CN114696361B - 智能电源 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例公开了智能电源。智能电源包括：供电输入单元、供电输出单元、主控单元、主控供电电源、供电开关单元和电压采样单元，其中：该电压采样单元分别与该供电输入单元和该供电输出单元连接，以进行电压采样；该电压采样单元与该主控单元通信连接，以向该主控单元发送采样得到的多个电压值；该供电输入单元与该主控供电电源相连接；该主控供电电源与该主控单元相连接，以向该主控单元供电；该主控单元与该供电开关单元相连接，以控制该供电开关单元的开合。该实施方式提高了故障的定位效率。

Description

智能电源
技术领域
本公开的实施例涉及电路领域，具体涉及智能电源。
背景技术
为满足智能电网的“信息化、自动化和互动化”的总体要求，因此，对各类设备的稳定性和可靠性提出了更高的要求。其中，电源作为关键设备，在配电自动化方向尤为重要。目前，常用的电源主要以电压互感器供电作为主要供电方式，以蓄电池供电作为备用供电方式，从而保证电源的正常运行。
然而，当采用上述方式时，经常会存在如下技术问题：
第一、电源内部状态不可见，当电源内部出现故障时，无法快速的进行故障定位，故障定位效率低下。
第二、常用的电源对于蓄电池规格的适应性较差，电路固定的前提下，无法使用其它类型和规格的蓄电池。
第三、当蓄电池电量过低时，在以电压互感器供电为主要供电方式进行供电时，同时还需要对蓄电池进行充电，会导致电源的电流输出能力变弱。
发明内容
本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
本公开的一些实施例提出了智能电源，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。
第一方面，本公开的一些实施例提供了一种智能电源，其中，上述智能电源包括：供电输入单元、供电输出单元、主控单元、主控供电电源、供电开关单元和电压采样单元，其中：上述电压采样单元分别与上述供电输入单元和上述供电输出单元连接，以进行电压采样；上述电压采样单元与上述主控单元通信连接，以向上述主控单元发送采样得到的多个电压值；上述供电输入单元与上述主控供电电源相连接；上述主控供电电源与上述主控单元相连接，以向上述主控单元供电；上述主控单元与上述供电开关单元相连接，以控制上述供电开关单元的开合。
可选地，上述供电输入单元包括：主供电输入单元，其中，上述主供电输入单元包括：电压互感器供电输入单元和太阳能供电输入单元，其中，上述电压互感器供电输入单元为三相供电输入单元，其中，上述电压互感器供电输入单元输出的电流的电压的取值范围为[30伏，35伏]，上述太阳能供电输入单元输出的电流的电压的取值范围为[36伏，45伏]。
可选地，上述供电输入单元还包括：备用供电输入单元，其中，上述备用供电输入单元包括：蓄电池供电输入单元和超级电容供电输入单元。
可选地，上述智能电源还包括：通信串口和调试串口，其中：上述通信串口和上述调试串口分别与上述主控单元相连接；上述智能电源通过上述通信串口接收终端发送的指令，以及通过上述通信串口向上述终端返回数据；上述调试串口用于向上述主控单元传输调试指令。
可选地，上述智能电源还包括：电压降压单元，其中：上述电压降压单元设置于上述主供电输入单元与上述供电开关单元之间；上述电压降压单元用于对上述主供电输入单元输出的电流的电压进行降压，其中，上述电压降压单元输出的直流电的电压为24伏。
可选地，上述智能电源还包括：电压升压单元，其中：上述电压升压单元设置于上述超级电容供电输入单元和上述供电输出单元之间，以对上述超级电容供电输入单元输出的电流的电压进行升压，其中，上述电压升压单元输出的直流电的电压为24伏。
