一种超级电容器模块充放电电压均衡装置制造方法及图纸

一种超级电容器模块充放电电压均衡装置，由一个超级电容器模块、电压均衡控制器、若干个电感均压器和飞渡电容器均压器电联接而成。其中超级电容器模块由若干个串联储能单元串联，每个储能单元由若干个超级电容器串联组成。相邻的两个储能单元之间采用电感均压器均压，每个储能单元内采用飞渡电容器均压器均压。在飞渡电容器均压器和电感均压器的作用下，超级电容器模块内所有的超级电容器均可达到电压均衡。本发明专利技术工作效率高，能有效改善超级电容器之间的电压不平衡，每个超级电容器之间的电压差不超过某一设定的范围，防止了过充电、过放电，延长了超级电容器的使用寿命，提高了储能系统的能量利用率和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超级电容器模块充放电电压均衡装置。
技术介绍
超级电容器是利用双电层原理直接储存电能的新型储能元件，其容量可达数万法拉，能量密度显著高于传统的静电电容器，而功率密度却保持静电电容器的优点。超级电容器具有循环寿命长、工作温度范围宽、功率密度高、充放电速度快、环境友好等优点。近年来，超级电容器作为瞬时、高功率储能器件已经在电力机车启动、备份电源等场合得到了广泛应用。随着超级电容器技术的发展，超级电容器储能技术有望在可再生能源发电系统、电动汽车、电力系统等领域发挥它的作用。尽管超级电容器储能的优点非常的突出，但是在技术上还有一些问题需要解决，超级电容器工作电压不一致就是其中之一。使用超级电容器做储能单元时，通常采用多个超级电容器串联和并联的方式组合构成储能模块，来满足储能容量和电压等级的需要。而超级电容器参数的分散性，使得对超级电容器进行充放电时，其工作电压分布的非常不均匀，造成超级电容器的过充和过放。这种不均匀性将会对超级电容器储能系统的安全可靠性、效率、使用寿命、利用率带来不良的影响。一种传统的串联超级电容器充电方法如图1所示，超级电容器组C1、C2、C3、C4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容器模块充放电电压均衡装置，其特征在于它由一个超级电容器模块、电压均衡控制器、Ｍ－１个电感均压器和Ｍ个飞渡电容器均压器电联接而成；超级电容器模块由Ｎ支超级电容器串联组成，分成Ｍ个串联的储能单元，每个储能单元又由Ｎ／Ｍ个超级电容器串联组成，其中Ｎ／Ｍ是整数，且满足关系３≤Ｎ／Ｍ≤９；飞渡电容器均压器的Ｎ／Ｍ＋１个输入端分别与储能单元内Ｎ／Ｍ个超级电容器的电极一一相联；每两个相邻的储能单元之间有一个电感均压器，电感均压器的三个输入端分别与这两个串联的储能单元的输出端相联。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器模块充放电电压均衡装置，其特征在于它由一个超级电容器模块、电压均衡控制器、M-1个电感均压器和M个飞渡电容器均压器电联接而成；超级电容器模块由N支超级电容器串联组成，分成M个串联的储能单元，每个储能单元又由N/M个超级电容器串联组成，其中N/M是整数，且满足关系3≤N/M≤9；飞渡电容器均压器的N/M+1个输入端分别与储能单元内N/M个超级电容器的电极一一相联；每两个相邻的储能单元之间有一个电感均压器，电感均压器的三个输入端分别与这两个串联的储能单元的输出端相联。2.根据权利要求1所述超级电容器模块充放电电压均衡装置，其特征在于所述的电感均压器由控制芯片700、电压检测单元、P沟道MOS管P1和N沟道MOS管P2、电感L1和L2、快恢复二极管D1和D2电联接而成，电感均压器有三个输入端E、F、G；超级电容器储能单元100的输出端N1、储能单元101的输出端M2和电感均压器的输入端F联接在一起；储能单元100的输出端M1与电感均压器的输入端E相联接，储能单元101的输出端N2与电感均压器的输入端G相联接；电感均压器输入端E和MOS管P1的源极、二极管D1的阴极联接在一起，电感L1的两端分别与MOS管P1的漏极和电感均压器输入端F联接，MOS管P1和电感L1的联接点P与输入端G之间通过一个反向的二极管D2联接；电感L2和MOS管P2串联在电感均压器输入端F和G之间，MOS管P2的源极与电感均压器输入端G相联，MOS管P2和电感L2的联接点Q与电感均压器输入端E之间通过一个反向的二极管D1联接；MOS管P1和P2的栅极与控制芯片700相联。3.根据权利要求2所述超级电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海冬，齐智平，冯之钺，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]