專利名稱：供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電子設(shè)備的供電系統(tǒng)通常需要通過功能性電路，如充放電控制電路，電壓轉(zhuǎn) 換電路等，對電子設(shè)備內(nèi)部的負載進行供電。在進行供電的過程中，如果所述供電系統(tǒng)的輸 出電壓偏離負載的額定電壓，則所述電壓轉(zhuǎn)換電路需要對供電系統(tǒng)的輸出電壓進行升降轉(zhuǎn) 換，使其與負載的額定電壓趨于相等。在電壓升降轉(zhuǎn)換的過程中往往會造成能量的損耗，且所轉(zhuǎn)換的電壓差別越大所損 耗的能量也越大。因此，在進行供電前，一般會先對供電系統(tǒng)進行設(shè)定，令所述供電系統(tǒng)的 輸出電壓與被供電負載的額定電壓盡可能相等以減少電壓升降轉(zhuǎn)換所造成的能量損耗。然 而，在供電過程中，隨著供電系統(tǒng)內(nèi)部能量的消耗，所述供電系統(tǒng)的輸出電壓會發(fā)生變化， 從而導(dǎo)致供電系統(tǒng)的輸出電壓與所述負載的額定電壓之間的差別增大，進而會在電壓轉(zhuǎn)換 電路進行電壓轉(zhuǎn)換的過程中造成更多的能量損耗。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種在供電過程中減少能量損耗的供電系統(tǒng)。一種供電系統(tǒng)，其包括儲能模塊、電壓轉(zhuǎn)換電路及控制器。所述儲能模塊通過所述 電壓轉(zhuǎn)換電路對負載供電。所述電壓轉(zhuǎn)換電路將儲能模塊輸出給負載的電壓穩(wěn)定為負載的 額定電壓。所述控制器包括設(shè)定模塊，其用于在供電前將所述儲能模塊的輸出電壓設(shè)定為負載的額定電壓。檢測模塊，其用于在供電過程中檢測所述儲能模塊的輸出電壓，并計算出所述儲 能模塊的輸出電壓與負載額定電壓之間的差值。調(diào)整模塊，其用于根據(jù)所述儲能模塊的輸出電壓與負載額定電壓之間的差值調(diào)整 所述儲能模塊的輸出電壓，以使得所述儲能模塊的輸出電壓與負載的額定電壓趨于相等。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的供電系統(tǒng)通過控制器檢測儲能模塊的輸出電 壓，并計算所述儲能模塊的輸出電壓與負載的額定電壓之間的差值，以調(diào)整所述儲能模塊 的輸出電壓使其與負載的額定電壓趨于相等，從而減少在供電過程中因電壓升降轉(zhuǎn)換而造 成的能量消耗。


圖1是本發(fā)明實施方式提供的供電系統(tǒng)的功能模塊圖。圖2是圖1中的供電系統(tǒng)的儲能模塊的連接線路圖。
具體實施例方式請參閱圖1所示，本發(fā)明實施方式所提供的供電系統(tǒng)2包括儲能模塊20、電壓轉(zhuǎn)換電路22及控制器24。所述儲能模塊20通過所述電壓轉(zhuǎn)換電路22對負載3進行供電。 所述控制器24分別與所述儲能模塊20和負載3連接，用于調(diào)整所述儲能模塊20的輸出電 壓，使其與所述負載3的額定電壓相等以確保所述負載3能夠正常工作。請參閱圖2，所述儲能模塊20包括多個儲能單元200、正極輸出總線202、負極輸出 總線204及多個連接開關(guān)206。每一個儲能單元200分別包括正極200a和負極200b。所 述正極輸出總線202包括正極輸出端202a及對應(yīng)每一個儲能單元200的正極200a所設(shè)置 的正極接入端202b。所述負極輸出總線204包括負極輸出端204a及對應(yīng)每一個儲能單元 200的負極200b所設(shè)置的負極接入端204b。每兩個儲能單元200之間以及每一個儲能單 元200與正極接入端202b和負極接入端204b之間均設(shè)置有所述連接開關(guān)206。所述正極輸出端202a和負極輸出端204a共同作為所述儲能模塊20的輸出端對 外供電。當所述儲能單元200的正極200a與對應(yīng)的正極接入端202b相連接，而負極200b 與對應(yīng)的 負極接入端204b相連接時，所述儲能模塊20中的儲能單元200相互并聯(lián)。當所述 儲能單元200的正極200a與其中一個相鄰的儲能單元200'的負極200' b相連接，而該 儲能單元200的負極200b與另一個相鄰的儲能單元200〃的正極200〃 a相連接時，所述 儲能單元200與儲能模塊20的其他儲能單元200相互串聯(lián)。因為，并聯(lián)多個儲能單元200 可增加所述儲能模塊20的輸出電流，而串聯(lián)多個儲能單元200可增加所述儲能模塊20的 輸出電壓。