一种供电装置和方法与流程

1.本技术涉及供电技术领域，具体涉及一种供电装置和方法。


背景技术：

2.交流电源(alternating current power supply)作为用电设备的供电装置，可以将电网的电能传递至用电设备，以驱动用电设备的运行。由于交流电源要直接对接电网，需要应对电网波动。通常，为了保障用电设备的正常运行，要求交流电源能够应对电网的短暂中断，例如20ms内的电压跌落(voltage dip)。
3.目前的交流电源采用大容量的电容，作为储能模块，以在电网发生短暂中断时，为用电设备供电。这样的交流电源体积大，并且成本高。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种供电装置及方法，可以实现长时间的掉电保持。
5.第一方面，提供了一种供电装置，包括：升压电路、第一储能电路、切换装置；其中，升压电路包括输入端和输出端，输入端连接电网，输出端连接负载，升压电路用于升高输入端的电压，并通过输出端向负载输出电压，以驱动负载运转；切换装置包括第一状态和第二状态；其中，当切换装置位于第一状态时，第一储能电路与输入端连接；当切换装置位于第二状态时，第一储能电路与输出端连接，且第一储能电路与负载连接。
6.在该供电装置中，切换装置可以使得第一储能电路的位置在升压电路的输入端和输出端之间切换。由此，当电网异常，不能有效为升压电路供电时，即发生掉电时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输入端，使得第一储能电路为升压电路供电，从而可以保障升压电路继续工作。
7.并且，升压电路可以利用将较低的输入电压转换为较高的电压，因此，第一储能电路的电压降低或者说变得较低时，仍然作为升压电路的电源，通过升压电路为负载提供电能，从而可以延长供电装置的掉电保持时长。
8.以及，当电网正常时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输出端，从而使得第一储能电路在升压电路输出的电压的作用下，存储电能。
9.另外，切换装置还可以将第一储能电路连接到负载，从而当升压电路异常时，第一储能电路可以直接为负载供电，驱动负载继续运转。
10.在一种可能的实施方式中，当电网向输入端输入的第一电压不大于第一阈值时，切换装置位于第一状态，第一储能电路向输入端输入电压。
11.在该实施方式中，当电网异常，不能有效为升压电路供电时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输入端，由此，第一储能电路可以向升压电路输入电压，保障升压电路继续工作。
12.在一种可能的实施方式中，当电网向输入端输入的第一电压大于第一阈值时，切换装置位于第二状态。
13.在该实施方式中，当电网正常时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输出端，由此，电网可以通过升压电路为第一储能电路提供电能，使得第一储能电路可以存储电能。
14.在一种可能的实施方式中，当升压电路通过输出端输出的电压大于或等于负载的工作电压时，第一储能电路存储电能。
15.在该实施方式中，第一储能电路可以存储电能，并且存储的电能的电压大于或等于负载的工作电压，从而便于当电网异常或升压电路异常时，驱动负载继续运转。
16.在一种可能的实施方式中，当升压电路通过输出端输出的电压小于负载的工作电压时，第一储能电路向负载输出电压，以驱动负载运转。
17.在该实施方式中，当升压电路异常时，第一储能电路可以驱动负载运转。
18.在一种可能的实施方式中，当切换装置位于第一状态时，且当升压电路的输出端的电压与电压的比值小于第二阈值时，切换装置切换至第二状态，第一储能电路向负载输出所述电压。
19.在一种可能的实施方式中，供电装置还包括：第二储能电路，第二储能电路与输出端连接，且第二储能电路与负载连接；其中，当升压电路通过输出端输出的电压大于或等于负载的工作电压时，第二储能电路存储电能；以及，当升压电路输出的电压小于负载的工作电压时，第二储能电路向负载输出电压。
20.在该实施方式中，第二储能电路可以在升压电路正常时，存储电能，并且在升压电路异常时，向负载输出电压，以驱动负载运转，从而可以在升压电路异常时，延长供电装置的掉电保持时长。
21.在一种可能的实施方式中，切换装置还包括：电压检测电路，用于检测电网向输入端输入的电压和/或升压电路通过输出端输出的电压；控制电路，用于根据电压检测电路的检测结果，控制切换装置在第一状态和第二状态之间切换。
22.在一种可能的实施方式中，切换装置包括与输出端耦接的第一触点、与输入端耦接的第二触点和第一储能电路耦接的第三触点，其中，第一状态由第二触点和第三触点连接组成，第二状态由第一触点和第三触点连接组成。
