一种超级电容的充放电电路制造技术

本申请公开了一种超级电容的充放电电路，包括超级电容、充电电路、放电电路和与超级电容连接的过压保护电路，过压保护电路用于在超级电容的电压超过设定电压时泄放多余的电荷以使超级电容的电压不大于设定电压。通过上述技术方案，在超级电容充放电过程中，两端电压超过设定电压时泄放多余的电荷，使得超级电容的电压保持在设定状态，避免了超级电容两端电压过压导致超级电容寿命降低、甚至失效导致备用电源功能丧失的恶劣后果。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容的充放电电路
本申请涉及电力电子
，特别是涉及一种超级电容的充放电电路。
技术介绍
目前应用于配网领域的超级电容备电方案通常采用两个或多个超级电容串联的形式，由于运行环境恶劣(运行环境温度为﹣40～75℃)，在长期充放电过程中，超级电容内阻会发生变化，导致串联超级电容分压变化，造成部分超级电容两端电压过压，超级电容寿命降低甚至失效，导致备用电源功能丧失。鉴于上述现有技术，寻求一种带过压保护功能的超级电容的充放电电路是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种超级电容的充放电电路，用于在超级电容充放电过程中，两端电压超过设定电压时泄放多余的电荷，使得超级电容的电压保持在设定状态。为解决上述技术问题，本申请提供一种超级电容的充放电电路，包括超级电容、与所述超级电容连接，用于为所述超级电容充电的充电电路以及与所述超级电容连接，用于为所述超级电容放电的放电电路，还包括与所述超级电容连接的过压保护电路，所述过压保护电路用于在所述超级电容的电压超过设定电压时泄放多余的电荷以使所述电压不大于所述设定电压。优选地，所述过压保护电路包括与所述超级电容连接、用于监测所述电压的电压监测电路和与所述电压监测电路连接，用于在所述电压超过所述设定电压时泄放多余的电荷的泄放电路。优选地，所述超级电容包括第一超级电容和第二超级电容，所述第一超级电容与所述第二超级电容串联连接；则所述电压监测电路具体包括：第一电压比较器、第二电压比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻的第一端与所述第一超级电容的第一端连接，所述第二电阻的第一端与所述第一超级电容的第二端连接，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端与所述第一电压比较器的控制端连接，所述第一电压比较器的第一端与所述第一超级电容的第二端连接，所述第一电压比较器的第二端与所述泄放电路连接；所述第三电阻的第一端与所述第二超级电容的第一端连接，所述第四电阻的第一端与所述第二超级电容的第二端连接，所述第三电阻和所述第四电阻的公共端与所述第二电压比较器的控制端连接，所述第二电压比较器的第一端与所述第二超级电容的第二端连接，所述第二电压比较器的第二端与所述泄放电路连接。优选地，所述泄放电路具体包括第一开关管、第二开关管、第五电阻和第六电阻；所述第一开关管的控制端与所述第一电压比较器的第二端连接，所述第一开关管的第一端通过所述第五电阻与所述第一超级电容的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述第一超级电容的第二端连接；所述第二开关管的控制端与所述第二电压比较器的第二端连接，所述第二开关管的第一端通过所述第六电阻与所述第二超级电容的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述第二超级电容的第二端连接。优选地，所述充电电路具体包括降压芯片、第一电感、第七电阻和第八电阻；所述降压芯片的输入端与充电电源连接，所述降压芯片的开关输出端通过所述第一电感与所述超级电容的充电端连接，所述降压芯片的反馈端与所述第七电阻和所述第八电阻的公共端连接，所述第七电阻的第一端与所述第一电感连接，所述第八电阻的第一端接地。优选地，还包括分别与所述超级电容、所述充电电路和所述放电电路连接的充放电控制电路，所述充放电控制电路用于采集所述电压，并在预设时间内，在所述电压持续超过第一电压阈值或持续小于第二电压阈值的情况下，控制所述充电电路和所述放电电路分别与所述超级电容断开。优选地，还包括分别与所述充电电源和所述放电电路连接的掉电检测电路，所述掉电检测电路用于检测所述充电电源是否存在充电电压，若是，则所述掉电检测电路控制所述放电电路不对外供电；若否，则所述掉电检测电路控制所述放电电路对外供电。优选地，所述掉电检测电路具体包括掉电检测芯片和电压采样电路；所述电压采样电路的输入端与所述充电电源连接，所述电压采样电路的输出端与所述掉电检测芯片的输入端连接，所述掉电检测芯片的输出端与所述放电电路连接。优选地，所述电压采样电路具体包括第九电阻和第十电阻，所述第九电阻的第一端与所述充电电源连接，所述第十电阻的第一端接地，所述第九电阻和所述第十电阻的公共端与所述掉电检测芯片的输入端连接。优选地，当所述超级电容的额定电压为2.7V时，所述设定电压具体为2.3V。本申请所提供的超级电容的充放电电路，包括超级电容、充电电路、放电电路和与超级电容连接的过压保护电路，过压保护电路用于在超级电容的电压超过设定电压时泄放多余的电荷以使超级电容的电压不大于设定电压。通过上述技术方案，在超级电容充放电过程中，两端电压超过设定电压时泄放多余的电荷，使得超级电容的电压保持在设定状态，避免了超级电容两端电压过压导致超级电容寿命降低、甚至失效导致备用电源功能丧失的恶劣后果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种超级电容的充放电电路的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种超级电容的充放电电路的电路原理图；图3为本申请实施例提供的另一种超级电容的充放电电路的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种超级电容的充放电电路的掉电检测电路原理图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。本申请的核心是提供一种超级电容的充放电电路，用于在超级电容充放电过程中，两端电压超过设定电压时泄放多余的电荷，使得超级电容的电压保持在设定状态。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。需要说明的是，本申请中的V12P0均表示与充电电源14连接，充电电源14一般为12V电源；V3P3为芯片本身的供电电源，一般为3V。图1为本申请实施例提供的一种超级电容的充放电电路的结构示意图。如图1所示，该电路包括超级电容10、与超级电容10连接，用于为超级电容10充电的充电电路11以及与超级电容10连接，用于为超级电容10放电的放电电路12，还包括与超级电容10连接的过压保护电路13，过压保护电路13用于在超级电容10的电压超过设定电压时泄放多余的电荷以使电压不大于设定电压。考虑到超级电容10在充放电过程中，超级电容10内阻会发生变化，导致两端电压过压，影响超级电容10的使用寿命。为解决以上问题，本申请设置了与超级电容10连接的过压保护电路13，其中，过压保护电路13与超级电容10并联连接，实时监测超级电容10的工作电压，当超级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容的充放电电路，包括超级电容、与所述超级电容连接，用于为所述超级电容充电的充电电路以及与所述超级电容连接，用于为所述超级电容放电的放电电路，其特征在于，还包括与所述超级电容连接的过压保护电路，所述过压保护电路用于在所述超级电容的电压超过设定电压时泄放多余的电荷以使所述电压不大于所述设定电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种超级电容的充放电电路，包括超级电容、与所述超级电容连接，用于为所述超级电容充电的充电电路以及与所述超级电容连接，用于为所述超级电容放电的放电电路，其特征在于，还包括与所述超级电容连接的过压保护电路，所述过压保护电路用于在所述超级电容的电压超过设定电压时泄放多余的电荷以使所述电压不大于所述设定电压。


