CN107968453B - 一种内置电池供电式消防栓仪表及电源管理方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内置电池供电式消防栓仪表及电源管理方法与系统，属于仪表技术领域。消防栓仪表包括无线传输单元、数据采集单元与电源管理系统，电源管理系统包括控制单元、超级电容、升压单元、第一降压单元与第二降压单元；升压单元在需启动无线传输单元时，将电池的输出电压升以对超级电容进行预充电，及当超级电容的输出电压低于电压阈值时，将电池的输出电压升压以对超级电容进行补充充电；第一降压单元将升压电压与经预充电后的超级电容的输出电压并联，再降压至适配无线传输单元；第二降压单元用于将超级电容的输出电压降压至适配其他负载。在提供电池电能利用率的同时，优化仪表功耗，可广泛应用于物联网等技术领域。

Description

一种内置电池供电式消防栓仪表及电源管理方法与系统

技术领域

本发明涉及一种电源管理系统与方法及以该电源管理系统构建的消防栓仪表，具体地说，涉及一种能有效提高电池中电能利用率的电源管理方法与系统及以该电源管理系统构建的内置电池供电式消防栓仪表。

背景技术

在现有消防栓水压表等仪表中，基本上是采用外部电源进行供电，但由于受限于消防栓现场安装工况及密封安全性等要求，需要采用内置电池的方式以解决仪表现场供电不便及安全性问题，但在采用内置电池进行供电时，随着电池供电电压的降低而无法满足系统用电需求时，不仅需要进行频繁地更换电池，且存在电池电能利用率偏低的问题；此外，随着物联网技术的发展与普及，需在此类消防栓仪表中加入无线传输模块以实现数据网络化，使电池的更换频率进一步加大，导致内置式电池这种安全的供电方式在消防栓仪表等设备中的应用进一步受限。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种内置电池供电式消防栓仪表，以在提高内置供电电池电能利用率的同时，优化该仪表的功耗管理；本发明的另一目的是提供一种适于上述消防栓仪表使用的电源管理方法；本发明的再一目的是提供一种用于构建上述消防栓仪表的电源管理系统。

为了实现上述主要目的，本发明提供的内置电池供电式消防栓仪表包括无线传输单元、数据采集单元、壳体及内置于壳体内的电池连接端子与电源管理系统，电源管理系统包括控制单元、超级电容、升压单元、第一降压单元与第二降压单元；升压单元受控制单元控制地在需启动无线传输单元时，将电连接在所述电池连接端子上的电池的输出电压升压至高于第一电压，以对超级电容进行预充电，及当超级电容的输出电压低于电压阈值时，将电池的输出电压升压至高于第二电压以对超级电容进行补充充电；第一降压单元受控制单元控制地将经升压单元升压至高于第一电压的电压与经预充电后的超级电容的输出电压并联，再降压至适配无线传输单元并供给无线传输单元工作；第二降压单元用于将超级电容的输出电压降压至适配控制单元与数据采集单元并供给它们工作。

在工作过程中，由于在供电电池与耗电单元间设置了升压单元，从而可将供电电池的输出电压升压至大于各负载的工作电压，以在电池输出电压低于负载工作电压时仍能为它们进行供电，有效地提高供电电池的电能利用率；当无线传输单元需启动并进行数据传输时，先对超级电容进行预充电，再通过第一降压单元联合经预充电后的超级电容与升压单元的输出电压，并将二者的输出电压并联后再降压至无线传输单元的工作电压，以利用超级电容可提供大瞬态电流的特点，为无线传输单元提供启动时所需的大瞬态电流，从而不会把前端电压拉得太低，并在无线传输单元正常工作后，升压单元持续为无线传输单元的正常工作提供大电流，且基于超级电容两端仍与升压单元的输出端并联而可同时对超级电容进行补充充电；在整个过程中，利用超级电容为控制单元与数据收集单元等其他负载供电，以在超级电容输出电压低于电压阈值时或无线传输单元需启动时之外的其他时间内，升压单元及第一降压单元均处于休眠状态或停机状态，有效地优化了整个仪表的功耗管理。

