CN117277541B - 机载应急电源系统及机载应急电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应急电源技术领域，尤其涉及一种机载应急电源系统及机载应急电源，该机载应急电源系统包括：电压补偿电路、切换电路以及应急电源；其中，所述切换电路分别与主电源、用电负载、应急电源以及所述电压补偿电路连接，所述电压补偿电路还与所述主电源连接。由于本发明在主电源输出的当前电压满足预设补偿条件时可对当前电压进行电压补偿，并在电压补偿的时长超过预设时长阈值时再切换至应急电源为用电负载进行供电，相比于现有的当前电压低于阈值电压时立即切换至应急电源进行供电，本发明可在对当前电压补偿一定时长之后再切换，进而防止被误触发，提升了稳定性。

Description

机载应急电源系统及机载应急电源

技术领域

本发明涉及应急电源技术领域，尤其涉及一种机载应急电源系统及机载应急电源。

背景技术

目前，无人机在飞行过程中，若机上的电源系统掉电可能会造成部分器件工作异常甚至损坏，因此为了防止掉电带来的影响，一般会在无人机的电源系统内配置应急电源，当检测到主电源输出的电压低于阈值电压时，则立即切换至应急电源进行供电，当恢复至阈值电压时又切换回主电源进行供电。

而现有的当主电源输出的电压存在细微波动或其它不足以需应急电源供电的因素，但却导致在阈值电压附近来回波动时，低于阈值电压也会切换至应急电源进行供电，进而导致误触发，稳定性较差。

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机载应急电源系统及机载应急电源，旨在解决现有技术中主电源因不足以需应急电源供电的因素导致误触发，稳定性较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种机载应急电源系统，所述机载应急电源系统包括：电压补偿电路、切换电路以及应急电源；

其中，所述切换电路分别与主电源、用电负载、应急电源以及所述电压补偿电路连接，所述电压补偿电路还与所述主电源连接；

所述电压补偿电路，用于采集所述主电源传输至所述用电负载的当前电压，并在所述当前电压满足预设补偿条件时对所述当前电压进行电压补偿；

所述电压补偿电路，还用于记录所述电压补偿的当前补偿时长，并在所述当前补偿时长超过预设时长阈值时，将产生的切换信号至所述切换电路；

所述切换电路，用于在接收到所述切换信号时，断开所述主电源与所述用电负载之间的回路，并导通所述应急电源与所述用电负载之间的回路进行供电。

可选地，所述电压补偿电路包括：差值确定模块、调节模块以及补偿模块；

其中，所述差值确定模块分别与所述主电源和所述调节模块连接，所述补偿模块分别与所述调节模块和所述切换电路连接；

所述差值确定模块，用于采集所述主电源传输至所述用电负载的当前电压，根据所述当前电压和预设电压阈值生成电压差值信号，并将所述电压差值信号传输至所述调节模块；

所述调节模块，用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值满足预设补偿条件时，将生成的调节信号传输至所述补偿模块；

所述补偿模块，用于根据所述调节信号生成对应的补偿电压，并通过所述补偿电压对所述当前电压进行电压补偿。

可选地，所述电压补偿电路还包括：计时模块以及供电模块；

其中，所述计时模块分别与所述调节模块、所述供电模块和所述切换电路连接；

所述调节模块，还用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值满足所述预设补偿条件时，将产生的计时信号传输至所述计时模块；

所述计时模块，用于在接收到所述计时信号时，通过所述供电模块提供的当前供电电压进行充电，并根据充电结果确定所述电压补偿的当前补偿时长；

所述计时模块，还用于在所述当前补偿时长超过预设时长阈值时，将产生的切换信号传输至所述切换电路。

可选地，所述差值确定模块包括：第一至第四电阻以及比较器；

其中，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端分别与所述比较器的反相输入端以及第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述主电源连接，所述比较器的正相输入端分别与第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端与电源连接，所述比较器的输出端分别与所述第四电阻的第二端和所述调节模块连接。