可选地，上述智能电源还包括：至少一个充电调理单元，其中：上述至少一个充电调理单元中的充电调理单元分别设置于主供电输入单元和上述蓄电池供电输入单元之间，以及设置于上述主供电输入单元和上述超级电容供电输入单元之间；上述至少一个充电调理单元中的充电调理单元用于对上述主供电输入单元输入的电流的电压进行调节，以使得上述主供电输入单元对上述备用供电输入单元进行充电。
可选地，上述主控单元包括：数模转换器和脉冲宽度调制器，其中：上述数模转换器用于对电压采样单元采样得到的电压进行模数转换；上述脉冲宽度调制器用于输出控制信号，以控制充电调理单元包括的开关电路的开合。
可选地，上述主控供电电源用于对上述主供电输入单元和上述备用供电输入单元输入的电流的电压进行调制，以输出电压为3.3伏的电流。
可选地，响应于确定上述电压互感器供电输入单元和上述太阳能供电输入单元满足供电条件时，采用上述太阳能供电输入单元进行供电。
本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的智能电源，当电源内部出现故障时，可以快速的进行故障定位，从而提高了故障定位效率。具体来说，造成故障定位效率低下的原因在于，常用的电源的内部状态不可见。基于此，本公开的一些实施例的智能电源，首先，通过供电输入单元、供电输出单元和主控单元实现了电压的正常运转。同时，增添了主控供电电源，以实现对主控单元的备用供电。此外，设计了供电开关单元，以使得电源故障时，及时的断电，从而保护电源。进一步，设计了电压采样单元，实现了对电源内部各点的电压的监控，以此可以根据采样得到的电压值对故障进行定位，从而大大提高了故障的定位效率。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
图1是本公开的一些实施例的智能电源的结构示意图；
图2是本公开的一些实施例的供电输入单元的结构示意图；
图3是本公开的一些实施例的智能电源的另一个结构示意图；
图4是本公开的一些实施例的智能电源的再一个结构示意图；
图5是本公开的一些实施例的智能电源的又一个结构示意图；
图6是本公开的一些实施例的智能电源的再一个结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
请参见图1，其示出了智能电源的结构示意图。如图1所示，上述智能电源包括：供电输入单元1、供电输出单元2、主控单元3、主控供电电源4、供电开关单元5和电压采样单元6。
在一些实施例中，上述电压采样单元6分别与上述供电输入单元1和上述供电输出单元2连接，以进行电压采样。例如，上述电压采样单元6可以对供电输入单元1和供电开关单元5之间的电路进行电压采样。上述电压采样单元6还可以对供电开关单元5和供电输出单元2之间的电路进行电压采样。上述电压采样单元6与上述主控单元3通信连接，以向上述主控单元3发送采样得到的多个电压值。例如，上述电压采样单元6与上述主控单元3可以通过有线连接的方式进行通信连接。上述供电输入单元1与上述主控供电电源4相连接。其中，上述主控供电电源4通过供电输入单元1进行蓄电。上述主控供电电源4与上述主控单元3相连接，以向上述主控单元3供电。上述主控单元3与上述供电开关单元5相连接，以控制上述供电开关单元的开合。
可选地，上述供电输入单元1输出的可以是直流电。上述供电输出单元2输出的可以是电压为24伏的直流电。
可选地，上述主控单元3可以采用低功耗高性能的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)作为电源管理单元。
可选地，上述电压采样单元6采用电阻分压的方式，将采样得到的电压分压到主控单元3可接受的范围。
