CN113708472A - 一种供电电路及其控制方法和控制系统 - Google Patents

一种供电电路及其控制方法和控制系统 Download PDF

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CN113708472A CN202110842181.2A CN202110842181A CN113708472A CN 113708472 A CN113708472 A CN 113708472A CN 202110842181 A CN202110842181 A CN 202110842181A CN 113708472 A CN113708472 A CN 113708472A
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Abstract

本发明公开了一种供电电路及其控制方法和控制系统，包括系统供电电源、开关电源电路、储能单元以及控制单元，当系统供电电源正常供电时，开关电源电路可直接对系统供电电源输出的电压进行转换，以为用电设备供电，但是，当系统供电电源掉电时，为了保证对用电设备的持续供电，本申请中的控制单元能够控制储能单元放电，以实现对用电设备的掉电保持供电。可见，本申请中在系统供电电源掉电后，储能单元还能够放电，保证了对用电设备的掉电保持供电，能够使用电设备在系统供电电源掉电后进行数据存储以及控制大功率器件安全下电等操作。

Description

一种供电电路及其控制方法和控制系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种供电电路及其控制方法和控制系统。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展，直流充电桩的充电速度越来越快，充电功率也越来越大，充电系统的安全性能越来越受到人们的重视，在系统供电电源异常掉电后，充电桩无法进行数据存储、保证各个装置安全断电、订单保存以及故障记录等一系列操作，也就无法保证充电桩的安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种供电电路及其控制方法和控制系统，在系统供电电源掉电后，储能单元还能够放电，保证了对用电设备的掉电保持供电，能够使用电设备在系统供电电源掉电后进行数据存储以及控制大功率器件安全下电等操作。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种供电电路，包括：
系统供电电源，用于为用电设备供电；
设置于所述系统供电电源与所述用电设备之间的开关电源电路，用于基于所述用电设备的参数将所述系统供电电源输出的电压进行转换，以为所述用电设备进行供电；
并联在所述开关电源电路两端的储能单元，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在接收到保持供电信号时为所述用电设备供电；
分别与所述系统供电电源及所述储能单元连接的控制单元，用于在检测到所述系统供电电源掉电时输出所述保持供电信号。
优选地，所述开关电源电路为降压式变换电路buck电路；
所述储能单元包括：
第一端与所述buck电路的输入端及所述系统供电电源的输出端连接，第二端与第一开关的第一端连接的第一电容，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在所述系统供电电源掉电时放电；
第二端接地，控制端与所述控制单元连接的所述第一开关，用于在接收到所述保持供电信号时断开；
第一端与所述第一电容的第二端及所述第一开关的第一端连接，控制端与所述控制单元连接的第二开关，用于在接收到所述保持供电信号时闭合；
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第二开关的第二端及第二电容的第一端连接，控制端与所述控制单元连接的第三开关，用于在接收到所述保持供电信号时断开；
第二端接地的所述第二电容，用于在所述第三开关闭合且所述第二开关断开时储能，并在所述第三开关断开且所述第二开关闭合时放电；
所述buck电路还用于在所述第一电容及所述第二电容同时放电时基于所述用电设备的参数将所述第一电容及所述第二电容输出的电压进行转换，以为所述用电设备供电。
优选地，还包括：
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第三开关的第一端连接的第一限流电阻。
优选地，所述开关电源电路为降压式变换电路buck电路；
所述储能单元包括：
第一端与所述buck电路的输入端及所述系统供电电源的输出端连接，第二端与第一开关管的第一端连接的第三电容，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在所述系统供电电源掉电时放电；