23.该实施方式提供了切换装置的一种实现方式，该实现方式结构简单，易于操作，使得切换装置成本较低，且可操作性强。
24.在一种可能的实施方式中，升压电路包括：电感、单向导通元件、开关元件；其中，电感的第一端位于输入端，第二端连接单向导通元件，单向导通元件位于输出端；开关元件的一端连接第二端，另一端连接输入端；其中，开关元件在导通状态和关断状态之间反复切换，使得第二端上的电压大于第一端上的电压。
25.在一种可能的实施方式中，第一阈值为0v。
26.在一种可能的实施方式中，第一储能电路包括至少一个电容。
27.在该实施方式中，第一储能电路可以由至少一个电容组成，实现形式简单，成本低。并且，升压电路可以利用将较低的输入电压转换为较高的电压，因此，该至少一个电容的电压降低或者说变得较低时，仍然作为升压电路的电源，通过升压电路为负载提供电能，从而可以延长供电装置的掉电保持时长。
28.第二方面，提供了一种供电方法，可应用于第一方面提供供电装置，该供电装置包
括电网、升压电路、第一储能电路、切换装置，以及负载，升压电路包括输入端和输出端，输入端与电网连接，输出端与负载连接，该方法包括：检测电网向升压电路的输入端输入的第一电压；当第一电压不大于第一阈值时，连接输入端和第一储能电路，使得第一储能电路向输入端输入电压；升压电路将电压转换为负载的工作电压，并向负载输出工作电压。
29.在一种可能的实施方式中，该方法还包括：当第一电压大于第一阈值时，连接输出端和第一储能电路，且连接第一储能电路和负载。
30.在一种可能的实施方式中，该方法还包括：当升压电路通过输出端输出的电压大于或等于工作电压时，第一储能电路存储电能。
31.在一种可能的实施方式中，该方法还包括：当升压电路通过输出端输出的电压小于负载的工作电压时，第一储能电路用于向负载输出电压。
32.在一种可能的实施方式中，当连接输入端和第一储能电路之后，该方法还包括：检测升压电路的输出端的电压；当升压电路210的输出电压小于工作电压v1时，连接输出端和第一储能电路，使得第一储能电路向负载输出电压。
33.在一种可能的实施方式中，供电装置还包括：与负载并联的第二储能电路；在连接输出端和第一储能电路之后，该方法还包括：当升压电路的输出端的电压大于或等于工作电压时，第二储能电路存储电能；以及，当升压电路输出的电压小于工作电压时，第二储能电路向负载输出电压。
34.可以理解，第二方面提供的方法可由第一方面提供的供电装置实施，因此，第二方面提供的方法的有益效果，可以参考上文对供电装置的有益效果的介绍，在此不再赘述。
35.第三方面，提供了一种供电方法，可应用于第一方面提供供电装置，该供电装置包括电网、升压电路、第一储能电路、切换装置，以及负载，升压电路包括输入端和输出端，输入端与电网连接，输出端与负载连接，该方法包括：当电网向升压电路的输入端输入的第一电压时，检测升压电路的输出端的电压；当升压电路的输出端的电压小于负载的功率电压时，连接输入端和第一储能电路，使得第一储能电路向输入端输入电压，电压大于第一阈值；升压电路将电压转换为负载的工作电压，并向负载输出工作电压。
36.在该方法中，在升压电路以电网为电源时，可以通过检测升压电路的输出端的电压，来判断电网是否异常，并在电网异常时，将第一储能电路连接到升压电路的输入端，使得升压电路以第一储能电路为电源，驱动负载运转。
37.在本技术提供的方案中，第一储能电路的位置可以在升压电路的输入端和输出端之间切换。由此，当电网异常，不能有效为升压电路供电时，第一储能电路连接到升压电路的输入端，使得第一储能电路为升压电路供电，从而可以保障升压电路继续工作，并实现长时间的掉电保持。
38.第四方面，提供了一种机柜，机柜中设有供电装置和服务器，其中，供电装置包括：升压电路、第一储能电路、切换装置；其中，升压电路包括输入端和输出端，输入端连接电源输出端连接服务器，升压电路用于升高输入端的电压，并通过输出端向服务器输出电压，以驱动服务器工作；切换装置包括第一状态和第二状态；其中，当切换装置位于第一状态时，第一储能电路与输入端连接；当切换装置位于第二状态时，第一储能电路与输出端连接，且第一储能电路与服务器连接。
39.在该供电装置中，切换装置可以使得第一储能电路的位置在升压电路的输入端和
输出端之间切换。由此，当电源异常，不能有效为升压电路供电时，即发生掉电时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输入端，使得第一储能电路为升压电路供电，从而可以保障升压电路继续工作。
40.并且，升压电路可以利用将较低的输入电压转换为较高的电压，因此，第一储能电路的电压降低或者说变得较低时，仍然作为升压电路的电源，通过升压电路为服务器提供电能，从而可以延长供电装置的掉电保持时长。
41.以及，当电源正常时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输出端，从而使得第一储能电路在升压电路输出的电压的作用下，存储电能。
