CN114172276A - 基于三相交流线缆的磁场能量收集装置和能量管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁场能量收集装置和能量管理方法，尤其是涉及一种通有交变电流的三相交流电缆的磁场能量收集装置，其应用于电动汽车，所述电动汽车包括蓄电池(1)、电机控制器(2)和三相永磁同步电机(4)；电机控制器(2)与三相永磁同步电机(4)之间的三相交流线缆上设有磁场能量收集装置，所述磁场能量收集装置用于将磁场能量转变为电能，所述装置包括感应线圈(3)、控制开关(10)和电源管理电路；电源管理电路的设计允许所述磁场能量收集装置有三种工作状态，根据能量转化装置输出能量的多少实时且自动地进行工作状态的转换，在复杂多变的车辆行驶工况下保证向用电器稳定供电，同时提高了能量利用率。

Description

基于三相交流线缆的磁场能量收集装置和能量管理方法
技术领域
本发明涉及一种磁场能量收集装置和能量管理方法，尤其是涉及一种通有交变电流的三相交流电缆的磁场能量收集装置和能量管理方法。
背景技术
随着技术的发展，电动化、网联化、智能化、共享化已经成为了汽车的发展方向。汽车发展已经踏上了“新四化”的进程，纯电动汽车都配备了高电压的动力电池包作为整车能量来源，其主要作用是为汽车的三相永磁同步电机提供运行能源。然而，动力电池是整车唯一的能量来源，汽车所用的每一个传感器节点均需要取用动力电池的能量，这一过程需要使用复杂的DC/DC转换器将动力电池高达上百伏的电压转变为车辆用电器或传感器所用的低压电，并且智能网联汽车用到的传感器种类繁多、数量庞大，这使得布线十分繁杂，降低了电气***的可靠性、增加了布线成本的同时也增加了电池的负荷、降低了车辆的续航里程。但是目前电动网联智能车辆的研发主要集中在软件、传感和安全方面，在挖掘能量高效利用潜力方面成果有限。
因此，研发一种新型的车载供电装置，对实现电动车辆自主感知设备或传感器的绿色运行有极大帮助。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于三相交流线缆的磁场能量收集装置和能量管理方法，所述装置和能量管理方法针对电动汽车车载低功耗用电器，为传感器的供电问题提供了一种节能环保且低花费的解决方案。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，应用于电动汽车，所述电动汽车包括蓄电池1、电机控制器2和三相永磁同步电机4；
其中，蓄电池1与电机控制器2连接，电机控制器2与三相永磁同步电机4通过三相交流线缆连接；蓄电池1输出直流电到电机控制器2，电机控制器2进行直流/交流变换后，通过三相交流线缆向三相永磁同步电机4输出三相交流电；
电机控制器2与三相永磁同步电机4之间的三相交流线缆上设有磁场能量收集装置，所述磁场能量收集装置用于将磁场能量转变为电能，所述装置包括感应线圈3、控制开关10和电源管理电路；
单个感应线圈3包括铁芯7和缠绕在铁芯7上的绕组6，以穿心安装的形式固定在三相交流线缆上；
绕组6为沿同一方向缠绕在铁芯7上的多匝铜质漆包线，且留有所述铜质漆包线的两端抽头；绕组6的两端抽头通过控制开关10连接到电源管理电路，使感应线圈3输出的电能输入到电源管理电路；
所述电源管理电路包括冲击保护模块、三相整流模块、变压器、滤波模块、电源切换模块、降压型电池充电管理模块、储能电池和输出端口；
感应线圈3输出的电能经过冲击保护模块、三相整流模块、变压器和滤波模块后，变为直流电分别与电源切换模块和降压型电池充电管理模块连接，降压型电池充电管理模块与储能电池连接，用于为储能电池充电，储能电池的电能或感应线圈3经电路变换后的直流电均经电源切换模块从输出端口输出；
设定降压型电池充电管理模块充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值；滤波模块输出额定电压时，由于额定电压低于充电开启电压阈值，故降压型电池充电管理模块不开启充电；当滤波模块输出电压达到降压型电池充电管理模块开启电压阈值，开始为储能电池充电；
所述电源切换电路，包括P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2和两只二极管D1、D2，其中，M1的栅极和M2的源极分别连接至电压U的正极，D1的阳极和M2的栅极分别连接至M1的漏极，D2的阳极连接至M2的漏极，储能电池的正极连接至M1的源极，D1的阴极以及D2的阴极作为输出直流量的正极连接至输出端口，电压U的负极和储能电池负极相连，作为输出直流量的负极连接至输出端口；