具体的方案为电池连接端子与升压单元间耦接有防止电池反接的防反接单元，以防止电池反接时对后续电路造成破坏；防反接单元包括两个漏极相连接的P沟道场效应管，一个的源极与电池连接端子电连接，另一个的源极与升压单元电连接，两个的栅极相连后通过偏置电阻接地。通过将防反接电路设置成由两个串联的场效应管构成，以替代现有技术中的二极管，可有效地降低防反接单元上的压降。

优选的方案为升压单元的分压参考网络中串联有通断控制开关，所述通断控制开关与升压单元同步受控于升压控制信号；升压单元的输入端与输出端间并联有续流二极管，续流二极管的正极与输入端电连接。通断控制开关基于升压控制信号控制分压参考网络与升压单元同步通断电，以在升压单元不工作时，断开分压参考网络以减少对超级电容上电能的不必要消耗，进一步优化设备的功耗管理。通过在升压单元的两端旁接续流二极管，从而可在首次启动或超级电容中电压由于未及时更换电池而偏低时，使电池的供电电压直接通过该续流二极管以对超级电容进行启动充电，以将超级电容的输出电压充电至高于控制单元的工作电压，从而可供电给控制单元工作而可控制升压单元等负载进行工作；并在超级电容的输出电压高于供电电池的供电电压时，使续流二极管截止而降低功耗。

另一个优选的方案为壳体内固设有受控制单元控制的显示单元，壳体包括用于透视显示单元的显示内容的透明壳体部；电源管理系统包括内置于壳体内的电池电压监测单元、电池更换提醒单元及用于探测其自身安装位置处的磁场变化幅值的磁监测装置；电池电压监测单元向控制单元输出监测信号，控制单元在监测信号显示电池供电电压低于阈值时向电池更换提醒单元输出更换提醒的控制信号；磁监测装置向控制单元输出监测信号，控单元在监测信号显示磁场变化幅值超过阈值时，控制显示单元工作预定时长；第一电压等于第二电压，升压单元的输出电压为定值；壳体为密封壳体。通过将显示屏设置于壳体内，且可在需显示时通过永磁铁等磁体改变磁监测装置所在位置处的磁场，以开启显示屏进行显示预定时长，可避免无需进行显示时的功耗，进一步优化设备的功耗管理。

为了实现上述另一目的，本发明提供的电源管理方法包括将超级电容的输出电压降压至适配至少一个负载并供给所述至少一个负载工作；在需启动大启动电流负载时，将供电电压升压至高于第一电压以对超级电容进行预充电，并将升压后的电压与经预充电后的超级电容的输出电压并联后，再降压至适配大启动电流负载并供给大启动电流负载工作。

对于无线传输模块及感性负载等大启动电流负载，它们在启动时的瞬态电流比其正常工作时的电流大不少，导致它们在启动时容易拉低前端电压而影响整个系统的稳定性；在本电源管理方法中，在大启动电流负载需启动工作时，先对超级电容进行预充电，再对超级电容的输出电压与升压电压进行并联后再降压至大启动电流负载的工作电压，从而利用超级电容能提供大瞬态电流的特点，为大启动电流负载提供启动时所需的大瞬态电流，从而不会把前端电压拉得太低，并在大启动电流负载正常工作后，利用升压电压对超级电容进行补充充电；此外，由于将供电电压升压至大于各耗电单元的工作电压，从而有效地确保在电池等电源的供电电压低于它们工作电压时仍能进行供电，有效地提高电池等电源电能的利用率，并在整个工作过程中，能在超级电容输出电压低于电压阈值时或大启动电流负载需启动时之外的其他时间内，无需进行升压工作，有效地优化了使用该电源管理方法设备的功耗。

具体的方案为在超级电容的输出电压低于电压阈值时，将供电电压升压至高于第二电压以对超级电容进行补充充电。

更具体的方案为对超级电容的预充电电压与补充充电电压相等，将供电电压升压至高于第二电压以对超级电容进行补充充电的步骤包括：对超级电容充电预定时长、充电至输出电压大于阈值、充电至充电量超过阈值或充电至充电电流小于阈值。