42.另外，切换装置还可以将第一储能电路连接到服务器，从而当升压电路异常时，第一储能电路可以直接为服务器供电，驱动服务器继续运转。
43.在一种可能的实施方式中，当电源向输入端输入的第一电压不大于第一阈值时，切换装置位于第一状态，第一储能电路向输入端输入电压。
44.在该实施方式中，当电源异常，不能有效为升压电路供电时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输入端，由此，第一储能电路可以向升压电路输入电压，保障升压电路继续工作。
45.在一种可能的实施方式中，当电源向输入端输入的第一电压大于第一阈值时，切换装置位于第二状态。
46.在该实施方式中，当电源正常时，切换装置可以将第一储能电路连接到升压电路的输出端，由此，电源可以通过升压电路为第一储能电路提供电能，使得第一储能电路可以存储电能。
47.在一种可能的实施方式中，当升压电路通过输出端输出的电压大于或等于服务器的工作电压时，第一储能电路存储电能。
48.在该实施方式中，第一储能电路可以存储电能，并且存储的电能的电压大于或等于服务器的工作电压，从而便于当电源异常或升压电路异常时，驱动服务器继续运转。
49.在一种可能的实施方式中，当升压电路通过输出端输出的电压小于服务器的工作电压时，第一储能电路向服务器输出电压，以驱动服务器运转。
50.在该实施方式中，当升压电路异常时，第一储能电路可以驱动服务器运转。
51.在一种可能的实施方式中，当切换装置位于第一状态时，且当升压电路的输出端的电压与电压的比值小于第二阈值时，切换装置切换至第二状态，第一储能电路向服务器输出所述电压。
52.在一种可能的实施方式中，供电装置还包括：第二储能电路，第二储能电路与输出端连接，且第二储能电路与服务器连接；其中，当升压电路通过输出端输出的电压大于或等于服务器的工作电压时，第二储能电路存储电能；以及，当升压电路输出的电压小于服务器的工作电压时，第二储能电路向服务器输出电压。
53.在该实施方式中，第二储能电路可以在升压电路正常时，存储电能，并且在升压电路异常时，向服务器输出电压，以驱动服务器运转，从而可以在升压电路异常时，延长供电装置的掉电保持时长。
54.在一种可能的实施方式中，切换装置还包括：电压检测电路，用于检测电源向输入端输入的电压和/或升压电路通过输出端输出的电压；控制电路，用于根据电压检测电路的
检测结果，控制切换装置在第一状态和第二状态之间切换。
55.在一种可能的实施方式中，切换装置包括与输出端耦接的第一触点、与输入端耦接的第二触点和第一储能电路耦接的第三触点，其中，第一状态由第二触点和第三触点连接组成，第二状态由第一触点和第三触点连接组成。
56.该实施方式提供了切换装置的一种实现方式，该实现方式结构简单，易于操作，使得切换装置成本较低，且可操作性强。
57.在一种可能的实施方式中，升压电路包括：电感、单向导通元件、开关元件；其中，电感的第一端位于输入端，第二端连接单向导通元件，单向导通元件位于输出端；开关元件的一端连接第二端，另一端连接输入端；其中，开关元件在导通状态和关断状态之间反复切换，使得第二端上的电压大于第一端上的电压。
58.在一种可能的实施方式中，第一阈值为0v。
59.在一种可能的实施方式中，第一储能电路包括至少一个电容。
60.在该实施方式中，第一储能电路可以由至少一个电容组成，实现形式简单，成本低。并且，升压电路可以利用将较低的输入电压转换为较高的电压，因此，该至少一个电容的电压降低或者说变得较低时，仍然作为升压电路的电源，通过升压电路为服务器提供电能，从而可以延长供电装置的掉电保持时长。
附图说明
61.图1为一种交流电源的结构示意图；
62.图2为本技术实施例提供的一种供电装置的结构示意图；
63.图3为本技术实施例提供的一种供电装置的结构示意图；
64.图4为本技术实施例提供的一种电能流向示意图；
65.图5为本技术实施例提供的一种电能流向示意图；
66.图6为本技术实施例提供的一种电能流向示意图；
67.图7为本技术实施例提供的一种电能流向示意图；
68.图8为本技术实施例提供的一种供电方法的流程图；
69.图9为本技术实施例提供的一种供电方法的流程图；
70.图10为本技术实施例提供的一种供电方法的流程图。
具体实施方式
71.下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。显然，本说明书所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
72.在本说明书的描述中“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本说明书的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
