一种超级电容器组合模块电压检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超级电容器组合模块电压检测电路，包括由电阻R3和电阻R4组成的串联电路，所述电阻R3和电阻R4组成的串联电路与由电阻R1、电阻R2组成的串联电路以及超级电容器UC相并联；电阻R3和电阻R4组成的串联电路一端接第二稳压芯片D1，另一端接电阻R5，所述第二稳压芯片D1和电阻R5分别与光电耦合器U1的正极端、负极端相接；光电耦合器U1的集电极端接电压VCC，光电耦合器U1发射极接电阻R6，该电阻R6另一端接地；光电耦合器U1发射极端还与一个与门电路相连接。本实用新型专利技术可准确对超级电容器组合模块中单体超级电容器电压状态进行检测，避免某个单体超级电容器出现问题时继续充电而损坏电容器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电容器
，特别是涉及一种超级电容器组合模块电压检测电路。
技术介绍
超级电容器(又叫电化学电容器)是一种新型的电荷储备元件，具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长和环保无污染等优点，能提供快速的能量释放，满足高功率需求，因此超级电容器在新能源、交通运输、工业等领域有着广阔的应用前景。目前，由于单体超级电容器的电压很小(小于3V)，所以在应用中常常需要大量串联。超级电容器组合模块的充放电电流比较大，电压变化速率快，过充将直接导致超级电容器失效，所以电压检测是超级电容器组合模块的充放电应用中不可缺少的一部分。但是，以往超级电容器组合模块的电压检测电路是对整个模块的电压进行检测， 这种方法不能检测出组合模块中单体超级电容器存在的问题，例如，当组合模块中某个单体超级电容器短路失效后，如果整个模块的电压没有出现问题，那么该电压检测电路不能识别出错误，将会继续充电，从而还会导致其他的单体超级电容器出现过充、短路失效的问题，容易造成单体超级电容器损坏，从而大大降低了超级电容器组合模块的整体使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种超级电容器组合模块电压检测电路，其可以准确地对超级电容器组合模块中的单体超级电容器的电压状态进行检测，避免在某个单体超级电容器出现问题时继续对其他超级电容器进行充电，使得单体超级电容器不容易损坏，同时还可以输出整个超级电容器组合模块的电压状态，因此有利于提高超级电容器组合模块的整体使用寿命，可以广泛地生产普及，具有重大的生产实践意义。为此，本技术提供了一种超级电容器组合模块电压检测电路，包括有由电阻 R3和电阻R4组成的串联电路，所述电阻R3和电阻R4组成的串联电路与由电阻Rl、电阻R2 组成的串联电路以及超级电容器UC相并联；所述电阻R3和电阻R4组成的串联电路一端接第二稳压芯片D1，另一端接电阻 R5，所述第二稳压芯片Dl和所述电阻R5分别与光电耦合器Ul的正极端、负极端相接；所述光电耦合器Ul的集电极端接电源电压VCC，所述光电耦合器Ul发射极接一个电阻R6，该电阻R6的另一端接地；所述光电耦合器Ul发射极端还与一个与门电路相连接。其中，所述电阻R3和电阻R4之间的节点分别与第一稳压芯片IC1、三极管Q2相接，所述第一稳压芯片ICl与所述电阻R1、电阻R2之间的节点相接，所述第一稳压芯片ICl 与电阻R4和R5之间的节点相接；所述三极管Q2的发射极与电阻R3和电阻Rl之间的节点相接，所述三极管Q2与所述电阻5和光电耦合器Ul之间的节点相接。其中，所述电阻R3和电阻R4之间的节点分别与第一稳压芯片ICl的正极端、三极管Q2的基极相接，所述第一稳压芯片ICl的比较端与所述电阻R1、电阻R2之间的节点相接，所述第一稳压芯片ICl的负极端与电阻R4和R5之间的节点相接； 所述三极管Q2的发射极与电阻R3和电阻Rl之间的节点相接，所述三极管Q2的集电极与所述电阻5和光电耦合器Ul之间的节点相接。其中，所述电阻R3分别接电阻R1、超级电容器UC的阳极和第二稳压芯片D1，所述 R4分别接电阻R2、超级电容器UC的阴极和电阻R5。其中，所述三极管Q2为PNP型三极管，所述电源电压VCC为+5V电压。