本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的智能电源，当电源内部出现故障时，可以快速的进行故障定位，从而提高了故障定位效率。具体来说，造成故障定位效率低下的原因在于，常用的电源的内部状态不可见。基于此，本公开的一些实施例的智能电源，首先，通过供电输入单元、供电输出单元和主控单元实现了电压的正常运转。同时，增添了主控供电电源，以实现对主控单元的备用供电。此外，设计了供电开关单元，以使得电源故障时，及时的断电，从而保护电源。进一步，设计了电压采样单元，实现了对电源内部各点的电压的监控，以此可以根据采样得到的电压值对故障进行定位，从而大大提高了故障的定位效率。
进一步参考图2，其示出了供电输入单元的结构示意图。如图2所示，其中，上述供电输入单元1包括：主供电输入单元7和备用供电输入单元10。上述主供电输入单元7包括：电压互感器供电输入单元8和太阳能供电输入单元9。上述备用供电输入单元10包括：蓄电池供电输入单元11和超级电容供电输入单元12。电压互感器供电输入单元8为三相供电输入单元。上述电压互感器供电输入单元8输出的电流的电压的取值范围为[30伏，35伏]。上述太阳能供电输入单元9输出的电流的电压的取值范围为[36伏，45伏]。其中，三相供电输入单元包括A相直流供电单元、B相直流供电单元和C相直流供电单元。
可选地，上述主控供电电源4可以用于对上述主供电输入单元8和上述备用供电输入单元10输入的电流的电压进行调制，以输出电压为3.3伏的电流。
可选地，响应于确定上述电压互感器供电输入单元8和上述太阳能供电输入单元9满足供电条件时，采用上述太阳能供电输入单元9进行供电。其中，上述供电条件是，上述电压互感器供电输入单元8和上述太阳能供电输入单元9均可进行供电。
本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：首先，通过“双主双备”的电源结构模式，能够保证稳定且可靠的供电。其次，相较于传统的“一主一备”的电源结构模式，供电续航大大提高。此外，本公开的智能电源在不改变电路结构的前提下，能够适配各种类型和规格的蓄电池，提高了电源的适用能力。
进一步参考图3，其示出了智能电源的另一个结构示意图。如图3所示，其中，上述智能电源还包括：通信串口16、调试串口17、电压降压单元18、电压升压单元19和至少一个充电调理单元20。
在一些实施例中，上述通信串口16和上述调试串口17分别与上述主控单元3相连接。其中，上述智能电源通过上述通信串口16接收终端发送的指令，以及通过上述通信串口16向上述终端返回数据。上述调试串口17用于向上述主控单元3传输调试指令。其中，通信串口16和上述调试串口17均为用于数据传输的串行接口。可选地，上述主控单元3还可以通过上述调试串口17返回调试结果数据。
在一些实施例中，电压降压单元18设置于上述主供电输入单元7与上述供电开关单元5之间。如图3所示，电压降压单元18设置于A相直流供电单元13和供电开关单元5之间。电压降压单元18设置于B相直流供电单元14和供电开关单元5之间。电压降压单元18设置于C相直流供电单元15和供电开关单元5之间。上述电压降压单元用于对上述主供电输入单元7输出的电流的电压进行降压。其中，电压降压单元18输出的直流电的电压为24伏。
在一些实施例中，电压升压单元19设置于上述超级电容供电输入单元12和上述供电输出单元2之间，以对上述超级电容供电输入单元12输出的电流的电压进行升压。其中，电压升压单元19输出的直流电的电压为24伏。
在一些实施例中，至少一个充电调理单元中的充电调理单元20分别设置于主供电输入单元7和上述蓄电池供电输入单元11之间，以及设置于上述主供电输入单元7和上述超级电容供电输入12单元之间。其中，至少一个充电调理单元中的充电调理单元20用于对上述主供电输入单元7输入的电流的电压进行调节，以使得上述主供电输入单元7对上述备用供电输入单元10进行充电。
例如，如图3所示，本公开的智能电源可以通过充电调理单元20，对主供电输入单元7包括的A相直流供电单元13，B相直流供电单元14，C相直流供电单元15和太阳能供电输入单元9中的至少一个单元输入的电流的电压进行调节，以使得上述主供电输入单元7对上述蓄电池供电输入单元11进行充电。
