超級電容均衡電路制造技術

本實用新型專利技術公開并提供了一種超級電容均衡電路，它包括充電器、若干個超級電容和與之數量對應的DC/DC變換器、取樣電路、控制器，各超級電容依次串聯后連接充電器的直流輸出端，取樣電路連接各個超級電容的兩端，DC/DC變換器的各輸出端依次對應連接各超級電容的兩端，DC/DC變換器的各輸入端并聯后與充電器的直流輸出端連接，控制器的輸入端連接所述取樣電路，控制器的輸出端連接DC/DC變換器的各控制輸入端，DC/DC變換器可實現單、雙向變換。本實用新型專利技術實現電容組內能量轉移，把能量富余電容的能量轉移到能量欠缺電容中，極大改善電容組的性能，是一種有效解決超級電容組的均衡應用難題的超級電容均衡控制電路。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
超級電容均衡電路
本技術涉及一種超級電容均衡電路。
技術介紹
超級電容作為能量存儲的一種方式，有其優越性，如:可大電流充、放電，能提供超大功率輸出等。在使用中，由于單節電容電壓較低，一般是多節電容串聯成電容組使用。但由于生產工藝的限制，每節電容的容量很難做到完全一致，即使在出廠時進行嚴格配對，在使用過程中亦會造成容量的改變，如果不進行均衡保護，個別電容的性能劣化會造成整組電容性能下降，甚至于無法使用，因此在電容組的應用中需優先考慮均衡保護?，F有的技術是采用電阻放電方式進行均衡，但在功率較大時此種方式不宜采用:一是電阻發熱量大，會造成設備整體溫升偏高，嚴重降低可靠性；二是能量損耗，減少了電容組的實際使用容量，且不節能不環保。因此，十分需要一種新的技術，能夠采用電容組內能量轉移方式，把能量富余電容的能量近乎無損地轉移到能量欠缺電容中，極大改善電容組的性能，有效解決超級電容組的均衡應用難題。
技術實現思路
本技術所要解決的問提是克服現有技術的不足，提供一種能夠采用電容組內能量轉移方式，把能量富余電容的能量近乎無損地轉移到能量欠缺電容中，極大改善電容組的性能，有效解決超級電容組的均衡應用難題。 本技術的技術方案是:本技術包括充電器、若干個超級電容和與之數量對應的DC/DC變換器、取樣電路、控制器，所述若干個超級電容依次串聯后連接所述充電器的直流輸出端，所述充電器的直流輸出端還連接所述取樣電路，所述取樣電路連接各個超級電容的兩端，所述DC/DC變換器的各輸出端依次對應連接所述各超級電容的兩端，所述DC/DC變換器的各輸入端并聯后與所述充電器的直流輸出端連接，所述控制器的輸入端連接所述取樣電路，所述控制器的輸出端連接所述DC/DC變換器的各控制輸入端。 所述DC/DC變換器經所述控制器控制可以是單向變換，亦可以是雙向變換，當所述各超級電容中的某個或某幾個電壓低于下限定值時，所述DC/DC變換器以單向變換形式向這些超級電容充電，當所述各超級電容中的某個或某幾個電壓高于上限定值時，所述DC/DC變換器以雙向變換形式對這些超級電容放電，在雙向變換形式下，所述DC/DC變換器對上述充電和放電作業可同時進行。 所述DC/DC變換器開關機控制可以是模擬方式，亦可以是數字總線方式。 所述若干個超級電容中的各超級電容可以是單個超級電容，也可以是多個超級電容組合成的超級電容組。 本技術的有益效果是:由于本技術包括充電器、若干個超級電容和與之數量對應的DC/DC變換器、取樣電路、控制器，所述若干個超級電容依次串聯后連接所述充電器的直流輸出端，所述充電器的直流輸出端還連接所述取樣電路，所述取樣電路連接各個超級電容的兩端，所述DC/DC變換器的各輸出端依次對應連接所述各超級電容的兩端，所述DC/DC變換器的各輸入端并聯后與所述充電器的直流輸出端連接，所述控制器的輸入端連接所述取樣電路，所述控制器的輸出端連接所述DC/DC變換器的各控制輸入端。所述DC/DC變換器經所述控制器控制可以是單向變換，亦可以是雙向變換，當所述各超級電容中的某個或某幾個電壓低于下限定值時，所述DC/DC變換器以單向變換形式向這些超級電容充電，當所述各超級電容中的某個或某幾個電壓高于上限定值時，所述DC/DC變換器以雙向變換形式對這些超級電容放電，在雙向變換形式下，所述DC/DC變換器對上述充電和放電作業可同時進行，實現電容中任何能量富余電容的能量向能量欠缺電容的近乎無損轉移。所述DC/DC變換器開關機控制可以是模擬方式，亦可以是數字總線方式。所以本技術是一種能夠采用電容組內能量轉移方式，把能量富余電容的能量近乎無損地轉移到能量欠缺電容中，極大改善電容組的性能，是一種有效解決超級電容組的均衡應用難題的超級電容均衡控制電路。 【附圖說明】 圖1是本技術電路結構方框示意圖。 【具體實施方式】 如圖1所示，本技術包括充電器、若干個超級電容C1、C2、C3至Cn和與之數量對應的DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn、取樣電路、控制器，所述若干個超級電容C1、C2、C3至Cn依次串聯后連接所述充電器的直流輸出端，所述充電器的直流輸出端還連接所述取樣電路，所述取樣電路連接各個超級電容Cl、C2、C3至Cn的兩端，所述DC/DC變換器Dl、D2、D3至Dn的各輸出端依次對應連接所述各超級電容Cl、C2、C3至Cn的兩端，所述DC/DC變換器DU D2、D3至Dn的各輸入端并聯后與所述充電器的直流輸出端連接，所述控制器的輸入端連接所述取樣電路，所述控制器的輸出端連接所述DC/DC變換器Dl、D2、D3至Dn的各控制輸入端。