CN114374263B - 供电电路、飞行器及供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了供电电路、飞行器及供电方法。其中，所述供电电路包括第一供电链路和与所述第一供电链路连接至同一电源的第二供电链路，在第一供电链路长时间供电后，其所存储的能量不足以继续维持负载正常工作时打开第二供电链路，以协助第一供电链路共同为负载供电，从而在电源设备异常时，延长了负载正常工作的时间。

Description

供电电路、飞行器及供电方法

技术领域

本发明涉及飞行器配电系统技术领域，尤其涉及一种供电电路、飞行器及供电方法。

背景技术

飞机机载设备的供电单元正常供电是保证机载设备正常工作的基本条件，起着至关重要的作用。飞机在飞行时常会遭遇雷电袭击，造成源端电压变为低压或者负压，另外，飞机在飞行过程中，由于一些突发场景也会造成源端电压变为低压。由于这些外部因素，飞机机载的输入电源会不定时出现低压或者负压等短时或者长时瞬态，此时，如果机载设备无法自我维持供电，则可能发生掉电重启的情况，系统功能的执行存在安全隐患。

目前飞机机载设备的供电设计无法长时间提供足够的能量使机载设备保持正常工作，因此在一些突发场景中无法保障飞机机载设备的正常工作。

发明内容

本发明实施例提供一种供电电路、飞行器及供电方法，有效解决目前飞机机载设备的供电设计无法长时间提供足够的能量使机载设备保持正常工作的问题。

根据本发明的一方面，提供一种供电电路，包括：第一供电链路、第二供电链路和控制器，所述第一供电链路和所述第二供电链路的输入端均与同一电源电连接，所述第一供电链路包括第一储能器，所述第二供电链路包括第二储能器，所述第一储能器和所述第二储能器接收并储存由所述电源输出的电能，并且所述第一供电链路的输出端与负载的输入端电连接，以向所述负载供电；所述第二供电链路的输出端也与所述负载的输入端电连接，所述控制器与所述第二供电链路电连接，以通过控制信号触发所述第二供电链路的输出端向所述负载供电；其中，仅在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器触发所述第二供电链路的输出端开通以协同所述第一供电链路向所述负载供电，否则，所述第二供电链路的输出端保持关断。

进一步地，所述第一供电链路还包括：第一负压保护模块和第二负压保护模块；所述第一负压保护模块、第一储能器和第二负压保护模块依次电连接，其中，所述第一负压保护模块与所述第一供电链路的输入端电连接，所述第二负压保护模块与所述第一供电链路的输出端电连接；所述第一负压保护模块用于当所述电源的输出电压值小于所述第一储能器的输出电压值时，阻断所述第一储能器所存储的能量回流至所述电源；所述第二负压保护模块用于当所述第二供电链路的输出端向所述负载供电时，阻断所述第二供电链路中的第二储能器所存储的能量回流至所述第一储能器。

进一步地，在所述电源的输出电压小于第二预设值的情况下，所述第一储能器使用所存储的能量向所述负载供电，以将所述第一供电链路的输出端的电压保持在所述第一预设值之上。

进一步地，所述第二供电链路还包括：第一开关模块和第二开关模块；所述第一开关模块、第二储能器和第二开关模块依次电连接，并且所述第一开关模块与所述第二供电链路的输入端电连接，所述第二开关模块与所述第二供电链路的输出端电连接；其中，当在预设的时间段内所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值，且所述第二储能器的输出电压小于第三预设值时，所述控制器控制所述第一开关模块导通，以使所述电源向所述第二储能器充电；在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器通过所述控制信号触发所述第二开关模块导通，以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电。

进一步地，所述第二供电链路还包括：升压模块，所述升压模块电连接于所述第一开关模块和第二储能器之间；当所述第一开关模块导通时，所述升压模块用于提升所述第二供电链路的输入电压，以提高所述第二储能器的储能效率。

进一步地，所述第二供电链路还包括：延时模块，所述延时模块电连接于所述升压模块和所述第一开关模块之间，用于延长所述第二储能器的充电时间。

进一步地，所述控制器根据所述负载的输入端的电压值生成作为所述控制信号的脉冲宽度调制信号，并基于所述脉冲宽度调制信号控制所述第二开关模块的导通与截止，以使所述第二供电链路的输出端输出的电压与所述负载的工作电压相匹配。