又如，进一步如图3所示的，本公开的智能电源可以通过充电调理单元20，对主供电输入单元7包括的A相直流供电单元13，B相直流供电单元14，C相直流供电单元15和太阳能供电输入单元9中的至少一个单元输入的电流的电压进行调节，以使得上述主供电输入单元7对上述超级电容供电输入12单元进行充电。
可选地，充电调理单元20可以采用PMOS(positive channel Metal OxideSemiconductor)电路，MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)驱动芯片，功率电感，肖特基二极管和滤波电容组成的降压电路，对电流的电压进行调理。
本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：首先，由于主供电输入单元7直接输入的电流的电压大于供电输出单元2输出的电压。因此，通过设置电压降压单元18对主供电输入单元7输出的电流的电压进行降压。此外，由于超级电容供电输入单元12直接输入的电流的电压小于供电输出单元2输出的电压。因此，通过设置电压升压单元19对主供电输入单元7输出的电流的电压进行降压。进一步，通过设置充电调理单元20，实现了通过主供电输入单元7对备用供电输入单元10的充电。
进一步参考图4和图5，其中，图4是本公开的一些实施例的智能电源的再一个结构示意图，图5是本公开的一些实施例的智能电源的又一个结构示意图。其中，上述智能电源还包括：数模转换器21(Analog to Digital Converter，ADC)和脉冲宽度调制器22(PulseWidth Modulation，PWM)。其中，上述数模转换器21可以是12位数模转换器。
在一些实施例中，上述数模转换器21用于对电压采样单元6采样得到的电压进行模数转换。上述脉冲宽度调制器22用于输出控制信号，以控制充电调理单元20包括的开关电路的开合。
例如，如图4所示，电压采样单元6可以采集A相直流供电单元13的输入电压Vua。电压采样单元6可以采集B相直流供电单元14的输入电压Vub。电压采样单元6可以采集C相直流供电单元15的输入电压Vuc。电压采样单元6可以采集太阳能供电输入单元9的输入电压Vsun。电压采样单元6可以采集蓄电池供电输入单元11的电压Vbat。电压采样单元6可以采集超级电容供电输入单元12的电压Vcap。电压采样单元6可以采集主供电输入单元7在经过电压降压单元18降压前的电压Vdh。电压采样单元6可以采集主供电输入单元7在经过电压降压单元18降压后的电压Vdc。电压采样单元6可以采集供电输出单元的输入电压Vout。电压采样单元6可以采集充电调理单元20输出的，蓄电池供电输入单元11的充电电压Vbch。电压采样单元6可以采集充电调理单元20输出的，超级电容供电输入单元12的充电电压Vcch。
又如，如图5所示的，脉冲宽度调制器22用于输出控制信号，以控制充电调理单元20包括的开关电路的开合。
可选地，如图6所示的本公开的一些实施例的智能电源的再一个结构示意图。其中，上述智能电源还可以包括：信号控制器23(MCUCTRL)。上述信号控制器23可以包括GPIO(General-purpose input/output，通用型输入/输出)接口。上述智能电源可以通过上述信号控制器23控制供电开关单元5的开合。此外，上述智能电源还可以通过上述信号控制器23控制电压升压单元19对输入的电流的电压进行升压。
可选地，上述智能电源可以每隔5毫秒，通过电压采样单元6测量电压Vua、电压Vub、电压Vuc、电压Vsun、电压Vbat、电压Vcap、电压Vdh、电压Vdc、电压Vout、电压Vbch和电压Vcch。
可选地，电压Vua、电压Vub、电压Vuc和电压Vsun分别对应两个电压阈值。其中，两个电压阈值为：上电阈值和掉电阈值。上电阈值大于掉电阈值。