所以，通過接通或斷開所述連接開關(guān)206可改變用于供電的儲能單元200的個 數(shù)以及它們之間的串、并聯(lián)方式，進而調(diào)整所述儲能模塊20的輸出功率、輸出電壓和輸出 電流。所述控制器24包括設(shè)定模塊240、檢測模塊242及調(diào)整模塊244。所述設(shè)定模塊 240用于在供電前根據(jù)負載3的額定電壓調(diào)整所述儲能單元200的連接關(guān)系，使得所述儲能 模塊20的輸出電壓與負載3的額定電壓趨于相等，從而減少在供電過程中因電壓升降轉(zhuǎn)換 所造成的能量損耗。所述檢測模塊242用于檢測在供電過程中所述儲能模塊20的輸出電壓，并計算所 述儲能模塊20的輸出電壓與負載3的額定電壓之間的差值。所述調(diào)整模塊244用于根據(jù)所述儲能模塊20的輸出電壓和負載3的額定電壓之 間的差值來調(diào)整所述儲能模塊20的輸出電壓，使得所述儲能模塊20的輸出電壓與負載3 的額定電壓趨于相等。在所述調(diào)整模塊244對儲能模塊20的輸出電壓進行調(diào)整的過程中往往會導(dǎo)致儲 能模塊20的輸出電壓與負載3的額定電壓存在偏差，此時所述電壓轉(zhuǎn)換電路22將所述儲 能模塊20的輸出電壓穩(wěn)定為負載的額定電壓。所述電壓轉(zhuǎn)換電路22包括對比器220及變壓器222。所述對比器220將所述儲 能模塊20的輸出電壓與所述負載3的額定電壓進行對比。當所述儲能模塊20的輸出電壓 與所述負載3的額定電壓之間的差值在誤差允許范圍內(nèi)時，所述對比器220利用儲能模塊 20的輸出電壓直接對負載3供電。當所述儲能模塊20的輸出電壓與所述負載3的額定電 壓之間的差值超過誤差允許范圍時，所述對比器220將儲能模塊20的輸出電壓傳送至變壓 器222進行電壓升降轉(zhuǎn)換，使得轉(zhuǎn)換后的輸出電壓與負載3的額定電壓之間的差值在誤差 允許范圍內(nèi)。在進行供電的過程中，隨著提供電能的儲能單元200的能量損耗，所述儲能模塊20的輸出電壓會產(chǎn)生變化而偏離所設(shè)定的負載3的額定電壓值。此時，如果所述檢測模塊 242檢測到所述儲能模塊20的輸出電壓大于所述負載3的額定電壓，所述調(diào)整模塊244增 加相互并聯(lián)的儲能單元200的個數(shù)，而減少相互串聯(lián)的儲能單元200的個數(shù)。因儲能單元 200的串聯(lián)排列能增加輸出電壓，而儲能單元200的并聯(lián)排列僅保持輸出電壓不變。所以， 減少串聯(lián)的儲能單元200的個數(shù)而增加并聯(lián)的儲能單元200的個數(shù)可以減少儲能模塊20 的輸出電壓，從而使得儲能模塊20的輸出電壓趨向于與所述負載3的額定電壓相等。同理可知，如果所述檢測模塊242檢測到所述儲能模塊20的輸出電壓小于所述負 載3的額定電壓，所述調(diào)整模塊244減少相互并聯(lián)的儲能單元200的個數(shù)，而增加相互串聯(lián) 的儲能單元200的個數(shù)。如果所述檢測模塊242檢測到所述儲能模塊20的輸出電壓等于 所述負載3的額定電壓，所述調(diào)整模塊244保持所述儲能單元200之間的連接關(guān)系不變?？梢岳斫獾氖?，所述單個儲能單元200的電壓值等于該供電系統(tǒng)2所能夠調(diào)整的 最小電壓間隔。所述儲能模塊20所能提供的最大輸出電壓大于所述負載3的額定電壓。因為通過改變儲能單元200的串并聯(lián)關(guān)系所消耗的能量遠小于通過變壓器222進 行電壓升降轉(zhuǎn)換所消耗的能量。所以，采用調(diào)整模塊244調(diào)整儲能模塊20的輸出電壓比變 壓器222對儲能模塊20的輸出電壓進行電壓升降轉(zhuǎn)換具有更高的能量利用率。本發(fā)明所提供的供電系統(tǒng)通過控制器檢測儲能模塊的輸出電壓，并計算儲能模塊 輸出電壓與負載的額定電壓之間的差值，以調(diào)整所述儲能模塊的輸出電壓使其與負載的額 定電壓趨于相等，從而減少在供電過程中因電壓升降轉(zhuǎn)換而造成的能量消耗。最后應(yīng)說明的是，以上實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明 的技術(shù)方案進行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種供電系統(tǒng)，其包括儲能模塊及電壓轉(zhuǎn)換電路，所述儲能模塊通過所述電壓轉(zhuǎn)換電路對負載供電，所述電壓轉(zhuǎn)換電路用于將儲能模塊輸出給負載的電壓穩(wěn)定為負載的額定電壓，其特征在于，所述供電系統(tǒng)還包括一控制器，所述控制器包括設(shè)定模塊，其用于在供電前將所述儲能模塊的輸出電壓設(shè)定為負載的額定電壓；檢測模塊，其用于在供電過程中檢測所述儲能模塊的輸出電壓，并計算所述儲能模塊的輸出電壓與負載額定電壓之間的差值；調(diào)整模塊，其用于根據(jù)所述儲能模塊的輸出電壓與負載額定電壓之間的差值調(diào)整所述儲能模塊的輸出電壓，以使得所述儲能模塊的輸出電壓與負載的額定電壓趨于相等。
