基于PWM超级电容充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于PWM超级电容充电装置，涉及超级电容充电技术领域。本实用新型专利技术有一用于储存电能的超级电容器；与超级电容器连接用于检测超级电容器电压的采样装置；与采样装置连接用于调节脉冲宽度的PWM控制电路；与PWM控制电路连接的转换器；转换器将PWM控制电路发出的脉冲波形进行转换，并将转换后的信号发送给超级电容器；能量源通过转换器给超级电容器充电；能量源通过稳压器给逻辑控制装置供电。优点：充电速度快，经过测试充电10s～10min可达到其额定容量的95%以上。使用寿命长，可循环使用进行充放电达到50万次，没有“记忆效应”。能量转换效率高，电流放电能力较强。免维护，可密封。

【技术实现步骤摘要】
基于PWM超级电容充电装置
[0001 ] 本技术涉及超级电容充电
，具体是一种基于PWM超级电容充电装置。
技术介绍
近年来，随着人们环保意识的增强，节能型电器产品日益受到欢迎，可是这些产品的使用都离不开储能元件。目前，国内外普遍使用的储能元件主要是蓄电池，如铅酸蓄电池及镍镉电池等，存在着环境污染和寿命短等问题，而超级电容作为一种新型储能元件给解决上述问题带来了希望。现有储能元件储能技术存在以下缺点:1.充电速度慢，功能密度低。2.循环使用寿命短，深度充放电循环使用次数少。3.放电电流小，放电能力较差。4.储存、拆解过程可能造成污染，破坏环境。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种基于PWM超级电容充电装置，充电速度快，使用寿命长，放电电流大。本技术是以如下技术方案实现的:一种基于PWM超级电容充电装置，包括用于储存电能的超级电容器；与超级电容器连接用于检测超级电容器电压的采样装置；与采样装置连接用于调节脉冲宽度的PWM控制电路；与PWM控制电路连接的转换器；转换器将PWM控制电路发出的脉冲波形进行转换，并将转换后的信号发送给超级电容器；能量源通过转换器给超级电容器充电；能量源通过稳压器给逻辑控制装置供电。本技术的有益效果是:充电速度快，经过测试充电IOs?IOmin可达到其额定容量的95%以上。使用寿命长，可循环使用进行充放电达到50万次，没有“记忆效应”。能量转换效率高，电流放电能力较强。免维护，可密封。温度范围相比一般电池更宽，功能密度高，并且在生产、使用、储存以及拆解过程中没有污染。【附图说明】下面结合附图及实施例对本技术作进一步说明。图1是本技术原理框图。图2是SG325芯片原理框图。图3是二种脉宽波形不意图。【具体实施方式】如图1所示，一种基于PWM超级电容充电装置有一用于储存电能的超级电容器；与超级电容器连接用于检测超级电容器电压的采样装置；与采样装置连接用于调节脉冲宽度的PWM控制电路；与PWM控制电路连接的转换器；转换器将PWM控制电路发出的脉冲波形进行转换，并将转换后的信号发送给超级电容器；能量源通过转换器给超级电容器充电；能量源通过稳压器给逻辑控制装置供电。其中，所述的能量源为交流电或电池组或太阳能充电装置，通过能量源输出端口为整个充电电路提供能量。能量源通过转换器将交流电转换为直流电进入电路。采样装置采用轮询的机制定时地检测超级电容器电压，将采样到的数据传送给PWM控制电路。所述的超级电容器可以是一个超级电容组成或者由多个超级电容串联形成。所述的PWM控制电路采用PWM控制芯片SG325，输出占空比可调的矩形波。其中，PWM控制芯片SG325芯片是美国硅通用公司的产品，图2是SG325芯片原理框图，它由输出5.1V的基准稳压电源、误差放大器、振荡频率在100Hz-400KHz范围内的锯齿形振荡器、翻转触发器及保护电路组成。SG325芯片采用了脉宽调制技术(PWM技术)，特点在于固定了开关频率，从而固定了周期，通过改变脉冲宽度来调节占空比。采用上述技术方案后，本技术是根据超级电容器的性能特点，提出一种可以在不同的情况下采取不同充电方式的充电装置。在电路正常运行的过程中，我们可以看到:与超级电容器连接的采样装置定期地循环扫描超级电容器，检测超级电容的电压参数，并把采样到的数据传送给PWM控制电路，PWM控制电路接收来自采样装置的信号后，将脉冲宽度调节到合适的宽度，从而调节了占空比。最后，经过转换器给超级电容器充电。在充电过程中，如果PWM控制电路检测到采样装置传送过来的电压较小(接近于零电压)，PWM控制电路内部会发出调制信号A，增加脉冲中高电平对应的宽度，从而增大了该脉冲波的占空比，此时的脉冲宽度和占空比较大(如图3所示)，最后通过转换器为超级电容充电。如果PWM控制电路检测到采样装置传送过来的电压较大(接近于满电压)，PWM控制电路内部会发出调制信号C，减小脉冲中高电平对应的宽度，从而减小了该脉冲波的占空比，此时的脉冲宽度和占空比较小(如图3所示)，最后通过转换器为超级电容充电。如果PWM控制电路检测到采样装置传送过来的电压介于上面2种电压之间，PWM控制电路内部会发出调制信号B，保持脉冲中高电平对应的宽度(如图3所示)，从而保持了该脉冲波的占空比基本不变，最后通过转换器为超级电容充电。这种充电方式主要是避免超级电容在闲置时由于自放电所造成的电压降低。以上所述的三种不同的充电模式，第一种是超级电容在接近零电压时刻的充电方式，这种充电模式下调整后的脉冲对应与图3的脉冲A，第三种是超级电容在接近满电压时刻的充电方式，这种充电模式下调整后的脉冲对应与图3的脉冲C。第二种则是介于两者之间，这种充电模式下调整后的脉冲对应与图3的脉冲B。在上述的充电方式中，完整的充电方式需要上面几种方式。在刚开始时候，接近于零电压，采取第一种模式。中间的过程，采取第二种模式。最后时刻，接近于满电压，采取第三种模式。上述的充电方式是不间断的，只要满足上面的任何一种模式，就采取对应的模式对其充电。本技术的能量源可以采用交流电、电池组、太阳能、电能等各种可以提供电源的设备和装置。如图1所示，一方面，能量源可以通过转换器(比如变压、整流电路)变换成直流电给超级电容器充电；另一方面，能量源可以通过稳压器为PWM控制电路供电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PWM超级电容充电装置，其特征在于：包括用于储存电能的超级电容器；与超级电容器连接用于检测超级电容器电压的采样装置；与采样装置连接用于调节脉冲宽度的PWM控制电路；与PWM控制电路连接的转换器；转换器将PWM控制电路发出的脉冲波形进行转换，并将转换后的信号发送给超级电容器；能量源通过转换器给超级电容器充电；能量源通过稳压器给逻辑控制装置供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于PWM超级电容充电装置，其特征在于:包括用于储存电能的超级电容器；与超级电容器连接用于检测超级电容器电压的采样装置；与采样装置连接用于调节脉冲宽度的PWM控制电路；与PWM控制电路连接的转换器；转换器将PWM控制电路发出的脉冲波形进行转换，并将转换后的信号发送给超级电容器；能量源通过转换器给超级电容器充电；能量源通过稳压器给逻辑控制装置供电。2.根据权利要求1所述的基于PWM超级电容充电装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴佳成，张宏艳，侯荣刚，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32