所述DC/DC變換器經所述控制器控制可以是單向變換，也可以是雙向變換，當所述各超級電容C1、C2、C3至Cn中的某個或某幾個電壓低于下限定值時，所述DC/DC變換器以單向變換形式向這些超級電容充電，當所述各超級電容Cl、C2、C3至Cn中的某個或某幾個電壓高于上限定值時，所述DC/DC變換器以雙向變換形式對這些超級電容放電，在雙向變換形式下，所述DC/DC變換器對上述充電和放電作業可同時進行，實現實現電容中任何能量富余電容的能量向能量欠缺電容的近乎無損轉移。 所述DC/DC變換器開關機控制可以是模擬方式，亦可以是數字總線方式。所述若干個超級電容C1、C2、C3至Cn中的C1、C2、C3至Cn可以是單個超級電容，也可以是多個超級電容組合成的超級電容組。 本實施例中，DC/DC變換器根據控制方式的不同可采用單向或雙向變換。取樣電路對所述若干個超級電容Cl、C2、C3至Cn中的各電容進行取樣、計算、比較，指令控制器對DC/DC變換器進行控制，當所述各超級電容Cl、C2、C3至Cn中的某個或某幾個電壓低于下限定值時，DC/DC變換器單向變換，向低壓電容充電，所述下限定值為:各超級電容平均電壓值減去設置合理值(0.05v0.5v)，當所述各超級電容C1、C2、C3至Cn中的某個或某幾個電壓高于上限定值時，所述DC/DC變換器以雙向變換形式對這些超級電容放電，所述上限定值為:各超級電容平均電壓值加上設置合理值(0.05v---0.5v)，在雙向變換形式下，所述DC/DC變換器對上述充電和放電作業可同時進行，實現電容中任何能量富余電容的能量向能量欠缺電容的近乎無損轉移。采用雙向變換時，控制高壓電容放電，低壓電容充電。取樣電路和控制器中根據超級電容的特性選取合理系數為設置點，經取樣電路、差分電路、控制器運算后進行精確的控制。 本實施例中采用模塊化結構，可靠性高，利于標準化，能實現電容中任何能量富余電容的能量向能量欠缺電容的近乎無損轉移，環保節能；又由于直接對電容容量進行均衡，效率較高，極大改善電容組的性能。本專利技術能有效解決超級電容組的均衡應用難題，可極大地促進其發展，同時本專利技術亦可用于電池組的均衡。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超級電容均衡電路，其特征在于：它包括充電器、若干個超級電容C1、C2、C3至Cn和與之數量對應的DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn、取樣電路、控制器，所述若干個超級電容C1、C2、C3至Cn依次串聯后連接所述充電器的直流輸出端，所述充電器的直流輸出端還連接所述取樣電路，所述取樣電路連接各個超級電容C1、C2、C3至Cn的兩端，所述DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn的各輸出端依次對應連接所述各超級電容C1、C2、C3至Cn的兩端，所述DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn的各輸入端并聯后與所述充電器的直流輸出端連接，所述控制器的輸入端連接所述取樣電路，所述控制器的輸出端連接所述DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn的各控制輸入端。

【技術特征摘要】
1.一種超級電容均衡電路，其特征在于:它包括充電器、若干個超級電容Cl、C2、C3至Cn和與之數量對應的DC/DC變換器Dl、D2、D3至Dn、取樣電路、控制器，所述若干個超級電容C1、C2、C3至Cn依次串聯后連接所述充電器的直流輸出端，所述充電器的直流輸出端還連接所述取樣電路，所述取樣電路連接各個超級電容Cl、C2、C3至Cn的兩端，所述DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn的各輸出端依次對應連接所述各超級電容C1、C2、C3至Cn的兩端，所述DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn的各輸入端并聯后與所述充電器的直流輸出端連接，所述控制器的輸入端連接所述取樣電路，所述控制器的輸出端連接所述DC/DC變換器D1、D2、D3至Dn的各控制輸入端。2.根據權利要求1所述的超級電容均衡電路，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉煒，張偉華，
申請(專利權)人：珠海金電電源工業有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44