进一步地，所述控制器通过向所述升压模块发送固定的脉冲宽度调制信号来使所述升压模块以固定的速率向所述第二储能器充电。

进一步地，所述第一开关模块和所述第二开关模块均为三极管。

进一步地，所述延时模块由电阻构成。

进一步地，所述供电电路还包括：箝位模块，所述箝位模块电连接在所述电源和所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端之间，用于将输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的电压限制在预设的范围之内。

进一步地，所述控制器实时监测输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的电压、所述负载的输入端的电压、以及所述第二储能器的输出电压，并基于监测到的电压值实施对应的操作。

进一步地，当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值时，所述控制器控制所述第二开关模块关断，以恢复所述第一供电链路单独向所述负载供电。

根据本发明的另一方面，提供了一种飞行器，所述飞行器包括本发明任一实施例所述的供电电路。

根据本发明的又一方面，提供了一种供电方法，所述方法包括：经由第一供电链路向负载供电；在所述第一供电链路的输出电压小于第一预设值的情况下，触发与所述第一供电链路连接在同一电源上的第二供电链路协同所述第一供电链路向所述负载供电。

进一步地，所述经由第一供电链路向负载供电包括：在所述电源的输出电压小于第二预设值的情况下，所述第一供电链路中的第一储能器使用所存储的能量向所述负载供电，以将所述第一供电链路的输出端的电压保持在所述第一预设值之上。

进一步地，所述方法还包括：当在预设的时间段内所述第二供电链路的输入端的电压不小于第二预设值且所述第二供电链路中的第二储能器的输出电压小于第三预设值时，控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通，以使所述电源向所述第二储能器充电。

进一步地，所述在所述第一供电链路的输出电压小于第一预设值的情况下触发第二供电链路协同所述第一供电链路向所述负载供电包括：在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，控制所述第二供电链路中的第二开关模块导通，以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电。

进一步地，所述控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通以使所述电源向所述第二储能器充电包括：控制所述第二供电链路中的升压模块提升输入至所述第二供电链路的电压，以提高所述第二储能器的储能效率。

进一步地，所述控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通以使所述电源向所述第二储能器充电还包括：使用延时模块延长所述第二储能器的充电时间。

进一步地，所述控制所述第二供电链路中的第二开关模块导通以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电包括：根据所述负载的输入端的电压值生成脉冲宽度调制信号，并基于所述脉冲宽度调制信号控制所述第二开关模块的导通与截止，以使所述第二供电链路的所述第二储能器输出的电压与所述负载的工作电压相匹配。

进一步地，所述控制所述第二供电链路中的升压模块提升输入至所述第二供电链路的电压，以提高所述第二储能器的储能效率包括：通过向所述升压模块发送固定的脉冲宽度调制信号的方式来控制所述升压模块以固定的速率向所述第二储能器充电。

进一步地，所述方法还包括：使用电压箝位方式将输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的电压限制在预设的范围之内。

进一步地，所述方法还包括：当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值时，控制所述第二开关模块关断，以恢复所述第一供电链路单独向所述负载供电。

本发明的优点在于，通过增加第二供电链路作为第一供电链路的旁路，以实现在第一供电链路长时间供电后，其所存储的能量不足以继续维持负载正常工作时打开第二供电链路，以协助第一供电链路共同为负载供电，从而在电源设备异常时，延长了负载正常工作的时间。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本发明实施例一提供的供电电路的结构示意图。

图2为本发明实施例二提供的供电电路的结构示意图。

图3为本发明实施例二提供的另一种供电电路的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的boost升压电路充电的等效电路图。

图5为本发明实施例提供的boost升压电路放电的等效电路图

图6为本发明实施例三提供的供电方法的步骤流程图。

图7为本发明实施例三提供的另一种供电方法的步骤流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，为本发明实施例一提供的供电电路的结构示意图。本发明实施例所提供的供电电路适用于飞行器，例如民航客机中用于为机载设备（即负载50）供电的供电电路，当然也适用于一些小型的飞行器，例如小型无人侦察机。该供电电路设置于电源40与负载50之间，在电源40正常工作时充当能量的传输媒介，当电源40工作异常时，充当备用电源。