第二端接地，控制端与第一上拉电阻的第二端连接的所述第一开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第一上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第一开关管的控制端的电平拉高；
第一端与所述第三电容的第二端及所述第一开关管的第一端连接，控制端与所述控制单元连接的第四开关，用于在接收到所述保持供电信号时闭合；
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第四开关的第二端及第四电容的第一端连接，控制端与第二上拉电阻连接的第二开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第二上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第二开关管的控制端的电平拉高；
第二端接地的所述第四电容，用于在所述第二开关管导通且所述第四开关断开时储能，并在所述第二开关管断开且所述第四开关闭合时放电；
所述buck电路还用于在所述第三电容及所述第四电容同时放电时基于所述用电设备的参数将所述第三电容及所述第四电容输出的电压进行转换，以为所述用电设备供电。
优选地，还包括：
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第二开关管的第一端连接的第二限流电阻。
优选地，所述开关电源电路为升压斩波电路boost升压电路；
所述储能单元包括：
第一端与所述boost升压电路的输入端及所述系统供电电源的输出端连接，第二端与第三开关管的第一端连接的第五电容，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在所述系统供电电源掉电时放电；
第二端接地，控制端与第三上拉电阻的第二端连接的所述第三开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第三上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第三开关管的控制端的电平拉高；
第一端与所述boost升压电路的输出端连接，控制端与第四上拉电阻连接的第四开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第四上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第四开关管的控制端的电平拉高；
N个依次串联的储能电容，且第i个所述储能电容的第二端与第i-1个所述储能电容的第一端连接，第一个所述储能电容的第二端接地，第N个所述储能电容的第一端与所述第四开关管的第二端连接，N个所述储能电容用于在所述第四开关管导通且第i个至第N个控制开关断开时储能，第一个至第i 个所述储能电容在所述第四开关管断开且第i个所述控制开关闭合时放电，N 为正整数，i为不大于N的正整数；
第一端均与所述第五电容的第二端及所述第三开关管的第一端连接，控制端分别与所述控制单元连接的N个所述控制开关，且第i个所述控制开关的第二端与第i个所述电容的第一端连接，分别用于在接收到所述保持供电信号时闭合；
所述控制单元还与所述boost升压电路连接，用于在检测到所述系统供电电源掉电时依次输出所述保持供电信号至第一个至第N个所述控制开关，且当第i个所述控制开关导通时若检测到所述boost升压电路的输入电压小于预设最小输入电压，则停止输出所述保持供电信号至第i个所述控制开关，并输出所述保持供电信号至第i+1个所述控制开关；
所述boost升压电路还用于在所述第五电容及第一个至第i个所述储能电容同时放电时基于所述用电设备的参数将所述第五电容及第一个至第i个所述储能电容输出的电压进行转换，以为所述用电设备供电。
优选地，所述控制单元为复用所述用电设备中的处理器。
优选地，还包括：
输入端与所述系统供电电源连接，输出端与所述储能单元连接的防反二极管。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种供电电路的控制方法，应用于上述所述的控制单元，该方法包括：
判断系统供电电源的输出电压是否小于预设电压；
若否，则输出储能信号，以使所述系统供电电源为储能单元储能以及通过开关电源电路为用电设备供电；
若是，则输出保持供电信号，以使所述储能单元为所述用电设备供电。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种供电电路的控制系统，包括：
判断单元，用于判断系统供电电源的输出电压是否小于预设电压；
第一信号生成单元，用于在所述系统供电电源的输出电压不小于所述预设电压时输出储能信号，以使所述系统供电电源为储能单元储能以及通过开关电源电路为用电设备供电；
第二信号生成单元，用于在所述系统供电电源的输出电压小于所述预设电压时输出保持供电信号，以使所述储能单元为所述用电设备供电。
