[发明专利]一种超级电容器组充放电均衡装置及均衡方法

权利要求书

1.一种超级电容器组充放电均衡装置，包括：超级电容器组，含中心控制单元、电压比较单元、数据处理单元、AD控制单元和开关控制单元（a）的FPGA主控器，AD模块，飞渡电容及其开关网络（1），其特征在于，所述装置中还包括一组开关网络（2）和稳压电路，所述FPGA主控器还包括用于控制开关网络（2）的开关控制单元（b），所述稳压电路的输入端与超级电容器组两端连接，输出端与开关网络（2）中的每个开关连接，组成超级电容器组的每个单体电容两端与开关网络（2）中相应的开关连接，所述开关控制单元（b）与中心控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的超级电容器组充放电均衡装置，其特征在于，所述超级电容器组由3～20个单体电容串联组成。

3.根据权利要求1所述的超级电容器组充放电均衡装置，其特征在于，所述稳压电路中采用的是MC34063集成芯片。

4.一种超级电容器组充放电均衡方法，包括以下步骤：

步骤1：FPGA主控器通过AD控制单元向AD模块发出驱动信号，AD模块采集单体电容的电压，传输到FPGA主控器中的AD控制单元，AD控制单元将采集的数据传递到数据处理单元，数据处理单元将数据转换为十进制数后，传递到电压比较单元，电压比较单元对各个单体的电压大小进行排序；

步骤2：FPGA主控器中的开关控制单元（a）控制开关网络（1），使飞渡电容不断在超级电容器组中电压最高的单体电容和电压倒数第二低的单体电容之间切换，实现能量的传递，与此同时，稳压电路将超级电容器组的总电压经过处理输出一个设定的电压V₀，其中V₀为单体电容的额定电压，由FPGA主控器中的开关控制单元（b）控制开关网络（2）中相应的开关，对超级电容器组中电压最低的单体电容进行充电。

5.根据权利要求4所述的超级电容器组充放电均衡方法，其特征在于，所述方法适用于充电、放电或者充放电同时进行的过程中。

6.根据权利要求4所述的超级电容器组充放电均衡方法，其特征在于，所述步骤2中的稳压电路是采集超级电容器组的总电压，经过降压或升压、整流，输出一个设定的电压V₀，其中V₀为单体电容的额定电压，然后FPGA主控器中的开关控制单元（b）控制开关网络（2）中相应的开关，对超级电容器组中电压最低的单体电容进行充电。