所述供电电路包括：第一供电链路10、第二供电链路20和控制器30。在所述电源40正常工作时，所述电源40通过所述第一供电链路10为所述负载50供电，此时所述第二供电链路20作为所述第一供电链路10的旁路，即在电源40正常工作时，所述第二供电链路20与负载50的连接处于断开状态。

具体地，所述第一供电链路10和所述第二供电链路20的输入端均与同一电源40电连接，所述第一供电链路10包括第一储能器12，所述第二供电链路20包括第二储能器24，所述第一储能器12和所述第二储能器24接收并储存由所述电源40输出的电能，并且所述第一供电链路10的输出端与负载50的输入端电连接，以向所述负载50供电。

进一步地，所述第二供电链路20的输出端也与所述负载50的输入端电连接，所述控制器30与所述第二供电链路20电连接，以通过控制信号触发所述第二供电链路20的输出端向所述负载50供电。其中，仅在所述第一供电链路10的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器30触发所述第二供电链路20的输出端开通以协同所述第一供电链路10向所述负载50供电，否则，所述第二供电链路20的输出端保持关断。

可以理解的是，当电源40正常工作时，所述第一供电链路10和所述第二供电链路20中的第一储能器12和第二储能器24均不工作（即放电）。在某些场景中，当电源40工作异常，例如遭遇雷电袭击，或者电源40漏电等，此时电源40的输出电压降低，甚至为负压。在本发明实施例中优选地先由第一供电链路10通过第一储能器12放电为负载50继续供电，当第一供电链路10输出的电压小于第一预设值时，由控制器30发送控制信号以使所述第二供电链路20的输出端开通以协同所述第一供电链路10向所述负载50供电。所述第一预设值可以为所述负载50的工作电压，由此可见，本实施例所提出的方案使得负载50维持正常工作的时间更长。

可以理解的是，当第一供电链路10输出的电压小于第一预设值时，由控制器30发送控制信号以使所述第二供电链路20的输出端开通以协同所述第一供电链路10向所述负载50供电。示例性地，在该过程中，第一供电链路10始终向负载50供电，直至电源40恢复正常工作状态。因此，在由供电电路供电的过程中，供电电路能够向负载50端的输入端不间断的供电。

本发明实施例一的优点在于，通过增加第二供电链路20作为第一供电链路10的旁路和备份，能够实现在第一供电链路10长时间供电后，其所存储的能量不足以继续维持负载50正常工作时打开第二供电链路20，以协助第一供电链路10共同为负载50供电，从而在电源40设备异常时，延长了负载50正常工作的时间。

如图2所示，为本发明实施例二提供的供电电路的结构示意图。在实施例二中，为了使所述第一供电链路10和所述第二供电链路20的输入端具有稳定的电压。所述供电电路包括箝位模块60、第一供电链路10、第二供电链路20和控制器30。在电源40正常工作时，所述电源40通过所述第一供电链路10为所述负载50供电，此时所述第二供电链路20作为所述第一供电链路10的旁路，即在电源40正常工作时，所述第二供电链路20与负载50的连接处于断开状态。

示例性地，所述第一供电链路10和所述第二供电链路20的输入端均与同一电源40电连接，所述第一供电链路10包括第一储能器12，所述第二供电链路20包括第二储能器24，所述第一储能器12和所述第二储能器24接收并储存由所述电源40输出的电能，并且所述第一供电链路10的输出端与负载50的输入端电连接，以向所述负载50供电。

所述第二供电链路20的输出端也与所述负载50的输入端电连接，所述控制器30与所述第二供电链路20电连接，以通过控制信号触发所述第二供电链路20的输出端向所述负载50供电。其中，仅在所述第一供电链路10的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器30触发所述第二供电链路20的输出端开通以协同所述第一供电链路10向所述负载50供电，否则，所述第二供电链路20的输出端保持关断。

