一种超级电容管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种超级电容管理系统，包括一个超级电容通信控制器和若干个超级电容子控制器，每一个超级电容子控制器通过通信总线与所述超级电容通信控制器连接。本实用新型专利技术提供的通信接口丰富，便于连接设备；信号输入输出接口较多，且类型丰富，能够方便接入多类信号；系统规模扩展能力强，且足够灵活，能适用于各类大小系统。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容管理系统
本技术涉及新能源电池管理
，尤其涉及一种超级电容管理系统。
技术介绍
当前，超级电容作为一种新型的储能器件，越来越多的应用到新能源储能领域。超级电容具有功率密度高、循环使用寿命长、内阻低、温度性能好等优点，并且无环境污染，具有安全可靠、适用范围广、绿色环保、易维护等特点，是改善和解决电能动力应用的突破性元器件。超级电容器的单体工作电压不高，大多在1V至4V之间，实际应用中通常需要将若干单体电容器串联使用。串联时由于各单体电容器参数(如电容量、ESR、漏电流等)存在一定差异，大电流放电过程中易造成各单体电容两端电压不均衡，导致部分电容过充过放，影响了电容器的寿命和整理电路的可靠性。尽管超级电容器的这些参数的差异在应用初期对电压均分影响较小，但是在使用的中后期，随着参数的离散型越大，对超级电容器的电压均分的影响会越来越大，最终导致超级电容器的寿命急剧缩短。同时，如果电容充电电流过大、工作温度过高、单体电压过高等会导致单体电容造成损伤或安全事故。为了避免出现以上情况，现有的做法是采用超级电容管理系统对超级电容进行统一管理。目前的超级电容管理系统大多是由普通的电池管理系统改造而来，而非针对超级电容专门研制的，存在以下缺陷：1、通信接口比较少，不便于连接设备；2、信号输入输出接口少，且类型不够丰富，不便接入多类信号；3、系统规模扩展受限，且不够灵活，不能较好地适用于各类大小系统，给系统集成商应用、维护带来极大的不便。为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种提高适用性和灵活性的超级电容管理系统。本技术所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：一种超级电容管理系统，包括一个超级电容通信控制器和若干个超级电容子控制器，每一个超级电容子控制器通过通信总线与所述超级电容通信控制器连接；所述超级电容通信控制器包括第一CPU单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、PWM输出单元、实时时钟单元、CAN通信单元、以太网通信单元、RS485通信单元、RS232通信单元、子控制器连接单元以及第一电源单元，所述第一CPU单元分别与所述数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、PWM输出单元、实时时钟单元、CAN通信单元、以太网通信单元、RS485通信单元、RS232通信单元、子控制器连接单元以及第一电源单元连接；每一个超级电容子控制器单元包括第二CPU单元、通信连接单元、地址设定单元、单体采样均衡单元以及第二电源单元，所述第二CPU单元分别与所述通信连接单元、地址设定单元、单体采样均衡单元和第二电源单元连接。在本技术的一个优选实施中，所述单体采样均衡单元包括单体电压采样单元、单体温度采样单元和均衡控制单元，所述单体电压采样单元、单体温度采样单元和均衡控制单元分别与所述第二CPU单元连接。由于采用了如上技术方案，本技术有益效果在于：本技术提供的通信接口丰富，便于连接设备；信号输入输出接口较多，且类型丰富，能够方便接入多类信号；系统规模扩展能力强，且足够灵活，能适用于各类大小系统。本技术显著降低了项目实施技术难度和周期，且便于后期维护。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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是本技术的结构示意图。图2是本技术的超级电容通信控制器的结构示意图。图3是本技术的超级电容子控制器的结构示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1，图中给出的是一种超级电容管理系统，包括一个超级电容通信控制器100和若干个超级电容子控制器200，每一个超级电容子控制器200通过通信总线300与超级电容通信控制器100连接。其中，超级电容通信控制器100也可以不连接超级电容子控制器20，独立工作。参见图2，超级电容通信控制器100包括CPU单元101、数字量输入单元102、数字量输出单元103、模拟量输入单元104、模拟量输出单元105、PWM输出单元106、实时时钟单元107、CAN通信单元108、以太网通信单元109、RS485通信单元110、RS232通信单元111、子控制器连接单元112以及电源单元113。CPU单元101分别与数字量输入单元102、数字量输出单元103、模拟量输入单元104、模拟量输出单元105、PWM输出单元106、实时时钟单元107、CAN通信单元108、以太网通信单元109、RS485通信单元110、RS232通信单元111、子控制器连接单元112和电源单元113连接。其中，子控制器连接单元112负责连接超级电容子控制器200，并实现超级电容通信控制器100和超级电容子控制器200的数据交互。电源单元113为各个单元提供工作所需的电能。参见图3，超级电容子控制器200包括CPU单元201、通信连接单元202、地址设定单元203、单体采样均衡单元204以及电源单元205。CPU单元201分别与通信连接单元202、地址设定单元203、单体采样均衡单元204和电源单元205连接。其中，通信连接单元202负责连接超级电容通信控制器100，并实现超级电容通信控制器100和超级电容子控制器200的数据交互。地址设定单元203负责超级电容子控制器通信地址的设定。电源单元205为各个单元提供工作所需的电能。单体采样均衡单元204包括单体电压采样单元、单体温度采样单元和均衡控制单元，单体电压采样单元负责电池单体的电压测量，单体温度采样单元负责电池单体的温度测量，均衡控制单元根据电压测量值和温度测量值对单体电容进行电压均衡处理。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容管理系统，包括一个超级电容通信控制器和若干个超级电容子控制器，每一个超级电容子控制器通过通信总线与所述超级电容通信控制器连接；其特征在于，/n所述超级电容通信控制器包括第一CPU单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、PWM输出单元、实时时钟单元、CAN通信单元、以太网通信单元、RS485通信单元、RS232通信单元、子控制器连接单元以及第一电源单元，所述第一CPU单元分别与所述数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、PWM输出单元、实时时钟单元、CAN通信单元、以太网通信单元、RS485通信单元、RS232通信单元、子控制器连接单元以及第一电源单元连接；/n每一个超级电容子控制器单元包括第二CPU单元、通信连接单元、地址设定单元、单体采样均衡单元以及第二电源单元，所述第二CPU单元分别与所述通信连接单元、地址设定单元、单体采样均衡单元和第二电源单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种超级电容管理系统，包括一个超级电容通信控制器和若干个超级电容子控制器，每一个超级电容子控制器通过通信总线与所述超级电容通信控制器连接；其特征在于，
所述超级电容通信控制器包括第一CPU单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、PWM输出单元、实时时钟单元、CAN通信单元、以太网通信单元、RS485通信单元、RS232通信单元、子控制器连接单元以及第一电源单元，所述第一CPU单元分别与所述数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、PWM输出单元、实时时钟单元、CAN通信单...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯金华，王东东，雷新宇，吴娟，
申请(专利权)人：上海镐喆电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31