一种放电电流可调节的超级电容保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种放电电流可调节的超级电容保护电路，包括依次连接的电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路；电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路均与超级电容相连接，电压比较电路和放电电路之间连接有二极管D2，放电电路和温度检测电路之间连接有电容C2，本电路通过参考电压基准和比较器确定保护阈值，比较器输出端连接三极管控制放电MOS管组进行保护放电，通过配置放电电阻可以实现不同的最大放电电流，而放电电路的MOS管和放电电阻数目同样可以增减，实现更大程度的灵活配置，放电电路的过流保护电路的三极管通过检测放电电阻的电压以限制最大放电电流。

【技术实现步骤摘要】
一种放电电流可调节的超级电容保护电路
本技术涉及保护电路，具体是一种放电电流可调节的超级电容保护电路。
技术介绍
在超级电容储能设备中，往往需要数目庞大的超级电容串联，由于超级电容个体之间固有的差异，在充电的过程中每个电容分到的电压也不相同，这可能会造成个别电容电压超过最大耐压而损坏，这时需要保护电路对超过安全电压的电容进行放电，以降低其电压避免损坏。现有保护电路放电参数固定不灵活，放电容量小，难以应对超级电容灵活运用的场景。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种放电电流可调节的超级电容保护电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种放电电流可调节的超级电容保护电路，包括依次连接的电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路；电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路均与超级电容相连接，电压比较电路和放电电路之间连接有二极管D2，放电电路和温度检测电路之间连接有电容C2。所述电压比较电路包括比较器U1A，电流电压转换器的1脚连接有电阻R5和二极管D1，比较器U1A的2脚连接有电阻R3、电阻R4和电容C1，比较器U1A的3脚连接有电阻R1、电阻R2和稳压二极管Q1；所述放电电路包括三极管Q2、三极管Q3和放电MOS管QL1，三极管Q2连接有电阻R6和电阻R7，在三极管Q2和三极管Q3之间连接有电阻R8和电阻R9，在三极管Q3和放电MOS管QL1之间连接有电阻R11和栅极电阻RG1，放电MOS管QL1还连接有放电电阻RL1，放电MOS管QL1为低压MOS管BSC046N02KSG；所述温度检测电路包括比较器U1B，电阻R18和电阻R19分压接入比较器U1B的反向输入端，电阻R20和热敏电阻NTC1分压接入比较器U1B的正向输入端，NTC1为负温度系数热敏电阻，安装在靠经超级电容的电极附近；所述故障输出电路包括三极管Q4和光耦U10，三极管Q4连接有电阻R22、电阻R23和电阻R24，电阻R24连接有降压二极管D3；所述三极管Q2和三极管Q4为PNP型三极管，三极管Q3为NPN型三极管。作为本技术的优选方案：所述放电电路还具有与放电MOS管QL1并联的放电MOS管QL2和放电MOS管QL3，放电MOS管QL1、放电MOS管QL2和放电MOS管QL3均与三极管Q3相连接，所述放电MOS管QL2连接栅极电阻RG2和放电电阻RL2，所述放电MOS管QL3连接栅极电阻RG3和放电电阻RL3。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本电路通过参考电压基准和比较器确定保护阈值，比较器输出端连接三极管控制放电MOS管组进行保护放电，通过配置放电电阻可以实现不同的最大放电电流，而放电电路的MOS管和放电电阻数目同样可以增减，实现更大程度的灵活配置，放电电路的过流保护电路的三极管通过检测放电电阻的电压以限制最大放电电流，此外，通过安装靠近在电极附近的NTC热敏电阻实现对超级电容温度过高的检测，过压和过温均通过控制故障输出电路的三极管实现故障的输出，故障输出采用光耦隔离输出，以防止外部接线形成回路造成意外短路，保证安全。1、本技术包括的过压放电保护，放电电流限流功能；提升了超级电容装置的可靠性。2、针对不同型号的超级电容，或者不同的充放电参数要求，本技术的放电电路可灵活配置。3、本技术包含有超级电容过压故障和过温故障的隔离输出功能；提升了超级电容装置的安全性和可维护性。附图说明图1为本技术的整体电路图。