一種超級電容充電系統技術方案

本發明專利技術涉及一種超級電容領域，具體涉及一種超級電容的充電系統。一種超級電容充電系統，由上位機、單片機、以及與單片機相連的液晶顯示器、開關電源、DA模塊以及AD模塊、以及信號調整電路、壓控恒流源；其中，開關電源連接壓控恒流源；壓控恒流源與超級電容相連；AD模塊與超級電容之間通過信號調整電路進行連接。發明專利技術實現對超級電容的充電的功能，通過上位機或按鍵設置，可為不同規格的超級電容充電。將充電過程分為大電流恒流充電階段、逐漸減小充電電流階段、微小恒定電流充電階段，確保超級電容能夠完全充滿。實驗表明，該系統穩定可靠，可以為超級電容充電。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種超級電容領域，具體涉及一種超級電容的充電系統。
技術介紹
當前能源和環境已成為人類社會可持續發展的兩大瓶頸，為了保持可持續發展，迫切需要發展可再生新能源及相關材料。超級電容器作為一種新型儲能裝置，具有容量大、功率密度高、充放電循環壽命長、溫度運行范圍大、不含有毒金屬等優點。超級電容是介于傳統電容器與電池之間的、有著特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原電容電荷儲存電能。目前，超級電容被廣泛應用到電動汽車、脈沖電壓系統、應急電源及航天航空等領域。國內應用于超級電容充電裝置的生產單位較少，無法滿足對電容動力的快速需求。
技術實現思路
本專利技術旨在提出一種超級電容充電器。本專利技術的技術方案在于：一種超級電容充電系統，由上位機、單片機、以及與單片機相連的液晶顯示器、開關電源、DA模塊以及AD模塊、以及信號調整電路、壓控恒流源；其中，開關電源連接壓控恒流源；壓控恒流源與超級電容相連；AD模塊與超級電容之間通過信號調整電路進行連接。優選地，所述單片機為括STC90C58AD單片機。優選地，所述AD模塊采用TLC2543型AD轉換器，DA模塊TLC5618型DA轉換器，連接單片機SPI端。或者優選地，還設有4個按鍵控制，4個按鍵與單片機的P2.0-P2.3相連接。或者優選地，所述壓控恒流源采用IRF640場效應管作為調整管，采用50W、1Ω大功率黃金電阻作為采樣電阻，使用高精度OP07作為運算放大器。本專利技術的技術效果在于：本專利技術實現對超級電容的充電的功能，通過上位機或按鍵設置，可為不同規格的超級電容充電。將充電過程分為大電流恒流充電階段、逐漸減小充電電流階段、微小恒定電流充電階段，確保超級電容能夠完全充滿。實驗表明，該系統穩定可靠，可以為超級電容充電。附圖說明圖1為本專利技術一種超級電容充電器的連接框圖。具體實施方式超級電容可以近似等效為一個內阻串聯一個電容器，若采用大電流充電至其額定電壓停止充電，實際并沒有充滿。原因主要有兩點:一是由于電流較大時，超級電容內阻上壓降較大;二是由于大電流充電時，充電電荷易在電極兩端出現瞬時積累，形成浮充。鑒于以上兩點，系統將整個充電過程分為三個階段，確保超級電容完全充滿。第一階段:采用恒定的大電流快速充電，充到電容的額定電壓。第二階段:逐漸減小充電電流，給超級電容補充充電。第三階段:采用微小的電流充電，超級電容內阻等因素影響微小，確保完全充滿。本系統主要由上位機和下位機兩部分構成。上位機主要用于設置待充電超級電容的額定電壓、充電電流的大小以滿足不同規格參數超級電容充電的需要，此外，上位機還可以顯示超級電容充電時的電壓值以及波形圖。下位機采用STC90C58AD為主控制器，接收上位機的控制指令，根據上位機設置的充電電流大小改變DA轉換器的輸出電壓，以調節恒流源輸出電流的大小，充電電流的大小也可以通過按鍵設置，利用AD轉換器實時采集超級電容的當前電壓值。系統可通過上位機或者按鍵設置超級電容的額定電壓和充電電流大小。4個按鍵與單片機的P2.0-P2.3相連接，由于STC90C58ADP2口內部自帶上拉電阻，所以外接按鍵不需要再接上拉電阻。4個按鍵的功能分別為設置額定電壓+0.1V、-0.1V和充電電流+0.1A、-0.1A。本專利技術利用TLC254312位AD轉換器實時采集超級電容的電壓值，通過TLC561812位DA轉換器控制恒流源輸出電流的大小。TLC2543為11路模擬輸入串行AD轉換器，通過SPI接口與單片機通信，本專利技術中超級電容的電壓經過運算放大器處理后，由AD轉換器采集其實時電壓。TLC5618為雙路DA轉換器，單片機通過SPI接口輸出數字量到TLC5618的輸入端，TLC5618的模擬量輸出端與恒流源模塊的運放同向輸入端連接，控制恒流源電路輸出電流的大小。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超級電容充電系統，其特征在于：由上位機、單片機、以及與單片機相連的液晶顯示器、開關電源、DA模塊以及AD模塊、以及信號調整電路、壓控恒流源；其中，開關電源連接壓控恒流源；壓控恒流源與超級電容相連；AD模塊與超級電容之間通過信號調整電路進行連接。

【技術特征摘要】
1.一種超級電容充電系統，其特征在于：由上位機、單片機、以及與單片機相連的液晶顯示器、開關電源、DA模塊以及AD模塊、以及信號調整電路、壓控恒流源；其中，開關電源連接壓控恒流源；壓控恒流源與超級電容相連；AD模塊與超級電容之間通過信號調整電路進行連接。
2.如權利要求1一種超級電容充電系統，其特征在于：所述單片機為括STC90C58AD單片機。
3.如權利要求1一種超級電容充電系統，其特征在于：所述A...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王耀斌，
申請(專利權)人：陜西高新能源發展有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61