一种超级电容器的功率调节装置以及电机驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超级电容器的功率调节装置以及电机驱动装置，功率调节装置包括电源模块、电容器充电模块、电参数检测模块以及控制模块；电源模块与电容器充电模块相连接，电参数检测模块分别与电源模块以及电容器充电模块相连接，电参数检测模块与控制模块相连接，控制模块与电容器充电模块相连接，电容器充电模块是BUCK同步整流电路。本技术方案将BUCK同步整流电路应用到对超级电容器进行充电的电容器充电模块中，以实现对超级电容器的恒定功率充电功能，本技术方案利用开关管Q2替代了BUCK电路中的续流二极管，增大了能量存储效率，同时也增大了可调整功率调制范围。

Power regulation device and motor drive device of super capacitor

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器的功率调节装置以及电机驱动装置
本专利技术涉及电子电路
，更具体地说涉及一种超级电容器的功率调节装置以及应用该超级电容器功率调节装置的电机驱动装置。
技术介绍
在汽车领域中，超级电容器作为最新型的储能器件，能量密度远超过锂电池，具有快速充放电的特性，但管理超级电容器的充放电成为提升储能效率的关键。现行的超级电容器充放电管理技术基于BUCK电路的线性控制系统。基于BUCK电路的线性控制超级电容器系统中，具体是利用肖特基二极管作为其中的续流二极管，由于肖特基二极管势垒电压而造成的死区电压，大大减少了BUCK电路的能量存储效率，同时可调整功率调制范围较小。此外现有技术基于BUCK电路的线性控制超级电容器系统中采用的是开环控制方式，难以对超级电容器的充电过程进行精准的控制。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种超级电容器的功率调节装置，以及应用该超级电容器功率调节装置的电机驱动装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种超级电容器的功率调节装置，包括：电源模块，用于提供供电电压；电容器充电模块，用于对所述超级电容器进行功率恒定的充电操作；电参数检测模块，用于对所述电源模块以及所述电容器充电模块的电参数进行检测；以及控制模块；所述电源模块与所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块分别与所述电源模块以及所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块与所述控制模块相连接，所述控制模块与所述电容器充电模块相连接；所述电容器充电模块是BUCK同步整流电路，所述电容器充电模块包括驱动器芯片、开关管Q1、开关管Q2、电感L1以及电容C1，所述控制模块与所述驱动器芯片相连接，所述驱动器芯片分别与开关管Q1以及开关管Q2的栅极相连接，所述开关管Q1的漏极与所述电源模块相连接，所述开关管Q1的源极与所述电感L1的一端相连接，所述电感L1的所述一端与所述开关管Q2的漏极相连接，所述开关管Q2的源极接地，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端相连接，所述电容C1的另一端接地。作为上述技术方案的进一步改进，所述电容器充电模块还包括二极管D1以及二极管D2，所述二极管D1的负极与所述电感L1的所述一端相连接，所述二极管D1的正极接地，所述二极管D2的正极与所述电感L1的所述另一端相连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动器芯片的型号为LM5106。作为上述技术方案的进一步改进，所述电参数检测模块包括总线电压检测单元、总线电流检测单元以及电容器电压检测单元，所述总线电压检测单元以及所述总线电流检测单元分别与所述电源模块相连接，所述电容器电压检测单元与所述电容器充电模块相连接，所述总线电压检测单元、所述总线电流检测单元以及所述电容器电压检测单元分别与所述控制模块相连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述总线电流检测单元包括电阻R1以及型号为AD8418的放大器芯片，所述电阻R1的两端分别与所述电源模块以及所述电容器充电模块相连接，所述电阻R1的两端分别与所述放大器芯片相连接，所述放大器芯片与所述控制模块相连接。本专利技术还公开了一种应用所述超级电容器功率的调节装置的电机驱动装置，包括以上所述的超级电容器的功率调节装置、蓄电池以及超级电容器，所述蓄电池与所述电源模块相连接，所述电容器充电模块与所述超级电容器相连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述电机驱动装置还包括用于实现所述超级电容器与负载通电连接的开关控制模块，所述控制模块与所述开关控制模块相连接，所述开关控制模块与所述超级电容器相连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述开关控制模块包括开关管Q3、稳压管D3以及三极管QP1，所述控制模块与所述三极管QP1的基极相连接，所述三极管QP1的发射极接地，所述三极管QP1的集电极与所述稳压管D3的正极相连接，所述稳压管D3的负极与所述开关管Q3的源极相连接，所述开关管Q3的栅极与所述三极管QP1的集电极相连接，所述开关管Q3的源极与所述超级电容器相连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述开关控制模块还包括电感L2、电容C2以及电阻R2，所述控制模块先后通过所述电感L2以及所述电阻R2与所述三极管QP1的基极相连接，所述电容C2的一端接在所述电感L2与所述电阻R2之间，所述电容C2的另一端接地。