作为示例，当电压Vua大于对应的上电阈值时，则判定上述A相直流供电单元13处于上电状态。当电压Vua小于对应的掉电阈值，则判定上述A相直流供电单元13处于掉电状态。当电压Vua位于对应的上电阈值和对应的掉电阈值之间时，上述A相直流供电单元13的状态保持不变。
可选地，电压Vdh对应四个电压阈值。其中，四个电压阈值为：上电阈值、掉电阈值、允许充电阈值和禁止充电阈值。其中，上电阈值大于掉电阈值。允许充电阈值大于禁止充电阈值。
作为示例，当电压Vdh大于对应的上电阈值时，则判定主供电输入单元7处于上电状态。当电压Vdh小于对应的掉电阈值时，则判定主供电输入单元7处于掉电状态。当电压Vdh位于对应的上电阈值和对应的掉电阈值之间时，上述主供电输入单元7的状态保持不变。
作为又一示例，当电压Vdh大于对应的允许充电阈值时，则判定主供电输入单元7处于充电状态。当电压Vdh小于对应的禁止充电阈值时，则判定主供电输入单元7处于禁止充电状态。当电压Vdh位于对应的允许充电阈值和对应的禁止充电阈值之间时，上述主供电输入单元7的状态保持不变。
可选地，电压Vdc对应两个电压阈值。其中，两个电压阈值为：上电阈值和掉电阈值。上电阈值大于掉电阈值。
作为示例，当电压Vdc大于对应的上电阈值时，则判定主供电输入单元7处于上电状态。当电压Vdc小于对应的掉电阈值时，则判定主供电输入单元7处于掉电状态。当电压Vdc位于对应的上电阈值和对应的掉电阈值之间时，上述主供电输入单元7的状态保持不变。
可选地，电压Vout对应一个电压阈值和一个超时预设时长。其中，电压阈值为输出保供阈值。超时预设时长为保供超时时长。
作为示例，当电压Vout小于输出保供阈值时，则判定智能电源为输出保供状态。当电压Vout大于输出保供阈值、且持续时长大于保供超时时长，将智能电源退出输出保供状态。
作为又一示例，当电压Vout小于输出保供阈值时，停止对备用供电输入单元10进行蓄电，并打开智能电源内的所有供电开关，以提供最大的能量输出。其中，能量输出时长可以大于一次分/合闸操作时长。
可选地，蓄电池供电输入单元11对应的电压Vbat和电压Vbch对应五个参数。其中，五个参数包括：低电阈值、满电阈值、再充电阈值、最大充电电流和充电限流电阻。
作为示例，当蓄电池供电输入单元11处于允许充电状态，且蓄电池供电输入单元11未开始充电时，可以开启充电。其中，上述蓄电池供电输入单元11采用3段式充电方式：
第一阶段：当电压Vbat小于对应的低电阈值时，使用最大充电电流的0.2倍对蓄电池供电输入单元11进行预充电；
第二阶段：当电压Vbat大于对应的低电阈值，且小于对应的满电阈值时，使用最大充电电流对蓄电池供电输入单元11进行恒流充电。
第三阶段：当电压Vbat大于等于对应的满电阈值时，对蓄电池供电输入单元11进行恒压充电。其中，恒压充电的电压＝0.2×最大充电电流×充电限流电阻。恒压充电的充电时长为5分钟。
其中，当电压Vbat小于对应的再充电阈值时，重新开始第一阶段-第三阶段的步骤，对蓄电池供电输入单元11进行充电。其中，脉冲宽度调制器22可以驱动充电调理单元20，以生成电压Vbch。主控单元可以通过PID控制算法，计算和调整脉冲宽度调制器22输出的PWM信号的占空比，以稳定电压Vbch。
可选地，当电压Vbat大于对应的低电阈值，且智能电源处于保供状态或主供电输入单元7未进行供电时，打开主供电输入单元7对应的供电开关单元5。当电压Vbat小于等于对应的低电阈值，智能电源未处于保供状态或主供电输入单元7进行供电时，关闭主供电输入单元7对应的供电开关单元5。
可选地，蓄电池供电输入单元11对应两个电池活化参数。其中，电池活化参数包括：电池活化停止阈值和电池活化超时时长。
作为示例，当智能电源接收到终端发送激活电池活化指令时，蓄电池供电输入单元11进入电池活化状态，此时，智能电源关闭电池充电、关闭主供电输入单元7供电和超级电容供电输入单元12供电。当蓄电池供电输入单元11的电压Vbat小于电池活化停止阈值，或电池活化时长大于电池活化超时时长，蓄电池供电输入单元11退出电池活化状态。