电压U为感应线圈3输出电能在滤波模块输出的直流量；电压U和储能电池电压通过P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2构成的电路进行比较，电压更高者能向输出端口输出。
每根三相交流线缆上各设置一个感应线圈3，三个位于不同三相交流线缆上的感应线圈3以星形接法连接，沿三相交流线缆长度方向设置一套或多套，每三个感应线圈3设置一个控制开关10；
每组绕组6包括2个抽头，每组绕组6的2个抽头分别通过第一接线端子连接到控制开关10的一端，控制开关10的另一端通过第二接线端子连接到电源管理电路的输入端口，电源管理电路的输出端口通过第三接线端子连接到电力负载。
所述磁场能量收集装置还包括封装盒5，封装盒5用于容纳控制开关10、接线端子和电源管理电路；控制开关10嵌入在封装盒5前侧面，封装盒5的左侧面和后侧面开有通风散热窗口，前侧面和后侧面开有接线窗口。
绕组6的直径为0.3mm。
所述铁芯7的材料为硅钢。
单个感应线圈3的铁芯7具有整体式“O”形结构、开气隙的“O”形结构或剖开的“C”形结构。
所述储能电池选用聚合物锂电池。
一种基于所述的磁场能量收集装置的能量管理方法，所述方法包括以下步骤：
1)以穿心安装的形式将感应线圈3固定在三相交流线缆上，在三相交流线缆上至少安装一组星形连接的感应线圈3，所述一组感应线圈3为三个，分别位于三根三相交流线缆上，每组绕组6包括2个抽头，每组绕组6的2个抽头分别通过第一接线端子连接到控制开关10的一端，控制开关10的另一端通过第二接线端子连接到电源管理电路的输入端口，电源管理电路的输出端口通过第三接线端子连接到电力负载；
三相交流线缆周围的时变磁场通过电磁感应在感应线圈3的绕组6中产生交变电流，经过电源管理电路变为直流电后驱动电力负载；
2)根据车辆的运行工况，星形连接的感应线圈3输出能量由低到高对应所述磁场能量收集装置的三种供能状态：
状态一：储能电池输出电能；
状态二：感应线圈输出电能；
状态三：感应线圈输出电能同时为储能电池充电；
三种状态由电源管理电路自动切换，以使在汽车各种工况下，装置都能稳定向负载提供电能；
2.1)通过电源切换电路实现状态一和状态二之间的切换；
电源切换电路，包括P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2和两只二极管D1、D2，M1的栅极和M2的源极分别连接至电压U的正极，D1的阳极和M2的栅极分别连接至M1的漏极，D2的阳极连接至M2的漏极，储能电池的正极连接至M1的源极，D1的阴极以及D2的阴极作为输出直流量的正极连接至输出端口，电压U的负极和储能电池负极相连，作为输出直流量的负极连接至输出端口；
电压U为感应线圈3输出电能在滤波模块输出的直流量；电压U和储能电池电压通过P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2构成的电路进行比较来实现电源的切换；当电压U的正极高于储能电池电压时，M1的源极和漏极之间截止，储能电池无法通过M1输出电流；M2的源极和漏极之间导通，电压U的正极通过M2、D2输出电流；当电压U低于储能电池电压时，M1的源极和漏极之间导通，储能电池通过M1、D1输出电流；M2的源极和漏极之间截止，电压U的正极无法通过M2输出电流；因此，电压更高者能向输出端口输出；D1、D2用于防止电流倒灌；
2.2)通过降压型电池充电管理模块实现状态二和状态三之间的切换；
设定降压型电池充电管理模块充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值；滤波模块输出额定电压时，由于额定电压低于充电开启电压阈值，故此时感应线圈3输出的电能只供给末端负载，降压型电池充电管理模块不开启充电；滤波模块输出电压达到降压型电池充电管理模块开启电压阈值，此时感应线圈3输出的电能在供给末端负载的同时，开始为储能电池充电。
步骤1中，所述电力负载为车载传感器或其他低功耗电力负载。
步骤2.2中，设定降压型电池充电管理模块充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值1～2V。
本发明的有益效果在于：