具体地，由于所述电源40正常工作时通过所述第一通电链路10向所述负载50供电，故为了防止所述电源40工作异常时，第一供电链路10中的第一储能器12所存储的能量回流至所述电源40以及在所述第二供电链路20向所述负载50供电时所述第二供电链路20中的第二储能器24所存储的能量回流至所述第一储能器12，所述第一供电链路10还包括：第一负压保护模块11和第二负压保护模块13。

所述第一负压保护模块11、第一储能器12和第二负压保护模块13依次电连接，其中，所述第一负压保护模块11与所述第一供电链路10的输入端电连接，所述第二负压保护模块13与所述第一供电链路10的输出端电连接。所述第一负压保护模块11用于当所述电源40的输出电压值小于所述第一储能器12的输出电压值时，阻断所述第一储能器12所存储的能量回流至所述电源40。所述第二负压保护模块13用于当所述第二供电链路20的输出端向所述负载50供电时，阻断所述第二供电链路20中的第二储能器24所存储的能量回流至所述第一储能器12。

结合参阅图3，示例性地，所述第一负压保护模块11和第二负压保护模块13可以为二极管。在实际工作过程中，该第二负压保护模块13可以防止所述第二供电链路20的电流流回至所述第一储能器12中，从而确保所述第二供电链路20只为所述负载50供电。

示例性地，在所述电源40的输出电压小于第二预设值的情况下，所述第一储能器12使用所存储的能量向所述负载50供电，以将所述第一供电链路10的输出端的电压保持在所述第一预设值之上。当然在一些其他实施例中，在所述电源40的输出电压小于第二预设值的情况下，可以立即控制所述第一供电链路10和所述第二供电链路20同时向所述负载50供电。同样地，在一些其他实施例中，供电电路还可以包括第三供电链路、第四供电链路和第五供电链路等，第三供电链路、第四供电链路和第五供电链路均作为旁路，当所述电源40发生异常时，可以由所述第一供电链路10先向所述负载50供电，然后再有其余供电链路依次协同所述第一供电链路10向所述负载50供电。可选地，所述第一供电链路10至所述第五供电链路也可同时向所述负载50供电。

虽然本实施例中并未设置第三供电链路、第四供电链路和第五供电链路，该第三供电链路、第四供电链路和第五供电链路可以集成于第一供电链路10或第二供电链路20中，相当于并联在第一供电链路10或第二供电链路20上。

示例性地，所述第二供电链路20还包括：升压模块23、延时模块22、第一开关模块21和第二开关模块25。所述第一开关模块21、第二储能器24和第二开关模块25依次电连接，并且所述第一开关模块21与所述第二供电链路20的输入端电连接，所述第二开关模块25与所述第二供电链路20的输出端电连接。

在所述第一供电链路10的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器30通过所述控制信号触发所述第二开关模块25导通，以使所述第二供电链路20中的所述第二储能器24向所述负载50供电。

示例性地，第一开关模块21和第二开关模块25可以为三极管，该三极管的控制端均与所述控制器30连接，所述控制器30所生成的控制信号能够控制三极管的导通与关断。

具体地，所述控制器30实时监测输入至所述第一供电链路10及所述第二供电链路20的电压、所述负载50的输入端的电压、以及所述第二储能器24的输出电压，例如分别采用电压采集电路A、电压采集电路B和电压采集电路C，其分别设置于上述位置，用于采集该位置的电压值。所述控制器30基于监测到的电压值实施对应的操作，例如，当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路10及所述第二供电链路20的输入端的电压不小于所述第二预设值时，所述控制器30控制所述第二开关模块25关断，以恢复所述第一供电链路10单独向所述负载50供电。

示例性地，所述延时模块22电连接于所述升压模块23和所述第一开关模块21之间。示例性地，所述延时模块22由电阻构成，即通过在第二储能器24件之前增加一个电阻来限制充电电流，延长充电时间，从而避免所述第二供电链路20在充电时输入电流过大，最大程度减小对所述第一供电链路10正常供电的影响。

