一种超级电容模组的充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超级电容模组的充电系统，包括充电回路；所述充电回路包括依次连接的接线端子、熔断器、滤波器、调压模块、倍压整流电路和超级电容模组；所述系统还包括主控单元以及分别于主控单元连接的辅助电源、显示单元、采样单元和电流互感器；所述主控单元与调压模块连接；所述辅助电源与滤波器连接；所述超级电容模组与采样单元连接。本发明专利技术能够满足单组或多组超级电容模组的串联充电，同时能够灵活调节充电电压和充电电流，适用范围广，可以直接应用于医疗X光机超级电容储能发生器充电上，满足不同功率的超级电容充电。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容模组的充电系统
本专利技术涉及电学
，特别涉及了一种超级电容模组的充电系统。
技术介绍
目前，国内外充电器比较常用的充电方式有：恒压充电、恒流充电、恒流转恒压充电、脉冲电流充电以及恒功率充电等。恒压充电是指充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着电容模组电压的逐渐升高，电流逐渐减小。这种充电方式初期电流相当大，直接危及到电网的供电，不适合给超级电容模组充电。恒流充电法是用调整充电装置输出电压，保持充电电流不变的充电方法，即从开始充电到充电结束都是利用恒定电流值进行充电，这种充电方式优越于恒压充电方式，但是控制电路相对复杂，比较适合给蓄电池电压充电，如应用在超级电容模组充电比较容易出故障。恒流转恒压充、脉冲电流充电、恒功率充电的充电效果跟恒流转恒压充电效果差不多，但是控制电路相对复杂，所需的元器件多，成本高，比较适用给蓄电池充电，不太适用于给超级电容模组充电，因为超级电容的充电过程是物理过程，电池充电是化学反应的过程，两者有着本质的区别。目前现有的充电方式比较适合蓄电池充电，充电电压普遍不高，一般充电电压范围在0-300VDC，而且不适用于超级电容模组的充电，特别是当要求超级电容模组充电电压比较高的时候根本没有办法满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目在于针对现有的超级电容充能不足，提供一种超级电容模组的充电系统，本充电系统结构简单、设计合理，本充电系统采用调压与调流相结合，有效的实现0-2000VDC的超级电容模组充电。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种超级电容模组的充电系统，所述充电回路包括依次连接的接线端子、熔断器、滤波器、调压模块、七级倍压整流单元和超级电容模组；所述充电系统还包括主控单元以及分别与主控单元连接的辅助电源、显示单元、采样单元和电流互感器；所述主控单元与调压模块连接；所述辅助电源的输入端与与滤波器相连接；所述采样单元的输入端与超级电容模组相连接；所述电流互感器设于滤波器与调压模块之间的连接线上。对本专利技术的进一步说明，所述接线端子设有三个引脚，并且接线端子的的引脚1串联熔断器后与滤波器的输入端引脚L连接，接线端子的引脚2与滤波器的输入端引脚N连接，接线端子的引脚3接地；所述滤波器的输出端引脚L1与调压模块的输入端引脚1连接，滤波器的输出端引脚N1穿过电流互感器的中心圆孔与调压模块的输入端引脚3连接；所述电流互感器的电流采样信号输出端为S1、S3分别与主控单元的电流采样信号输入端X2的引脚3、引脚1连接；所述滤波器的输出端引脚L1、引脚N1还分别与辅助电源的供电输入端引脚L、引脚N连接；所述调压模块的信号输入端X1的引脚2和引脚3分别与主控单元的输出控制调压模块开关端X3的引脚2和引脚3连接；所述调压模块的引脚2、引脚4分别与七级倍压整流单元信号输入端X1的引脚1、引脚2连接；所述七级倍压整流单元信号输出端X2的引脚3、引脚4分别与超级电容模组的正极、负极连接；所述超级电容模组的正极、负极分别与超级电容模组第一块超级电容模块的正极、第二块超级电容模块的负极连接；所述超级电容模组的正极、负极分别与采样单元的高压信号输入端X2的引脚4和引脚1连接；所述采样单元的电压采样信号输出端X1的引脚1和引脚2分别与主控单元的电压采样信号输入端X4的引脚1和引脚2连接；所述采样单元的电源供应端X4的引脚1、引脚2和引脚3分别与主控单元的供电输出端X5的引脚1、引脚2和引脚3连接；所述主控单元的供电输入端X1的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4分别与辅助电源的供电输出端X1的引脚V3、引脚V2、引脚COM和引脚V1连接；所述主控单元的显示信号输出端X6的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4分别与显示单元的信号输入端X1的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4连接。对本专利技术的进一步说明，所述主控单元包括CPU以及分别与CPU连接的过流检测电路、AD/DA基准电压调节电路、数字存储电路、显示信号转换电路、D/A转换电路和A/D转换电路；所述过流检测电路与电流采样信号输入端连接；所述D/A转换电路与输出控制调压模块开关端连接；所述A/D转换电路与电压采样信号输入端连接；所述信号转换电路与显示信号输出端连接。对本专利技术的进一步说明，所述七级倍压整流单元包括依次连接的电容C1、C2、C3、C4和依次连接的C6、C7、C8；还包括相互并联连接的二极管D5、D1、D6、D2、D7、D3、D4；还包括依次连接的电阻R1、R2和发光二极管LED1；还包括依次连接的电解电容C5、C9、C10。