能量转化装置收集三相交流线缆在周围空间辐射的磁场能量并且通过恰当的连接方式大大提高了所述磁场能量收集装置的输出功率，使得所述装置有潜力驱动更多类型的车载用电设备或传感器。
电源管理电路的设计允许所述磁场能量收集装置有三种工作状态，根据能量转化装置输出能量的多少实时且自动地进行工作状态的转换，在复杂多变的车辆行驶工况下保证向用电器稳定供电，同时提高了能量利用率。
相较于传统的电池供电方式，这一技术是针对电动汽车车载低功耗用电器(传感器)供电问题的一种节能环保且低花费的解决方案。
附图说明
图1为本发明的磁场能量收集装置及安装方式示意图。
图2为本发明的感应线圈3的示意图。
图3为封装盒5的结构示意图。
图4为封装盒5内部接线示意图。
图5为电源管理电路框图。
图6为电源切换模块原理图。
图7为电源管理电路内的能量流逻辑框图。
附图标记：
1、蓄电池 2、电机控制器
3、感应线圈 4、三相永磁同步电机
5、封装盒 6、绕组
7、铁芯 10、控制开关
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在此所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，应用于电动汽车，所述电动汽车包括蓄电池1、电机控制器2和三相永磁同步电机4；
其中，蓄电池1与电机控制器2连接，电机控制器2与三相永磁同步电机4通过三相交流线缆连接。蓄电池1输出直流电到电机控制器2，电机控制器2进行直流/交流变换后，通过三相交流线缆向三相永磁同步电机4输出三相交流电。
电机控制器2与三相永磁同步电机4之间的三相交流线缆上设有磁场能量收集装置，所述磁场能量收集装置用于将磁场能量转变为电能，所述装置包括感应线圈3、控制开关10、电源管理电路和封装盒5。
如图2所示，单个感应线圈3包括铁芯7和缠绕在铁芯7上的绕组6，以穿心安装的形式固定在三相交流线缆上。
绕组6为一根优选直径为0.3mm沿同一方向缠绕在铁芯7上的多匝铜质漆包线，且留有所述铜质漆包线的两端抽头。所述铁芯7的材料为硅钢。绕组6的两端抽头通过控制开关10连接到电源管理电路，使感应线圈3输出的电能输入到电源管理电路。
每根三相交流线缆上各设置一个感应线圈3，三个位于不同三相交流线缆上的感应线圈3以星形接法连接，沿三相交流线缆长度方向设置一套或多套，每三个感应线圈3设置一个控制开关10。单个感应线圈3的铁芯7具有整体式“O”形结构、开气隙的“O”形结构或剖开的“C”形结构。
如图3所示，封装盒5用于容纳控制开关10、接线端子和电源管理电路。控制开关10嵌入在封装盒5前侧面，封装盒5的左侧面和后侧面开有通风散热窗口，前侧面和后侧面开有接线窗口。封装盒5对布置在其内的器件起到了一定的保护作用。
如图4所示，每组绕组6包括2个抽头，每组绕组6的2个抽头分别通过第一接线端子连接到控制开关10的一端，控制开关10的另一端通过第二接线端子连接到电源管理电路的输入端口，电源管理电路的输出端口通过第三接线端子连接到电力负载。
星形连接的感应线圈3的每组绕组6设置一个控制开关10，根据后端用电器所需功率不同，通过控制开关10改变接入电源管理电路的星形连接感应线圈3的数量，实现功率匹配。控制开关10向第二接线端子侧闭合后，该感应线圈3开始向电源管理电路输入电能；控制开关向第一接线端子侧闭合后，该感应线圈3不向电源管理电路输出电能。
控制开关10是三路双掷开关，九个接线点通过上述接线方法连接，具有以下特征：
A、星形连接感应线圈3的绕组6的抽头直接与第一接线端子连接，便于装置的拆卸与组合。
B、控制开关10向第二接线端子侧闭合，使星形连接的感应线圈3的绕组6的抽头和电源管理电路的输入端连接，由于电源管理电路的输入端口是对称负载，所以不设中性线。
C、控制开关10向第一接线端子侧闭合，使星形连接的感应线圈3的绕组6的抽头和电源管理电路的输入端断开连接，且使每个绕组6的两抽头短接，防止感应线圈二次侧处于开路状态而有产生高电压的潜在危险。
电源管理电路装于封装盒5内，如图5所示。
所述电源管理电路包括冲击保护模块、三相整流模块、变压器、滤波模块、电源切换模块、降压型电池充电管理模块、储能电池和输出端口。
在所述电源管理电路中，感应线圈3输出的电能经过冲击保护模块、三相整流模块、变压器和滤波模块后变为直流电分别与电源切换模块和降压型电池充电管理模块连接，降压型电池充电管理模块与储能电池连接，用于为储能电池充电。储能电池的电能或感应线圈3经电路变换后的直流电电均经电源切换模块从输出端口输出。