73.其中，在本说明书的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例
如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本说明书实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
74.在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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合地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
75.图1为一种交流电源的结构示意图。如图1所示，该交流电源采用电容c11作为第一级功率变化电路或者说功率因数校正(power factor correction，pfc)电路，采用电容c12和变压器t1作为第二级功率变化电路。在该装置所连接的电网正常的情况下，第一级功率变化电路储能。在该装置所连接的电网发生短暂中断时，第一级功率变化电路为第二级功率变化电路提供电能，使得第二级功率变化电路可以为负载供电，实现掉电保持。其中，可以采用脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)或脉冲频率调制(pulse frequency modulation，pfm)，实现第二级功率变化电路的电压宽范围输入。其中，掉电保持是指在电网中断时，保持用电设备的正常工作。
76.由于变压器t1的变比固定，因此，无论采用pwm还是pfm，为了保证能向负载输出稳定的电压，第二级功率变化电路所需要的输入电压均有上下限制。以负载所需电压为12v为例，可以设定当第二级功率变化电路输入的电压(即电容c11输出的电压)小于例如350v时，第二级功率变化电路不能稳定输出12v电压。还可以设定第一级功率变化电路，即电容c11，稳态时的电压为例如400v。那么用于掉电保持的电能w1＝1/2＊c1＊(400v
2-350v2)，其中，c1为电容c11的电容容量。因此，为了使得掉电保持时长可以达到例如20ms，需要增加电容c11具有大的电容容量，这使得交流电源体积大，并且成本高。
77.图2为本技术实施例提供的供电装置200的结构示意图。如图2所示，供电装置200的输入侧可以电连接电网100，输出侧可以电连接负载300，从而将电网100的电压传递至负载300，驱动负载300运转或者说工作。在一些实施例中，负载300具体可以为变压器。变压器对应至少一个用电设备。负载300的运转或者工作，是指电压经变压器转换之后，再驱动对应的用电设备的工作或运转。在一些实施例中，负载300具体可以为用电设备300，例如服务器、直流电机等。在一些实施例中，电网100可以为市电。
78.如图2所示，供电装置200可以包括升压电路210、储能电路220、储能电路230和切换开关s1。其中，升压电路201的输入端与电网100连接，升压电路201的输出端与储能电路230的输入端以及负载300的输入端相连。在切换开关的作用下，储能电路220可以在升压电路201的输入端和输出端之间切换，具体将在下文进行介绍，在此不再赘述。
79.当电网100的电压大于阈值y1时，升压电路210可以将电网100的电压升高至工作电压v1，从而向负载300施加工作电压v1，驱动负载300运转。其中，阈值y1为预设值，且阈值y1≥0v。在一个例子中，阈值y1为0v。需要说明的是，阈值y1也可以被称为第一阈值。
80.其中，工作电压v1为负载300的工作电压，是指能够驱动负载300正常运转或正常工作的电压。其中，当负载300为用电设备时，负载300正常运转或正常工作是指负载300能够实现设定功能。当负载300为变压器时，负载300正常运转或正常工作是指经过变压器变换后的电压能够驱动用电设备实现设定功能。
81.继续参阅图2，升压电路210可以包括电感211、单向导通元件212、开关元件213。其
中，电感211可以位于升压电路210的输入侧。示例性的，电感211的输入端可以作为或者说等效于升压电路210的输入端。
82.单向导通元件212可以位于升压电路210的输出侧，从而控制外界电压或者说电流从升压电路210的输出端被传递至电感211。在一些实施例中，如图2所示，单向导通元件212具体可以为二极管。在一些实施例中，如图3所示，单向导通元件212具体可以为三极管(bipolar junction transistor，bjt)或场效应管(field effect transistor)。其中，可以对三级管或场效应管进行同步整流控制，使其单向导通。同步整流控制具体可以参考现有技术介绍，在此不再赘述。
