[发明专利]基于超级电容的停电后持续供电电路及控制方法

说明书

本发明涉及基于超级电容的停电后持续供电电路及控制方法，包括主路电源、超电充电路、超电放电电路、主路与超电交汇电路及主电源电路；主路电源输出端分别接超电充电路的输入端及主路与超电交汇电路的输入端；超电充电路输出端接超电放电电路输入端；超电放电电路输出端与超电交汇电路的输入端电连接；超电交汇电路的输出端接主电源电路输入端；主电源电路输出端外输出负载电压；超电充电路与超电放电电路作为从电路；主路电源作为供电主路；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

技术领域

本发明涉及基于超级电容的停电后持续供电电路及控制方法，本发明技术，主要用于需求两种不同工作电压，且在停止供电后可以继续工作一段时间的场景。如停电上报功能。

背景技术

当物联网(IoT)或工业物联网(IIoT)网络使用与居民使用相同的市电电网供电时，它们会受到功率波动、欠压的影响，甚至完全失去电力达几十秒。无状态节点可以在上电时恢复运行；但是，必须长期保持状态的节点会在上电时重置，这可能导致网络故障、延迟或性能损失。

备用电池是一种避免重置的方式，但它们的寿命有限，而且在设备的生命周期内可能会变得更昂贵。替代方法是，可以使用超级电容器——额定值为1法拉(F)或更高的极化电解电容器。

超级电容器可用于在物联网和工业物联网节点的欠压和短期断电期间提供备用电源。与锂离子电池相比，超级电容器具有明显的优势，包括几乎不受限制的充放电循环、出色的高压性能，以及高效率和高可靠性。在由交流市电供电的物联网和工业物联网节点中正确使用超级电容器，可以降低维护和系统成本，同时提高整个网络的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种基于超级电容的停电后持续供电电路及控制方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于超级电容的停电后持续供电电路，包括主路电源、超电充电路、超电放电电路、主路与超电交汇电路及主电源电路；

主路电源输出端分别接超电充电路的输入端及主路与超电交汇电路的输入端；超电充电路输出端接超电放电电路输入端；

超电放电电路输出端与超电交汇电路的输入端电连接；

超电交汇电路的输出端接主电源电路输入端；主电源电路输出端外输出负载电压；

超电充电路与超电放电电路作为从电路；主路电源作为供电主路；

主路与超电交汇电路与主电源电路作为负载电源电路。

作为上述技术方案的进一步改进：

作为三个独立技术方案，

超电交汇电路和/或主路电源的输出端具有防倒灌二极管；

超电交汇电路的输出电压低于主路电源的输出电压；

超电交汇电路输出电压作为主电源电路输出端外的一输出负载电压。

该电路包括初始电压12V，降压DCDC，二极管①、②、③，超级电容，升压DCDC，电解电容，4V稳压器LDO，3.3V稳压器LDO，负载①、②；

初始电压12V经过降压DCDC后，输出并联两路，一路通过串联的二极管①、电解电容、5V升压DCDC、二极管②接5V输出节点，作为从电路；另一路通过二极管③接5V输出节点，作为供电主路；5V输出节点接三路，一路接电解电容，一路通过4V稳压器LDO接负载①，一路通过3.3V稳压器LDO接负载②；

设负载①所需工作电压为4V，负载②所需工作电压为3.3V；将初始电压12V通过降压DCDC转化为5V，一路通过二极管①向串联的超级电容供电；一路作为主要电源，经稳压器LDO分别转化为4V和3.3V，为负载供电；