示例性地，所述升压模块23电连接于所述延时模块22和第二储能器24之间。在充电阶段，当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路10及所述第二供电链路20的输入端的电压不小于所述第二预设值时，且第二储能器24的输出电压小于第三预设值时，所述控制器30控制所述第一开关模块21导通。所述升压模块23用于提升所述第二供电链路20的输入电压，以提高所述第二储能器24的储能效率。示例性地，所述控制器30通过向所述升压模块23发送固定的脉冲宽度调制信号来使所述升压模块23以固定的速率向所述第二储能器24充电。

可以理解的是，在刚上电时，在电源40电压正常的情况下，优先使第一供电链路10开始正常工作，待第一供电链路10已经正常工作后，再监控第二供电链路20是否需要充电。

示例性地，在所述第一供电链路10中的第二储能器24放电阶段，所述控制器30根据所述负载50的输入端的电压值生成作为所述控制信号的脉冲宽度调制信号，并基于所述脉冲宽度调制信号控制所述第二开关模块25的导通与截止，以使所述第二供电链路20的输出端输出的电压与所述负载50的工作电压相匹配。可以理解的是，通过控制第二开关模块25导通与截止的时间占比，可以间接地控制所述第二供电链路20的输出电压，以达到降压的目的，以避免第二供电链路20接入后负载50输入端的电压过高。

结合参阅图3，示例性地，所述升压模块23和第二储能器24共同构成boost升压电路，在充电过程中，开关闭合（即开关管导通），等效电路图如4所示，开关处用导线代替。这时，输入电压流过电感L，二极管D防止电容对地放电。由于输入的是直流电，所以电感L上的电流以一定的比率线性增加，该比率跟电感大小有关。随着电感L电流增加，电感L中储存了部分能量。

在放电过程中，开关断开（开关管截止），等效电路如图5所示。当开关管截止时，由于电感L的电流保持特性，流经电感的电流不会立即变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感L只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电容的电压已经高于输入电压了，升压完毕。

示例性地，本实施例二所提供的供电电路还包括箝位模块60，所述箝位模块60电连接在所述电源40和所述第一供电链路10及所述第二供电链路20的输入端之间，示例性地，所述箝位模块60由电压瞬态抑制二极管构成，用于将输入至所述第一供电链路10及所述第二供电链路20的电压限制在预设的范围之内，以满足负载50的正常工作。

本发明实施例二相较于实施例一，增加箝位模块60，以使所述第一供电链路10和所述第二供电链路20的输入端具有稳定的电压。同时，增加第一负压保护模块11和第二负压保护模块13，以防止所述电源40工作异常时，第一供电链路10中的第一储能器12所存储的能量回流至所述电源40以及在所述第二供电链路20向负载50供电时所述第二供电链路20中的第二储能器24所存储的能量回流至所述第一储能器12。此外，通过在第二储能器24件之前增加一个电阻来限制充电电流，延长充电时间，从而避免所述第二供电链路20在充电时输入电流过大，最大程度减小对所述第一供电链路10正常供电的影响。另外，本实施例所提出的技术方案还增加了升压模块23，用于提升所述第二供电链路20的输入电压，以提高所述第二储能器24的储能效率。

如图5所示，为本发明实施例三提供的供电方法步骤流程图，所述供电方法包括：

S110：经由第一供电链路向负载供电；

S120：在所述第一供电链路的输出电压小于第一预设值的情况下，触发与所述第一供电链路连接在同一电源上的第二供电链路协同所述第一供电链路向所述负载供电。

示例性地，所述步骤S110还包括：在所述电源的输出电压小于第二预设值的情况下，所述第一供电链路中的第一储能器使用所存储的能量向所述负载供电，以将所述第一供电链路的输出端的电压保持在所述第一预设值之上。

示例性地，本实施例所提供的方法还包括：

当在预设的时间段内所述第二供电链路的输入端的电压不小于第二预设值且所述第二供电链路中的第二储能器的输出电压小于第三预设值时，控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通，以使所述电源向所述第二储能器充电。

示例性地，所述步骤S120还包括：在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，控制所述第二供电链路中的第二开关模块导通，以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电。

示例性地，所述步骤S120还包括：根据所述负载的输入端的电压值生成脉冲宽度调制信号，并基于所述脉冲宽度调制信号控制所述第二开关模块的导通与截止，以使所述第二供电链路的所述第二储能器输出的电压与所述负载的工作电压相匹配。

