一种超级电容模组充电电源的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种超级电容模组充电电源的控制方法，充电电源包括EMC处理电路模块、供电电源模块、微处理器MCU、充电调节设置模块、充电控制模块、温度采集电路模块以及状态指示电路模块；其包括以下步骤，1)充电调节设置模块读取初始设定数据传输至微处理器MCU中；2)同时温度采集电路模块采集进行温度信号采集并传输至微处理器MCU；3)微处理器MCU将初始设定数据进行数模转换后输送至充电控制模块；4)微处理器MCU和充电控制模块进行过热、过载控制；5)充电控制模块根据比较结果控制是否允许充电。本发明专利技术可实现充电电压与充电电流的自动调节，且具有过载保护与高温保护，对充电设备具有保护功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油渍净化
，特别是涉及一种超级电容模组充电电源的控制方法。
技术介绍
目前，人们的生活无法离开电力，普通家庭生活中的各种家电，每个企业中的办公设备以及制造设备，甚至是人们出行工具中的新能源电力汽车等等，越来越多的电力产品出现在各个领域。在这些电力产品中，充电电源显得必不可少。请参照图7，现有技术中的充电电源，一般包含有4个基本的部分：1)EMC处理电路，主要抑制差模与共模电磁的干扰；2)充电控制部分，主要进行电压与电流的限制控制；3)供电电源部分；4)状态指示。现有技术中的充电电源，其充电电压和充电电流一般固化在电源内部，无外部调节手段，只能满足固定需求充电电压和充电电流的超级电容组；且对充电电路无过热保护，在频繁充电时可能导致充电电路过热而烧毁；另外，对超级电容组充电时，可能在超级电容温升过高或绝对温度过高时充电引起超级电容寿命大大降低或引起超级电容爆炸。因此，有必要提供一种新的超级电容模组充电电源的控制方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种超级电容模组充电电源的控制方法，可实现充电电压与充电电流的自动调节，且具有过载保护与高温保护，对充电设备具有保护功能。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种超级电容模组充电电源的控制方法，所述充电电源包括EMC处理电路模块、供电电源模块以及微处理器MCU，还包括对超级电容的充电最大电流和充电最大电压进行设置的充电调节设置模块、具有过热与过载保护的充电控制模块、温度采集电路模块以及状态指示电路模块；其包括以下步骤，(1)所述充电调节设置模块读取设定电压、设定电流、超级电容最大工作温度与超级电容允许温升，并传输至所述微处理器MCU中；(2)同时所述温度采集电路模块采集进行温度信号采集并传输至所述微处理器MCU；(3)所述微处理器MCU将所述设定电压、所述设定电流、所述温度信号进行数模转换后输送至所述充电控制模块；(4)所述充电控制模块进行过热、过载控制，该过程中所述充电控制模块分别比较所述设定电压与所述输出电压的大小、所述设定电流与所述输出电流的大小，以此确定是否过载，所述微处理器MCU比较所述温度信号与所述超级电容的最大工作温度的大小，以此确定是否过热，并将比较结果传输至所述充电控制模块；(5)所述充电控制模块根据比较结果控制是否允许充电。进一步的，所述温度信号包括所述充电控制电路的温度、环境温度、超级电容绝对温度。进一步的，所述微处理器MCU内置有超级电容的温升-电流控制曲线。进一步的，所述充电控制模块进行过热控制的步骤包括，1)判断所述超级电容绝对温度是否大于所述超级电容最大工作温度；2)若是，则将所述设定电流清零，所述状态指示电路模块中显示过热，否则，计算超级电容温升；3)判断所述超级电容温升是否大于所述超级电容允许温升；4)若是，则将所述设定电流清零，所述状态指示电路模块中显示过热，否则，根据超级电容的所述温升-电流控制曲线，找到所述超级电容温升对应的允许电流；5)判断所述设定电流是否大于所述允许电流；6)若是，则将所述设定电流更换成所述允许电流进行充电，否则，允许充电。进一步的，所述超级电容温升为所述超级电容绝对温度与所述环境温度的差值。与现有技术相比，本专利技术一种超级电容模组充电电源的控制方法的有益效果在于：1)针对超级电容组的充电需求，可调节设置充电电压和充电电流，适用于不同容量和电压要求的超级电容组，可调节的充电电流适应于对不同超级电容组充电时间不同需求的场合；2)可自动检测充电回路是否过载，过载时自动停止充电保护充电回路不受损坏，充分考虑充电电路可能过载的情况，提供过热自我保护，避免充电电流过大或频繁充电导致充电回路过载损坏；3)通过检测超级电容的温度和温升，并依据超级电容温升-电流曲线对充电进行限流，同时在超级电容温升超限、绝对温度超限时停止充电，充电过程兼顾超级电容的温度特性，采用超级电容温升-电流曲线进行限制充电，同时监视超级电容温升过高和绝对温度过高并停止充电，避免继续充电导致温度极限升高造成超级电容寿命快速减小或发生爆炸。【附图说明】图1为本专利技术实施例的模块化电路控制原理示意图；图2为本专利技术实施例的主控制逻辑流程示意图；图3为图2中数据读取与参数设定转换的控制流程原理示意图；图4为图2中超级电容温度与温升-电流控制的控制流程原理示意图；图5为图2中电容充电控制与过载保护的控制流程原理示意图；图6为图2中状态指示控制的控制流程原理示意图；图7为现有技术的电路控制原理示意图。