优选的方案为所述供电电压由电池供给，大启动电流负载为无线传输模块或感性负载，对超级电容进行预充电的步骤包括对超级电容充电预定时长、充电至输出电压大于阈值、充电至充电量超过阈值或充电至充电电流小于阈值，电源管理方法还包括：在预定磁场探测位置处的磁场变化值超过阈值时，启动显示屏显示工作预定时长；在供电电压小于第二阈值时，发出提醒信息。

为了实现上述再一目的，本发明提供的电源管理系统包括电源连接端子及与电源连接端子耦接的电源管理单元，电源管理单元包括超级电容、升压单元、第一降压单元及第二降压单元；升压单元用于在需启动大启动电流负载时，将供电电压升压至高于第一电压，以对超级电容进行预充电；第一降压单元用于将经升压单元升压至高于第一电压的电压与经预充电后超级电容的输出电压并联，再降压至适配大启动电流负载并供给大启动电流负载工作；第二降压单元用于将超级电容的输出电压降压至适配至少一个负载并供给至少一个负载工作。该电源管理系统能为大启动电流负载提供启动时所需的大瞬态电流的同时，有效地优化功耗。

具体的方案为升压单元用于在超级电容的输出电压低于电压阈值时，将供电电压升压至高于第二电压以对超级电容进行补充充电；大启动电流负载为无线传输模块或感性负载；第一电压等于第二电压，升压单元的输出电压为定值。

附图说明

图1为本发明消防栓仪表实施例1的立体图；

图2为本发明消防栓仪表实施例1的结构分解图；

图3为图2中A局部放大图；

图4为本发明消防栓仪表实施例1中电源管理系统的原理结构框图；

图5为本发明消防栓仪表实施例1中防反接单元的电路图；

图6为本发明消防栓仪表实施例1中升压单元的电路图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

在下述实施例中，以用于监测消防栓中水压的消防栓水压仪表为例，对本发明消防栓仪表的结构与电源管理系统、方法进行举例性说明，但本仪表的功能并不局限于水压监测，还可通过更换前端的数据收集单元而可用于水质监测等。

消防栓仪表实施例1

参见图1至图3，本发明内置电池供电式消防栓仪表为内置电池供电式消防栓水压仪表1，包括无线传输单元12、数据采集单元13、壳体及内置于该壳体内的电池10与电源管理系统5，电源管理系统5由布置在电路板11上的电路各功能电路构成。电池10构成本实施例中的供电装置，以输出供电电压，为整个仪表的正常工作提供电能。无线传输单元12用于与远端基站、云平台进行数据交互。对于数据采集单元13所采集的数据，当其数据变化超过设定幅值时，需立即通过无线传输单元12发送至云端；而在数据变化未超过设定幅值时，则按照设定周期将数据采集单元13所收集的水压数据发送至云端。

壳体包括两端敞口且大致为柱形的壳主体20及与两端敞口相配合的密封端盖21、22，在壳主体20的侧壁处固设有接头23，在接头23的相对一侧固设有天线安装台24。在接头23上套装有用于将整个仪表安装于消防栓上的连接头25，连接头25内置有水压监测传感器，该水压监测传感器构成本实施例中的数据采集单元。在天线安装台24上设有用于布置天线连接线的线槽240与线孔241，在完成连接线安装后需用封胶进行密封。

在壳主体20的内腔200内固设有用于安装电池10的电池安装座3，电池安装座3包括盘状主体30及固设在盘状主体30上用卡压在电池10两侧上以卡持电池10的弹性卡爪31，电池安装座3在位于电池10的正负极端子处设有电池连接端子32、33，以将电池10的输出电压供给电源管理系统，以为各功耗负载提供工作所需电能。

在壳主体20内安装有用于保护焊在电路板11上的元器件的保护罩4，保护罩4包括一端敞口的筒体结构的罩主体40及设于罩主体40上的三个弹性条41，在弹性条41上设有用于卡持电路板11的卡扣42。