示例性地，本实施例所提供的方法还包括：当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值时，控制所述第二开关模块关断，以恢复所述第一供电链路单独向所述负载供电。

示例性地，在本实施例所提供的方法中，仅在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器触发所述第二供电链路的输出端开通以协同所述第一供电链路向所述负载供电，否则，所述第二供电链路的输出端保持关断。

可以理解的是，当电源正常工作时，所述第一供电链路和所述第二供电链路中的第一存储器和第二存储器均不工作（即放电）。在某些场景中，当电源工作异常，例如遭遇雷电袭击，或者电源漏电等，此时电源的输出电压降低，甚至为负压，此时，在本实施例所提供的方法中，优选地先由第一供电链路通过第一存储器放电为负载继续供电，当第一供电链路输出的电压小于第一预设值时，由控制器发送控制信号以使所述第二供电链路的输出端开通以协同所述第一供电链路向所述负载供电。其中，所述第一预设值可以为所述负载的工作电压。由上可见，本实施例所提供的方案能够使负载维持正常工作的时间更长。

本发明实施例三的优点在于，通过增加第二供电链路作为第一供电链路的旁路及备份，以实现在第一供电链路长时间供电后，其所存储的能量不足以继续维持负载正常工作时打开第二供电链路，以协助第一供电链路共同为负载供电，从而在电源设备异常时，延长了负载正常工作的时间。

如图6所示，图6为本发明另一种供电方法的步骤流程图，所述供电方法包括：

S210：使用电压箝位方式将输入至第一供电链路及与所述第一供电链路连接在同一电源上的第二供电链路的电压限制在预设的范围之内；

S220：经由所述第一供电链路向负载供电；

S230：在所述第一供电链路的输出电压小于第一预设值的情况下，触发所述第二供电链路协同所述第一供电链路向所述负载供电；

S240：当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于第二预设值时，控制所述第二供电链路关断，以恢复所述第一供电链路单独向所述负载供电。

示例性地，在本实施例中，以如下方式实现所述电压箝位：将箝位模块电连接在所述电源和所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端之间，所述箝位模块由电压瞬态抑制二极管构成，以将输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的电压限制在预设的范围之内。

示例性地，所述步骤S220还包括：在所述电源的输出电压小于第二预设值的情况下，所述第一供电链路中的第一储能器使用所存储的能量向所述负载供电，以将所述第一供电链路的输出端的电压保持在所述第一预设值之上。

示例性地，在本实施例所提供的方法中，仅在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器触发所述第二供电链路的输出端开通以协同所述第一供电链路向所述负载供电，否则，所述第二供电链路的输出端保持关断。

示例性地，本实施例所提供的方法还包括：当在预设的时间段内所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值且所述第二供电链路中的第二储能器的输出电压小于第三预设值时，控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通，以使所述电源向所述第二储能器充电。

示例性地，所述S230还包括：在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，控制所述第二供电链路中的第二开关模块导通，以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电。

可以理解的是，当电源正常工作时，所述第一供电链路和所述第二供电链路中的第一存储器和第二存储器均不工作（即放电）。在某些场景中，当电源工作异常，例如遭遇雷电袭击，或者电源漏电等，此时电源的输出电压降低，甚至为负压。在本实施例中，优选地先由第一供电链路通过第一存储器放电为负载继续供电，当第一供电链路输出的电压小于第一预设值时，由控制器发送控制信号以使所述第二供电链路的输出端开通以协同所述第一供电链路向所述负载供电。所述第一预设值可以为所述负载的工作电压。由上可见，本实施例所提出的方案使得负载维持正常工作的时间更长。

示例性地，在本实施例中，所述控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通以使所述电源向所述第二储能器充电包括：控制所述第二供电链路中的升压模块提升输入至所述第二供电链路的电压，以提高所述第二储能器的储能效率。示例性地，所述控制所述第二供电链路中的升压模块提升输入至所述第二供电链路的电压，以提高所述第二储能器的储能效率包括：通过向所述升压模块发送固定的脉冲宽度调制信号的方式来控制所述升压模块以固定的速率向所述第二储能器充电。

