一种电池互换型电容模组制造技术

本申请涉及一种电池互换型电容模组，包括电连接的电容组和转换电路；转换电路包括充电模块和放电模块；充电模块包括恒流恒压模块和关断模块；放电模块包括保护模块和升压模块；恒流恒压模块用于对电容组充电；关断模块用于在检测到电容组放电时断开恒流恒压模块；升压模块用于对电容组放电；保护模块用于控制升压模块的连通和断开；电容组充电时，恒流恒压模块导通给电容组充电，电容组电量充满时，关断模块断开恒流恒压模块；电容组放电时，升压模块连通，电容组放电，电容组放电到预定电压时，保护模块断开升压模块，电容组停止放电。由此，可以将蓄电池和电容组的充放电特性调节一致，实现用电容组替换蓄电池。

A battery exchange type capacitor module

【技术实现步骤摘要】
一种电池互换型电容模组
本公开涉及超级电容领域，尤其涉及一种电池互换型电容模组。
技术介绍
采用蓄电池的户外配网终端，由于每个地区数量巨大，蓄电池的可靠性对满足智能电网的高可靠要求已经显得捉襟见肘，而更换时的作业对高压电力线路而言，成本巨大，因此蓄电池的更换成本中人工成本占据了主体，采用超级电容器作为储能源目前已是各电力运行单位考虑的问题。但是由于这两种器件的充放电特性不一致，对充放电电源的要求完全不同，实际的更换变成了对设备的大改造了，这在供电线路现场是难以实现的，这也极大阻碍了超级电容器优势的应用发挥。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种电池互换型电容模组，其可以将蓄电池和电容组的充放电特性调节一致，实现用电容组替换蓄电池。根据本公开的一方面，提供了一种电池互换型电容模组，包括电连接的电容组和转换电路；所述转换电路包括充电模块和放电模块，所述充电模块和所述放电模块并联连接；所述充电模块包括恒流恒压模块和关断模块；所述放电模块包括保护模块和升压模块；所述恒流恒压模块的输入端，适用于电连接蓄电池充放电电源模块的正极，所述恒流恒压模块的输出端与所述电容组正极电连接，用于将所述蓄电池充放电电源模块输出的电压输送至所述电容组，对所述电容组充电；所述关断模块与恒流恒压模块并联连接，所述关断模块用于在检测到所述电容组放电时断开所述恒流恒压模块；所述升压模块的输入端与所述电容组的输出端电连接，所述升压模块的输出端适用于电连接所述蓄电池充放电电源模块的正极，用于将所述电容组中的电压输送至所述蓄电池充放电电源模块，对所述电容组放电；所述保护模块与所述升压模块串联连接，所述保护模块，用于控制所述升压模块的连通和断开；所述电容组充电时，所述恒流恒压模块导通给所述电容组充电，所述电容组电量充满时，所述关断模块断开所述恒流恒压模块；所述电容组放电时，所述升压模块连通，所述电容组放电，所述电容组放电到预定电压时，所述保护模块断开所述升压模块，所述电容组停止放电。在一种可能的实现方式中，所述充电模块还包括第一直充模块和检测模块，所述第一直充模块与所述恒流恒压模块并联连接，且所述第一直充模块的输出端用于连接所述电容组正极；所述检测模块的输入端与所述电容组正极电连接，所述检测模块的输出端与所述第一直充模块的电连接；所述检测模块用于检测所述电容组的电压和控制所述第一直充模块的通断；所述检测模块检测到所述电容组电压不小于规定电压时，所述第一直充模块连通，对所述第一直充模块给所述电容组充电。在一种可能的实现方式中，所述第一直充模块包括第一晶体管T1、第一二极管D1和第一寄生二极管D2；所述第一晶体管T1为N沟道，所述第一晶体管T1的漏极与所述蓄电池充放电电源模块的正极电连接，所述第一晶体管T1的源极与所述第一二极管D1的阳极电连接，所述第一晶体管T1的栅极与所述检测模块的输出端电连接；所述第一二极管D1的阴极与所述电容组的输入端电连接；所述第一寄生二极管D2与所述第一晶体管T1并联连接，所述第一寄生二极管D2的阳极与所述第一晶体管T1的源极电连接，所述第一寄生二极管D2的阴极与所述第一晶体管T1的漏极电连接。在一种可能的实现方式中，所述恒流恒压模块包括第二晶体管T2、第一电感L1、第三晶体管T3、第二寄生二极管D3、第三寄生二极管D4、第一PWM驱动模块、第二二极管D5和恒流恒压反馈模块；所述第二晶体管T2为N沟道，所述第二晶体管T2漏极适用于与所述蓄电池充放电电源模块的正极电连接，所述第二晶体管T2的源极与所述第一电感L1的输入端电连接，所述第二晶体管T2的栅极与所述关断模块电连接；所述第二寄生二极管D3与所述第二晶体管T2并联连接，且所述第二寄生二极管D3的阳极与所述第二晶体管T2的源极电连接，所述第二寄生二极管D3的阴极与所述第二晶体管T2的漏极电连接；所述第三晶体管T3为N沟道，所述第一电感L1的输出端与所述第三晶体管T3的漏极电连接，所述第三晶体管T3的源极与所述电容组的输入端电连接，所述第三晶体管T3的栅极与所述第一PWM驱动模块的输入端电连接；所述第三寄生二极管D4与所述第三晶体管T3并联连接，且所述第三寄生二极管D4的阳极与所述第三晶体管T3的源极电连接，所述三寄生二极管D4的阴极与所述第三晶体管T3的漏极电连接；第二二极管D5的阳极与所述电容组的输出端电连接，所述第二二极管D5的阴极有所述第三晶体管T2的漏极电连接；所述第一PWM驱动模块的输出端与所述恒流恒压反馈模块的输入端电连接，所述恒流恒压反馈模块的输出端与所述电容组的输入端电连接。