一种分级供电系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种分级供电系统及方法，其中系统包括：电池组的正输出端连接所述电容组的负端；电容组的正端连接所述第一开关管的第一端，第一开关管的第二端连接负载的第一端；所述电池组的正输出端连接所述第二开关管的第一端，第二开关管的第二端连接所述负载的第一端；电容组有电量时，第一开关管导通，所述第二开关管断开；电容组没有电量时，第一开关管断开，第二开关管导通；负载的第二端连接所述电池组的负输出端。电容组有电量时，电容组一直在放电，电容组与电池组一起来为负载供电。电容组的电量释放完以后，由电池组单独来为负载供电。电容和电池共同为负载供电，提高了电容组的利用率，每次放电实现完全放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设备供电
，特别涉及。
技术介绍
目前，在混合动力电动汽车中，采用超级电容和蓄电池混合供电。参见图1，该图为现有技术中混合动力电动汽车的供电系统示意图。该供电系统包括蓄电池Bat、超级电容C和DC-DC变换器100 ；其中蓄电池Bat的正输出端通过依次串联的DC-DC变换器100、开关S和超级电容C连接蓄电池Bat的负输出端；电机M并联在所述超级电容C的两端。驾驶员预先选定续驶里程和蓄电池荷电状态的初始值，自适应确定出DC-DC变换器100和超级电容C的工作电压以及电流的变化曲线。电动汽车短距离行驶时，此时开关S断开，由超级电容C单独供电。电动汽车行驶距离较长时，由蓄电池Bat和超级电容C共同供电，并优先使用超级电容C来供电。但是，图1所示的混合供电系统存在以下问题:当蓄电池Bat和超级电容C共同供电时，超级电容的放电截止电压为DC-DC变换器100的输出电压，这样超级电容C上低于DC/DC变换器100输出电压的能量将无法释放，造成很大的浪费。
技术实现思路
本专利技术实施例提供，超级电容上的电量能够完全释放，利用率很高。本专利技术实施例提供一种分级供电系统，包括:包括:电池组、电容组、第一开关管、第二开关管；所述电池组的正输出端连接所述电容组的负端；所述电容组的正端连接所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接负载的第一端；所述电池组的正输出端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述负载的第一端；所述电容组有电量时，所述第一开关管导通，所述第二开关管断开；所述电容组没有电量时，所述第一开关管断开，所述第二开关管导通；所述负载的第二端连接所述电池组的负输出端。本专利技术实施例提供一种分级供电方法，包括:检测电容组的电量；当电容组有电量时，控制第一开关管导通，第二开关管断开；当电容组没有电量时，控制第一开关管断开，第二开关管导通。以上技术方案，当电容组有电量时，电容组一直在放电，电容组与电池组一起来为负载供电。当电容组的电量释放完以后，由电池组单独来为负载供电。这样既实现了电容和电池共同为负载供电，又提高了电容组的利用率，每次放电可以实现真正的完全放电。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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是现有技术中混合动力电动汽车的供电系统示意图；图2是本专利技术提供的分级供电系统实施例一示意图；图3是本专利技术提供的分级供电系统实施例二示意图；图4是图3对应的等效电路图；图5是图3另一个实施例对应的等效电路图；图6是本专利技术提供的分级供电系统实施例三示意图；图7是本专利技术提供的下电流程时功耗示意图；图8是本专利技术提供的分级供电系统实施例五示意图；图9是本专利技术提供的方法实施例一流程图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。首先对本专利技术实施例实现一种分级供电系统进行说明，包括:电池组、电容组、第一开关管、第二开关管；所述电池组的正输出端连接所述电容组的负端；所述电容组的正端连接所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接负载的第一端；所述电池组的正输出端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述负载的第一端；所述电容组有电量时，所述第一开关管导通，所述第二开关管断开；所述电容组没有电量时，所述第一开关管断开，所述第二开关管导通；所述负载的第二端连接所述电池组的负输出端。实施例一:参见图2，该图为本专利技术提供的分级供电系统实施例一示意图。本实施例提供的分级供电系统，包括:电池组Bat、电容组C、第一开关管S1、第二开关管S2 ；所述电池组Bat的正输出端连接所述电容组C的负端；所述电容组C的正端连接所述第一开关管SI的第一端，所述第一开关管SI的第二端连接负载R的第一端；所述电池组Bat的正输出端连接所述第二开关管S2的第一端，所述第二开关管S2的第二端连接所述负载R的第一端；所述电容组C有电量时，所述第一开关管SI导通，第二开关管S2断开；所述电容组C没有电量时，所述第一开关管SI断开，所述第二开关管S2导通；所述负载R的第二端连接所述电池组Bat的负输出端。如图所示，电池组和电容组串联为负载进行供电。