可选地，所述补偿模块包括：第一MOS管以及补偿电源；

其中，所述第一MOS管的栅极与所述调节模块连接，所述第一MOS管的漏极与所述补偿电源连接，所述第一MOS管的源极分别与所述调节模块和所述主电源连接。

可选地，所述计时模块包括：第五至第七电阻、第二至第三MOS管以及第一电容；

其中，第二MOS管的栅极与所述调节模块连接，所述第二MOS管的栅极与第五电阻的第二端连接，所述第五电阻的第一端分别与所述供电模块和第六电阻的第一端连接，所述第二MOS管的源极与所述第三MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极分别与所述第六电阻的第二端、所述第一电容的第一端以及所述切换电路连接，所述第三MOS管的源极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述第一电容的第二端连接，所述第七电阻的第二端还接地。

可选地，所述调节模块还与所述供电模块连接；

所述调节模块，还用于采集所述当前供电电压，并确定当前剩余容量百分比；

所述调节模块，还用于根据所述当前剩余容量百分比和所述预设时长阈值生成降压信号，并将所述降压信号传输至所述供电模块；

所述供电模块，用于在接收到所述降压信号时对所述当前供电电压进行调节，并通过调节后的当前供电电压对所述计时模块进行充电。

可选地，所述调节模块，还用于获取各次所述当前电压差值不满足所述预设补偿条件时的当前充电时长，以及各次所述当前电压差值满足所述预设补偿条件时的当前放电时长；

所述调节模块，还用于根据所述当前充电时长和当前放电时长确定实际充电时长，并根据所述实际充电时长确定当前剩余容量百分比。

可选地，所述调节模块还与所述切换电路连接；

所述调节模块，还用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值高于相对电压差值时，将生成的调节信号传输至所述补偿模块；

所述调节模块，还用于在所述当前电压差值高于绝对电压差值时，将生成的切换信号传输至所述切换电路。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种机载应急电源，所述机载应急电源包括如上文所述的机载应急电源系统。

本发明提出一种机载应急电源系统及机载应急电源，该机载应急电源系统包括：电压补偿电路、切换电路以及应急电源；其中，所述切换电路分别与主电源、用电负载、应急电源以及所述电压补偿电路连接，所述电压补偿电路还与所述主电源连接；所述电压补偿电路，用于采集所述主电源传输至所述用电负载的当前电压，并在所述当前电压满足预设补偿条件时对所述当前电压进行电压补偿；所述电压补偿电路，还用于记录所述电压补偿的当前补偿时长，并在所述当前补偿时长超过预设时长阈值时，将产生的切换信号至所述切换电路；所述切换电路，用于在接收到所述切换信号时，断开所述主电源与所述用电负载之间的回路，并导通所述应急电源与所述用电负载之间的回路进行供电。由于本发明在主电源输出的当前电压满足预设补偿条件时可对当前电压进行电压补偿，并在电压补偿的时长超过预设时长阈值时再切换至应急电源为用电负载进行供电，相比于现有的当前电压低于阈值电压时立即切换至应急电源进行供电，本发明可在对当前电压补偿一定时长之后再切换，进而防止被误触发，提升了稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的机载应急电源系统第一实施例的结构框图；

图2为本发明实施例提出的机载应急电源系统第一实施例的电路原理图；

图3为本发明实施例提出的机载应急电源系统第二实施例的结构框图；

图4为当前电压举例示意图；

图5为本发明实施例提出的机载应急电源系统第二实施例的电路原理图。

附图标号说明：

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。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

需要说明的是，目前，无人机在飞行过程中，若机上的电源系统掉电可能会造成部分器件工作异常甚至损坏，因此为了防止掉电带来的影响，一般会在无人机的电源系统内配置应急电源，当检测到主电源输出的电压低于阈值电压时，则立即切换至应急电源进行供电，当恢复至阈值电压时又切换回主电源进行供电。