由以上本技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本技术提供了一种超级电容器组合模块电压检测电路，其可以准确地对超级电容器组合模块中的单体超级电容器的电压状态进行检测，避免在某个单体超级电容器出现问题时继续对其他超级电容器进行充电，使得单体超级电容器不容易损坏，同时还可以输出整个超级电容器组合模块的电压状态，因此有利于提高超级电容器组合模块的整体使用寿命，可以广泛地生产普及，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本技术提供的一种超级电容器组合模块电压检测电路的结构示意图；图中，UC为超级电容器，ICl为第一稳压芯片，Ul为光电耦合器，Q2为三极管，Dl 为第二稳压芯片，R1、R2、R3、R4为分压电阻，R5为限流电阻。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，以下结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明。参见图1，本技术提供了一种超级电容器组合模块电压检测电路，包括有由电阻R3和电阻R4组成的串联电路，所述电阻R3和电阻R4组成的串联电路与由电阻Rl、电阻 R2组成的串联电路以及超级电容器UC (具体为单体超级电容器)相并联。在本技术中，所述电阻R3和电阻R4组成的串联电路一端接第二稳压芯片D1， 另一端接电阻R5 (具体为R4与R5相接)，所述第二稳压芯片Dl和所述电阻R5分别与光电耦合器Ul的正极Anode端、负极Cathode端相接。对于本技术，所述电阻R3分别接电阻R1、超级电容器UC的阳极和第二稳压芯片D1，所述R4分别接电阻R2、超级电容器UC的阴极和电阻R5。在本技术中，所述三极管Q2为PNP型三极管。参见图1，所述电阻R3和电阻R4之间的节点分别与第一稳压芯片ICl的正极 Anode端、三极管Q2的基极相接，所述第一稳压芯片ICl的比较端REF与所述电阻R1、电阻 R2之间的节点相接，所述第一稳压芯片ICl的负极Cathode端与电阻R4和R5之间的节点相接。所述三极管Q2的发射极与电阻R3和电阻Rl之间的节点相接，所述三极管Q2的集电极与所述电阻5和光电耦合器Ul之间的节点相接。在本技术中，所述光电耦合器Ul的集电极Collector端接电源电压(VCC电压，具体为+5V电压)，所述光电耦合器Ul发射极Emitter端接一个电阻R6，该电阻R6的另一端接地。需要说明的是，所述光电耦合器Ul发射极Emitter端为输出单体超级电容器电压状态检测信号的端口，因此所述光电耦合器Ul发射极Emitter端还接一个与门电路(未显示)，具体实现上，该与门电路例如可以为由HC08或AC08等与门芯片构成的与门电路。 在本技术中，所述与门电路通过与多个如图1所示的单体超级电容器组合模块电压检测电路的光电耦合器Ul集电极Emitter端相连，可以进行相与计算，然后最后输出一个总的电压检测信号。需要说明的是，所述与门电路具有多个输入端，一个输出端。需要说明的是，对于本技术，具体实现上，所述第一稳压芯片ICl可以为 TL431、AD586或LM1403等型号的稳压芯片；所述光电耦合器Ul可以为PC123、PC817或J454 等型号的光电耦合器；所述三极管Q2为PNP型三极管，具体型号可以为9012、2SC1446或 2SD896等；所述第二稳压芯片Dl可以为LM385-1. 2、6206、AZ1117_1. 2等型号的稳压芯片； 所述分压电阻Rl、R2、R3和R4都选择精度为士 1%的精密电阻。对于图1所示的超级电容器组合模块电压检测电路，其通过测量每个单体电容器的电压状态，并通过与门计算得到最终的模块的电压状态信号。 本技术的电路是通过比较单体超级电容器两端电压与两个门限值(低压门限和高压门限)之间的关系，来达到单体超级电容器电压状态检测的目的。低压门限的比较是通过一个稳压芯片和限流电阻实现的；高压门限是通过分压电阻和一个稳压芯片来实现的。本技术的电路是将每个单体超级电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超级电容器组合模块电压检测电路，其特征在于，包括有由电阻Ｒ３和电阻Ｒ４组成的串联电路，所述电阻Ｒ３和电阻Ｒ４组成的串联电路与由电阻Ｒ１、电阻Ｒ２组成的串联电路以及超级电容器ＵＣ相并联；所述电阻Ｒ３和电阻Ｒ４组成的串联电路一端接第二稳压芯片Ｄ１，另一端接电阻Ｒ５，所述第二稳压芯片Ｄ１和所述电阻Ｒ５分别与光电耦合器Ｕ１的正极端、负极端相接；所述光电耦合器Ｕ１的集电极端接电源电压ＶＣＣ，所述光电耦合器Ｕ１发射极接一个电阻Ｒ６，该电阻Ｒ６的另一端接地；所述光电耦合器Ｕ１发射极端还与一个与门电路相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹国兴，尹子振，薛龙均，方政，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12