本申请提供了一种供电电路及其控制方法和控制系统，包括系统供电电源、开关电源电路、储能单元以及控制单元，当系统供电电源正常供电时，开关电源电路可直接对系统供电电源输出的电压进行转换，以为用电设备供电，但是，当系统供电电源掉电时，为了保证对用电设备的持续供电，本申请中的控制单元能够控制储能单元放电，以实现对用电设备的掉电保持供电。可见，本申请中在系统供电电源掉电后，储能单元还能够放电，保证了对用电设备的掉电保持供电，能够使用电设备在系统供电电源掉电后进行数据存储以及控制大功率器件安全下电等操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种供电电路的结构示意图；
图2为本发明提供的第一种储能单元的结构示意图；
图3为本发明提供的第二种储能单元的结构示意图；
图4为本发明提供的第三种储能单元的结构示意图；
图5为本发明提供的一种供电电路的控制方法的流程示意图；
图6为本发明提供的一种供电电路的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种供电电路及其控制方法和控制系统，在系统供电电源掉电后，储能单元还能够放电，保证了对用电设备的掉电保持供电，能够使用电设备在系统供电电源掉电后进行数据存储以及控制大功率器件安全下电等操作。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明提供的一种供电电路的结构示意图，该电路包括：
系统供电电源1，用于为用电设备供电；
设置于系统供电电源1与用电设备之间的开关电源电路2，用于基于用电设备的参数将系统供电电源1输出的电压进行转换，以为用电设备进行供电；
并联在开关电源电路2两端的储能单元3，用于在系统供电电源1正常供电时储能，并在接收到保持供电信号时为用电设备供电；
分别与系统供电电源1及储能单元3连接的控制单元4，用于在检测到系统供电电源1掉电时输出保持供电信号。
申请人考虑到现有技术中的系统电源掉电后，用电设备无法完成数据存储、保证各个装置安全断电、订单保存以及故障记录等一系列操作，可能会对用电设备的正常工作产生影响，为了解决上述技术问题，本申请中设计了一种供电电路。
本申请中的供电电路包括系统供电电源1、开关电源电路2、储能单元3 以控制单元4，当系统供电电源1正常工作时，不仅开关电源电路2将系统供电电源1输出的电能进行转换后为用电设备供电，储能单元3同时也能够进行储能，当系统供电电源1掉电后，控制单元4能够控制储能单元3输出电能，从而为用电设备保持供电，以使用电设备能够完成数据存储、保证各个装置安全断电、订单保存以及故障记录等一系列操作，保证用电设备的正常运行。
本实施例中的第一电容C1和第二电容C2的独立充电，串联放电，实现了低电压充电、高压放电的掉电保持功能。
此外，本申请中的开关电源电路可以但不限定为LD0(low dropout regulator，低压差线性稳压器)。
综上，本申请中在系统供电电源1掉电后，储能单元3还能够放电，保证了对用电设备的掉电保持供电，能够使用电设备在系统供电电源1掉电后进行数据存储以及控制大功率器件安全下电等操作。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，开关电源电路2为buck电路(降压式变换电路)；
储能单元3包括：
第一端与buck电路的输入端及系统供电电源1的输出端连接，第二端与第一开关K1的第一端连接的第一电容C1，用于在系统供电电源1正常供电时储能，并在系统供电电源1掉电时放电；
第二端接地，控制端与控制单元4连接的第一开关K1，用于在接收到保持供电信号时断开；
第一端与第一电容C1的第二端及第一开关K1的第一端连接，控制端与控制单元4连接的第二开关K2，用于在接收到保持供电信号时闭合；
第一端与buck电路的输出端连接，第二端与第二开关K2的第二端及第二电容C2的第一端连接，控制端与控制单元4连接的第三开关K3，用于在接收到保持供电信号时断开；
第二端接地的第二电容C2，用于在第三开关K3闭合且第二开关K2断开时储能，并在第三开关K3断开且第二开关K2闭合时放电；
buck电路还用于在第一电容C1及第二电容C2同时放电时基于用电设备的参数将第一电容C1及第二电容C2输出的电压进行转换，以为用电设备供电。
请参照图2，图2为本发明提供的第一种储能单元的结构示意图。
本实施例中，当开关电源电路2为buck电路时，buck电路能够基于用电设备的参数将系统供电电源1输出的电压进行降压，以保证输入至用电设备中的电压能够保证用电设备的正常运行。
本实施例中的第一开关K1和第三开关K3在系统供电电源1正常供电时闭合，而第二开关K2断开，此时系统供电电源1输出的电压可为第一电容 C1储能，buck输出的电压可为第二电容C2储能，当系统供电电源1断开后，控制单元4将第三开关K3和第一开关K1断开，并将第二开关K2导通，从而使第一电容C1和第二电容C2串联，以使buck电路将第一电容C1和第二电容C2输出的电压进行转换，并为用电设备供电，以保证系统供电电源1掉电后对用电设备的保持供电。