对本专利技术的进一步说明，所述七级倍压整流单元输入端X1的引脚1依次串联电容C1、C2、C3、C4后与七级倍压整流单元输出端X2的引脚1相接；七级倍压整流单元输入端X1的引脚2接七级倍压整流单元输出端X2的引脚3；所述的电解电容C5、C9、C10依次串联后一端接七级倍压整流单元输出端X2的引脚1，另一端接七级倍压整流单元输出端X2的引脚3；所述的电阻R1、R2、发光二极管LED1依次串联后一端接七级倍压整流单元输出端X2的引脚1，另一端接七级倍压整流单元输出端X2的引脚3；所述的电容C6、C7、C8、二极管D4依次串联后，电容C6的一端接七级倍压整流单元输入端X1的引脚2，二极管D4的输出端接七级倍压整流单元输出端X2的引脚1；所述的二极管D5的输入端接在电容C6与七级倍压整流单元输入端X1的引脚2的之间，二极管D5的输出端和二极管D1的输入端接在电容C1和C2之间，二极管D1的输出端和二极管D6的输入端接在电容C6和C7之间，二极管D6的输出端和二极管D2的输入端接在电容C2和C3之间，二极管D2的输出端和二极管D7的输入端接在电容C7和C8之间，二极管D7的输出端和二极管D3的输入端接在电容C3和C4之间，二极管D3的输出端和二极管D4的输入端相接。对本专利技术的进一步说明，所述采样单元包括电源滤波电路、电源DC/DC隔离转换电路、电阻分压采样电路、电压采样信号隔离输出电路和电压指示灯电路；所述电源滤波电路与供电输入端连接；所述电压采样信号隔离输出电路与电压采样信号输出端连接；所述高压信号输入端X2分别与电源DC/DC隔离转换电路、电阻分压采样电路连接。所述七级倍压整流单元可以把较低的交流电压，用耐压较高的整流二极管和电容器，组成七级倍压整流升压转换出一个较高的直流电压。所述电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用于保护电路。所述熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开，用于保护电路。所述滤波器用于滤除干扰，使其得到一个特定频率的电源信号。本专利技术的工作过程：220V网电输入接线端子A1，经过熔断器A2进入滤波器A3。滤波器A3输出有两个部分，第一部分是穿过电流互感器TA1达调压模块A4的引脚1和引脚3；第二部分是接到辅助电源A9的引脚L和引脚N。辅助电源A9输出电源给主控单元A8供电。主控单元A8通电后，分别通过采样单元A7对充电电压和电流互感器TA1的电流进行采样。当充电电压未达到2000VDC，主控单元A8通过控制输出端X3控制调压模块A4输出0--220VAC电压，开通电流也是从0A-50A逐步上升。同时电流互感器TA1会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容模组的充电系统，包括充电回路；其特征在于：所述充电回路包括依次连接的接线端子、熔断器、滤波器、调压模块、七级倍压整流单元和超级电容模组；所述充电系统还包括主控单元以及分别与主控单元连接的辅助电源、显示单元、采样单元和电流互感器；所述主控单元与调压模块连接；所述辅助电源的输入端与与滤波器相连接；所述采样单元的输入端与超级电容模组相连接；所述电流互感器设于滤波器与调压模块之间的连接线上。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容模组的充电系统，包括充电回路；其特征在于：所述充电回路包括依次连接的接线端子、熔断器、滤波器、调压模块、七级倍压整流单元和超级电容模组；所述充电系统还包括主控单元以及分别与主控单元连接的辅助电源、显示单元、采样单元和电流互感器；所述主控单元与调压模块连接；所述辅助电源的输入端与与滤波器相连接；所述采样单元的输入端与超级电容模组相连接；所述电流互感器设于滤波器与调压模块之间的连接线上。2.根据权利要求1所述的超级电容模组的充电系统，其特征在于：所述接线端子设有三个引脚，并且接线端子的的引脚1串联熔断器后与滤波器的输入端引脚L连接，接线端子的引脚2与滤波器的输入端引脚N连接，接线端子的引脚3接地；所述滤波器的输出端引脚L1与调压模块的输入端引脚1连接，滤波器的输出端引脚N1穿过电流互感器的中心圆孔与调压模块的输入端引脚3连接；所述电流互感器的电流采样信号输出端为S1、S3分别与主控单元的电流采样信号输入端X2的引脚3、引脚1连接；所述滤波器的输出端引脚L1、引脚N1还分别与辅助电源的供电输入端引脚L、引脚N连接；所述调压模块的信号输入端X1的引脚2和引脚3分别与主控单元的输出控制调压模块开关端X3的引脚2和引脚3连接；所述调压模块的引脚2、引脚4分别与七级倍压整流单元信号输入端X1的引脚1、引脚2连接；所述七级倍压整流单元信号输出端X2的引脚3、引脚4分别与超级电容模组的正极、负极连接；所述超级电容模组的正极、负极分别与超级电容模组第一块超级电容模块的正极、第二块超级电容模块的负极连接；所述超级电容模组的正极、负极分别与采样单元的高压信号输入端X2的引脚4和引脚1连接；所述采样单元的电压采样信号输出端X1的引脚1和引脚2分别与主控单元的电压采样信号输入端X4的引脚1和引脚2连接；所述采样单元的电源供应端X4的引脚1、引脚2和引脚3分别与主控单元的供电输出端X5的引脚1、引脚2和引脚3连接；所述主控单元的供电输入端X1的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4分别与辅助电源的供电输出端X1的引脚V3、引脚V2、引脚COM和引脚V1连接；所述主控单元的显示信号输出端X6的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4分别与显示单元的信号输入端X1的引脚1、引脚2、引脚3和引脚4连接。3.根据权利要求1或2所述的超级电容模组的充电系统，其特征在于：所述主控单元包括CPU以及分别与CPU连接的过流检测电路、AD/...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘英昂，马培威，林燕霞，
申请(专利权)人：南宁一举医疗电子设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45