超级电容均衡电路制造技术

本实用新型专利技术公开并提供了一种超级电容均衡电路，它包括充电器、若干个超级电容和与之数量对应的DC/DC变换器、取样电路、控制器，各超级电容依次串联后连接充电器的直流输出端，取样电路连接各个超级电容的两端，DC/DC变换器的各输出端依次对应连接各超级电容的两端，DC/DC变换器的各输入端并联后与充电器的直流输出端连接，控制器的输入端连接所述取样电路，控制器的输出端连接DC/DC变换器的各控制输入端，DC/DC变换器可实现单、双向变换。本实用新型专利技术实现电容组内能量转移，把能量富余电容的能量转移到能量欠缺电容中，极大改善电容组的性能，是一种有效解决超级电容组的均衡应用难题的超级电容均衡控制电路。

【技术实现步骤摘要】
超级电容均衡电路
本技术涉及一种超级电容均衡电路。
技术介绍
超级电容作为能量存储的一种方式，有其优越性，如:可大电流充、放电，能提供超大功率输出等。在使用中，由于单节电容电压较低，一般是多节电容串联成电容组使用。但由于生产工艺的限制，每节电容的容量很难做到完全一致，即使在出厂时进行严格配对，在使用过程中亦会造成容量的改变，如果不进行均衡保护，个别电容的性能劣化会造成整组电容性能下降，甚至于无法使用，因此在电容组的应用中需优先考虑均衡保护。现有的技术是采用电阻放电方式进行均衡，但在功率较大时此种方式不宜采用:一是电阻发热量大，会造成设备整体温升偏高，严重降低可靠性；二是能量损耗，减少了电容组的实际使用容量，且不节能不环保。因此，十分需要一种新的技术，能够采用电容组内能量转移方式，把能量富余电容的能量近乎无损地转移到能量欠缺电容中，极大改善电容组的性能，有效解决超级电容组的均衡应用难题。
技术实现思路
本技术所要解决的问提是克服现有技术的不足，提供一种能够采用电容组内能量转移方式，把能量富余电容的能量近乎无损地转移到能量欠缺电容中，极大改善电容组的性能，有效解决超级电容组的均衡应用难题。 本技术的技术方案是:本技术包括充电器、若干个超级电容和与之数量对应的DC/DC变换器、取样电路、控制器，所述若干个超级电容依次串联后连接所述充电器的直流输出端，所述充电器的直流输出端还连接所述取样电路，所述取样电路连接各个超级电容的两端，所述DC/DC变换器的各输出端依次对应连接所述各超级电容的两端，所述DC/DC变换器的各输入端并联后与所述充电器的直流输出端连接，所述控制器的输入端连接所述取样电路，所述控制器的输出端连接所述DC/DC变换器的各控制输入端。 所述DC/DC变换器经所述控制器控制可以是单向变换，亦可以是双向变换，当所述各超级电容中的某个或某几个电压低于下限定值时，所述DC/DC变换器以单向变换形式向这些超级电容充电，当所述各超级电容中的某个或某几个电压高于上限定值时，所述DC/DC变换器以双向变换形式对这些超级电容放电，在双向变换形式下，所述DC/DC变换器对上述充电和放电作业可同时进行。 所述DC/DC变换器开关机控制可以是模拟方式，亦可以是数字总线方式。 所述若干个超级电容中的各超级电容可以是单个超级电容，也可以是多个超级电容组合成的超级电容组。 本技术的有益效果是:由于本技术包括充电器、若干个超级电容和与之数量对应的DC/DC变换器、取样电路、控制器，所述若干个超级电容依次串联后连接所述充电器的直流输出端，所述充电器的直流输出端还连接所述取样电路，所述取样电路连接各个超级电容的两端，所述DC/DC变换器的各输出端依次对应连接所述各超级电容的两端，所述DC/DC变换器的各输入端并联后与所述充电器的直流输出端连接，所述控制器的输入端连接所述取样电路，所述控制器的输出端连接所述DC/DC变换器的各控制输入端。所述DC/DC变换器经所述控制器控制可以是单向变换，亦可以是双向变换，当所述各超级电容中的某个或某几个电压低于下限定值时，所述DC/DC变换器以单向变换形式向这些超级电容充电，当所述各超级电容中的某个或某几个电压高于上限定值时，所述DC/DC变换器以双向变换形式对这些超级电容放电，在双向变换形式下，所述DC/DC变换器对上述充电和放电作业可同时进行，实现电容中任何能量富余电容的能量向能量欠缺电容的近乎无损转移。所述DC/DC变换器开关机控制可以是模拟方式，亦可以是数字总线方式。所以本技术是一种能够采用电容组内能量转移方式，把能量富余电容的能量近乎无损地转移到能量欠缺电容中，极大改善电容组的性能，是一种有效解决超级电容组的均衡应用难题的超级电容均衡控制电路。 【附图说明】 图1是本技术电路结构方框示意图。 【具体实施方式】 如图1所示，本技术包括充电器、若干个超级电容C1、C2、C3至Cn和与之数量对应的DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn、取样电路、控制器，所述若干个超级电容C1、C2、C3至Cn依次串联后连接所述充电器的直流输出端，所述充电器的直流输出端还连接所述取样电路，所述取样电路连接各个超级电容Cl、C2、C3至Cn的两端，所述DC/DC变换器Dl、D2、D3至Dn的各输出端依次对应连接所述各超级电容Cl、C2、C3至Cn的两端，所述DC/DC变换器DU D2、D3至Dn的各输入端并联后与所述充电器的直流输出端连接，所述控制器的输入端连接所述取样电路，所述控制器的输出端连接所述DC/DC变换器Dl、D2、D3至Dn的各控制输入端。