如果三相交流线缆中通有交变电流，电缆周围的时变磁场通过电磁感应在感应线圈3的绕组6中产生交变电流。经过电源管理电路变为直流电后驱动车载传感器。在汽车加速、爬坡等工况下，三相永磁同步电机4的三相交流线缆中的电流较大，此时三相交流线缆周围时变磁场强度较高，感应线圈3输出的过剩电能存储在储能电池中，即便三相永磁同步电机4停止运行也可以由储能电池维持车载电力设备的工作。因此，感应线圈3和储能电池的组合供能方式有利于车载设备的持续运行。
根据车辆的运行工况，星形连接的感应线圈3输出能量由低到高对应所述磁场能量收集装置的三种供能状态：
状态一：储能电池输出电能；
状态二：感应线圈输出电能；
状态三：感应线圈输出电能同时为储能电池充电。
三种状态由电源管理电路自动切换，以使在汽车各种工况下，装置都能稳定向负载提供电能。
所述储能电池，作为磁场能量收集装置的备用能量源，用以在感应线圈3输出能量不足时驱动电力负载。
优选地，所述储能电池选用聚合物锂电池。
降压型电池充电管理模块用于为储能电池充电。
图7为电源管理电路内的能量流逻辑框图。
所述电源切换电路，用以实现感应线圈输出能量或储能电池输出能量这两种状态的自动切换。
如图6所示，所述电源切换电路，包括P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2和两只二极管D1、D2，其中，M1的栅极和M2的源极分别连接至电压U的正极，D1的阳极和M2的栅极分别连接至M1的漏极，D2的阳极连接至M2的漏极，储能电池的正极连接至M1的源极，D1的阴极以及D2的阴极作为输出直流量的正极连接至输出端口，电压U的负极和储能电池负极相连，作为输出直流量的负极连接至输出端口。
电压U为感应线圈3输出电能在滤波模块输出的直流量。电压U和储能电池电压通过P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2构成的电路进行比较，电压更高者能向输出端口输出；二极管D1、D2用于防止电流倒灌。从而实现状态一和状态二之间的切换。
设定降压型电池充电管理模块的充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值1～2V。滤波模块输出额定电压时，由于额定电压低于充电开启电压阈值，故降压型电池充电管理模块不开启充电；感应线圈3输出能量富余时，滤波模块输出电压上升，直至达到降压型电池充电管理模块开启电压阈值，开始为储能电池充电。实现状态二和状态三之间的切换。
一种基于磁场能量收集装置的能量管理方法，包括以下步骤：
1、以穿心安装的形式将感应线圈3固定在三相交流线缆上。在三相交流线缆上至少安装一组星形连接的感应线圈3，所述一组感应线圈3为三个，分别位于三根三相交流线缆上，。每组绕组6包括2个抽头，每组绕组6的2个抽头分别通过第一接线端子连接到控制开关10的一端，控制开关10的另一端通过第二接线端子连接到电源管理电路的输入端口，电源管理电路的输出端口通过第三接线端子连接到电力负载。
三相交流线缆周围的时变磁场通过电磁感应在感应线圈3的绕组6中产生交变电流，经过电源管理电路变为直流电后驱动电力负载。
优选地，步骤1中，所述电力负载为车载传感器或其他低功耗电力负载。
2、根据车辆的运行工况，星形连接的感应线圈3输出能量由低到高对应所述磁场能量收集装置的三种供能状态：
状态一：储能电池输出电能；
状态二：感应线圈输出电能；
状态三：感应线圈输出电能同时为储能电池充电。
三种状态由电源管理电路自动切换，以使在汽车各种工况下，装置都能稳定向负载提供电能。
2.1通过电源切换电路实现状态一和状态二之间的切换。
电源切换电路，包括P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2和两只二极管D1、D2，M1的栅极和M2的源极分别连接至电压U的正极，D1的阳极和M2的栅极分别连接至M1的漏极，D2的阳极连接至M2的漏极，储能电池的正极连接至M1的源极，D1的阴极以及D2的阴极作为输出直流量的正极连接至输出端口，电压U的负极和储能电池负极相连，作为输出直流量的负极连接至输出端口。
