[发明专利]快速低损耗的超级电容器电压均衡系统及其控制方法

权利要求书

1.一种快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，该超级电容电压均衡系统包含储能单元（10），连接该储能单元（10）的电压检测单元（20），连接该电压检测单元（20）的控制单元（30），连接该控制单元（30）的驱动单元（40），连接该驱动单元（40）和储能单元（10）的第一层均压单元（50），以及连接该驱动单元（40）和第一层均压单元（50）的第二层均压单元（60）。

2.如权利要求1所述的快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，所述的储能单元（10）包含若干串联的超级电容器。

3.如权利要求2所述的快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，所述的第一层均压单元（50）包含电路连接的第一功率开关管（80）、第二功率开关管（81）、第三功率开关管（82）、第四功率开关管（83）、第五功率开关管（84）和第六功率开关管（85），以及第一谐振串联支路（101）和第二谐振串联支路（102）；

每两个功率开关管构成一个半桥桥臂，连接到储能单元（10）中相邻的超级电容器之间；

连接点（206）接连接点（202），连接点（208）接连接点（203），连接点（205）经过功率开关管（80）和功率开关管（81）分别接连接点（201）和连接点（206），连接点（207）经过功率开关管（82）和功率开关管（83）分别接连接点（206）和连接点（208），连接点（209）经过功率开关管（84）和功率开关管（85）分别连接连接点（208）和连接点（204）。

4.如权利要求3所述的快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，所述的第一谐振串联支路（101）包含串联的第一均衡电容（51）和第一谐振电感（52），所述的第二谐振串联支路（102）包含串联的第二均衡电容（53）和第二谐振电感（54）。

5.如权利要求1所述的快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，所述的第二层均压单元（60）包含电路连接的第七功率开关管（86）、第八功率开关管（87）、第九功率开关管（88）和第十功率开关管（89），以及第三谐振串联支路（103）；

每两个功率开关管构成一个半桥桥臂，连接到第一层均压单元（50）中相邻的均衡电容之间；

连接点（213）接连接点（211），连接点（214）经过功率开关管（86）和功率开关管（87）分别连接连接点（210和连接点（213），连接点（215）经过功率开关管（88）和功率开关管（89）分别连接连接点（213）和连接点（212）。

6.如权利要求5所述的快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，所述的第三谐振串联支路（103）包含串联的第三均衡电容（61）和第三谐振电感（62）。

7.如权利要求1-6中任意一个所述的快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，所述的电压检测单元（20）包含第一电压检测电路（21）、第二电压检测电路（22）、第三电压检测电路（23）、第四电压检测电路（24）和第五电压检测电路（25），所述的第一电压检测电路（21）并联在第一超级电容器（11）两端，所述的第二电压检测电路（22）并联在第二超级电容器（12）两端，所述的第三电压检测电路（23）并联在第三超级电容器（13）两端，所述的第四电压检测电路（24）并联在第一均衡电容（51）两端，所述的第五电压检测电路（25）并联在第二均衡电容（53）两端。

8.如权利要求7中任意一个所述的快速低损耗的超级电容器电压均衡系统，其特征在于，所述的控制单元（30）输出驱动信号，该信号包含五对占空比固定的互补对称型PWM波，第一对互补对称型PWM波分别连接第一信号端（300）和第二信号端（301）；第二对互补对称型PWM波分别连接第三信号端（302）和第四信号端（303）；第三对互补对称型PWM波分别连接第五信号端（304）和第六信号端（305）；第四对互补对称型PWM波分别连接第七信号端（306）和第八信号端（307）；第五对互补对称型PWM波分别连接第九信号端（308）和第十信号端（309）；其中，第一信号端（300）、第三信号端（302）、第五信号端（304）的波形相同，第二信号端（301）、第四信号端（303）、第六信号端（305）的波形相同，第七信号端（306）、第九信号端（308）的波形相同，第八信号端（307）、第十信号端（309）的波形相同。