参见图4，电源管理系统5包括防反接单元51、升压单元52、超级电容53、电容电压监测单元54、第一降压单元55、第二降压单元56、控制单元57、电池电压监测单元58及电池更换提醒单元59，以将电池10输出的供电电压按需分配给数据采集单元13、无线传输单元12等功耗负载，为它们的正常工作提供所需电能。

防反接单元51耦接在电池10与升压单元52之间，用于防止因电池10接反而对后续电路造成破坏，在本实施例中，其具体结构如图5所示，包括场效应管Q1、场效应管Q2与偏置电阻R1，两个场效应管均为P沟道场效应管，场效应管Q1的源极与电池10电连接，漏极与场效应管Q2的漏极电连接；场效应管Q2的源极与升压单元52电连接，两个场效应管的栅极相连后通过偏置电阻R1接地。利用两个场效应管构建成的防反接电路，以利用其内阻低的特点，有效地降低防反接单元所造成的压降。

如图6所示，升压单元52的分压参考网络的两个分压电阻R2、R3通过场效应管Q4接入升压单元52的电压输出端，即场效应管Q4构成整个分压参考网络的通断控制开关；场效应管Q4的源极与升压单元52的电压输出端电连接，漏极与分压电阻R2的一端电连接，并通过三极管Q3以利用控制单元57输出的控制信号，同步地控制场效应管Q4通断，即在升压单元52工作时，分压参考网络通电，而在升压单元52不工作时，分压参考网络断电，从而有效地减少升压单元不工作时消耗超级电容输出的电能。

在升压单元52的输入端与输出端间旁接有续流二极管D1，续流二极管D1的正极与升压单元52的输入端电连接。由于超级电容53未储有电能而无法启动控制单元57，即控制单元57无法向升压单元52输出控制信号而无法启动整个电源管理系统工作；通过在升压单元52的两端旁接续流二极管D1，以在首次启动时，电池10的供电电压可通过该续流二极管D1对超级电容53进行启动充电，以将超级电容53的输出电压充电至高于控制单元57的工作电压，从而供电给控制单元57工作而可控制升压单元52等负载进行工作，从而可启动整个系统进行正常工作；并在超级电容53的输出电压高于电池10的输出电压时，可使续流二极管D1截止而降低功耗。

升压单元52将电池10输出的供电电压升压至高于第一电压的升压输出电压，并施加在超级电容53上以对其进行充电，第一电压被配置为高于控制单元57、无线传输单元12及数据采集单元13等功耗负载的工作电压，以为它们的正常工作提供保障，比如，在本实施例中，控制单元57与数据采集单元13的工作电压为3.3V，而无线传输单元12的工作电压为3.3V-3.6V，且在3.6V时达到最佳工作状态，将升压单元52的升压输出电压配置为5V。

升压单元52受控制单元57控制地对超级电容53进行充电，每次充电终止条件被配置为充电预定时长、充电至超级电容53的输出电压超过阈值、充电至充电量超过阈值或充电电流小于阈值。其中，充电电量为通过实时监测充电电压与充电电流而计算实时功率而累积计算出充电电量。

第一降压单元55受控制单元57控制地，用于将升压单元52的升压输出电压与超级电容55的输出电压并联后再降压至无线传输单元12的工作电压，以为无线传输单元12的正常工作提供电能，在本实施例中，第一降压单元55的输出电压被配置为3.6V。

第二降压单元56用于将超级电容53的输出电压降压至适配控制单元57、数据采集单元13等除了无线传输单元之外的功耗负载的工作电压，控制单元57、数据采集单元13等除了无线传输单元之外的功耗负载构成本实施例中的“至少一负载”，即在本实施例中的“至少一负载”被配置为除了大启动电流负载之外的其他功耗负载，以为它们的正常工作提供电能，在本实施例中，第二降压单元56的降压输出电压被配置为3.3V，第二降压单元56在整个电池工作周期过程中，始终对超级电容53的输出电压进行降压，以确保控制单元57持续工作及数据采集单元13按预定时机进行工作收集数据。