可选地，超级电容供电输入单元12对应的电压Vcap和电压Vcch对应五个参数。其中，五个参数包括：低电阈值、满电阈值、再充电阈值、最大充电电流和充电限流电阻。
作为示例，超级电容供电输入单元12处于允许充电状态时，可以开启充电。当电压Vcap小于对应的再充电阈值时，采用对应的最大充电电流对超级电容供电输入单元12进行恒流充电。当超级电容供电输入单元12的电压Vcap大于等于对应的满电阈值时，结束充电。其中，脉冲宽度调制器22可以驱动充电调理单元20，以生成电压Vcch。主控单元可以通过PID控制算法，计算和调整脉冲宽度调制器22输出的PWM信号的占空比，以稳定电压Vcch。
可选地，当电压Vcap大于等于对应的低电阈值，超级电容供电输入单元12进入允许充电状态。当超级电容供电输入单元12处于允许充电状态，且智能电源处于保供状态，或主供电输入单元7和蓄电池供电输入单元11未供电时，开启超级电容供电输入单元12对应的供电开关单元5。当超级电容供电输入单元12未处于允许充电状态，或智能电源未处于保供状态，且主供电输入单元7和蓄电池供电输入单元11供电时，关闭超级电容供电输入单元12对应的供电开关单元5。
可选地，上述智能电源支持使用MODBUS通信协议，通过调试串口17与终端进行通信。其中，上述智能电源向终端传输的数据包括但不限于以下至少一项：电压Vua、电压Vub、电压Vuc、电压Vsun、电压Vbat、电压Vcap、电压Vdh、电压Vdc、电压Vout、电压Vbch和电压Vcch、主供电输入单元7的供电状态、蓄电池供电输入单元11的供电状态、超级电容供电输入单元12的供电状态、蓄电池供电输入单元11的电池活化状态、超级电容供电输入单元12的充电状态和智能电源的保供状态。
可选地，当主供电输入单元7对应的供电开关单元5断开、蓄电池供电输入单元11和超级电容供电输入单元12均不可供电时，主控单元3进入低功耗工作模式，主控单元3在低功耗工作模式下，每隔3秒检测电压Vdc、电压Vbat和电压Vcap，当主供电输入单元7对应的供电开关单元5未断开，或蓄电池供电输入单元11可供电，或超级电容供电输入单元12均可供电时，主控单元3退出低功耗工作模式。
本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：首先，在对备用供电输入单元中的蓄电池供电输入单元和超级电容供电输入单元进行充电时，优先对超级电容供电输入单元进行充电，由于超级电容供电输入单元的电容容量远小于蓄电池供电输入单元的电池容量。优先对超级电容供电输入单元进行充电，可以保证备用供电输入单元的备用电源的数量。此外，由于采用“双主双备”的电源结构模式，即使蓄电池供电输入单元处于充电状态，也会有超级电容供电输入单元最为备用电源，从而避免电源的电流输出能力变弱。
以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种智能电源，其中，所述智能电源包括：供电输入单元、供电输出单元、主控单元、主控供电电源、供电开关单元、电压采样单元和充电调理单元，所述供电输入单元包括：主供电输入单元和备用供电输入单元，备用供电输入单元包括：蓄电池供电输入单元和超级电容供电输入单元，其中：
所述电压采样单元分别与所述供电输入单元和所述供电输出单元连接，以进行电压采样；
所述电压采样单元与所述主控单元通信连接，以向所述主控单元发送采样得到的多个电压值，其中，所述电压采样单元用于采集蓄电池供电输入单元的电压Vbat，所述电压采样单元用于采集供电输出单元的输入电压Vout，上述电压采样单元用于采集充电调理单元输出的，蓄电池供电输入单元的充电电压Vbch，其中，电压Vout对应一个电压阈值和一个超时预设时长，其中，电压阈值为输出保供阈值，超时预设时长为保供超时时长，电压Vbat和电压Vbch对应五个参数，其中，五个参数包括：低电阈值、满电阈值、再充电阈值、最大充电电流和充电限流电阻；
