[发明专利]一种超级电容充放电控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种充放电控制电路，尤其是采用超级电容的充放电控制电路。

背景技术

超级电容生产技术的成熟，给新型电源储存装置的实现带来了可能。然而，单个电容电压偏低（2.5-2.7V），需要串联升压后使用。但串联充电时会出现电容个体之间获得的电压的不平衡现象，导致个别电容电解液失效。

目前常用的方法是在电容之间并联电阻以平衡电压（如图4所示）。该接法中，要求AB端电压等于BC端电压，就要求r1×R1/r1+R1=r2×R2/r2+R2；但r1、r2 是电容的内阻，无法调整，也是造成充电过程中电压不平衡的原因。因此，要求r1×R1/r1+R1=r2×R2/r2+R2成立极为困难，事实上也很难做到。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种超级电容充放电控制电路，该电路应能消除各电容在充电过程中电压不平衡的现象，具有调控简单、充放电寿命长的特点。

本发明提供的技术方案是：一种超级电容充放电控制电路，包括若干个超级电容；其特征在于该控制电路包括至少一个由第一超级电容、第二超级电容以及第一开关、第二开关组成的组合电容；所述第一超级电容的一端串接所述第一开关的主触点，另一端作为组合电容负极且与第二开关的第一副触点接通；所述第二超级电容的一端串接所述第二开关的主触点，另一端作为组合电容正极且与第一开关的第一副触点接通；所述第一开关的第二副触点与第二开关的第二副触点通过导线接通。

所述第一开关、第二开关分别是双联开关，或者分别是纽子开关，或者组成一个双刀双掷开关。

所述第一开关、第二开关采用双联开关时，需通过继电器实现联动，或通过手拨方式实现联动。

本发明的工作原理是：在充电状态时（图1所示），两个超级电容并联接在充电电压两端 ，所以每个超级电容获得的电压均相同；第一双联开关、第二双联开关同时拨动后使两个超级电容串联接在输出电压两端，控制电路则转换为放电状态（图2所示）。

本发明的有益效果是：

1、该控制电路采用并联充电串联放电的方式，解决了串联放电时电容间不平衡的电压导致电容失效、从而引起电路的崩溃的缺陷；使超级电容能够有效地应用于电能储存，并且提高了充放电使用寿命。

2、该控制电路可以联动或单个拨动，在N个串联电容组中可以获得多种输出电压。

3、二个超级电容通过二个开关组成了一个新的电容，按此方式继续组合可以串联上N个电容，进而显著扩大电能储存能量。

4、整个电路结构简单，所有元器件均为成熟产品，所以成本不高。

5、由于只有两种工作状态，所以控制调节极为简单方便。

附图说明

图1是本发明在充电状态时的电路结构示意图。

图2是本发明在放电状态时的电路结构示意图。

图3是本发明中的开关为双刀双掷开关时的电路结构示意图。

图4是现有超级电容的电路结构示意图。

具体实施方式

本发明的思路是：利用开关的切换，使若干个超级电容在并联充电状态与串联状态放电之间变换，进而克服现有技术存在的不足。

由此组成的超级电容充放电控制电路（如图1所示），包括若干个超级电容；其特征在于该控制电路包括至少一个组合电容，该组合电容又含有第一超级电容C1、第二超级电容C2以及第一双联开关K1、第二双联开关K2；所述第一超级电容的一端串接所述第一双联开关的主触点K1-1，另一端作为组合电容负极且与第二双联开关的第一副触点K2-11接通；所述第二超级电容的一端串接所述第二双联开关的主触点K2-1，另一端作为组合电容正极且与第一双联开关的第一副触点K1-11接通；所述第一双联开关的第二副触点K1-12与第二双联开关的第二副触点K2-12通过导线接通。

所述第一开关、第二开关分别是双联开关，或者分别是纽子开关，或者第一开关、第二开关组成一个双刀双掷开关K10（图3所示）。

所述第一开关、第二开关采用双联开关时，还需通过继电器实现联动，或通过手拨方式实现联动。

按照以上组合方式，两个组合电容以及两个开关又能够组成并联充电、串联放电的上一级组合电容；以此类推，可组合N个超级电容和N个开关，以满足人们的需求。