则生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开；

若否，则生成关闭放电保护信号，并根据所述关闭放电保护信号控制所述第三场效应管导通。

5.一种储能式电源的工作控制装置，其特征在于，所述储能式电源包括输入端和输出端，所述输入端负极与第一场效应管漏极电连接，所述输出端负极与第二场效应管源极电连接，所述第二场效应管漏极与第三场效应管漏极电连接；所述储能式电源的工作控制装置包括：

判断模块，用于实时检测外部电源的工作状态，并根据预置条件参数判断所述外部电源是否正常为用电设备供电；

控制模块，用于当外部电源正常为用电设备供电时，控制所述第二场效应管和所述第三场效应管断开，并根据充电保护状态控制所述第一场效应管的导通或断开；当外部电源未正常为用电设备供电时，控制所述第一场效应管断开，并根据放电保护状态控制所述第三场效应管的导通或断开；还用于根据放电电流控制所述第二场效应管的导通或断开；

其中，所述控制模块包括：

第三检测单元，用于实时检测储能式电源的输出端是否有电流输出；

第三控制单元，用于当所述输出端无电流输出时，控制所述第二场效应管断开。

6.如权利要求5所述的储能式电源的工作控制装置，其特征在于，所述储能式电源的工作控制装置还包括设置模块，所述设置模块用于根据用户输入的数据设置所述条件参数。

7.如权利要求5所述的储能式电源的工作控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：

第一检测单元，用于实时检测储能式电源的电量是否小于第一阈值；

第一控制单元，用于当所述电量小于所述第一阈值时，生成关闭充电保 护信号，并根据所述关闭充电保护信号控制所述第一场效应管导通；当所述电量等于或大于所述第一阈值时，生成开启充电保护信号，并根据所述开启充电保护信号控制所述第一场效应管断开。

8.如权利要求5所述的储能式电源的工作控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：

第二检测单元，用于实时检测储能式电源的电量是否小于第二阈值；

第二控制单元，用于当所述电量小于所述第二阈值时，生成开启放电保护信号，并根据所述开启放电保护信号控制所述第三场效应管断开；当所述电量等于或大于所述第二阈值时，生成关闭放电保护信号，并根据所述关闭放电保护信号控制所述第三场效应管导通。