在一种可能的实现方式中，所述放电模块还包括第三二极管D6；所述第三二极管D6的阴极与所述蓄电池充放电电源模块正极电连接，所述第三二极管D6的阳极与所述电容组正极电连接，以使所述电容组放电且所述电容组电压大于规定电压时，所述电容组通过所述第三二极管D6直接对所述蓄电池充放电电源模块放电；所述保护模块检测到所述电容组小于或等于规定电压时，所述升压模块连通，且通过所述升压模块对所述蓄电池充放电电源模块供电。在一种可能的实现方式中，所述升压模块包括第四晶体管T4、第二电感L2、第四寄生二极管D7、第四二极管D8、第五晶体管T5、第五寄生二极管D9、输出反馈模块和第二PWM驱动模块；所述第四晶体管T4为N沟道，所述第四晶体管T5的漏极与所述电容组的输出端电连接，所述第四晶体管T4的源极与所述第二电感L2的输入端电连接，所述第四晶体管T4的栅极与所述保护模块电连接；所述第四寄生二极管D7与所述第四晶体管T4并联连接，且所述第四寄生二极管D7的阳极与所述第四晶体管T4的源极电连接，所述第四寄生二极管D7的阴极与所述第四晶体管T4的漏极电连接；所述第五晶体管T5和所述第四二极管D8并联在所述第二电感L2的输出端；且所述第二电感L2的输出端与所述第四二极管D8的阳极电连接，所述第四二极管D8的阴极与所述蓄电池充放电电源模块正极电连接，且所述第四二极管D8与所述第二电感串联连接；所述关断模块和所述第二电感L2并联在所述第四晶体管T4的源极，且所述第二电感L2的输入端与所述关断模块电连接，所述第五晶体管T5为N沟道，所述第五晶体管T5的漏极与所述第二电感L2的输出端电连接，所述第五晶体管T5的源极与所述电容组负极电连接，所述第五晶体管T5的栅极与所述第二PWM电连接；所述第五寄生二极管D9与所述第五晶体管T5并联连接，且所述第五寄生二极管D9的阳极与所述第五晶体管T5的源极电连接，所述第五寄生二极管D9的阴极与所述第五晶体管T5的漏极电连接；所述输出反馈模块与所述第二PWM驱动模块串联连接，且所述第四二极管D8、所述输出反馈模块、所述第二PWM驱动模块与所述第五晶体管T5形成循环回路。在一种可能的实现方式中，所述保护模块的输入端与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池互换型电容模组，其特征在于：包括电连接的电容组和转换电路；/n所述转换电路包括充电模块和放电模块，所述充电模块和所述放电模块并联连接；/n所述充电模块包括恒流恒压模块和关断模块；/n所述放电模块包括保护模块和升压模块；/n所述恒流恒压模块的输入端，适用于电连接蓄电池充放电电源模块的正极，所述恒流恒压模块的输出端与所述电容组正极电连接，用于将所述蓄电池充放电电源模块输出的电压输送至所述电容组，对所述电容组充电；/n所述关断模块与恒流恒压模块并联连接，所述关断模块用于在检测到所述电容组放电时断开所述恒流恒压模块；/n所述升压模块的输入端与所述电容组的输出端电连接，所述升压模块的输出端适用于电连接所述蓄电池充放电电源模块的正极，用于将所述电容组中的电压输送至所述蓄电池充放电电源模块，对所述电容组放电；/n所述保护模块与所述升压模块串联连接，所述保护模块用于控制所述升压模块的连通和断开；/n所述电容组充电时，所述恒流恒压模块导通给所述电容组充电，所述电容组电量充满时，所述关断模块断开所述恒流恒压模块；/n所述电容组放电时，所述升压模块连通，所述电容组放电，所述电容组放电到预定电压时，所述保护模块断开所述升压模块，所述电容组停止放电。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池互换型电容模组，其特征在于：包括电连接的电容组和转换电路；
所述转换电路包括充电模块和放电模块，所述充电模块和所述放电模块并联连接；
所述充电模块包括恒流恒压模块和关断模块；
所述放电模块包括保护模块和升压模块；
所述恒流恒压模块的输入端，适用于电连接蓄电池充放电电源模块的正极，所述恒流恒压模块的输出端与所述电容组正极电连接，用于将所述蓄电池充放电电源模块输出的电压输送至所述电容组，对所述电容组充电；
所述关断模块与恒流恒压模块并联连接，所述关断模块用于在检测到所述电容组放电时断开所述恒流恒压模块；
所述升压模块的输入端与所述电容组的输出端电连接，所述升压模块的输出端适用于电连接所述蓄电池充放电电源模块的正极，用于将所述电容组中的电压输送至所述蓄电池充放电电源模块，对所述电容组放电；
所述保护模块与所述升压模块串联连接，所述保护模块用于控制所述升压模块的连通和断开；
所述电容组充电时，所述恒流恒压模块导通给所述电容组充电，所述电容组电量充满时，所述关断模块断开所述恒流恒压模块；
所述电容组放电时，所述升压模块连通，所述电容组放电，所述电容组放电到预定电压时，所述保护模块断开所述升压模块，所述电容组停止放电。