所述DC/DC变换器经所述控制器控制可以是单向变换，也可以是双向变换，当所述各超级电容C1、C2、C3至Cn中的某个或某几个电压低于下限定值时，所述DC/DC变换器以单向变换形式向这些超级电容充电，当所述各超级电容Cl、C2、C3至Cn中的某个或某几个电压高于上限定值时，所述DC/DC变换器以双向变换形式对这些超级电容放电，在双向变换形式下，所述DC/DC变换器对上述充电和放电作业可同时进行，实现实现电容中任何能量富余电容的能量向能量欠缺电容的近乎无损转移。 所述DC/DC变换器开关机控制可以是模拟方式，亦可以是数字总线方式。所述若干个超级电容C1、C2、C3至Cn中的C1、C2、C3至Cn可以是单个超级电容，也可以是多个超级电容组合成的超级电容组。 本实施例中，DC/DC变换器根据控制方式的不同可采用单向或双向变换。取样电路对所述若干个超级电容Cl、C2、C3至Cn中的各电容进行取样、计算、比较，指令控制器对DC/DC变换器进行控制，当所述各超级电容Cl、C2、C3至Cn中的某个或某几个电压低于下限定值时，DC/DC变换器单向变换，向低压电容充电，所述下限定值为:各超级电容平均电压值减去设置合理值(0.05v0.5v)，当所述各超级电容C1、C2、C3至Cn中的某个或某几个电压高于上限定值时，所述DC/DC变换器以双向变换形式对这些超级电容放电，所述上限定值为:各超级电容平均电压值加上设置合理值(0.05v---0.5v)，在双向变换形式下，所述DC/DC变换器对上述充电和放电作业可同时进行，实现电容中任何能量富余电容的能量向能量欠缺电容的近乎无损转移。采用双向变换时，控制高压电容放电，低压电容充电。取样电路和控制器中根据超级电容的特性选取合理系数为设置点，经取样电路、差分电路、控制器运算后进行精确的控制。 本实施例中采用模块化结构，可靠性高，利于标准化，能实现电容中任何能量富余电容的能量向能量欠缺电容的近乎无损转移，环保节能；又由于直接对电容容量进行均衡，效率较高，极大改善电容组的性能。本专利技术能有效解决超级电容组的均衡应用难题，可极大地促进其发展，同时本专利技术亦可用于电池组的均衡。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容均衡电路，其特征在于：它包括充电器、若干个超级电容C1、C2、C3至Cn和与之数量对应的DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn、取样电路、控制器，所述若干个超级电容C1、C2、C3至Cn依次串联后连接所述充电器的直流输出端，所述充电器的直流输出端还连接所述取样电路，所述取样电路连接各个超级电容C1、C2、C3至Cn的两端，所述DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn的各输出端依次对应连接所述各超级电容C1、C2、C3至Cn的两端，所述DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn的各输入端并联后与所述充电器的直流输出端连接，所述控制器的输入端连接所述取样电路，所述控制器的输出端连接所述DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn的各控制输入端。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容均衡电路，其特征在于:它包括充电器、若干个超级电容Cl、C2、C3至Cn和与之数量对应的DC/DC变换器Dl、D2、D3至Dn、取样电路、控制器，所述若干个超级电容C1、C2、C3至Cn依次串联后连接所述充电器的直流输出端，所述充电器的直流输出端还连接所述取样电路，所述取样电路连接各个超级电容Cl、C2、C3至Cn的两端，所述DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn的各输出端依次对应连接所述各超级电容C1、C2、C3至Cn的两端，所述DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn的各输入端并联后与所述充电器的直流输出端连接，所述控制器的输入端连接所述取样电路，所述控制器的输出端连接所述DC/DC变换器D1、D2、D3至Dn的各控制输入端。2.根据权利要求1所述的超级电容均衡电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜，张伟华，
申请(专利权)人：珠海金电电源工业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44