2.如权利要求1所述的超级电容的充放电电路，其特征在于，所述过压保护电路包括与所述超级电容连接、用于监测所述电压的电压监测电路和与所述电压监测电路连接，用于在所述电压超过所述设定电压时泄放多余的电荷的泄放电路。


3.如权利要求2所述的超级电容的充放电电路，其特征在于，所述超级电容包括第一超级电容和第二超级电容，所述第一超级电容与所述第二超级电容串联连接；
则所述电压监测电路具体包括：第一电压比较器、第二电压比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻的第一端与所述第一超级电容的第一端连接，所述第二电阻的第一端与所述第一超级电容的第二端连接，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端与所述第一电压比较器的控制端连接，所述第一电压比较器的第一端与所述第一超级电容的第二端连接，所述第一电压比较器的第二端与所述泄放电路连接；
所述第三电阻的第一端与所述第二超级电容的第一端连接，所述第四电阻的第一端与所述第二超级电容的第二端连接，所述第三电阻和所述第四电阻的公共端与所述第二电压比较器的控制端连接，所述第二电压比较器的第一端与所述第二超级电容的第二端连接，所述第二电压比较器的第二端与所述泄放电路连接。


4.如权利要求3所述的超级电容的充放电电路，其特征在于，所述泄放电路具体包括第一开关管、第二开关管、第五电阻和第六电阻；
所述第一开关管的控制端与所述第一电压比较器的第二端连接，所述第一开关管的第一端通过所述第五电阻与所述第一超级电容的第一端连接，所述第一开关管的第二端与所述第一超级电容的第二端连接；
所述第二开关管的控制端与所述第二电压比较器的第二端连接，所述第二开关管...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓明，钱斌，肖勇，周密，王岩，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44