超级电容充放电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术超级电容充放电装置公开一种包括铅酸电池、第一充放电切换开关、第二充放电切换开关以及控制电路，所述控制电路包括逐级相连的电压电流温度信号采样电路输出端、PWM控制电路、MOS驱动、功率管栅极以及储能电感，所述储能电感与所述电压电流温度信号采样电路的输入端相连，所述控制电路还包括负极连接于所述功率管源极与储能电感之间的续流二极管。通过两个单刀双掷开关来选择充放电功能，通过脉宽调制技术把铅酸电池的能量充到超级电容中，通过脉宽调制技术把超级电容的能量存到车载铅酸电池，而不是通过电阻耗能来实现。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超级电容充放电装置。
技术介绍
该装置应用于采用超级电容的混合动力公交车，有以下两种情况需使用该装置:1，超级电容没电时，车辆无法运行，需使用外部电源给超级电容充电之后才能运行；2，整车有故障，需拆卸超级电容时，由于超级电容带有高压电，带电拆卸非常危险，此时要先把超级电容的电放完才能拆卸。请参阅图1，为现有技术中的电阻限流超级电容充电电路，充电时使用市电经过工频变压器、经过整流桥、再经过限流电阻给超级电容充电。请参阅图2，为现有技术的电阻耗能超级电容放电电路，放电时使电流通过耗能电阻进行放电。上述现有技术的缺点是:缺点1:充电过程中大部分电能损耗在限流电阻上；放电时超级电容的能量全部消耗在电阻上。效率低，浪费能源。缺点2:由于工频变压器、限流电阻体积大，导致产品体积很大。
技术实现思路
本技术提供一种超级电容充放电装置。为解决上述技术问题，本技术提供的一个技术方案是:一种超级电容充放电装置，包括铅酸电池、第一充放电切换开关、第二充放电切换开关以及控制电路，所述控制电路包括逐级相连的电压电流温度信号采样电路输出端、PWM控制电路、MOS驱动、功率管栅极以及储能电感，所述储能电感与所述电压电流温度信号采样电路的输入端相连，所述控制电路还包括负极连接于所述功率管源极与储能电感之间的续流二极管；充电时，所述铅酸电池的正极经由所述第一充放电切换开关连接所述功率管的漏极，铅酸电池的负极连接超级电容的负极，超级电容的正极经由所述第二充放电切换开关连接于所述储能电感与电压电流温度信号采样电路之间，其中，电压电流温度信号采样电路实时采集电流、电压信号，所述PWM控制电路根据电流、电压信号产生开关信号，通过MOS驱动控制功率管的开关，当功率管闭合时，铅酸电池往超级电容充电，储能电感使电流缓慢上升，当电流上升到上限值时，PWM控制电路控制功率管关闭，在功率管关闭期间储能电感中的能量通过续流二极管向超级电容充电；放电时，所述超级电容的正极经由所述第二充放电切换开关连接于所述功率管的漏极，铅酸电池的负极连接超级电容的负极，铅酸电池的正极经由所述第一充放电切换开关连接于所述储能电感与电压电流温度信号采样电路之间；其中，所述电压电流温度信号采样电路实时采集电流、电压信号，所述PWM控制电路根据电流、电压信号产生开关信号，通过MOS驱动控制功率管的开关；当功率管闭合时，超级电容往铅酸电池充电，储能电感使电流缓慢上升，当电流上升到上限值时，PWM控制电路控制功率管关闭，在功率管关闭期间储能电感中的能量通过续流二极管向铅酸电池充电。其中，所述铅酸电池为车载24V铅酸电池。其中，所述第一充放电切换开关和所述第二充放电切换开关为单刀双掷开关。本技术采用高频脉宽调制技术来实现超级电容充放电装置的高效及小型化，通过两个单刀双掷开关S1、S2来选择充放电功能，通过脉宽调制技术把铅酸电池的能量充到超级电容中，通过脉宽调制技术把超级电容的能量存到车载铅酸电池，而不是通过电阻耗能来实现。本技术的有益效果为:本技术的超级电容充放电装置通过脉宽调制技术把铅酸电池的能量充到超级电容中；通过脉宽调制技术把超级电容的能量存到车载铅酸电池，而不是通过电阻耗能来实现。附图说明图1是现有技术中的电阻限流超级电容充电电路图；图2是现有技术的电阻耗能超级电容放电电路图；图3是本技术的超级电容充放电装置的电路图。主要元件符号说明3、控制电路；31、电压电流温度信号采样电路；32、PWM控制电路；33、MOS 驱动。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图3，是本技术的超级电容充放电装置的电路图。一种超级电容充放电装置，包括铅酸电池BT1、第一充放电切换开关S1、第二充放电切换开关S2以及控制电路3，所述控制电路3包括逐级相连的电压电流温度信号采样电路31的输出端、PWM控制电路32、M0S驱动33、功率管Ml的栅极以及储能电感LI，所述储能电感LI与所述电压电流温度信号采样电路31的输入端相连，所述控制电路3还包括负极连接于所述功率管Ml的源极与储能电感之间的续流二极管D2。