83.开关元件213的一端连接电感211的输出端，且开关元件213和电感211的输出端的连接点位于单向导通元件212和电感211之间。开关元件213另一端接地。由此，当开关元件213处于导通状态时，电网100或储能电路220与电感211，形成回路，可以使电感211储能。当开关元件213处于断开状态时，电感211放电，可以向负载300输出电压。
84.基于上述结构，升压电路210的工作原理如下。
85.电感211具有阻碍电流变化的功能。当开关元件213导通时，电感211和电源(电网100或储能电路220)之间形成第一回路，该第一回路上的负载主要为电感211，因此，电感211上的电流逐渐增大。当开关元件213断开时，电源、电感211、负载300之间形成第二回路。相比较第一回路，第二回路上具有与电感211串联的负载300。负载300导致第二回路上的电流减少，而电感211具有阻碍电流变化的功能，此时电感211放电，即向负载300输出电流。因此，在开口元件213断开之后的短时间内，电感211仍然可以向负载300输出较大的电流，从而使得施加到负载300上的电压大于电源输出的电压，实现了负载300处的电压的升高或者说放大。
86.另外，电感211向负载300输出的电流是逐渐下降的。为了避免电感211向负载300输出的电流下降过多，影响负载300两端电压的稳定性，可以再次使开关元件213导通，为增大电感211的电流。如此，开关元件213在导通状态和断开状态之间可以快速切换(例如切换频率为2000hz)，可以为负载300提供稳定的且高于电源电压的电压。
87.继续参阅图2，可以设定储能电路220的一端为端子222，另一端为端子223。其中，端子223接地，端子222可以通过切换开关s1与不同的部件连接。
88.具体地，切换开关s1可以将储能电路220的端子222和升压电路210输出端连接，例如，切换开关s1将端子222和单向导通原件212的一端连接。此时，由于储能电路220和负载300并联，升压电路210也向储能电路220施加输出电压，使得储能电路220存储电能。切换开关s1还可以将储能电路220的端子222和升压电路210输入端连接，例如，切换开关s1将端子222和电感211的一端连接。此时，储能电路220可以用作升压电路210的电源，升压电路210可以将储能电路220输出的电压升高至负载300的工作电压v1，从而向负载300施加工作电压v1，驱动负载300运转。并且，由于升压电路210的作用，储能电路220可以持续向负载300施加工作电压v1，并不因为储能电路220的电能减少而下降。
89.在一些实施例中，储能电路220可以由至少一个电容221组成。其中，当至少一个电容221为多个电容221时，多个电容221是并联设置的。
90.在一些实施例中，如图2所示，切换开关s1具有触点1、触点2、触点3。其中，触点1耦接至升压电路210的输出端，触点2耦接至升压电路210的输入端，触点3耦接至储能电路220
的端子222。当触点3和触点1接触或者连接时，储能电路220的端子222和升压电路210输出端的连接。此时，端子222作为储能电路220的输入端，接收升压电路210输出的电压，进行储能。当触点3和触点2接触或者连接时，储能电路220的端子222和升压电路210输入端的连接。此时，端子222作为储能电路220的输出端，向升压电路210输出电压，来代替电网100，作为升压电路210的电源。在一个示例中，切换开关s1具体可以为继电器。在另一个示例中，切换开关s1具体可以为电控切换开关。
91.需要说明的是，触点1也可以被称为第一触点，触点2也可以被称为第二触点，触点3也可以被称为第三触点。
92.其中，在本技术实施例中
″
接触
″
可以理解为
″
挨上
″
，通常是指块状或片状的两个物体之间挨在一起，或者说两个物体中的一个物体位于另一物体的表面。另外，在本技术实施例中，
″
连接
″
可以是指两个物体的直接接触。其中，
″
接触
″
也可以理解成为
″
连接
″
。
″
连接
″
也可以是指两个物体之间通过第三个物体连接，即第三个物体的一侧或一端接触这两个物体中的一个，第三个物体的另一侧或另一端接触这两个物体中的另一个。
93.继续参阅图2，储能电路230可以由至少一个电容231组成。其中，当至少一个电容231为多个电容231时，多个电容231是并联设置的。当升压电路的输出电压大于或者等于v1时，与储能电路220类似，由于储能电路230和负载300并联，升压电路210也向储能电路230施加工作电压v1，使得储能电路220存储电能。当升压电路的输出电压小于v1时，储能电源230可以向负载300施加工作电压v1，且随着储能电路230的电能的下降，储能电路230的输出电压也会随之下降。