需要说明的是，当系统供电电源1正常供电时，第一电容C1的电压为 buck电路的输入电压，第二电容C2的电压为用电设备的输入电压，因此，当系统供电电源1掉电时，第一电容C1和第二电容C2串联输入至buck电路的电压大于系统供电电源1输入至buck电路的电压，因此，第一电容C1和第二电容C2能够为用电设备保持充电较长的一段时间，从而保证猴急设备能够完成数据存储、保证各个装置安全断电、订单保存以及故障记录等一系列操作。
此外，可以通过调整第一电容C1和第二电容C2的容值，以调整为用电设备保持充电的时间。
通过本实施例中的设置，无需为储能单元3另外设置充电电路，系统充电电源即可为储能单元3充电，成本较低，且能够保证为用电设备的持续充电。
当然，本申请中的开关拓扑可以为继电器或其他开关半导体，本申请对此不作限定。
需要说明的是，当储能单元中只设置一个电容时，根据电容储能公式，其有效的放电能量为：
Q＝(1/2)C(VC 2-VT 2)
其中C为一个电容的容量，VC为单个电容充满电时的电压，VT为buck 电路需要的最低输入电压阈值，Q为电容放电消耗的能量，即有效功耗。
而本申请中的两个电容独立充电，串联放电时，假设第一电容C1和第二电容C2容量大小相等均为C，其有效的放电能量为：
Q＝(1/2)C(VC1 2+VC2 2)-(1/2)CVT 2
其中VC1为第一电容C1充满电时的电压，VC2为第二电容C2充满电时的电压，VT为buck电路需要的最低输入电压阈值，Q为第一电容C1和第二电容C2串联放电消耗的能量，即有效功耗。
可见，当两个电容串联时，其有效放电能量增大，而用电设备需求并未发生变化，其掉电保持时间被延长。
作为一种优选的实施例，还包括：
第一端与buck电路的输出端连接，第二端与第三开关K3的第一端连接的第一限流电阻R1。
本实施例中，申请人考虑到若用电设备作为负载时负载过高，而导致buck 电路输出的功率由于为第一电容C1充电而无法保证用电设备的正常启动，本申请中在buck电路的输出端和第三开关K3之间设置了第一限流电阻R1，能够限制流经第一电容C1的电流，以保证输入至用电设备的功率，从而保证 buck电路对用电设备的正常供电。
作为一种优选的实施例，开关电源电路2为降压式变换电路buck电路；
储能单元3包括：
第一端与buck电路的输入端及系统供电电源1的输出端连接，第二端与第一开关管Q1的第一端连接的第三电容C3，用于在系统供电电源1正常供电时储能，并在系统供电电源1掉电时放电；
第二端接地，控制端与第一上拉电阻RL1的第二端连接的第一开关管Q1，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与系统供电电源1的输出端连接的第一上拉电阻RL1，用于在系统供电电源1正常供电时将第一开关管Q1的控制端的电平拉高；
第一端与第三电容C3的第二端及第一开关管Q1的第一端连接，控制端与控制单元4连接的第四开关K4，用于在接收到保持供电信号时闭合；
第一端与buck电路的输出端连接，第二端与第四开关K4的第二端及第四电容C4的第一端连接，控制端与第二上拉电阻RL2连接的第二开关管Q2，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与系统供电电源1的输出端连接的第二上拉电阻RL2，用于在系统供电电源1正常供电时将第二开关管Q2的控制端的电平拉高；
第二端接地的第四电容C4，用于在第二开关管Q2导通且第四开关K4 断开时储能，并在第二开关管Q2断开且第四开关K4闭合时放电；
buck电路还用于在第三电容C3及第四电容C4同时放电时基于用电设备的参数将第三电容C3及第四电容C4输出的电压进行转换，以为用电设备供电。
请参照图3，图3为本发明提供的第二种储能单元的结构示意图。
本实施例中将系统供电电源1正常供电以及掉电时切换储能单元3中的电路的开关设置为第一开关管Q1和第二开关管Q2，第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制端分别设置了上拉电阻，系统供电电源1正常供电时，第一上拉电阻RL1将第一开关管Q1的控制端的电压拉高，从而使第一开关管Q1 导通，第二上拉电阻RL2将第二开关管Q2的控制端的电压拉高，从而使第二开关管Q2导通，基于此，系统供电电源1可分别为第三电容C3和第四电容C4供电，以使第三电容C3和第四电容C4储能；而当系统供电电源1掉电时，第一上拉电阻RL1无法将第一开关管Q1的控制端的电压拉高，第一开关管Q1被关断，第二上拉电阻RL2也无法将第二开关管Q2的控制端的电压拉高，第二开关管Q2被关断，此时控制单元4控制第四开关K4导通，以使第三电容C3和第四电容C4串联为用电设备供电。
可见，本实施例中的设置方式无需控制单元4第一开关管Q1和第二开关管Q2进行控制，当系统供电电源1异常时会自动断开，节省了对控制单元4 内部的资源占用。
作为一种优选的实施例，还包括：
第一端与buck电路的输出端连接，第二端与第二开关管Q2的第一端连接的第二限流电阻R2。