充电时，所述铅酸电池BTl的正极经由所述第一充放电切换开关SI连接所述功率管Ml的漏极，铅酸电池BTl的负极连接超级电容C3的负极，超级电容C3的正极经由所述第二充放电切换开关S2连接于所述储能电感LI与电压电流温度信号采样电路31之间。充电时，电压电流温度信号采样电路31实时采集电流、电压信号，所述PWM控制电路32根据电流、电压信号产生开关信号，通过MOS驱动33控制功率管Ml的开关，当功率管Ml闭合时，铅酸电池BTl往超级电容C3充电，储能电感LI使电流缓慢上升，当电流上升到上限值时，PWM控制电路32控制功率管Ml关闭，在功率管Ml关闭期间储能电感LI中的能量通过续流二极管D2向超级电容C3充电。放电时，所述超级电容C3的正极经由所述第二充放电切换开关S2连接于所述功率管Ml的漏极，铅酸电池BTl的负极连接超级电容C3的负极，铅酸电池BTl的正极经由所述第一充放电切换开关SI连接于所述储能电感LI与电压电流温度信号采样电路31之间。放电时，所述电压电流温度信号采样电路31实时采集电流、电压信号，所述PWM控制电路32根据电流、电压信号产生开关信号，通过MOS驱动33控制功率管Ml的开关；当功率管Ml闭合时，超级电容C3往铅酸电池BTl充电，储能电感LI使电流缓慢上升，当电流上升到上限值时，PWM控制电路32控制功率管Ml关闭，在功率管Ml关闭期间储能电感LI中的能量通过续流二极管D2向铅酸电池BTl充电。其中，所述铅酸电池为车载24V铅酸电池，所述第一充放电切换开关SI及第二充放电切换开关S2为单刀双掷开关。本技术采用高频脉宽调制技术来实现超级电容充放电装置的高效及小型化，通过两个单刀双掷开关S1、S2来选择充放电功能，通过脉宽调制技术把铅酸电池的能量充到超级电容中，通过脉宽调制技术把超级电容的能量存到车载铅酸电池，而不是通过电阻耗能来实现。本技术的有益效果为:本技术的超级电容充放电装置通过脉宽调制技术把铅酸电池的能量充到超级电容中；通过脉宽调制技术把超级电容的能量存到车载铅酸电池，而不是通过电阻耗能来实现。以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。权利要求1.一种超级电容充放电装置，其特征在于，包括铅酸电池、第一充放电切换开关、第二充放电切换开关以及控制电路，所述控制电路包括逐级相连的电压电流温度信号采样电路输出端、PWM控制电路、MOS驱动、功率管栅极以及储能电感，所述储能电感与所述电压电流温度信号采样电路的输入端相连，所述控制电路还包括负极连接于所述功率管源极与储能电感之间的续流二极管； 充电时，所述铅酸电池的正极经由所述第一充放电切换开关连接所述功率管的漏极，铅酸电池的负极连接超级电容的负极，超级电容的正极经由所述第二充放电切换开关连接于所述储能电感与电压电流温度信号采样电路之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容充放电装置，其特征在于，包括铅酸电池、第一充放电切换开关、第二充放电切换开关以及控制电路，所述控制电路包括逐级相连的电压电流温度信号采样电路输出端、PWM控制电路、MOS驱动、功率管栅极以及储能电感，所述储能电感与所述电压电流温度信号采样电路的输入端相连，所述控制电路还包括负极连接于所述功率管源极与储能电感之间的续流二极管；充电时，所述铅酸电池的正极经由所述第一充放电切换开关连接所述功率管的漏极，铅酸电池的负极连接超级电容的负极，超级电容的正极经由所述第二充放电切换开关连接于所述储能电感与电压电流温度信号采样电路之间，其中，电压电流温度信号采样电路实时采集电流、电压信号，所述PWM控制电路根据电流、电压信号产生开关信号，通过MOS驱动控制功率管的开关，当功率管闭合时，铅酸电池往超级电容充电，储能电感使电流缓慢上升，当电流上升到上限值时，PWM控制电路控制功率管关闭，在功率管关闭期间储能电感中的能量通过续流二极管向超级电容充电；放电时，所述超级电容的正极经由所述第二充放电切换开关连接于所述功率管的漏极，铅酸电池的负极连接超级电容的负极，铅酸电池的正极经由所述第一充放电切换开关连接于所述储能电感与电压电流温度信号采样电路之间；其中，所述电压电流温度信号采样电路实时采集电流、电压信号，所述PWM控制电路根据电流、电压信号产生开关信号，通过MOS驱动控制功率管的开关；当功率管闭合时，超级电容往铅酸电池充电，储能电感使电流缓慢上升，当电流上升到上限值时，PWM控制电路控制功率管关闭，在功率管关闭期间储能电感中的能量通过续流二极管向铅酸电池充电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷学国，郑智强，
申请(专利权)人：福建省福工动力技术股份公司，
类型：实用新型
国别省市：