而现有的当主电源输出的电压存在细微波动或其它不足以需应急电源供电的因素，但却导致在阈值电压附近来回波动时，低于阈值电压也会切换至应急电源3进行供电，进而导致误触发，稳定性较差。

因此为了解决上述缺陷，本实施例提供一种机载应急电源系统，在主电源输出的当前电压满足预设补偿条件时可对当前电压进行电压补偿，并在电压补偿的时长超过预设时长阈值时再切换至应急电源为用电负载进行供电，相比于现有的当前电压低于阈值电压时立即切换至应急电源进行供电，本实施例可在对当前电压补偿一定时长之后再切换，进而防止被误触发，提升了稳定性。

为了便于理解，以下结合图1至图5对本申请实施例提供的机载应急电源系统进行具体介绍。

参照图1，图1为本发明实施例提出的机载应急电源系统第一实施例的结构框图。

如图1所示，在本实施例中，所述机载应急电源系统包括：电压补偿电路1、切换电路2以及应急电源3；其中，所述切换电路2分别与主电源、用电负载、应急电源3以及所述电压补偿电路1连接，所述电压补偿电路1还与所述主电源连接。

需要说明的是，本实施例中的主电源和应急电源3均可用于提供电压至用电负载，且提供的电压值均可一致，上述用电负载可以是无人机上需要用的电的负载，本实施例对此不加以限制。

所述电压补偿电路1，用于采集所述主电源传输至所述用电负载的当前电压，并在所述当前电压满足预设补偿条件时对所述当前电压进行电压补偿；

可理解的是，在正常情况下，主电源可将当前电压传输至用电负载进行供电，电压补偿电路1则可采集当前电压，并判断当前电压是否满足预设补偿条件，其中预设补偿条件可以是低于阈值电压的条件，具体的阈值电压可根据实际情况自行设置，本实施例对此不加以限制。

应理解的是，上述电压补偿电路1内可设置有用于进行电压补偿的补偿电源（例如蓄电池等），即当电压补偿电路1判定当前电压低于阈值电压时，可控制补偿电源输出补偿电压至主电源与用电负载之间的回路中，进而可通过补偿电压对当前电压进行补偿，以使补偿后的当前电压持续大于或等于阈值电压，例如主电源输出的当前电压为4.8v，阈值电压为5v，传统的电源系统则此时会切换至应急电源3进行供电，以提供5v电压，但本实施例可通过补偿电源补偿0.2v至当前电压中，进而使补偿后的当前电压为5v，则此时并不会触发切换至应急电源3。

但考虑到补偿电池的容量有限，当主电源确实掉电时，补偿电池的容量可能不足以为用电负载进行长时间供电，因此本实施例可记录补偿电源的当前补偿时长，并在当前补偿时长超过一定时长时则切换至应急电源3进行供电，具体过程为：所述电压补偿电路1，还用于记录所述电压补偿的当前补偿时长，并在所述当前补偿时长超过预设时长阈值时，将产生的切换信号至所述切换电路2；所述切换电路2，用于在接收到所述切换信号时，断开所述主电源与所述用电负载之间的回路，并导通所述应急电源3与所述用电负载之间的回路进行供电。

例如，若预设时长阈值为2s，进而当补偿电源的当前补偿时长并未达到2s但主电源输出的当前电压又恢复至阈值电压时，则说明无需进行切换，电压补偿电路1则无切换信号产生至切换电路2，切换电路2依旧通过主电源为用电负载进行供电，同时当无需补偿电源进行电压补偿时，当前补偿时长即清零，以便下次需要进行补偿时重新开始计时；

而当补偿电源补偿时长达到2s时，可表示主电源需长期进行电压补偿才可满足用电负载正常用电，进而表明主电源可能确实掉电或无法稳定提供电压，则电压补偿电路1可产生切换信号至切换电路2，切换电路2在接收到切换信号时可断开主电源与用电负载之间的连接，并切换至应急电源3为用电负载进行供电。