本专利技术的有益效果是：本技术方案将BUCK同步整流电路应用到对超级电容器进行充电的电容器充电模块中，以实现对超级电容器的恒定功率充电功能，本技术方案中的电容器充电模块与现有技术中基于BUCK电路的线性控制系统区别在于利用开关管Q2替代了BUCK电路中的续流二极管，增大了能量存储效率，同时也增大了可调整功率调制范围；另外本技术方案通过电参数检测模块以及控制模块的设置，实现对超级电容器充电过程的闭环控制功能，提高超级电容器充电控制的精准度。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明；图1是本专利技术的功率调节装置的电路模块框架图；图2是本专利技术的电容器充电模块的电路原理图；图3是本专利技术的总线电流检测单元的电路原理图；图4是本专利技术的电机驱动装置的电路模块框架图；图5是本专利技术的电机驱动装置中开关控制模块的电路原理图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。参照图1和图2，本申请公开了一种超级电容器的功率调节装置，其第一实施例包括：电源模块，用于提供供电电压，将蓄电池输出电压转换成若干个不同幅值的供电电压；电容器充电模块，用于对所述超级电容器进行功率恒定的充电操作；电参数检测模块，用于对所述电源模块以及所述电容器充电模块的电参数进行检测；以及控制模块；所述电源模块分别所电源模块与所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块分别与所述电源模块以及所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块与所述控制模块相连接，所述控制模块与所述电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容器的功率调节装置，其特征在于：包括：/n电源模块，用于提供供电电压；/n电容器充电模块，用于对所述超级电容器进行功率恒定的充电操作；/n电参数检测模块，用于对所述电源模块以及所述电容器充电模块的电参数进行检测；/n以及控制模块；/n所述电源模块与所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块分别与所述电源模块以及所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块与所述控制模块相连接，所述控制模块与所述电容器充电模块相连接；/n所述电容器充电模块是BUCK同步整流电路，所述电容器充电模块包括驱动器芯片、开关管Q1、开关管Q2、电感L1以及电容C1，所述控制模块与所述驱动器芯片相连接，所述驱动器芯片分别与开关管Q1以及开关管Q2的栅极相连接，所述开关管Q1的漏极与所述电源模块相连接，所述开关管Q1的源极与所述电感L1的一端相连接，所述电感L1的所述一端与所述开关管Q2的漏极相连接，所述开关管Q2的源极接地，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端相连接，所述电容C1的另一端接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器的功率调节装置，其特征在于：包括：
电源模块，用于提供供电电压；
电容器充电模块，用于对所述超级电容器进行功率恒定的充电操作；
电参数检测模块，用于对所述电源模块以及所述电容器充电模块的电参数进行检测；
以及控制模块；
所述电源模块与所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块分别与所述电源模块以及所述电容器充电模块相连接，所述电参数检测模块与所述控制模块相连接，所述控制模块与所述电容器充电模块相连接；
所述电容器充电模块是BUCK同步整流电路，所述电容器充电模块包括驱动器芯片、开关管Q1、开关管Q2、电感L1以及电容C1，所述控制模块与所述驱动器芯片相连接，所述驱动器芯片分别与开关管Q1以及开关管Q2的栅极相连接，所述开关管Q1的漏极与所述电源模块相连接，所述开关管Q1的源极与所述电感L1的一端相连接，所述电感L1的所述一端与所述开关管Q2的漏极相连接，所述开关管Q2的源极接地，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端相连接，所述电容C1的另一端接地。


2.根据权利要求1所述的一种超级电容器的功率调节装置，其特征在于：所述电容器充电模块还包括二极管D1以及二极管D2，所述二极管D1的负极与所述电感L1的所述一端相连接，所述二极管D1的正极接地，所述二极管D2的正极与所述电感L1的所述另一端相连接。


3.根据权利要求2所述的一种超级电容器的功率调节装置，其特征在于：所述驱动器芯片的型号为LM5106。


4.根据权利要求1所述的一种超级电容器的功率调节装置，其特征在于：所述电参数检测模块包括总线电压检测单元、总线电流检测单元以及电容器电压检测单元，所述总线电压检测单元以及所述总线电流检测单元分别与所述电源模块相连接，所述电容器电压检测单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：周齐，林梅金，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44