本实施例中，申请人考虑到若用电设备作为负载时负载过高，而导致buck 电路输出的功率由于为第三电容C3充电而无法保证用电设备的正常启动，本申请中在buck电路的输出端和第二开关管Q2之间设置了第二限流电阻R2，能够限制流经第三电容C3的电流，以保证输入至用电设备的功率，从而保证 buck电路对用电设备的正常供电。
作为一种优选的实施例，开关电源电路2为升压斩波电路boost升压电路；
储能单元3包括：
第一端与boost升压电路的输入端及系统供电电源1的输出端连接，第二端与第三开关管Q3的第一端连接的第五电容C5，用于在系统供电电源1正常供电时储能，并在系统供电电源1掉电时放电；
第二端接地，控制端与第三上拉电阻RL3的第二端连接的第三开关管Q3，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与系统供电电源1的输出端连接的第三上拉电阻RL3，用于在系统供电电源1正常供电时将第三开关管Q3的控制端的电平拉高；
第一端与boost升压电路的输出端连接，控制端与第四上拉电阻RL4连接的第四开关管Q4，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与系统供电电源1的输出端连接的第四上拉电阻RL4，用于在系统供电电源1正常供电时将第四开关管Q4的控制端的电平拉高；
N个依次串联的储能电容，且第i个储能电容的第二端与第i-1个储能电容的第一端连接，第一个储能电容的第二端接地，第N个储能电容的第一端与第四开关管Q4的第二端连接，N个储能电容用于在第四开关管Q4导通且 N个控制开关断开时储能，第一个至第i个储能电容在第四开关管Q4断开且第i个控制开关闭合时放电，N为正整数，i为不大于N的正整数；
第一端均与第五电容C5的第二端及第三开关管Q3的第一端连接，控制端分别与控制单元4连接的N个控制开关，且第i个控制开关的第二端与第i 个电容的第一端连接，分别用于在接收到保持供电信号时闭合；
控制单元4还与boost升压电路连接，用于在检测到系统供电电源1掉电时依次输出保持供电信号至第一个至第N个控制开关，且当第i个控制开关导通时若检测到boost升压电路的输入电压小于预设最小输入电压，则停止输出保持供电信号至第i个控制开关，并输出保持供电信号至第i+1个控制开关；
boost升压电路还用于在第五电容C5及第一个至第i个储能电容同时放电时基于用电设备的参数将第五电容C5及第一个至第i个储能电容输出的电压进行转换，以为用电设备供电。
请参照图4，图4为本发明提供的第三种储能单元的结构示意图。
本实施例中，当开关电源电路2为boost电路时，boost电路能够基于用电设备的参数将系统供电电源1输出的电压进行升压，但是，为了保证输入至用电设备中的电压能够保证用电设备的正常运行，本实施例在boost电路的输出端设置了N个电容，也即图4中的电容C61至电容C6N，N个电容和用电设备分压，从而保证输入至用电设备中的功率不会导致用电设备故障。
此外，当系统供电电源1正常供电时，第三上拉电阻RL3将第三开关管 Q3的控制端的电平拉高，以使第三开关管Q3导通，第四上拉电阻RL4将第四开关管Q4的控制端的电平拉高，以使第四开关管Q4导通，并控制开关 K51至开关K5N断开，此时系统供电电源1输出的电压可为第五电容C5储能，boost输出的电压可为boost电路输出端连接的N个电容储能，当系统供电电源1断开后，第三上拉电阻RL3无法将第三开关管Q3的控制端的电平拉高，第三开关管Q3关断，第四上拉电阻RL4也无法将第四开关管Q4的控制端的电平拉高，第四开关管Q4关断，此时先控制开关K51导通，以使第五电容C5和电容C61串联，并输出电压至boost电路，使boost电路为用电设备供电，由于系统供电电源1刚掉电时第五电容C5的电压为系统供电电源 1输出的电压，第五电容C5和C61串联后，输入至boost电路的电压大于系统供电电源1输出的电压，boost电路输出的功率足以保证用电设备的正常工作。而当输入至boost电路的电压不大于系统供电电源1输出的电压时，控制单元4将K51断开，并将K52导通，以使第五电容C5、C61及C62串联输入至boost电路。依次类推，当输入至boost电路的电压不大于系统供电电源 1输出的电压时，依次控制当前开关断开，并控制下一开关闭合，直至开关 K5N闭合。
可见，本申请中通过设置N个电容，不仅能够保证用电设备的正常工作，还能够在系统供电电源1掉电时为用电设备保持长时间的供电。
此外，可以通过调整各个电容的容值，以调整为用电设备保持充电的时间。
还需要说明的是，如图4中所示，boost电路的输出端与第四开关管Q4 的第一端之间还设有第三限流电阻R3。
此外，根据boost电路的最大输入电压，对控制开关K61至K6N的导通与关断的状态进行控制，以保证系统供电电源掉电后输入至boost电路的电压低于最大输入电压，保证boost电路的正常运行。
本实施例中的boost电路的最小输入电压可设定为1-10V之间的电压值，本申请对此不作限定。
作为一种优选的实施例，控制单元4为复用用电设备中的处理器。
由于用电设备中通常设有控制其他装置安全下电的处理器，因此，本实施例中的控制单元4可复用用电设备中的处理器，无需另外设置控制单元4，即可实现对各个开关的控制。