在实际使用时，正常情况下，主电源可通过切换电路2将当前电压传输至用电负载，为用电负载进行供电，电压补偿电路1可实时采集当前电压，并在当前电压低于阈值电压时通过补偿电源进行电压补偿，使补偿后的当前电压达到阈值电压；同时电压补偿电路1可记录电压补偿的当前补偿时长，并在当前补偿时长超过预设时长阈值时，可产生切换信号至切换电路2，切换电路2在接收到切换信号时切换主电源与用电负载之间的回路并导通应急电源3与用电负载的回路，通过应急电源3为用电负载进行供电。相比于现有的只要当前电压低于阈值电压时立即切换至应急电源3进行供电，本实施例可在对当前电压补偿一定时长之后再切换，进而防止被误触发，提升了稳定性。

进一步地，考虑到由于主电源提供的当前电压可能实时变动，进而需要补偿的补偿电压也会随之实时变动，因此为了实现补偿电压的实时调节，在本实施例中，所述电压补偿电路1包括：差值确定模块11、调节模块12以及补偿模块13；其中，所述差值确定模块11分别与所述主电源和所述调节模块12连接，所述补偿模块13分别与所述调节模块12和所述切换电路2连接。

所述差值确定模块11，用于采集所述主电源传输至所述用电负载的当前电压，根据所述当前电压和预设电压阈值生成电压差值信号，并将所述电压差值信号传输至所述调节模块12；

需要说明的是，上述预设电压阈值即为上述阈值电压，即在具体实现中，差值确定模块11可采集当前电压，并将其与阈值电压进行相减，获得当前电压差值，并生成电压差值信号传输至调节模块12。

所述调节模块12，用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值满足预设补偿条件时，将生成的调节信号传输至所述补偿模块13；所述补偿模块13，用于根据所述调节信号生成对应的补偿电压，并通过所述补偿电压对所述当前电压进行电压补偿。

可理解的是，调节模块12在接收到电压差值信号时，可判断当前电压差值是否满足预设补偿条件，即可判断当前电压差值是否小于零，例如当当前电压为5.1v，阈值电压为5v，进而当前电压差值为0.1v，则说明无需进行电压补偿，当当前电压为4.8v，则当前电压差值为-0.2v，则说明需要进行电压补偿。

调节模块12在判定满足预设补偿条件后，可根据当前电压差值生成对应的调节信号至补偿模块13，补偿模块13可根据调节信号输出对应的电压值至当前电压以实现实时电压补偿。

进一步地，为了实现在电压补偿时进行计时，并在达到预设时长阈值时产生切换信号，所述电压补偿电路1还包括：计时模块14以及供电模块15；其中，所述计时模块14分别与所述调节模块12、所述供电模块15和所述切换电路2连接；

所述调节模块12，还用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值满足所述预设补偿条件时，将产生的计时信号传输至所述计时模块14；所述计时模块14，用于在接收到所述计时信号时，通过所述供电模块15提供的当前供电电压进行充电，并根据充电结果确定所述电压补偿的当前补偿时长；所述计时模块14，还用于在所述当前补偿时长超过预设时长阈值时，将产生的切换信号传输至所述切换电路2。

需要说明的是，本实施例可通过充电的方式实现计时，计时模块14中可设置有电容，即当计时模块14接收到计时信号时，供电模块15开始对计时模块14中的电容进行充电，电容内的当前电量的多少即可表示当前补偿时长，且当电容充满时即可表示当前补偿时长超过预设时长阈值。