电压为感应线圈3输出电能在滤波模块输出的直流量。电压U和储能电池电压通过P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2构成的电路进行比较来实现电源的切换。当电压U高于储能电池电压时，M1的源极和漏极之间截止，储能电池无法通过M1输出电流；M2的源极和漏极之间导通，电压U的正极通过M2、D2输出电流。当电压U低于储能电池电压时，M1的源极和漏极之间导通，储能电池通过M1、D1输出电流；M2的源极和漏极之间截止，电压U的正极无法通过M2输出电流。因此，电压更高者能向后端输出；D1、D2用于防止电流倒灌。
2.2通过降压型电池充电管理模块实现状态二和状态三之间的切换。
设定降压型电池充电管理模块充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值1～2V。滤波模块输出额定电压时，由于额定电压低于充电开启电压阈值，故此时感应线圈3输出的电能只供给末端负载，降压型电池充电管理模块不开启充电；感应线圈3输出能量富余时，滤波模块输出电压上升，直至达到降压型电池充电管理模块开启电压阈值，此时感应线圈3输出的电能在供给末端负载的同时，开始为储能电池充电。

Claims (10)

1.一种基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，应用于电动汽车，所述电动汽车包括蓄电池(1)、电机控制器(2)和三相永磁同步电机(4)；
其中，蓄电池(1)与电机控制器(2)连接，电机控制器(2)与三相永磁同步电机(4)通过三相交流线缆连接；蓄电池(1)输出直流电到电机控制器(2)，电机控制器(2)进行直流/交流变换后，通过三相交流线缆向三相永磁同步电机(4)输出三相交流电；
其特征在于：
电机控制器(2)与三相永磁同步电机(4)之间的三相交流线缆上设有磁场能量收集装置，所述磁场能量收集装置用于将磁场能量转变为电能，所述装置包括感应线圈(3)、控制开关(10)和电源管理电路；
单个感应线圈(3)包括铁芯(7)和缠绕在铁芯(7)上的绕组(6)，以穿心安装的形式固定在三相交流线缆上；
绕组(6)为沿同一方向缠绕在铁芯(7)上的多匝铜质漆包线，且留有所述铜质漆包线的两端抽头；绕组(6)的两端抽头通过控制开关(10)连接到电源管理电路，使感应线圈(3)输出的电能输入到电源管理电路；
所述电源管理电路包括冲击保护模块、三相整流模块、变压器、滤波模块、电源切换模块、降压型电池充电管理模块、储能电池和输出端口；
感应线圈(3)输出的电能经过冲击保护模块、三相整流模块、变压器和滤波模块后，变为直流电分别与电源切换模块和降压型电池充电管理模块连接，降压型电池充电管理模块与储能电池连接，用于为储能电池充电，储能电池的电能或感应线圈(3)经电路变换后的直流电均经电源切换模块从输出端口输出；
设定降压型电池充电管理模块充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值；滤波模块输出额定电压时，由于额定电压低于充电开启电压阈值，故降压型电池充电管理模块不开启充电；当滤波模块输出电压达到降压型电池充电管理模块开启电压阈值，开始为储能电池充电；
所述电源切换电路，包括P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2和两只二极管D1、D2，其中，M1的栅极和M2的源极分别连接至电压U的正极，D1的阳极和M2的栅极分别连接至M1的漏极，D2的阳极连接至M2的漏极，储能电池的正极连接至M1的源极，D1的阴极以及D2的阴极作为输出直流量的正极连接至输出端口，电压U的负极和储能电池负极相连，作为输出直流量的负极连接至输出端口；
电压U为感应线圈(3)输出电能在滤波模块输出的直流量；电压U和储能电池电压通过P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2构成的电路进行比较，电压更高者能向输出端口输出。
2.如权利要求1所述的基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，其特征在于：每根三相交流线缆上各设置一个感应线圈(3)，三个位于不同三相交流线缆上的感应线圈(3)以星形接法连接，沿三相交流线缆长度方向设置一套或多套，每三个感应线圈(3)设置一个控制开关(10)；
每组绕组(6)包括2个抽头，每组绕组(6)的2个抽头分别通过第一接线端子连接到控制开关(10)的一端，控制开关(10)的另一端通过第二接线端子连接到电源管理电路的输入端口，电源管理电路的输出端口通过第三接线端子连接到电力负载。
