[发明专利]超级电容模组电压均衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及超级电容的技术领域，更具体地说，涉及一种超级电容模组电压均衡电路。

背景技术

超级电容是一种新型的储能元件，能够制造出多种储能装置。超级电容是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双层结构获得的超大容量，其性能介于传统电容和蓄电池之间，具有较高的功率密度和适当的能量密度。在电力、起重设备、铁路、通讯、国防、消费类电子产品等方面有着巨大的应用价值和市场潜力，被世界各国所广泛关注。

由于超级电容单体工作电压一般不高于3V，因此需要将多个超级电容单体串、并联组合构成超级电容器模组，才能满足实际应用系统对电压和能量等级的需要。但是由于模组内每个超级电容单体的容量很难保证完全相同，也很难保证每个超级电容单体漏电也相同，因此会导致每个超级电容单体的充电电压不同，在充电的过程中容易导致电容器过压损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种超级电容模组电压均衡电路，能够实现对超级电容模组内每个超级电容单体的过压保护，保证超级电容模组应用的安全性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种超级电容模组电压均衡电路，包括：电压监控电路、过压放电电路和过压报警电路；其中：

所述电压监控电路与超级电容单体连接，实时监控超级电容单体的电压；

当所述超级电容单体的电压超过预设值时，所述电压监控电路触发与其连接的过压放电电路对所述超级电容单体进行放电，并触发与其连接的过压报警电路报警；

当所述过压放电电路将所述超级电容单体的电压放电至所述预设值以内时，所述电压监控电路触发所述过压放电电路停止对所述超级电容单体进行放电。

优选地，所述电压监控电路包括电压检测器；

所述电压检测器与所述超级电容单体连接，实时监控所述超级电容单体的电压，当所述超级电容单体的电压超过预设值时，所述电压检测器输出高电平触发与其连接的所述过压放电电路对所述超级电容单体进行放电，并触发与其连接的过压报警电路报警；

当所述超级电容单体经过放电后的电压在预设值以内时，所述电压检测器触发所述过压放电电路停止对所述超级电容单体进行放电。

优选地，所述过压放电电路包括：功率管、三极管和第一电阻；其中：

所述功率管的基极分别与所述三极管的集电极和电压检测器连接，发射极分别与所述三极管的基极和第一电阻的一端连接；

所述第一电阻的另一端分别与所述三级管的发射极和电压检测器连接。

优选地，所述功率管为达林顿功率管。

优选地，其特征在于，所述过压报警电路包括：场效应管、光耦、第二电阻和第三电阻；其中：

所述场效应管的栅极和源极分别与所述电压检测器连接；

所述第二电阻的一端分别与所述场效应管的漏极和所述光耦连接，另一端分别与所述功率管的集电极和第三电阻的一端连接；

所述第三电阻的另一端与所述光耦连接。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的一种超级电容模组电压均衡电路，通过电压监控电路实时对超级电容单体电压的监控，当超级电容单体的电压超过预设值时，电压监控电路触发与其连接的过压放电电路对超级电容单体进行放电，并触发与其连接的过压报警电路报警，直到超级电容单体经过放电后的电压在预设值以内时，电压监控电路触发过压放电电路停止对超级电容单体进行放电，保证了在对超级电容模组进行充电时，每个超级电容单体的充电电压不会超过预设值，进而保证了超级电容模组应用的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种超级电容模组电压均衡电路的结构示意图；

图2为本发明另一实施例公开的一种超级电容模组电压均衡电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。