94.可选地，如图2所示，供电装置200还可以包括控制电路260，其中，触点3与触点1接触或者连接，还是与触点2连接，可由控制电路260控制。具体而言，控制电路260可以在升压电路210的输出电压小于v1的情况下，控制触点3与触点2接触或者连接。控制电路260可以在升压电路210的输出电压大于或等于v1的情况下，控制触点3与触点1接触或者连接。其中，控制电路260可以为具有信号处理功能的电子器件。在一个例子中，控制电路260具体可以为微控制单元(microcontroller unit，mcu)。
95.可选地，继续参阅图2，供电装置200还可以包括电压检测电路250，用于检测电网100的电压，并产生电压检测信号，电压检测信号用于表示电网100的电压大小。如图2所示，电压检测电路250的一端与电网100的一端耦接，电压检测电路250的另一端与电网100的另一端耦接，从而可以检测电网100的电压。在一个示例中，电压检测电路250具体可以为电压表。
96.电压检测电路250和控制电路260通信连接，从而可以将电压检测信号发生至控制电路260。控制电路260可以基于电压检测信号，判断电网100的电压是否大于阈值y1，并进一步判断升压电路210的输出电压是否大于v1。其中，当电网100的电压大于阈值y1时，控制电路260控制触点3接触或者连接触点1。当电网100的电压小于或等于阈值y1时，控制电路260控制触点3接触或者连接触点2。
97.或者，电压检测电路250还可以用于直接检测升压电路210的输出电压，并产生电压检测信号(图中未示出)。控制电路260可以基于升压电路210的电压检测信号，控制触点3与触点1接触或者连接，还是与触点2连接。
98.继续参阅图2，在一些实施例中，供电装置200还可以包括整流电路240。整流电路
240的输入端和电网100的输出端连接，整流电路240的输出端和升压电路210连接，从而可以在电网100输出的电流为交流电的情况下，将交流电整流为直流电，并输出至升压电路210。在一个示例中，如图2所示，整流电路240可以由多个二极管(diode，d)组成。二极管具有单向导通特性，多个二极管可以构成整流桥电路，用于将交流电可以被整流为直流电。整流电路240的具体实现方式，可以参考现有技术的介绍，本技术实施例不做具体限制。
99.也就是说，供电装置200可以处于以下几种不同的状态：
100.状态a：电网110和升压电路210均能正常工作，这种状态又可以被称为正常工作状态。
101.在这种状态下，电网100的输出电压大于或等于阈值y1且升压电路210的输出电压大于或等于工作电压v1。此时，如图4所示，将切换开关s1连接触点3和触点1，储能电路220和储能电路230并联，升压电路210可以将电网100输出的电压升高至负载300的工作电压v1，从而向负载300施加工作电压v1，驱动负载300运转，并且给储能电路220的电容221和/或储能电路230的电容231充电。
102.状态b：电网110不能正常工作，但是升压电路210能正常工作，这种状态又可以被称为掉电保持状态。
103.在这种状态下，在电网100的电压小于阈值y1，导致升压电路210的电压也低于负载300的工作电压v1。此时，如图5所示，将切换开关s1连接触点3和触点2，使得储能电路220可以用作升压电路210的电源，由此，升压电路210可以将储能电路220输出的电压升高至负载300的工作电压v1，从而向负载300施加工作电压v1，驱动负载300运转。由于升压电路210的工作原理，在储能电路220输出的电压降为阈值y1之前，储能电路220输出的电压，均可以被升压电路210放大或者说升高至负载300的工作电压v1，从而充分利用了储能电路220中存储的电能。
104.可选地，在这种状态下，储能电路220还可以为储能电路230充电。
105.状态b1：状态b持续一段时间后，随着储能电路220持续放电，储能电路220的输出电压逐渐降低至小于阈值y1，此时，升压电路210的输出电压再次低于工作电压v1，供电装置200的状态由状态b变为状态b1，这种状态又可以被称为单储能电路掉电状态。
106.在这种状态下，如图6所示，升压电路210停止工作，储能电路230可以继续向负载300输出电能，从而可以延长负载300的正常工作时间。可以理解，在升压电路210停止工作的情况下，由于储能电路230失去了电能来源，储能电路230向负载300输出电压是逐渐下降的。
107.状态b2：状态b1持续一段时间后，随着储能电路230持续放电，储能电路230输出的电压下降到负载300的截止工作电压v2时，负载300停止工作，这种状态又可以被称为掉电结束状态。
108.也就是说，当电网100出现故障后，负载300可以维持正常工作的时间为状态b的时间与状态b1的时间之和，多于现有技术中在只有一个储能电路给负载供电时，负载300维持正常工作的时间。
109.状态c：电网100可以正常工作，但是升压电路210不能正常工作。