图2为本技术的放电电路扩容图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例1：请参阅图1，一种放电电流可调节的超级电容保护电路，包括依次连接的电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路，当本电路连接在超级电容的两级时，以超级电容作为本电路的电源；电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路均与超级电容相连接，电压比较电路和放电电路之间连接有二极管D2，放电电路和温度检测电路之间连接有电容C2。所述电压比较电路包括比较器U1A，电流电压转换器的1脚连接有电阻R5和二极管D1，比较器U1A的2脚连接有电阻R3、电阻R4和电容C1，比较器U1A的3脚连接有电阻R1、电阻R2和稳压二极管Q1，稳压二极管Q1用于提供1.2V电压基准作为参考电压，电阻R3和电阻R4分压后的电压与参考电压进行比较，当超级电容电压超过设计的保护值时，比较器U1A的1脚变为低电平，完成电压比较功能，电阻R5使比较电路成为迟滞比较，避免临界点频繁动作。所述放电电路包括三极管Q2、三极管Q3和放电MOS管QL1，三极管Q2连接有电阻R6和电阻R7，在三极管Q2和三极管Q3之间连接有电阻R8和电阻R9，在三极管Q3和放电MOS管QL1之间连接有电阻R11和栅极电阻RG1，放电MOS管QL1还连接有放电电阻RL1，当电压比较电路中比较器U1A的1脚1变为低电平后，三极管Q2由电阻R6和电阻R7的分压被导通，VG电压升高，放电MOS管QL1开启，放电MOS管QL1为低压MOS管BSC046N02KSG，BSC046N02KSG的漏极电流最大可达80A，典型导通Vgsth电压为0.95V，在一般超级电容的最大耐压值附近均可工作，放电电流流过放电电阻RL1，在其上产生电压VR，VR控制三极管Q3开启，三极管Q3开启会降低VG的电压，从而阻止放电MOS管QL1继续增大放电电流，形成负反馈，实现对最大放电电流的限制，通过配置放电电阻RL1的参数实现控制放电电流，应对不同设备的需求。所述温度检测电路包括比较器U1B，电阻R18和电阻R19分压接入比较器U1B的反向输入端，电阻R20和热敏电阻NTC1分压接入比较器U1B的正向输入端，NTC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放电电流可调节的超级电容保护电路，其特征在于，包括依次连接的电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路；电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路均与超级电容相连接，电压比较电路和放电电路之间连接有二极管D2，所述电压比较电路包括比较器U1A，电流电压转换器的1脚连接有电阻R5和二极管D1，比较器U1A的2脚连接有电阻R3、电阻R4和电容C1，比较器U1A的3脚连接有电阻R1、电阻R2和稳压二极管Q1；所述放电电路包括三极管Q2、三极管Q3和放电MOS管QL1，三极管Q2连接有电阻R6和电阻R7，在三极管Q2和三极管Q3之间连接有电阻R8和电阻R9，在三极管Q3和放电MOS管QL1之间连接有电阻R11和栅极电阻RG1，放电MOS管QL1还连接有放电电阻RL1；所述温度检测电路包括比较器U1B，电阻R18和电阻R19分压接入比较器U1B的反向输入端，电阻R20和热敏电阻NTC1分压接入比较器U1B的正向输入端；所述故障输出电路包括三极管Q4和光耦U10，三极管Q4连接有电阻R22、电阻R23和电阻R24，电阻R24连接有降压二极管D3。/n

【技术特征摘要】
1.一种放电电流可调节的超级电容保护电路，其特征在于，包括依次连接的电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路；电压比较电路、放电电路、温度检测电路和故障输出电路均与超级电容相连接，电压比较电路和放电电路之间连接有二极管D2，所述电压比较电路包括比较器U1A，电流电压转换器的1脚连接有电阻R5和二极管D1，比较器U1A的2脚连接有电阻R3、电阻R4和电容C1，比较器U1A的3脚连接有电阻R1、电阻R2和稳压二极管Q1；所述放电电路包括三极管Q2、三极管Q3和放电MOS管QL1，三极管Q2连接有电阻R6和电阻R7，在三极管Q2和三极管Q3之间连接有电阻R8和电阻R9，在三极管Q3和放电MOS管QL1之间连接有电阻R11和栅极电阻RG1，放电MOS管QL1还连接有放电电阻RL1；所述温度检测电路包括比较器U1B，电阻R18和电阻R19分压接入比较器U1B的反向输入端，电阻R20和热敏电阻NTC1分压接入比较器U1B的正向输入端；所述故障输出电路包括三极管Q4和光耦U10，三极管Q4连接有电阻R22、电阻R23和电阻R24，电阻R24连接有降压二极管D3。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁进科，刘再松，李幼峰，杨若，洒国栋，彭云华，马静，
申请(专利权)人：桂林智源电力电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45