[实用新型]一种串联超级电容组的监控及均衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电容组控制装置，尤其涉及一种串联超级电容组的监控及均衡装置。

背景技术

超级电容的单体电压是固定的，但是现代工业应用中往往需要提供更高电压的直流电压，所以就必须将超级电容串联使用，但是因为超级电容的制造工艺不确定性，造成了在长期串联充放电使用中容量偏低的超级电容首先坏掉，降低了整个超级电容组的使用寿命和性能。

现在有通过在串联的两个超级电容间连设一个能量装置，对两节超级电容的电压进行比较，当出现电压差别时，将电压比较高的超级电容能量送往电压较低的超级电容，使得两超级电容电量均衡的方法。还有通过并联均压电阻对超级电容进行电压均衡的方法等。很多的电容监控单元只能够进行监测和管理，不具备均衡充电的能力。

但是，现有的电容组控制装置存在以下缺点：

1.串联电阻均衡能力有限，有功率损耗；

2.当串联数目比较多时，系统就变得庞大；

3.没有把均衡和监测功能有机的结合；

4.均衡充电部分电气系统结构复杂。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种串联超级电容组的监控及均衡装置，其目的在于把超级电容的监测、管理和均衡功能有机的结合起来，简化均衡充电模块结构，在提高均衡充电效果的基础上降低系统复杂度，降低系统成本。

本实用新型提供一种串联超级电容组的监控及均衡装置，其中包括：直流母线；均衡充电单元，其与所述直流母线相连，以使所述直流母线向所述均衡充电单元供电；监控和均衡控制单元，其设有均衡充电单元入口，并通过所述入口与所述均衡充电单元相连，所述监控和均衡控制单元还设有均衡充电单元出口，所述均衡充电单元通过所述出口向所述串联超级电容组中的电容充电；监控中心，所述监控中心通过总线与所述监控和均衡控制单元相连，以接收所述监控和均衡控制单元的监测数据，并根据所述监测数据向所述均衡充电单元发出是否充电的指令。

本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置，其中，所述直流母线为来自所述串联超级电容组的最高电压母线。

本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置，其中，所述直流母线为由单独的充电机提供的动力母线。

本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置，其中，所述总线为CAN总线。

本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置，其中，所述总线为RS458总线。

本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置，其中，所述电容组中包含20个电容。

本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置，其中，所述电容组中包含10个电容。

本实用新型的的串联超级电容组的监控及均衡装置，其中，所述监控中心通过总线同时与两台所述监控和均衡控制单元相连。

本发明的关键点及有益效果在于：

1.将超级电容组的监测管理和均衡充电结合为一体；

2.配置了CAN总线或者RS485工业总线，可以方便的应用于不同的应用场合；

3.检测出电压最低的电容单体，通过闭合相应的继电器或者电子开关，形成充电回路，对特定的电容单体进行均衡充电，使得超级电容组达到均衡状态；

4.通过监测超级电容组的参数，可以控制精确的均衡每一个单体均衡充电的电流和电压，保护超级电容组不会出现过充现象；

5.可以利用整组超级电容组的高压直流母线也可以由地面充电站来提供相同电压范围的直流母线输入；

6.在不改动任何均衡充电参数的情况下，可以通过串联的方式进行超级电容组串联数量的扩展。

附图说明

图1为本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的串联超级电容组的监控及均衡装置的另一个实施例的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明，以使本领域普通技术人员参照本说明书后能够据以实施。

如图1和图2所示，本实用新型所述的串联超级电容组的监控及均衡装置，包括直流母线，其作用是向所述均衡充电单元供电，直流母线可以是单独的动力母线，也可以是各自的电容组最高和最低电压母线；均衡充电单元，其与所述直流母线相连；监控和均衡控制单元，其设有均衡充电单元入口，并通过所述入口与所述均衡充电单元相连，所述监控和均衡控制单元还设有均衡充电单元出口，所述均衡充电单元通过所述出口向所述串联超级电容组中的电容充电；监控中心，所述监控中心通过总线与所述监控和均衡控制单元相连，以接收所述监控和均衡控制单元的监测数据，并根据所述监测数据向所述均衡充电单元发出是否充电的指令。