2.如權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能模塊包括多個儲能單元、正極 輸出總線、負極輸出總線及多個連接開關(guān)，所述每一個儲能單元分別包括正極和負極，所述 正極輸出總線包括正極輸出端及對應(yīng)每一個儲能單元的正極所設(shè)置的正極接入端。所述負 極輸出總線包括負極輸出端及對應(yīng)每一個儲能單元的負極所設(shè)置的負極接入端，每兩個儲 能單元之間以及每一個儲能單元與正極接入端和負極接入端之間均設(shè)置有所述連接開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，當所述檢測模塊檢測到所述儲能模塊 的輸出電壓大于所述負載電壓時，所述調(diào)整模塊增加相互并聯(lián)的儲能單元的個數(shù)，而減少 相互串聯(lián)的儲能單元的個數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，當所述檢測模塊檢測到所述儲能模塊 的輸出電壓小于所述負載電壓時，所述調(diào)整模塊增加相互串聯(lián)的儲能單元的個數(shù)，而減少 相互并聯(lián)的儲能單元的個數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，當所述檢測模塊檢測到所述儲能模塊 的輸出電壓等于所述負載電壓時，所述調(diào)整模塊保持所述儲能單元之間的連接關(guān)系不變。
6.如權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述單個儲能單元的電壓值等于該供 電系統(tǒng)所能夠調(diào)整的最小電壓間隔。
7.如權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能模塊所能提供的最大輸出電 壓大于所述負載的額定電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括對比器，所述對 比器將所述儲能模塊的輸出電壓與所述負載的額定電壓進行對比，當所述儲能模塊的輸出 電壓與負載的額定電壓之間的差值在誤差允許范圍內(nèi)時，所述對比器利用儲能模塊的輸出 電壓直接對負載供電。
9.如權(quán)利要求8所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括變壓器，當所述 儲能模塊的輸出電壓與負載的額定電壓之間的差值超過誤差允許范圍內(nèi)時，所述對比器將 儲能模塊的輸出電壓傳送至變壓器進行電壓升降轉(zhuǎn)換，使得轉(zhuǎn)換后的輸出電壓與負載的額 定電壓值之間的差值在誤差允許的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種供電系統(tǒng)，其包括儲能模塊、電壓轉(zhuǎn)換電路及控制器。所述儲能模塊通過所述電壓轉(zhuǎn)換電路對負載供電。所述電壓轉(zhuǎn)換電路用于將儲能模塊輸出給負載的電壓穩(wěn)定為負載的額定電壓。所述控制器包括設(shè)定模塊、檢測模塊及調(diào)整模塊。所述設(shè)定模塊在供電前將所述儲能模塊的輸出電壓設(shè)定為負載的額定電壓。所述檢測模塊在供電過程中檢測儲能模塊的輸出電壓并計算其與負載額定電壓的差值。所述調(diào)整模塊根據(jù)儲能模塊的輸出電壓與負載額定電壓的差值調(diào)整所述儲能模塊的輸出電壓，以使得所述儲能模塊的輸出電壓與負載的額定電壓趨于相等從而減少在供電過程中因電壓升降轉(zhuǎn)換而造成的能量消耗。
文檔編號H02M3/00GK101873061SQ20091030173
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者賴志成 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司