[發明專利]一種太陽能超級電容電源自動控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202010354564.0
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111600371A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 畢詩捷;菅生利;范士彪
• 申請（專利權）人: 畢詩捷
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J7/34;H02J7/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種太陽能超級電容電源自動控制方法，其特征在于，具體包括：

獲取當前電源裝置狀態；

獲取儲能元件的電容電壓；

如果電源裝置狀態為純充電態，當電容電壓超過初始放電電壓時，則電源裝置轉入供電態，電源裝置開始放電，輸出端輸出電壓；當電容電壓未超過初始放電電壓時，則維持純充電態，輸出端電壓為零，電源裝置持續充電。

如果電源裝置狀態已經轉入供電態，電容電壓未低于終止放電電壓，則電源裝置處于供電態；若電容電壓低于終止放電電壓，電源裝置轉入充電態，輸出端電壓降為零；

太陽能超級電容電源自動控制方法中，初始放電電壓高于終止放電電壓，實現有遲滯效應充放電。

2.一種太陽能電源裝置，其特征在于，所述太陽能電源裝置包括太陽能板、超級電容和充放電管理模塊；

所述太陽能板用于產生給電容充電電壓的電流；

所述超級電容用于存儲電量，當電源裝置純充電態時，所述超級電容存貯太陽能板產生的電量，超級電容與輸出端不連通，當電源裝置供電態時，所述超級電容聯通輸出端，提供放電原始電壓，同時可以并行充電；

所述充放電管理模塊連接太陽能板和超級電容，所述充放電管理模塊實現電容充電監管功能、狀態監控功能和放電管理功能，用于管理兩個狀態，即純充電態，供電態；兩個電量閾值，即初始放電電壓和終止放電電壓。

3.根據權利要求2所述的太陽能電源裝置，其特征在于，充放管理模塊通過從低閾值到高閾值電壓檢測，打開供電通路前后第一電子開關和第二電子開關；在高閾值第一電子開關打開后鎖定電子連鎖，保證供電通路上在第一電子開關開啟狀態下，即使輸入端電壓下降到低于開啟第二開關的高閾值但仍高于開啟第一開關的低閾值時，維持第一電子開關和第二電子開關常開，直到輸入端電壓低于低閾值時，第一電子開關和第二電子開關同時關閉，供電通路斷開；實現超級電容電壓下降過程中，超級電容電壓低于高閾值時第一電子開關不閉，直到超級電容電壓低于低電量閾值統一關閉第一電子開關和第二電子開關，實現分階段開關和鎖定，以實現遲滯效應充放電。

4.根據權利要求2所述的太陽能電源裝置，其特征在于，超級電容可以替換為可充電電池。

5.根據權利要求2所述的太陽能電源裝置，其特征在于，太陽能板可替換為環境電源，其中，環境電源可以為風能電源、溫度電源、震動電源、運動電源、壓力電源、電磁波電源、水流電源或人體電源。

6.根據權利要求2所述的太陽能電源裝置，其特征在于，還包括控制邏輯電路，控制邏輯電路控制超級電容充電至最大電壓，防止超級電容過充。

7.根據權利要求2所述的太陽能電源裝置，其特征在于，輸出端的輸出電壓可以隨超級電容剩余電量下降而下降，也可以用穩壓輸出。

8.根據權利要求6所述的太陽能電源裝置，其特征在于，還包括集成端，邏輯控制電路和輸出端直接集成到被供電設備前端形成集成端，集成端外部與太陽能板和超級電容連接，實現物理上太陽能電源裝置和控制模塊分開，實際邏輯供電模塊不變的方案。

9.根據權利要求2所述的太陽能電源裝置，其特征在于，還包括電池，當超級電容電量低于終止放電低電壓(量)時，超級電容不再放電，輸出端轉換為電池(或其他電源)供電，超級電容轉入純充電態，被供電設備還可以工作，保證電源裝置在有陽光時優先使用太陽能充電的超級電容，只有在長時間超級電容沒有充電的情況下啟動電池，保證設備可以工作。而超級電容電量再次升高到初始放電閾值以上時，關斷電池放電，啟動超級電容放電，進入超級電容工作態。這樣可以保證對太陽能電源裝置的最大利用，還可以避免極端情況下，設備停止工作。