其中，为了描述方便，设电池组的输出电压为V2，电池组和电容组一起的输出电压为Vl ;如图2所示。当电容组有电量时，Vl大于V2，S1闭合，S2断开，此时，负载R由电容组和电池组共同供电。当电容组没有电量时，即电容组的电量放电完毕后，Vl等于V2 ；S1断开，S2闭合，此时，负载R由电池组供电。需要说明的是，检测电容组是否还有电量的方式有很多种，这属于本领域技术人员的公知常识，因此，本实施例中不再赘述。通过以上供电分析，可以看出，当电容组有电量时，电容组一直在放电，电容组与电池组一起来为负载供电。当电容组的电量释放完以后，由电池组单独来为负载供电。这样既实现了电容和电池共同为负载供电，又提高了电容组的利用率，每次放电可以实现真正的完全放电。需要说明的是，本专利技术实施例提供的分级供电系统中，第一开关管和第二开关管既可以为可控开关管例如MOS管，也可以为不可控开关管，例如二极管。下面分别结合附图来介绍第一开关管和第二开关管分别为不可控开关管和可控开关管时的实现方式。需要说明的是，以下实施例中还可以包括DC-DC变换器，DC-DC变换器的作用是使电容组或电池组输出的电压电流更稳定地给负载供电。可以理解的是，所述DC-DC变换器为Buck变换器、Boost变换器或Buck-Boost变换器。由于DC-DC变换器在本领域中已经发展比较成熟，在此不再对其具体结构进行限定。实施例二:本实施例中，以第一开关管和第二开关管均是不可控的二极管为例进行介绍。参见图3，该图为本专利技术提供的分级供电系统实施例二示意图。如图所示，电池组和电容组串联为负载进行供电。本实施例中还包括DC-DC变换器 100。其中，为了描述方便，设电池组的输出电压为V2，电池组和电容组一起的输出电压为Vl ;如图所示。当电容组有电量时,Vl大于V2,因此,第一二极管Dl的正极电压高于负极电压，因此Dl导通；而第二二极管D2的正极电压低于负极电压，因此，D2截止。此时，负载由电容组C和电池组Bat共同供电，等效供电电路图如图4所示。下面结合图5介绍当电容组没有电量时的等效供电电路。当电容组没有电量时，即电容组的电量放电完毕后，Vl等于V2;此时，由于Dl不导通，因此，D2的正极电压高于D2的负极电压，D2导通，由电池组单独为负载供电。等效供电电路图如图5所示。本实施例中第一开关管和第二开关管以二极管为例，优点是二极管不用专门的控制，因为二极管自身的特性便是单向导通，即当正极的电压高于负极电压时，便会自动导通。但是二极管由于自身压降比较大，当大电流场景本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级供电系统，其特征在于，包括：电池组、电容组、第一开关管、第二开关管；所述电池组的正输出端连接所述电容组的负端；所述电容组的正端连接所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接负载的第一端；所述电池组的正输出端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述负载的第一端；所述电容组有电量时，所述第一开关管导通，所述第二开关管断开；所述电容组没有电量时，所述第一开关管断开，所述第二开关管导通；所述负载的第二端连接所述电池组的负输出端。

【技术特征摘要】
1.一种分级供电系统，其特征在于，包括:电池组、电容组、第一开关管、第二开关管； 所述电池组的正输出端连接所述电容组的负端； 所述电容组的正端连接所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端连接负载的第一端； 所述电池组的正输出端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述负载的第一端； 所述电容组有电量时，所述第一开关管导通，所述第二开关管断开；所述电容组没有电量时，所述第一开关管断开，所述第二开关管导通； 所述负载的第二端连接所述电池组的负输出端。2.根据权利要求1所述的分级供电系统，其特征在于，还包括DC-DC变换器； 所述第一开关管的第二端通过所述DC-DC变换器连接所述负载的第一端； 所述第二开关管的第二端通过所述DC-DC变换器连接所述负载的第一端。3.根据权利要求1或2所述的分级供电系统，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管均为二极管，分别为第一二极管和第二二极管； 所述第一开关管的第一端为所述第一二极管的正极，所述第一开关管的第二端为所述第一二极管的负极； 所述第二开关管的第一端为所述第二二极管的正极，所述第二二极管的第二端为所述第二二极管的负极。4.根据权利要求1或2所述的分级供电系统，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管均为NMOS管，分别为第一 NMOS管和第二 NMOS管； 还包括控制器、第三NMOS管、第一电阻、第二电阻和第四NMOS管； 所述电容组的正端通过第一 NMOS管连接负载；第一 NMOS管的栅极通过第一电阻连接VDD ;第一 NMOS管的栅极连接第三NMOS管的漏极，第三NMOS管的源极接地，第三NMOS管的栅极连接所述控制器的第一输出端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，张乐，程维，
申请(专利权)人：深圳市华为技术软件有限公司，
类型：发明
国别省市：