2.根据权利要求1所述的电池互换型电容模组，其特征在于：所述充电模块还包括第一直充模块和检测模块，所述第一直充模块与所述恒流恒压模块并联连接，且所述第一直充模块的输出端用于连接所述电容组正极；
所述检测模块的输入端与所述电容组正极电连接，所述检测模块的输出端与所述第一直充模块的电连接；所述检测模块用于检测所述电容组的电压和控制所述第一直充模块的通断；
所述检测模块检测到所述电容组电压不小于规定电压时，所述第一直充模块连通，对所述第一直充模块给所述电容组充电。


3.根据权利要求2所述的电池互换型电容模组，其特征在于：所述第一直充模块包括第一晶体管T1、第一二极管D1和第一寄生二极管D2；
所述第一晶体管T1为N沟道，所述第一晶体管T1的漏极与所述蓄电池充放电电源模块的正极电连接，所述第一晶体管T1的源极与所述第一二极管D1的阳极电连接，所述第一晶体管T1的栅极与所述检测模块的输出端电连接；
所述第一二极管D1的阴极与所述电容组的输入端电连接；
所述第一寄生二极管D2与所述第一晶体管T1并联连接，所述第一寄生二极管D2的阳极与所述第一晶体管T1的源极电连接，所述第一寄生二极管D2的阴极与所述第一晶体管T1的漏极电连接。


4.根据权利要求1所述的电池互换型电容模组，其特征在于：所述恒流恒压模块包括第二晶体管T2、第一电感L1、第三晶体管T3、第二寄生二极管D3、第三寄生二极管D4、第一PWM驱动模块、第二二极管D5和恒流恒压反馈模块；
所述第二晶体管T2为N沟道，所述第二晶体管T2漏极适用于与所述蓄电池充放电电源模块的正极电连接，所述第二晶体管T2的源极与所述第一电感L1的输入端电连接，所述第二晶体管T2的栅极与所述关断模块电连接；
所述第二寄生二极管D3与所述第二晶体管T2并联连接，且所述第二寄生二极管D3的阳极与所述第二晶体管T2的源极电连接，所述第二寄生二极管D3的阴极与所述第二晶体管T2的漏极电连接；
所述第三晶体管T3为N沟道，所述第一电感L1的输出端与所述第三晶体管T3的漏极电连接，所述第三晶体管T3的源极与所述电容组的输入端电连接，所述第三晶体管T3的栅极与所述第一PWM驱动模块的输入端电连接；
所述第三寄生二极管D4与所述第三晶体管T3并联连接，且所述第三寄生二极管D4的阳极与所述第三晶体管T3的源极电连接，所述三寄生二极管D4的阴极与所述第三晶体管T3的漏极电连接；
第二二极管D5的阳极与所述电容组的输出端电连接，所述第二二极管D5的阴极有所述第三晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大志，张婷婷，胡国荣，
申请(专利权)人：天津合众汇能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12