一种超级充电系统及其充电方法技术方案

本发明专利技术公开一种超级充电系统及其充电方法，系统包括外部电源、第一开关电路、控制变压器、第一整流滤波电路、超级电容、检测模块、充电控制器、第三开关电路、电池、第二整流滤波电路、第二开关电路；方法为1、超级充电；2、备用充电。有益效果：实现对超级电容的恒流恒压充电，有效提高超级电容的充电效果；多种充电方式的配合使用，有效提高超级电容的充电效率，使得超级电容能够实现高效的充电工作。超级电容能够实现高效的充电工作。超级电容能够实现高效的充电工作。

【技术实现步骤摘要】
一种超级充电系统及其充电方法


[0001]本专利技术涉及充电系统
，具体涉及一种超级充电系统及其充电方法。

技术介绍

[0002]超级电容是一种新型储能装置，超级电容介于电池和电容之间，其极大的容量完全可以作为电池使用。超级电容相比采用电化学原理的电池，其充放电过程完全没有涉及到物质的变化，所以其具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。目前，相关技术中的超容充电技术通常较为复杂，操作效果较差，充电效率低，极其不稳定。在现有技术中，公开号为CN102891520A的中国专利技术专利，于2013年01月23日公开了一种超级电容充电保护装置，该超级电容充电装置包括微处理器、直流电源、IGBT、限流电阻、电压传感器和超级电容，微处理器与IGBT相连接，IGBT与直流电源和限流电阻相连接，直流电源和超级电容相连接，超级电容和限流电阻相连接，电压传感器和超级电容及微处理器相连。
[0003]上述技术方案虽然通过电压传感器实时向微处理器反馈超级电容的电压信息，系统结构简单、实时性强，操作安全、装置稳定性强，但是，无法实现对超级电容进行稳定的充电；同时，受外部电源影响，超级电容在充电过程中会出现断电现象，从而超级电容无法实现高效的充电工作。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，尤其是针对现有技术所存在的不足，本专利技术提供了一种超级充电系统及其充电方法能够全面解决上述问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：
[0006]一种超级充电系统，包括外部电源、第一开关电路、控制变压器、第一整流滤波电路、超级电容、检测模块、充电控制器、第三开关电路、电池、第二整流滤波电路、第二开关电路；
[0007]所述外部电源通过所述第一开关电路与所述控制变压器连接，所述控制变压器通过第一整流滤波电路与超级电容连接；所述启外部电源通过所述第二开关电路与所述第二整流滤波电路连接，所述第二整流滤波电路与所述电池连接，所述电池通过所述第三开关电路与所述超级电容连接；
[0008]所述外部电源连接有第一电压感应器，所述超级电容连接有电压传感器、电流传感器，所述电池连接有第二电压感应器，所述第一电压感应器、第一开关电路、控制变压器、第三开关电路、第二开关电路、第二电压感应器分别与所述充电控制器连接，所述电压传感器、电流传感器均通过所述检测模块与充电控制器连接；
[0009]所述外部电源供电给超级电容；
[0010]所述第一电压感应器用于检测外部电源的电压；
[0011]所述第一开关电路用于超级电容连接外部电源；
[0012]所述控制变压器用于变压；
[0013]所述第一整流滤波电路、第二整流滤波电路均用于交流转直流；
[0014]所述超级电容用于存储电能；
[0015]所述电压传感器用于检测超级电容器CL的端电压；
[0016]所述电流传感器用于检测超级电容器CL的端电流；
[0017]所述检测模块用于检测超级电容的电压数据和电流数据并发送至所述充电控制器；
[0018]所述充电控制器用于根据接收的数据输出控制电信号；
[0019]所述第三开关电路用于超级电容连接电池；
[0020]所述电池用于存储电能和释放电能；
[0021]所述第二开关电路用于电池连接外部电源；
[0022]所述第二电压感应器用于检测电池的电压。
[0023]本专利技术进一步的技术方案为，所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路的结构相同。
[0024]本专利技术进一步的技术方案为，所述第一开关电路为IGBT开关电路。
[0025]本专利技术进一步的技术方案为，所述第一整流滤波电路与超级电容之间连接有限流电阻。
[0026]本专利技术进一步的技术方案为，所述电压传感器为霍尔电压传感器。
[0027]本专利技术进一步的技术方案为，所述电流传感器为联测电流变送器。
[0028]本专利技术进一步的技术方案为，所述检测模块为12路模拟量采集模块。
[0029]本专利技术进一步的技术方案为，所述充电控制器包括DSP芯片和与DSP芯片相连的IR2235控制芯片。
[0030]一种超级充电系统的充电方法，具体充电方法如下：
[0031]1、超级充电
[0032]第一电压感应器检测外部电源的电压是否符合设定值；