需要说明的是，当系统供电电源1掉电的瞬间，与开关电源电路2的输入端连接的储能单元3中的电容可先进行放电，从而保证用电设备中的处理器能够正常控制各个开关的导通与关断，以便后续对用电设备的持续供电。
作为一种优选的实施例，还包括：
输入端与系统供电电源1连接，输出端与储能单元3连接的防反二极管D。
本实施例中在系统供电电源1与储能单元3之间设置有防反二极管D，从而避免储能单元3在放电时将电能输入至系统供电电源1中而导致储能单元3电能的减少以及系统供电电源1的损坏。
请参照图5，图5为本发明提供的一种供电电路的控制方法的流程示意图，应用于上述的控制单元4，该方法包括：
S11：判断系统供电电源1的输出电压是否小于预设电压；
S12：若不小于，则输出储能信号，以使系统供电电源1为储能单元3储能以及通过开关电源电路2为用电设备供电；
S13：若小于，则输出保持供电信号，以使储能单元3为用电设备供电。
本申请提供的一种供电电路的控制方法的有益效果请参照上述供电电路的有益效果，本申请对此不作赘述。
请参照图6，图6为本发明提供的一种供电电路的控制系统的结构示意图，该系统包括：
判断单元61，用于判断系统供电电源1的输出电压是否小于预设电压；
第一信号生成单元62，用于在系统供电电源1的输出电压不小于预设电压时输出储能信号，以使系统供电电源1为储能单元3储能以及通过开关电源电路2为用电设备供电；
第二信号生成单元63，用于在系统供电电源1的输出电压小于预设电压时输出保持供电信号，以使储能单元3为用电设备供电。
本申请提供的一种供电电路的控制系统的有益效果请参照上述供电电路的有益效果，本申请对此不作赘述。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：
系统供电电源，用于为用电设备供电；
设置于所述系统供电电源与所述用电设备之间的开关电源电路，用于基于所述用电设备的参数将所述系统供电电源输出的电压进行转换，以为所述用电设备进行供电；
并联在所述开关电源电路两端的储能单元，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在接收到保持供电信号时为所述用电设备供电；
分别与所述系统供电电源及所述储能单元连接的控制单元，用于在检测到所述系统供电电源掉电时输出所述保持供电信号。
2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述开关电源电路为降压式变换电路buck电路；
所述储能单元包括：
第一端与所述buck电路的输入端及所述系统供电电源的输出端连接，第二端与第一开关的第一端连接的第一电容，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在所述系统供电电源掉电时放电；
第二端接地，控制端与所述控制单元连接的所述第一开关，用于在接收到所述保持供电信号时断开；
第一端与所述第一电容的第二端及所述第一开关的第一端连接，控制端与所述控制单元连接的第二开关，用于在接收到所述保持供电信号时闭合；
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第二开关的第二端及第二电容的第一端连接，控制端与所述控制单元连接的第三开关，用于在接收到所述保持供电信号时断开；
第二端接地的所述第二电容，用于在所述第三开关闭合且所述第二开关断开时储能，并在所述第三开关断开且所述第二开关闭合时放电；
所述buck电路还用于在所述第一电容及所述第二电容同时放电时基于所述用电设备的参数将所述第一电容及所述第二电容输出的电压进行转换，以为所述用电设备供电。
3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，还包括：
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第三开关的第一端连接的第一限流电阻。
4.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述开关电源电路为降压式变换电路buck电路；
所述储能单元包括：
第一端与所述buck电路的输入端及所述系统供电电源的输出端连接，第二端与第一开关管的第一端连接的第三电容，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在所述系统供电电源掉电时放电；
第二端接地，控制端与第一上拉电阻的第二端连接的所述第一开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第一上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第一开关管的控制端的电平拉高；
第一端与所述第三电容的第二端及所述第一开关管的第一端连接，控制端与所述控制单元连接的第四开关，用于在接收到所述保持供电信号时闭合；