在具体实现中，差值确定模块11可采集当前电压，将其与阈值电压进行相减，获得当前电压差值，并生成电压差值信号传输至调节模块12，调节模块12在接收到电压差值信号时，可判断当前电压差值是否满足预设补偿条件，若是，则根据当前电压差值生成对应的调节信号至补偿模块13，补偿模块13可根据调节信号输出对应的电压值至当前电压以实现实时电压补偿，同时调节模块12可产生计时信号至计时模块14，当计时模块14接收到计时信号时，供电模块15开始对计时模块14中的电容进行充电，电容内的当前电量的多少即可表示当前补偿时长，且当电容充满时即可表示当前补偿时长超过预设时长阈值。

进一步地，参照图2，图2为本发明实施例提出的机载应急电源系统第一实施例的电路原理图，如图2所示，所述差值确定模块11包括：第一至第四电阻R4以及比较器N；

其中，第一电阻R1的第一端接地，第一电阻R1的第二端分别与所述比较器N的反相输入端以及第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述主电源连接，所述比较器N的正相输入端分别与第三电阻R3的第二端和所述第四电阻R4的第一端连接，所述第三电阻R3的第一端与电源（图2中VCC）连接，所述比较器N的输出端分别与所述第四电阻R4的第二端和所述调节模块12连接。

可理解的是，主电源输出的当前电压经过第一电阻R1和第二电阻R2分压后传输至比较器N的反向输入端，比较器N的正相输入端与电源连接，可输入阈值电压，进而比较器N的输出端则可输出当前电压与阈值电压之差至调节模块12。

同时第四电阻R4可作为正反馈电路，进而可通过第四电阻R4与比较器N组成滞回电路，进一步增强了电路的抗稳定性。

进一步地，所述补偿模块13包括：第一MOS管MOS1以及补偿电源；

其中，所述第一MOS管MOS1的栅极与所述调节模块12连接，所述第一MOS管MOS1的漏极与所述补偿电源（图2中CPS）连接，所述第一MOS管MOS1的源极分别与所述调节模块12和所述主电源连接。

应理解的是，上述第一MOS管MOS1可以为N沟道MOS管，且通过第一MOS管MOS1的栅极与调节模块12连接，调节模块12可根据当前电压差值输出对应电压值的调节信号至第一MOS管MOS1，以控制第一MOS管MOS1的导通程度，进而可控制输出的补偿电压的电压值。

进一步地，所述计时模块14包括：第五至第七电阻R7、第二至第三MOS管MOS3以及第一电容C1；

其中，第二MOS管MOS2的栅极与所述调节模块12连接，所述第二MOS管MOS2的栅极与第五电阻R5的第二端连接，所述第五电阻R5的第一端分别与所述供电模块15和第六电阻R6的第一端连接，所述第二MOS管MOS2的源极与所述第三MOS管MOS3的栅极连接，所述第三MOS管MOS3的漏极分别与所述第六电阻R6的第二端、所述第一电容C1的第一端以及所述切换电路2连接，所述第三MOS管MOS3的源极与所述第七电阻R7的第一端连接，所述第七电阻R7的第二端与所述第一电容C1的第二端连接，所述第七电阻R7的第二端还接地。

需要说明的是，上述供电模块15可由蓄电池组成，当然还可以是其它可提供供电电压的部件组成，本实施例对此不加以限制。

上述第二MOS管MOS2和第三MOS管MOS3均可为N沟道MOS管，当调节模块12输出计时信号至第二MOS管MOS2的栅极时，第二MOS管MOS2可断开，进而第三MOS管MOS3也可断开，供电模块15可为第一电容C1开始充电，当第一电容C1充电完成时，即可表明当前补偿时长达到预设时长阈值，进而第一电容C1的第一端可输出切换信号至切换电路2；当当前结束电压补偿时，调节模块12可停止输出计时信号至第二MOS管MOS2的栅极，第二MOS管MOS2闭合，进而第三MOS管MOS3闭合，第一电容C1通过第七电阻R7开始放电，实现重置。