[0033]超出设定值，充电控制器控制第一开关电路闭合，外部电源的交流电输入，经过控制变压器进行电压调控，调控好的电压再经过第一整流滤波电路转变成直流电对超级电容进行充电；充电过程中，由电压传感器、电流传感器不断地对充电电路中的电压、电流进行监测，并且通过检测模块把监测参数反馈到充电控制器，充电控制器通过监测参数与设定参数进行比较，根据其相差的比例输出占空比不同的PWM波，从而对控制变压器进行调控，控制充电电路中的电压、电流，实现对超级电容的恒流恒压充电；
[0034]低于设定值，外部电源对超级电容充电的同时，开启电池对超级电容充电，充电控制器控制第三开关电路闭合，电池的直流电向超级电容充电；
[0035]设定值为0，充电控制器控制第一开关电路断开，控制第三开关电路闭合，电池的直流电向超级电容充电；
[0036]2、备用充电
[0037]第二电压感应器检测电池的电压是否符合设定值；
[0038]超出设定值，充电控制器控制第二开关电路断开，电池无需补充电能；
[0039]低于设定值，充电控制器控制第二开关电路闭合，外部电源的交流电输入，交流电
经过第二整流滤波电路转变成直流电对电池进行充电，当，第二电压感应器检测电池的电压超出设定值时，充电控制器控制第二开关电路断开，电池结束充电。
[0040]本专利技术的有益效果：
[0041]本专利技术的检测模块通过电压传感器和电流传感器检测超级电容的电压值和电流值，并传输至充电控制器，充电控制器根据超级电容的电压值和电流值与设定值对比，根据其相差的比例输出占空比不同的PWM波，从而对控制变压器进行调控，控制充电电路中的电压、电流，实现对超级电容的恒流恒压充电，有效提高超级电容的充电效果。
[0042]本专利技术具有外部电源、外部电源和电池、电池的三种充电方式，能够根据第一电压感应器检测的数据通过充电控制器选择最利于超级电容的充电方式，多种充电方式的配合使用，有效提高超级电容的充电效率，使得超级电容能够实现高效的充电工作。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本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。
[0044]图1是本专利技术一种超级充电系统的系统示意图；
[0045]附图标记：
[0046]外部电源1、第一电压感应器2、第一开关电路3、控制变压器4、第一整流滤波电路5、限流电阻6、超级电容7、电压传感器8、电流传感器9、检测模块10、充电控制器11、第三开关电路12、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级充电系统，其特征在于，包括外部电源、第一开关电路、控制变压器、第一整流滤波电路、超级电容、检测模块、充电控制器、第三开关电路、电池、第二整流滤波电路、第二开关电路；所述外部电源通过所述第一开关电路与所述控制变压器连接，所述控制变压器通过第一整流滤波电路与超级电容连接；所述启外部电源通过所述第二开关电路与所述第二整流滤波电路连接，所述第二整流滤波电路与所述电池连接，所述电池通过所述第三开关电路与所述超级电容连接；所述外部电源连接有第一电压感应器，所述超级电容连接有电压传感器、电流传感器，所述电池连接有第二电压感应器，所述第一电压感应器、第一开关电路、控制变压器、第三开关电路、第二开关电路、第二电压感应器分别与所述充电控制器连接，所述电压传感器、电流传感器均通过所述检测模块与充电控制器连接；所述外部电源供电给超级电容；所述第一电压感应器用于检测外部电源的电压；所述第一开关电路用于超级电容连接外部电源；所述控制变压器用于变压；所述第一整流滤波电路、第二整流滤波电路均用于交流转直流；所述超级电容用于存储电能；所述电压传感器用于检测超级电容器CL的端电压；所述电流传感器用于检测超级电容器CL的端电流；所述检测模块用于检测超级电容的电压数据和电流数据并发送至所述充电控制器；所述充电控制器用于根据接收的数据输出控制电信号；所述第三开关电路用于超级电容连接电池；所述电池用于存储电能和释放电能；所述第二开关电路用于电池连接外部电源；所述第二电压感应器用于检测电池的电压。2.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路的结构相同。3.根据权利要求2所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述第一开关电路为IGBT开关电路。4.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述第一整流滤波电路与超级电容之间连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆大勇，罗应勤，阳梅，庞艳南，
申请(专利权)人：举视江苏新能源设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：