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第四开关的第二端及第四电容的第一端连接，控制端与第二上拉电阻连接的第二开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第二上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第二开关管的控制端的电平拉高；
第二端接地的所述第四电容，用于在所述第二开关管导通且所述第四开关断开时储能，并在所述第二开关管断开且所述第四开关闭合时放电；
所述buck电路还用于在所述第三电容及所述第四电容同时放电时基于所述用电设备的参数将所述第三电容及所述第四电容输出的电压进行转换，以为所述用电设备供电。
5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，还包括：
第一端与所述buck电路的输出端连接，第二端与所述第二开关管的第一端连接的第二限流电阻。
6.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述开关电源电路为升压斩波电路boost升压电路；
所述储能单元包括：
第一端与所述boost升压电路的输入端及所述系统供电电源的输出端连接，第二端与第三开关管的第一端连接的第五电容，用于在所述系统供电电源正常供电时储能，并在所述系统供电电源掉电时放电；
第二端接地，控制端与第三上拉电阻的第二端连接的所述第三开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第三上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第三开关管的控制端的电平拉高；
第一端与所述boost升压电路的输出端连接，控制端与第四上拉电阻连接的第四开关管，用于在自身的控制端的电平被拉高时导通；
第一端与所述系统供电电源的输出端连接的所述第四上拉电阻，用于在所述系统供电电源正常供电时将所述第四开关管的控制端的电平拉高；
N个依次串联的储能电容，且第i个所述储能电容的第二端与第i-1个所述储能电容的第一端连接，第一个所述储能电容的第二端接地，第N个所述储能电容的第一端与所述第四开关管的第二端连接，N个所述储能电容用于在所述第四开关管导通且N个控制开关断开时储能，第一个至第i个所述储能电容在所述第四开关管断开且第i个所述控制开关闭合时放电，N为正整数，i为不大于N的正整数；
第一端均与所述第五电容的第二端及所述第三开关管的第一端连接，控制端分别与所述控制单元连接的N个所述控制开关，且第i个所述控制开关的第二端与第i个所述电容的第一端连接，分别用于在接收到所述保持供电信号时闭合；
所述控制单元还与所述boost升压电路连接，用于在检测到所述系统供电电源掉电时依次输出所述保持供电信号至第一个至第N个所述控制开关，且当第i个所述控制开关导通时若检测到所述boost升压电路的输入电压小于预设最小输入电压，则停止输出所述保持供电信号至第i个所述控制开关，并输出所述保持供电信号至第i+1个所述控制开关；
所述boost升压电路还用于在所述第五电容及第一个至第i个所述储能电容同时放电时基于所述用电设备的参数将所述第五电容及第一个至第i个所述储能电容输出的电压进行转换，以为所述用电设备供电。
7.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述控制单元为复用所述用电设备中的处理器。
8.如权利要求1-7任一项所述的供电电路，其特征在于，还包括：
输入端与所述系统供电电源连接，输出端与所述储能单元连接的防反二极管。
9.一种供电电路的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的控制单元，该方法包括：
判断系统供电电源的输出电压是否小于预设电压；
若否，则输出储能信号，以使所述系统供电电源为储能单元储能以及通过开关电源电路为用电设备供电；
若是，则输出保持供电信号，以使所述储能单元为所述用电设备供电。
10.一种供电电路的控制系统，其特征在于，包括：
判断单元，用于判断系统供电电源的输出电压是否小于预设电压；
第一信号生成单元，用于在所述系统供电电源的输出电压不小于所述预设电压时输出储能信号，以使所述系统供电电源为储能单元储能以及通过开关电源电路为用电设备供电；
第二信号生成单元，用于在所述系统供电电源的输出电压小于所述预设电压时输出保持供电信号，以使所述储能单元为所述用电设备供电。
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CN104505905A (zh) * 2015-01-06 2015-04-08 常州先进制造技术研究所 一种独立充电串联放电的锂电池组
CN107681885A (zh) * 2017-09-12 2018-02-09 深圳市瑞康宏业科技开发有限公司 一种掉电保持电路及方法

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