本实施例在正常情况下，主电源可通过切换电路2将当前电压传输至用电负载，为用电负载进行供电，电压补偿电路1可实时采集当前电压，并在当前电压低于阈值电压时通过补偿电源进行电压补偿，使补偿后的当前电压达到阈值电压；同时电压补偿电路1可记录电压补偿的当前补偿时长，并在当前补偿时长超过预设时长阈值时，可产生切换信号至切换电路2，切换电路2在接收到切换信号时切换主电源与用电负载之间的回路并导通应急电源3与用电负载的回路，通过应急电源3为用电负载进行供电。相比于现有的只要当前电压低于阈值电压时立即切换至应急电源3进行供电，本实施例可在对当前电压补偿一定时长之后再切换，进而防止被误触发，提升了稳定性。

参照图3，图3为本发明实施例提出的机载应急电源系统第二实施例的结构框图。

考虑到若主电源提供的当前电压在阈值电压附近来回波动，进而会导致第一电容C1来回进行充放电，当当前电压先低于阈值电压，但此时当前补偿时长并未达到预设时长阈值时，当前电压又高于阈值电压，此时第一电容C1会进行放电，若在第一电容C1并未放电完成时当前电压又低于阈值电压，由于此时第一电容C1内还存于有电量，进而当第一电容C1充满时，实际补偿时长却并未达到预设时长阈值，从而可能随着时间的推移切换至应急电源3供电会越来越频繁，为了便于理解，可参照图4进行说明，图4为当前电压举例示意图，如图4所示，A至J点对应的当前时刻分别为t1至t10，当当前电压在A点时，高于阈值电压此时无需进行电压补偿，若第一电容C1内的电量为零，当当前电压在B点时，开始对第一电容C1进行充电，一直充电至当前电压为C点时结束充电，但此时t3-t2并未达到预设时长阈值，进而C点之后第一电容C1开始放电，直至放电至D点后又开始充电，但由于此时t4-t3时间较短，导致第一电容C1并未完全放电完毕，进而D点之后开始充电时，第一电容C1电量并非为零，从而电压补偿计时的起点并不为零，后续切换至应急电源3可能会提前。

因此为了保证每次在补偿同样的时长后再切换至应急电源3，参照图5，图5为本发明实施例提出的机载应急电源系统第二实施例的电路原理图，如图5所示，在本实施例中，所述调节模块12还与所述供电模块15连接；所述调节模块12，还用于采集所述当前供电电压，并确定当前剩余容量百分比。

需要说明的是，上述当前剩余容量百分比为第一电容C1的剩余容量占第一电容C1的整个容量的百分比，当然若被充电的元器件为其它元器件，则为对应元器件的剩余容量占整个容量的百分比，本实施例采用第一电容C1进行说明。

为了确定当前剩余容量百分比，所述调节模块12，还用于获取各次所述当前电压差值不满足所述预设补偿条件时的当前充电时长，以及各次所述当前电压差值满足所述预设补偿条件时的当前放电时长；所述调节模块12，还用于根据所述当前充电时长和当前放电时长确定实际充电时长，并根据所述实际充电时长确定当前剩余容量百分比。

上述调节模块12可获取从上一次第一电容C1的电量全部放电完成时至当前的充电时长以及放电时长，作为上述当前充电时长以及当前放电时长，其中可通过采集此次第一电容C1的放电时长（即停止输出计时信号的时长）是否超过预设放电时长阈值判断是否全部放电完成。

继续结合图4，假设当前处于H点，CD点对应的t4-t3均超过了预设放电时长阈值，则可说明此时D点对应的第一电容C1已全部放电完成，则可说明D点为上一次第一电容C1的电量全部放电完成时对应的点，进而上述当前充电时长则为（t5-t4）+（t7-t6），上述当前放电时长则为（t6-t5）+（t8-t7），实际充电时长则为（（t5-t4）+（t7-t6））-（（t6-t5）+（t8-t7））。