【具体实施方式】实施例：请参照图1，本实施例为超级电容模组充电电源，其包括EMC处理电路模块a、充电调节设置模块b、充电控制模块c、温度采集电路模块d、供电电源模块e、状态指示电路模块f以及微处理器MCU。EMC处理电路模块a包括火线连接端L、零线连接端N、接地端EARTH、第一电容CX、第二电容CY1、第三电容CY2以及共模电感L1。第一电容CX与共模电感L1并联在火线连接端L与零线连接端N之间。第二电容CY1的一端与火线连接端L连接且另一端与接地端EARTH连接。第三电容CY2的一端与零线连接端N连接且另一端与接地端EARTH连接。零线连接端N与第一电容CX的输出端之间设置有光敏电阻RT。EMC处理电路模块a主要作用是对充电电源对共模干扰和差模干扰的进行抑制。对于共模干扰，使用了第二电容CY1、第三电容CY2和共模电感L1进行抑制；对于差模干扰，采用了第一电容CX进行抑制。EMC处理部分还抑制了对超级电容充电过程中充电控制部分由于开关管的高频工作导致的过压，过流等电磁干扰对系统电源的影响。充电调节设置模块b包括第一电位器W1与第二电位器W2，第一电位器W1与第二电位器W2独立设置。第一电位器W1与第二电位器W2的一端接入电源且另一端接地。第一电位器W1的滑动臂与微处理器模块MCU连接，主要用于调节充电电流。第二电位器W2的滑动臂与微处理器模块MCU连接，主要用于调节充电电压。微处理器MCU包括模拟数字转换器(ADC)、第一电压输出端PMW1、第二电压输出端PMW2以及温度信号输出端T_ctl。所述模拟数字转换器(ADC)与第一电位器W1、第二电位器W2连接。第一电压输出端PMW1、第二电压输出端PMW2以及温度信号输出端T_ctl均与充电控制模块c连接。充电控制模块c包括直流桥B、开关降压电路模块以及电压电流比较电路模块。直流桥B的一个输入端与共模电感L1的一个输出端连接、直流桥B的一个输出端与共模电感L1的一个输入端连接，直流桥B的作用是将交流电压整流成直流电压。直流桥B的一个输入端与一个输出端之间连接有第四电容C1，其作用是滤波，将直流的脉动电压滤出一定的谐波。开关降压电路模块包括开关管Q、高频变压器T、二极管D、第一电阻R1、第二电阻R2以及电流采样电阻RS。电压电流比较电路模块包括第一比较器A1、第二比较器A2、第三比较器A3、或门以及与门。开关管Q设置在高频变压器T与直流桥B连通的线路上，用于控制两者的导通与切断。开关管Q的开关控制端与所述与门的输出端连接，其输入端与高频变压器T的一个输出端连接，其输出端与直流桥B的一个输入端连接。二极管D的输入端与高频变压器T的另一个输出端连接。二极管D的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容模组充电电源的控制方法，所述充电电源包括EMC处理电路模块、供电电源模块以及微处理器MCU，其特征在于：还包括对超级电容的充电最大电流和充电最大电压进行设置的充电调节设置模块、具有过热与过载保护的充电控制模块、温度采集电路模块以及状态指示电路模块；其包括以下步骤，(1)所述充电调节设置模块读取设定电压、设定电流、超级电容最大工作温度与超级电容允许温升，并传输至所述微处理器MCU中；(2)同时所述温度采集电路模块采集进行温度信号采集并传输至所述微处理器MCU；(3)所述微处理器MCU将所述设定电压、所述设定电流、所述温度信号进行数模转换后输送至所述充电控制模块；(4)所述充电控制模块进行过热、过载控制，该过程中所述充电控制模块分别比较所述设定电压与所述输出电压的大小、所述设定电流与所述输出电流的大小，以此确定是否过载，所述微处理器MCU比较所述温度信号与所述超级电容的最大工作温度的大小，以此确定是否过热，并将比较结果传输至所述充电控制模块；(5)所述充电控制模块根据比较结果控制是否允许充电。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容模组充电电源的控制方法，所述充电电源包括EMC处理电路模块、供电电源模块以及微处理器MCU，其特征在于：还包括对超级电容的充电最大电流和充电最大电压进行设置的充电调节设置模块、具有过热与过载保护的充电控制模块、温度采集电路模块以及状态指示电路模块；其包括以下步骤，(1)所述充电调节设置模块读取设定电压、设定电流、超级电容最大工作温度与超级电容允许温升，并传输至所述微处理器MCU中；(2)同时所述温度采集电路模块采集进行温度信号采集并传输至所述微处理器MCU；(3)所述微处理器MCU将所述设定电压、所述设定电流、所述温度信号进行数模转换后输送至所述充电控制模块；(4)所述充电控制模块进行过热、过载控制，该过程中所述充电控制模块分别比较所述设定电压与所述输出电压的大小、所述设定电流与所述输出电流的大小，以此确定是否过载，所述微处理器MCU比较所述温度信号与所述超级电容的最大工作温度的大小，以此确定是否过热，并将比较结果传输至所述充电控制模块；(5)所述充电控制模块根据比较结果控制是否允许充电。2.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王野，姜万东，李小波，黄晓艳，樊楼英，余莉，徐欢，林姹姹，叶佳虹，
申请(专利权)人：丽水学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33