所述供电输入单元与所述主控供电电源相连接；
所述主控供电电源与所述主控单元相连接，以向所述主控单元供电；
所述主控单元与所述供电开关单元相连接，以控制所述供电开关单元的开合；
所述主供电输入单元和所述蓄电池供电输入单元之间以及所述主供电输入单元和所述超级电容供电输入单元之间分别设置有充电调理单元；
所述充电调理单元用于对所述主供电输入单元输入的电流的电压进行调节，以使得所述主供电输入单元对所述备用供电输入单元进行充电，其中，充电调理单元采用PMOS电路，MOS驱动芯片，功率电感，肖特二极管和滤波电容组成的降压电路，对电流的电压进行调理；
当电压Vout小于输出保供阈值时，则判定智能电源为输出保供状态，以及停止对备用供电输入单元进行蓄电，并打开智能电源内的所有供电开关，以提供最大的能量输出；
当电压Vout大于输出保供阈值、且持续时长大于保供超时时长，将智能电源退出输出保供状态；
所述蓄电池供电输入单元采用3段式充电方式：
第一阶段：当电压Vbat小于对应的低电阈值时，使用最大充电电流的0.2倍对蓄电池供电输入单元11进行预充电；
第二阶段：当电压Vbat大于对应的低电阈值，且小于对应的满电阈值时，使用最大充电电流对蓄电池供电输入单元11进行恒流充电；
第三阶段：当电压Vbat大于等于对应的满电阈值时，对蓄电池供电输入单元11进行恒压充电，其中，恒压充电的电压＝0.2×最大充电电流×充电限流电阻，恒压充电的充电时长为5分钟，其中，当电压Vbat小于对应的再充电阈值时，重新开始第一阶段-第三阶段的步骤，对蓄电池供电输入单元11进行充电。
2.根据权利要求1所述的智能电源，其特征在于，所述主供电输入单元包括：电压互感器供电输入单元和太阳能供电输入单元，其中，所述电压互感器供电输入单元为三相供电输入单元，其中，所述电压互感器供电输入单元输出的电流的电压的取值范围为[30伏，35伏]，所述太阳能供电输入单元输出的电流的电压的取值范围为[36伏，45伏]。
3.根据权利要求2所述的智能电源，其特征在于，所述智能电源还包括：通信串口和调试串口，其中：
所述通信串口和所述调试串口分别与所述主控单元相连接；
所述智能电源通过所述通信串口接收终端发送的指令，以及通过所述通信串口向所述终端返回数据；
所述调试串口用于向所述主控单元传输调试指令。
4.根据权利要求3所述的智能电源，其特征在于，所述智能电源还包括：电压降压单元，其中：
所述电压降压单元设置于所述主供电输入单元与所述供电开关单元之间；
所述电压降压单元用于对所述主供电输入单元输出的电流的电压进行降压，其中，所述电压降压单元输出的直流电的电压为24伏。
5.根据权利要求4所述的智能电源，其特征在于，所述智能电源还包括：电压升压单元，其中：
所述电压升压单元设置于所述超级电容供电输入单元和所述供电输出单元之间，以对所述超级电容供电输入单元输出的电流的电压进行升压，其中，所述电压升压单元输出的直流电的电压为24伏。
6.根据权利要求5所述的智能电源，其特征在于，所述主控单元包括：数模转换器和脉冲宽度调制器，其中：
所述数模转换器用于对电压采样单元采样得到的电压进行模数转换；
所述脉冲宽度调制器用于输出控制信号，以控制充电调理单元包括的开关电路的开合。
7.根据权利要求6所述的智能电源，其特征在于，所述主控供电电源用于对所述主供电输入单元和所述备用供电输入单元输入的电流的电压进行调制，以输出电压为3.3伏的电流。
8.根据权利要求7所述智能电源，其特征在于，响应于确定所述电压互感器供电输入单元和所述太阳能供电输入单元满足供电条件时，采用所述太阳能供电输入单元进行供电。
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