若假设第一电容C1充满时所需的预设时长阈值为Ms，全部放电完成所需的时长为Ns，则说明单位充电百分比为1s可充1/M*100%，单位放电百分比为1s可放电1/N*100%，进而根据实际充电时长、单位充电百分比以及单位放电百分比可确定当前剩余容量百分比为（（t5-t4）+（t7-t6））*（1/M*100%）-（（t6-t5）+（t8-t7））*（1/N*100%）。

所述调节模块12，还用于根据所述当前剩余容量百分比和所述预设时长阈值生成降压信号，并将所述降压信号传输至所述供电模块15；所述供电模块15，用于在接收到所述降压信号时对所述当前供电电压进行调节，并通过调节后的当前供电电压对所述计时模块14进行充电。

当确定好第一电容C1的当前剩余容量百分比之后，可生成降压信号对第一电容C1充电的当前供电电压进行调节，以使调节后的当前供电电压为第一电容C1充电完成时所需的时长为预设时长阈值。示例性地，若预设时长阈值为5s，则第一电容C1充满需5s，当前供电电压为Xv，而当F点时第一电容C1的当前剩余容量百分比为20%，则为了让剩余的20%在充满时所需的时长依旧为5s，当前供电电压则需降低至1/5Xv，并在F点至G点之间通过1/5Xv为第一电容C1进行充电，才可继续判断当前补偿时长是否超过预设时长阈值。

在具体实现中，本实施例可根据第一电容C1的当前剩余容量百分比实时对当前供电电压进行降压，进而依旧可通过预设时长阈值进行判断，提升了后续切换至应急电源3时长的稳定性。

进一步地，考虑到由于补偿电源的补偿能力有限，若当前电压过于低，但当前补偿时长并未达到预设时长阈值时，补偿电源提供的补偿电压可能不足以用电负载进行工作，因此需立即切换至应急电源3进行供电，进而在本实施例中，所述调节模块12还与所述切换电路2连接；所述调节模块12，还用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值高于相对电压差值时，将生成的调节信号传输至所述补偿模块13；所述调节模块12，还用于在所述当前电压差值高于绝对电压差值时，将生成的切换信号传输至所述切换电路2。

可理解的是，上述相对电压差值可以是无需进行电压补偿依旧可使用电负载进行正常工作的电压差值，上述绝对电压差值可以是用电负载无法正常工作对应的电压差值。

示例性地，若阈值电压为5v，而当当前电压为4.95v，在不进行电压补偿的情况下，用电负载依旧可进行工作，进而上述相对电压差值可以为0.05v，即当当前电压差值高于0.05v时，才开始生成调节信号至补偿模块13进行补偿；

示例性地，若当前电压为3v，而补偿电源需提供2v的补偿电压才能保证用电负载正常工作，显然此时的补偿电压较高，进而需立即切换至应急电源3进行供电，即上述绝对电压差值可以为2v，即当当前电压差值高于2v时，调节模块12也可立即生成切换信号至切换电路2，以使切换电路2立即通过应急电源3进行供电。

在具体实现中，可通过判断当前电压差值是否高于相对相对电压差值以及绝对电压差值来判断是否需立即进行切换，进一步提升稳定性。

为实现上述目的，本发明还提出一种机载应急电源，所述机载应急电源包括如上述的机载应急电源系统，该机载应急电源系统的具体结构参照上述实施例，由于本机载应急电源采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

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。

Claims (8)