示例性地，在本实施例中，所述控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通以使所述电源向所述第二储能器充电还包括：使用延时模块延长所述第二储能器的充电时间。示例性地，所述延时模块由电阻构成，即通过在第二储能器件之前增加一个电阻来限制充电电流，延长充电时间，从而避免所述第二供电链路在充电时输入电流过大，最大程度减小对所述第一供电链路正常供电的影响。

示例性地，所述升压模块电连接于所述延时模块和第二储能器之间。其中，在充电阶段，当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值时，且第二储能器的输出电压小于第三预设值时，所述控制器控制所述第一开关模块导通，此时，所述升压模块用于提升所述第二供电链路的输入电压，以提高所述第二储能器的储能效率。示例性地，在本实施例中，所述控制所述第二供电链路中的升压模块提升输入至所述第二供电链路的电压，以提高所述第二储能器的储能效率包括：通过向所述升压模块发送固定的脉冲宽度调制信号的方式来控制所述升压模块以固定的速率向所述第二储能器充电。

可以理解的是，在刚上电时，在电源电压正常的情况下，优先使第一供电链路开始正常工作，待第一供电链路已经正常工作后，再监控第二供电链路是否需要充电。

示例性地，在所述第二储能器放电阶段，所述控制所述第二供电链路中的第二开关模块导通以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电包括：根据所述负载的输入端的电压值生成脉冲宽度调制信号，并基于所述脉冲宽度调制信号控制所述第二开关模块的导通与截止，以使所述第二供电链路的所述第二储能器输出的电压与所述负载的工作电压相匹配。可以理解的是，通过控制第二开关模块导通与截止的时间占比，可以间接控制所述第二供电链路的输出电压，以达到降压的目的，从而能够避免第二供电链路接入后负载输入端的电压过高。

可以理解的是，当所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值时，第一供电链路作为电源与负载之间的媒介，第一存储器能够通过流经第一供电链路的电能为其补充能量。

另外，本发明还提供了一种飞行器，该飞行器包括前面所述的任一种供电电路，即该飞行器中的机载设备采用前面所述的任一种供电电路从电源中获取工作所需的电压。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (21)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：第一供电链路、第二供电链路和控制器，所述第一供电链路和所述第二供电链路的输入端均与同一电源电连接，所述第一供电链路包括第一储能器，所述第二供电链路包括第二储能器，所述第一储能器和所述第二储能器接收并储存由所述电源输出的电能，并且所述第一供电链路的输出端与负载的输入端电连接，以向所述负载供电；

所述第二供电链路的输出端也与所述负载的输入端电连接，所述控制器与所述第二供电链路电连接，以通过控制信号触发所述第二供电链路的输出端向所述负载供电；

其中，仅在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器触发所述第二供电链路的输出端开通以协同所述第一供电链路向所述负载供电，否则，所述第二供电链路的输出端保持关断；

在所述电源的输出电压小于第二预设值的情况下，所述第一储能器使用所存储的能量向所述负载供电，以将所述第一供电链路的输出端的电压保持在所述第一预设值之上；

所述第二供电链路还包括：第一开关模块，所述第一开关模块、第二储能器依次电连接，并且所述第一开关模块与所述第二供电链路的输入端电连接；其中，当在预设的时间段内所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值，且所述第二储能器的输出电压小于第三预设值时，所述控制器控制所述第一开关模块导通，以使所述电源向所述第二储能器充电。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一供电链路还包括：第一负压保护模块和第二负压保护模块；

所述第一负压保护模块、第一储能器和第二负压保护模块依次电连接，其中，所述第一负压保护模块与所述第一供电链路的输入端电连接，所述第二负压保护模块与所述第一供电链路的输出端电连接；

所述第一负压保护模块用于当所述电源的输出电压值小于所述第一储能器的输出电压值时，阻断所述第一储能器所存储的能量回流至所述电源；

所述第二负压保护模块用于当所述第二供电链路的输出端向所述负载供电时，阻断所述第二供电链路中的第二储能器所存储的能量回流至所述第一储能器。

3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第二供电链路还包括：第二开关模块；

所述第一开关模块、第二储能器和第二开关模块依次电连接，所述第二开关模块与所述第二供电链路的输出端电连接；

在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，所述控制器通过所述控制信号触发所述第二开关模块导通，以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第二供电链路还包括：升压模块，所述升压模块电连接于所述第一开关模块和第二储能器之间；