110.在这种状态下，虽然电网的输出电压可以大于或等于阈值y1，但是升压电路210的输出电压却小于工作电压v1。此时(即当供电装置200进入状态c时)，如图7所示，切换开关
s1连接触点3和触点1或者保持触点3和触点1连接，使得储能电路220和储能电路230可以共同向负载300输出电能，以维持负载300的正常工作时间。其中，切换开关s1连接触点3和触点1是指在触点3和触点2连接的情况下，在供电装置200进入状态c时，切换开关s1断开触点3和触点2的连接，将触点3连接到触点1。切换开关s1保持触点3和触点1连接是指在触点3和触点1原本就连接的情况下，在供电装置200进入状态c时，切换开关s1维持现状，保持触点3和触点1的连接。
111.可以理解，储能电路220和储能电路230向负载300输出电压是逐渐下降的，当储能电路220和储能电路230输出的电压都下降到负载300的截止工作电压v2时，负载300停止工作，状态c变为状态b2。由于在状态c的过程中，是储能电路220和储能电路230同时提供电能，向负载300输出电压的下降速度会慢于一个储能电路提供电能时的速度，相比于现有技术，也可以增加负载300的工作时间。
112.状态d：电网110和升压电路210均不能正常工作，在这种状态下，可以采用与状态c一样的方法，增加负载300的工作时间。因此，状态c和状态d可以被合称为双储能电路掉电状态。
113.也就是说，通过本技术实施例提供的一种供电装置200可以延长电路出现故障时，负载维持正常工作的时间。因此在负载维持正常工作时间不变的情况下，本技术实施例提供的一种供电装置200也可以使用更小容量的电容，极大的减小了无源器件的体积，同时由于容值大幅降低也极大的降低了储能器件的成本。
114.基于上文介绍的供电装置200，本技术实施例提供了一种供电方法。如图8所示，该方法包括如下步骤。
115.步骤801，检测电网100的电压。示例性的，可以使用图2所示的电压检测电路250检测电网100的电压。示例性的，步骤801可以周期性执行，例如每间隔时长t1，执行一次步骤801。
116.步骤802a，当电网100的电压大于阈值y1时，开关s1的触点3和触点1接触，电网100通过升压电路210为负载300供电。示例性的，电压检测电路250对电网100的电压的检测结果可以传输到控制电路260。控制电路260可以根据该检测结果，得到电网100的电压与阈值y1的大小关系。当电网100的电压大于阈值y1时，控制电路260可以控制触点3和触点1接触，从而使得升压电路210以电网100为电源，驱动负载300运转。
117.步骤802b，当电网100的电压不大于阈值y1时，开关s1的触点3和触点2接触，储能电路220通过升压电路210为负载300供电。示例性的，如上所述，控制电路260可以根据该检测结果，得到电网100的电压与阈值y1的大小关系。当电网100的电压不大于阈值y1时，控制电路260可以控制触点3和触点2接触，从而使得升压电路210以储能电路220为电源，驱动负载300运转。
118.继续参阅图8，该方法还可以包括步骤803，当储能电路220的能量耗尽时，储能电路230为负载300提供能量。具体而言，在储能电路220通过升压电路210为负载300供电时，储能电路220可以为储能电路230和负载300提供能量，使得储能电路230和负载300两端电压保持为工作电压v1。当储能电路220存储的能量耗尽，升压电路210不再为储能电路230和负载300提供能量时，储能电路230继续向负载300提供能量，从而可以延长掉电保持时长。
119.步骤804，当储能电路230输出的电压下降到负载300的截止工作电压v2时，供电装
置200的掉电保持工作结束。可以理解，在储能电路220能量耗尽的情况下，由于储能电路230失去了能量来源，储能电路230向负载300输出电压是逐渐下降的。当储能电路230输出的电压下降到负载300的截止工作电压v2时，供电装置200的掉电保持工作结束。
120.本技术实施例还提供了一种供电方法。如图9所示，该方法包括如下步骤。
121.步骤901，在电网100为升压电路210的电源的情况下，检测升压电路210的输出电压。示例性的，可以使用图2所示的电压检测电路250检测升压电路210的电压。示例性的，步骤901可以周期性执行，例如每间隔时长t1，执行一次步骤901。
122.步骤902a，当升压电路210的输出电压大于或等于工作电压v1时，保持切换开关s1的触点3和触点1连接，电网100继续通过升压电路210为负载300供电。示例性的，电压检测电路250对升压电路210的输出电压的检测结果可以传输到控制电路260。控制电路260可以根据该检测结果，得到升压电路210的输出电压与工作电压v1的大小关系。当升压电路210的输出电压大于或等于工作电压v1阈值y1时，控制电路260可以控制触点3和触点1继续接触，从而使得升压电路210继续以电网100为电源，驱动负载300运转。