1.一种机载应急电源系统，其特征在于，所述机载应急电源系统包括：电压补偿电路、切换电路以及应急电源；

其中，所述切换电路分别与主电源、用电负载、应急电源以及所述电压补偿电路连接，所述电压补偿电路还与所述主电源连接；

所述电压补偿电路，用于采集所述主电源传输至所述用电负载的当前电压，并在所述当前电压满足预设补偿条件时对所述当前电压进行电压补偿；

所述电压补偿电路，还用于记录所述电压补偿的当前补偿时长，并在所述当前补偿时长超过预设时长阈值时，将产生的切换信号至所述切换电路；

所述切换电路，用于在接收到所述切换信号时，断开所述主电源与所述用电负载之间的回路，并导通所述应急电源与所述用电负载之间的回路进行供电；

所述电压补偿电路包括：差值确定模块、调节模块以及补偿模块；

其中，所述差值确定模块分别与所述主电源和所述调节模块连接，所述补偿模块分别与所述调节模块和所述切换电路连接；

所述差值确定模块，用于采集所述主电源传输至所述用电负载的当前电压，根据所述当前电压和预设电压阈值生成电压差值信号，并将所述电压差值信号传输至所述调节模块；

所述调节模块，用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值满足预设补偿条件时，将生成的调节信号传输至所述补偿模块；

所述补偿模块，用于根据所述调节信号生成对应的补偿电压，并通过所述补偿电压对所述当前电压进行电压补偿；

所述电压补偿电路还包括：计时模块以及供电模块；

其中，所述计时模块分别与所述调节模块、所述供电模块和所述切换电路连接；

所述调节模块，还用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值满足所述预设补偿条件时，将产生的计时信号传输至所述计时模块；

所述计时模块，用于在接收到所述计时信号时，通过所述供电模块提供的当前供电电压进行充电，并根据充电结果确定所述电压补偿的当前补偿时长；

所述计时模块，还用于在所述当前补偿时长超过预设时长阈值时，将产生的切换信号传输至所述切换电路。

2.如权利要求1所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述差值确定模块包括：第一至第四电阻以及比较器；

其中，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端分别与所述比较器的反相输入端以及第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述主电源连接，所述比较器的正相输入端分别与第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端与电源连接，所述比较器的输出端分别与所述第四电阻的第二端和所述调节模块连接。

3.如权利要求2所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述补偿模块包括：第一MOS管以及补偿电源；

其中，所述第一MOS管的栅极与所述调节模块连接，所述第一MOS管的漏极与所述补偿电源连接，所述第一MOS管的源极分别与所述调节模块和所述主电源连接。

4.如权利要求3所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述计时模块包括：第五至第七电阻、第二至第三MOS管以及第一电容；

其中，第二MOS管的栅极与所述调节模块连接，所述第二MOS管的栅极与第五电阻的第二端连接，所述第五电阻的第一端分别与所述供电模块和第六电阻的第一端连接，所述第二MOS管的源极与所述第三MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极分别与所述第六电阻的第二端、所述第一电容的第一端以及所述切换电路连接，所述第三MOS管的源极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述第一电容的第二端连接，所述第七电阻的第二端还接地。

5.如权利要求1至4中任一项所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述调节模块还与所述供电模块连接；

所述调节模块，还用于采集所述当前供电电压，并确定当前剩余容量百分比；

所述调节模块，还用于根据所述当前剩余容量百分比和所述预设时长阈值生成降压信号，并将所述降压信号传输至所述供电模块；

所述供电模块，用于在接收到所述降压信号时对所述当前供电电压进行调节，并通过调节后的当前供电电压对所述计时模块进行充电。

6.如权利要求5所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述调节模块，还用于获取各次所述当前电压差值不满足所述预设补偿条件时的当前充电时长，以及各次所述当前电压差值满足所述预设补偿条件时的当前放电时长；

所述调节模块，还用于根据所述当前充电时长和当前放电时长确定实际充电时长，并根据所述实际充电时长确定当前剩余容量百分比。

7.如权利要求6所述的机载应急电源系统，其特征在于，所述调节模块还与所述切换电路连接；

所述调节模块，还用于在所述电压差值信号对应的当前电压差值高于相对电压差值时，将生成的调节信号传输至所述补偿模块；

所述调节模块，还用于在所述当前电压差值高于绝对电压差值时，将生成的切换信号传输至所述切换电路。

8.一种机载应急电源，其特征在于，所述机载应急电源包括如权利要求1至7中任一项所述的机载应急电源系统。