当所述第一开关模块导通时，所述升压模块用于提升所述第二供电链路的输入电压，以提高所述第二储能器的储能效率。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述第二供电链路还包括：延时模块，所述延时模块电连接于所述升压模块和所述第一开关模块之间，用于延长所述第二储能器的充电时间。

6.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述控制器根据所述负载的输入端的电压值生成作为所述控制信号的脉冲宽度调制信号，并基于所述脉冲宽度调制信号控制所述第二开关模块的导通与截止，以使所述第二供电链路的输出端输出的电压与所述负载的工作电压相匹配。

7.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述控制器通过向所述升压模块发送固定的脉冲宽度调制信号来使所述升压模块以固定的速率向所述第二储能器充电。

8.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述第一开关模块和所述第二开关模块均为三极管。

9.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于，所述延时模块由电阻构成。

10.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：箝位模块，所述箝位模块电连接在所述电源和所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端之间，用于将输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的电压限制在预设的范围之内。

11.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述控制器实时监测输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的电压、所述负载的输入端的电压、以及所述第二储能器的输出电压，并基于监测到的电压值实施对应的操作。

12.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值时，所述控制器控制所述第二开关模块关断，以恢复所述第一供电链路单独向所述负载供电。

13.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括如权利要求1-12中任一项所述的供电电路。

14.一种供电方法，其特征在于，包括：

经由第一供电链路向负载供电；

在所述第一供电链路的输出电压小于第一预设值的情况下，触发与所述第一供电链路连接在同一电源上的第二供电链路协同所述第一供电链路向所述负载供电；

所述经由第一供电链路向负载供电包括：在所述电源的输出电压小于第二预设值的情况下，所述第一供电链路中的第一储能器使用所存储的能量向所述负载供电，以将所述第一供电链路的输出端的电压保持在所述第一预设值之上；

当在预设的时间段内所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值且所述第二供电链路中的第二储能器的输出电压小于第三预设值时，控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通，以使所述电源向所述第二储能器充电。

15.根据权利要求14所述的供电方法，其特征在于，所述在所述第一供电链路的输出电压小于第一预设值的情况下触发第二供电链路协同所述第一供电链路向所述负载供电包括：

在所述第一供电链路的输出端的电压小于第一预设值的情况下，控制所述第二供电链路中的第二开关模块导通，以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电。

16.根据权利要求15所述的供电方法，其特征在于，所述控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通以使所述电源向所述第二储能器充电包括：

控制所述第二供电链路中的升压模块提升输入至所述第二供电链路的电压，以提高所述第二储能器的储能效率。

17.根据权利要求16所述的供电方法，其特征在于，所述控制所述第二供电链路中的第一开关模块导通以使所述电源向所述第二储能器充电还包括：使用延时模块延长所述第二储能器的充电时间。

18.根据权利要求15所述的供电方法，其特征在于，所述控制所述第二供电链路中的第二开关模块导通以使所述第二供电链路中的所述第二储能器向所述负载供电包括：

根据所述负载的输入端的电压值生成脉冲宽度调制信号，并基于所述脉冲宽度调制信号控制所述第二开关模块的导通与截止，以使所述第二供电链路的所述第二储能器输出的电压与所述负载的工作电压相匹配。

19.根据权利要求16所述的供电方法，其特征在于，所述控制所述第二供电链路中的升压模块提升输入至所述第二供电链路的电压，以提高所述第二储能器的储能效率包括：

通过向所述升压模块发送固定的脉冲宽度调制信号的方式来控制所述升压模块以固定的速率向所述第二储能器充电。

20.根据权利要求14所述的供电方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用电压箝位方式将输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的电压限制在预设的范围之内。

21.根据权利要求15所述的供电方法，其特征在于，所述方法还包括：

当在预设的时间段内输入至所述第一供电链路及所述第二供电链路的输入端的电压不小于所述第二预设值时，控制所述第二开关模块关断，以恢复所述第一供电链路单独向所述负载供电。