通过电池电压监测单元58对电池的输出电压进行监测，并向控制单元56输出电压监测信号，控制单元56在电压监测信号表明电池10的输出电压低于设定阈值时，向电池更换提醒单元59输出控制信号，以控制其发送更换提醒信号，更换电池提醒单元59可为蜂鸣器或被配置为通过无线传输单元向云台发送的更换提醒信息、电池电量信息或电池电量低于阈值信息。

通过电容电压监测单元54对超级电容55的输出电压进行监测，并向控制单元56输出电压监测信号，控制单元56在监测信号表明超级电容53的输出电压低于电压阈值时，向升压单元52输出控制信号，以控制升压单元52开启工作并向超级电容53输出电压，以对超级电容53进行补充充电，即将超级电容53的电压充电至高于3.6V的预定电压，即能功耗负载提供工作所需工作电压。

当需要通过无线传输单元12向无线网络上传水压数据时，在本实施例中，上传水压数据的时机被配置为当水压值波动值大于阈值时或定期进行上传水压数据，当需要上传水压数据时，控制单元57先向升压单元52输出控制信号，控制其启动工作以对超级电容53进行预充电，其可为预充电预定时长、预充电至电容输出电压高于阈值、充电至充电电量超过阈值或充电电流小于阈值。在完成对超级电容53的预充电后，向第一降压单元55输出控制信号，控制其启动工作，以将升压单元52的升压输出电压与超级电容53的输出电压并联后再降压至无线传输单元13的工作电压，即在电路中，升压单元52的输出端子、超级电容53的连接端子及第一降压单元55的输入端子通过导线相连接，从而在无线传输单元12进行正常工作后，升压单元52继续向超级电容53进行补充充电及向无线传输单元12持续输出工作所需的大电流。

上述电源管理系统5对电池等电源的管理方法包括以下步骤：

第一降压步骤，将超级电容53的输出电压降压至适配至少一个负载并供给该至少一个负载工作。

在本实施例中，上述“至少一负载”被配置为控制单元54与数据采集单元13，该降压工作由第二降压单元56完成，其实时地输出电能以确保整个消防栓仪表能够持续且正常的工作，而此时，升压单元52、第一降压单元55均处于不工作状态，能有效地减少电池电能的消耗。

第一判断步骤，判断是否需启动大启动电流负载。在本发明中，大启动电流负载被配置为启动时瞬态电流大于其正常工作时电流的负载。在本实施例中，大启动电流负载被配置为无线传输单元12，其在启动上传数据时的瞬态电流比正常工作时的电流要大很多，此外，大启动电流负载还可为电机、电磁泵、线圈等呈感性的感性负载。

第一升压步骤，若在第一判断步骤中，判断出需启动大启动电流负载，则将供电电压升压至高于第一电压以对超级电容进行预充电。在本实施例中，通过控制单元57控制升压单元52进行工作而将电池10的输出电压进行升压至5V后，对超级电容53进行预充电，以为大启动电流负载工作提供所需的大瞬态电流。

第二降压步骤，将升压后的电压与经预充电后的超级电容53的输出电压并联后，再降压至适配大启动电流负载并供给大启动电流负载工作。

在本实施例中，控制单元57控制第一降压单元55将升压单元52的输出电压与超级电容53的输出电压并联后，再降压至适配无线传输单元12的工作电压。

第二判断步骤，判断超级电容53的输出电压是否低于电压阈值。在本实施例中，通过电容电压监测单元54向控制单元57输出电压监测信号，以根据电压监测信号判断超级电容53的输出电压是否低于电压阈值，比如，在本实施例中，该电压阈值被配置为3.3V，即控制单元57等负载的正常工作电压。

第二升压步骤，若在第二判断步骤中，判断出超级电容53的输出电压低于电压阈值时，则将供电电压升压至高于第二电压以对超级电容进行补充充电。在本实施例中，对超级电容53进行预充电与进行补充充电的电压被配置为等值，即升压单元52的升压输出电压为定值，在本实施例中该定值被配置为5V。