123.步骤902b，当升压电路210的输出电压小于工作电压v1时，将开关s1的触点3和触点2接触，储能电路220用作升压电路210的电源。在电网100为升压电路210的电源的情况下，若升压电路210的输出电压小于工作电压v1，说明电网100的电压可能不正常。如此，将开关s1的触点3和触点2接触，使得储能电路220为升压电路210的电源，驱动负载300运转。
124.本技术实施例又提供了一种供电方法。如图10所示，该方法包括如下步骤。
125.步骤1001，在电网100为升压电路210的电源的情况下，检测电网100的电压。
126.步骤1002a，当电网100的电压大于或等于阈值y1时，使得或保持切换开关s1的触点3和触点1连接，并且测升压电路210的输出电压。
127.步骤1003a，当升压电路210的输出电压小于工作电压v1时，则继续保持开关s1的触点3和触点1连接。
128.步骤1003b，当升压电路210的输出电压小于工作电压v1时，也保持开关s1的触点3和触点1接触。在电网100的电压大于阈值y1的情况下，升压电路210的输出电压比上输入电压的比值小于第二阈值，说明升压电路210发生异常。在这种情况下，将保持开关s1的触点3和触点1接触，使得储能电路220直接向负载300供电。
129.步骤1002b，当电网100的电压小于阈值y1时，使得或保持开关s1的触点3和触点2连接，并测升压电路210的输出电压。
130.步骤1003c，当升压电路210的输出电压小于工作电压v1时，则继续保持开关s1的触点3和触点2连接。
131.步骤1003c，当升压电路210的输出电压小于工作电压v1时，则使得开关s1的触点3和触点2连接。如此，储能电路220直接向负载300供电。
132.下面提供一种供电方法的具体示例，以负载300的工作电压v1为400v，截止工作电压v2为350v为例。如上所述，在图1所示的方案中，用于掉电保持的电能w1＝1/2*cl*(400v
2-350v2)＝18750*c1。其中，c1为电容c11的电容容量。
133.在图2或图3所示方案中，可以假设储能电路220由电容221构成，储能电路230由电容231构成，并且，设定电容221的电容容量c2为电容231的电容容量c3的4倍。在使用供电装置200为负载300供电时，在电容221输出的电压将为0之前，升压电路210可以保障负载300
的正常工作。因此，在电容221能够提供用于掉电保持的电能为电能w1的情况下，所需的电容221的电容容量c2＝2*w1/(400v
2-0v2)＝2*18750*c1/(400v
2-0v2)≈0.23*c1。另外，设定了c2＝4c3。因此，供电装置200所需电容的电容容量c2 c3≈0.29*c1。换言之，在具有与图1所示方案相同的掉电保持时长的情况下，本技术实施例提供的方案所需的电容容量(即c2 c3)为图1所示方案所需电容容量(即c1)的29％。因此，本技术实施例提供的方案，极大节省电容容量，可以减少供电装置的体积，同时降低了供电装置的成本。
134.回到图2，供电装置200还可以包括单向导通元件270。其中，导向导通元件270和升压电路210并联。可以设定单向导通元件270的一端为端d1，另一端为端d2。其中，端d1连接电网100。在切换开关s1中的触点3和触点1连接时，端d2连接储能电路220的输入端。示例性的，单向导通元件270的端d2还可以连接储能电路230的输入端。
135.其中，单向导通元件270允许电流从电网100流向储能电路220以及储能电路230。从而供电装置200刚启动阶段，为储能电路220和/或储能电路230充电，使得储能电路220以及储能电路230尽快存储到较多的电能。不难理解，由于电感211具有阻碍电流变化的作用，因此，在供电装置200的刚启动阶段，升压电路210输出的电流很小，并且增大缓慢。在这个阶段，电网100通过导向导通元件270所在的线路，为储能电路220以及储能电路230充电，可以尽快向储能电路220以及储能电路230传递较多电能，使得储能电路220以及储能电路230尽快存储到较多的电能。
136.在一些实施例中，如图2所示，单向导通元件270具体可以为二极管。在一些实施例中，单向导通元件270具体可以为三极管或场效应管。其中，可以对三级管或场效应管进行同步整流控制，使其单向导通。同步整流控制具体可以参考现有技术介绍，在此不再赘述。
137.在本技术实施例提供的供电装置以及方法中，储能电路中存储的电能可以全部或者几乎全部用于掉电保持，降低了对储能电路的电能存储容量的要求，可以减少供电装置的成本，以及减少供电装置的体积。
138.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。