3.如权利要求1所述的基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，其特征在于：
所述磁场能量收集装置还包括封装盒(5)，封装盒(5)用于容纳控制开关(10)、接线端子和电源管理电路；控制开关(10)嵌入在封装盒(5)前侧面，封装盒(5)的左侧面和后侧面开有通风散热窗口，前侧面和后侧面开有接线窗口。
4.如权利要求1所述的基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，其特征在于：绕组(6)的直径为0.3mm。
5.如权利要求1所述的基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，其特征在于：所述铁芯(7)的材料为硅钢。
6.如权利要求1所述的基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，其特征在于：单个感应线圈(3)的铁芯(7)具有整体式“O”形结构、开气隙的“O”形结构或剖开的“C”形结构。
7.如权利要求1所述的基于三相交流线缆的磁场能量收集装置，其特征在于：所述储能电池选用聚合物锂电池。
8.一种基于权利要求1～7所述的磁场能量收集装置的能量管理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)以穿心安装的形式将感应线圈(3)固定在三相交流线缆上，在三相交流线缆上至少安装一组星形连接的感应线圈(3)，所述一组感应线圈(3)为三个，分别位于三根三相交流线缆上，每组绕组(6)包括2个抽头，每组绕组(6)的2个抽头分别通过第一接线端子连接到控制开关(10)的一端，控制开关(10)的另一端通过第二接线端子连接到电源管理电路的输入端口，电源管理电路的输出端口通过第三接线端子连接到电力负载；
三相交流线缆周围的时变磁场通过电磁感应在感应线圈(3)的绕组(6)中产生交变电流，经过电源管理电路变为直流电后驱动电力负载；
2)根据车辆的运行工况，星形连接的感应线圈(3)输出能量由低到高对应所述磁场能量收集装置的三种供能状态：
状态一：储能电池输出电能；
状态二：感应线圈输出电能；
状态三：感应线圈输出电能同时为储能电池充电；
三种状态由电源管理电路自动切换，以使在汽车各种工况下，装置都能稳定向负载提供电能；
2.1)通过电源切换电路实现状态一和状态二之间的切换；
电源切换电路，包括P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2和两只二极管D1、D2，M1的栅极和M2的源极分别连接至电压U的正极，D1的阳极和M2的栅极分别连接至M1的漏极，D2的阳极连接至M2的漏极，储能电池的正极连接至M1的源极，D1的阴极以及D2的阴极作为输出直流量的正极连接至输出端口，电压U的负极和储能电池负极相连，作为输出直流量的负极连接至输出端口；
电压U为感应线圈(3)输出电能在滤波模块输出的直流量；电压U和储能电池电压通过P沟道绝缘栅型场效应管M1、M2构成的电路进行比较来实现电源的切换；当电压U高于储能电池电压时，M1的源极和漏极之间截止，储能电池无法通过M1输出电流；M2的源极和漏极之间导通，电压U的正极通过M2、D2输出电流；当电压U低于储能电池电压时，M1的源极和漏极之间导通，储能电池通过M1、D1输出电流；M2的源极和漏极之间截止，电压U的正极无法通过M2输出电流；因此，电压更高者能向输出端口输出；D1、D2用于防止电流倒灌；
2.2)通过降压型电池充电管理模块实现状态二和状态三之间的切换；
设定降压型电池充电管理模块充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值；滤波模块输出额定电压时，由于额定电压低于充电开启电压阈值，故此时感应线圈(3)输出的电能只供给末端负载，降压型电池充电管理模块不开启充电；滤波模块输出电压达到降压型电池充电管理模块开启电压阈值，此时感应线圈(3)输出的电能在供给末端负载的同时，开始为储能电池充电。
9.如权利要求8所述的能量管理方法，其特征在于：步骤1)中，所述电力负载为车载传感器或其他低功耗电力负载。
10.如权利要求8或9所述的能量管理方法，其特征在于：步骤2.2)中，设定降压型电池充电管理模块充电开启电压阈值高于滤波模块输出额定电压值1～2V。
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