第三判断步骤，判断供电电压是否小于第二阈值。在本实施例中，通过电池电压监测单元58向控制单元57输出电压监测信号，以根据电压监测信号判断电池10的输出电压是否低于阈值，即电池10的电能低于阈值，表示其在继续使用预定时长后将难以满足整个仪表的工作所需。

更换电池提醒步骤，若在第三判断步骤中，判断出供电电压小于阈值，则发出提醒信息。此时，控制单元57向更换电池提醒单元输出控制信号，使其进行工作而提醒需更换电池，比如通过无线传输单元12将更换电池提醒信息发送至云平台，以便于对设备进行维护。

在上述电源管理系统中，用于执行第一判断步骤的控制单元57与数据采集单元13一起构成本实施例中的第一判断单元，用于执行第二判断步骤的电容电压监测单元54与控制单元57一起构成本实施例中的第二判断单元，用于执行第三判断步骤的电池电压监测单元58与控制单元57一起构成本实施例中的第三判断单元。

消防栓仪表实施例2

作为对本发明消防栓仪表实施例2的说明，以下仅对与上述消防栓仪表实施例1的不同之处进行说明。

如图2所示，壳体为密封壳体，将端盖22设置成由透明材料制成，在密封壳体内位于端盖22的后方安装有液晶显示屏，在电路板上固设有磁簧开关，磁簧开关向控制单元输出启闭信号。

在实际使用过程中，操作人员想要通过显示屏显示当前水压、电池容量等数据时，通过外置的永磁铁靠近磁簧开关所在位置而使磁簧开关闭合，控制单元在接收到磁簧开关输出的闭合信号后，控制显示屏工作预定时长并显示操作人员的期望数据。并在显示预定时长后主动停止显示而节约功耗。

磁簧开关构成本实施例中用于探测其自身安装位置处的磁场变化幅值的磁监测装置，并在监测信号显示磁场变化幅值超过阈值时，控制显示屏工作预定时长。此外，可采用磁传感器替代磁簧开关以构成本实施例中的磁监测装置。

电源管理方法及系统实施例

在上述消防栓仪表实施例中已对本发明电源管理方法及系统实施例进行了说明，在此不再赘述，当然了，本发明提供电源管理方法与系统并不仅只适用于上述消防栓仪表实施例，还可适用于多种具有无线传输及感性负载等大启动电流负载的系统，以提高其电能利用率的同时，优化其功耗管理。

在上述实施例中，将“至少一负载”配置为除了大启动电流负载之外的其他功耗负载，其为一种优选方案，当然了，可在工作需要时，将其他需与大启动电流负载同步工作的负载并联于大启动电流负载两端以进行同步控制，即在本发明中，“至少一负载”被配置为由“第一降压单元”供电的大电流启动负载之外且由“第二降压单元”供电的一个以上的功耗负载。此外，可通过配置多个输出电压不同的“第二降压单元”为工作电压不同的功耗负载供电，和/或配置多个输出电压不同的“第一降压单元”为工作电压不同的大启动电流负载供电。

Claims (7)

1.一种内置电池供电式消防栓仪表，其特征在于，包括无线传输单元、数据采集单元、壳体及内置于所述壳体内的电池连接端子与电源管理系统，所述电源管理系统包括：

控制单元；

超级电容；

升压单元，受所述控制单元控制地在需启动所述无线传输单元时，将电连接在所述电池连接端子上的电池的输出电压升压至高于第一电压，以对所述超级电容进行预充电，及当所述超级电容的输出电压低于电压阈值时，将所述电池的输出电压升压至高于第二电压以对所述超级电容进行补充充电；所述第一电压高于功耗负载的工作电压，所述功耗负载包括所述控制单元、所述无线传输单元及所述数据采集单元；

第一降压单元，受所述控制单元控制地将经所述升压单元升压至高于所述第一电压的电压与经预充电后的所述超级电容的输出电压并联，再降压至适配所述无线传输单元并供给所述无线传输单元工作；

第二降压单元，用于将所述超级电容的输出电压降压到至少适配所述控制单元与所述数据采集单元并供给它们工作；

所述壳体内固设有受所述控制单元控制的显示单元，所述壳体包括用于透视所述显示单元的显示内容的透明壳体部；

所述电源管理系统包括内置于所述壳体内的电池电压监测单元、电池更换提醒单元及用于探测其自身安装位置处的磁场变化幅值的磁监测装置；

所述电池电压监测单元向所述控制单元输出监测信号，所述控制单元在监测信号显示电池电压低于阈值时向所述电池更换提醒单元输出更换提醒的控制信号；

所述磁监测装置向所述控制单元输出监测信号，所述控制单元在监测信号显示磁场变化幅值超过阈值时，控制所述显示单元工作预定时长；

所述第一电压等于所述第二电压，所述升压单元的输出电压为定值；

所述壳体为密封壳体。

2.根据权利要求1所述的消防栓仪表，其特征在于：

所述升压单元的分压参考网络中串联有通断控制开关，所述通断控制开关与所述升压单元同步受控于升压控制信号；

所述升压单元的输入端与输出端间并联有续流二极管，所述续流二极管的正极与所述输入端电连接。

3.根据权利要求1或2所述的消防栓仪表，其特征在于：

所述电池连接端子与所述升压单元间耦接有防止电池反接的防反接单元；

所述防反接单元包括两个漏极相连接的P沟道场效应管，一个的源极与所述电池连接端子电连接，另一个的源极与所述升压单元电连接，两个的栅极相连后通过偏置电阻接地。

4.一种电源管理方法，其特征在于，包括：

将超级电容的输出电压降压至适配至少一个负载并供给所述至少一个负载工作；

在需启动大启动电流负载时，将供电电压升压至高于第一电压以对所述超级电容进行预充电，并将升压后的电压与经预充电后的所述超级电容的输出电压并联后，再降压至适配所述大启动电流负载并供给所述大启动电流负载工作；

所述第一电压高于功耗负载的工作电压，所述功耗负载包括所述大启动电流负载及所述至少一个负载；

所述供电电压由电池供给，所述大启动电流负载为无线传输模块或感性负载，所述对所述超级电容进行预充电的步骤包括对所述超级电容充电预定时长、充电至输出电压大于阈值、充电至充电量大于阈值或充电至充电电流小于阈值，所述电源管理方法还包括：

在预定磁场探测位置处的磁场变化值超过阈值时，启动显示屏显示工作预定时长；

在所述供电电压小于阈值时，发出提醒信息。

5.根据权利要求4所述的电源管理方法，其特征在于，还包括：

在所述超级电容的输出电压低于电压阈值时，将所述供电电压升压至高于第二电压以对所述超级电容进行补充充电。

6.根据权利要求5所述的电源管理方法，其特征在于，对所述超级电容的预充电电压与补充充电电压相等，所述将所述供电电压升压至高于第二电压以对所述超级电容进行补充充电的步骤包括：

对所述超级电容充电预定时长、充电至输出电压大于阈值、充电至充电量大于阈值或充电至充电电流小于阈值。

7.一种电源管理系统，包括电源连接端子及与所述电源连接端子耦接的电源管理单元，其特征在于，所述电源管理单元包括：

超级电容；

升压单元，用于在需启动大启动电流负载时，将供电电压升压至高于第一电压，以对所述超级电容进行预充电；

第一降压单元，用于将经所述升压单元升压至高于所述第一电压的电压与经预充电后的所述超级电容的输出电压并联，再降压至适配所述大启动电流负载并供给所述大启动电流负载工作；所述第一电压高于功耗负载的工作电压，所述功耗负载包括所述大启动电流负载及至少一个负载；

第二降压单元，用于将所述超级电容的输出电压降压至适配至少一个负载并供给所述至少一个负载工作；

所述升压单元用于在所述超级电容的输出电压低于电压阈值时，将所述供电电压升压至高于第二电压以对所述超级电容进行补充充电；

所述大启动电流负载为无线传输模块或感性负载；

所述第一电压等于所述第二电压，所述升压单元的输出电压为定值。