[发明专利]用于平衡串联的超级电容器的电压的可拆式充电控制电路

权利要求书

1.一种超级电容器电压平衡设备(2)，其连接到具有N个串联的单个超级电容器(10)的超级电容器模块(1)，所述模块被去掉了与所述各个超级电容器相关联的永久装置，所述单个超级电容器序列的每个端子以及在两个相邻单个超级电容器之间的每个电极，都各自连接到一条电线上，用于选择性地接入所述N个串联的单个超级电容器，因此电线的总数量为N+1，所述超级电容器电压平衡设备(2)用于对所述模块中的各个超级电容器的电压进行优化，所述电压平衡设备包括：

●连接装置(3)，用于将所述电压平衡设备(2)连接到所述超级电容器模块(1)的N+1条电线上；

●选择器单元(21)，用于选择性地连接一组P个单个超级电容器(10)，其中P<N，以同时对其进行电压优化处理；

●电压测量单元(22)，用于测量P个单个超级电容器(10)的电压；

●充电调节单元(23)，用于连接到P个单个超级电容器(10)，其包括在具有能量供给装置和能量吸收装置的组中所包含的两个能量交换装置中的至少一个，用于同时调节所述P个单个超级电容器的电压；

●控制器(24)，用于控制所述选择器单元(21)，并且根据所述电压测量单元(22)所测量的电压和预定电压理想值控制对所述P个单个超级电容器的电压的调节。

2.如权利要求1所述的超级电容器电压平衡设备，其中，通过所述充电调节单元(23)逐一地对所述各个超级电容器(10)进行电压优化处理，其中P＝1，所述充电调节单元(23)包括用于与单独的一个超级电容器(10)并联的一个单独电压调节装置。

3.如权利要求1或2所述的超级电容器电压平衡设备，其中，所述控制器(24)包括用于在时间上分立的连续序列中处理多组P个单个超级电容器(10)的级联装置。

4.如权利要求1或2所述的超级电容器电压平衡设备，其中，所述选择器(21)包括用于选择包含Q个超级电容器的一个中间组的第一独立级，以及用于在所述中间组中最终选择连接到所述充电调节单元(23)的包含P个超级电容器的较小组的单独的第二独立级，其中P<Q。

5.如权利要求4所述的超级电容器电压平衡设备，其中，所述较小组包含一个单独的超级电容器(10)，其中P＝1，对所述各个超级电容器(10)逐一地进行电压优化处理。

6.如权利要求2或5所述的超级电容器电压平衡设备，其中，所述电压测量单元(22)主要包括用于电压测量的一个单独通道。

7.如权利要求1或2所述的超级电容器电压平衡设备，其中，在所述充电调节单元(23)中的能量交换装置包括放电装置并且不包括能量供给装置，从而所述电压优化处理包括电压降低操作。

8.如权利要求1或2所述的超级电容器电压平衡设备，其中，在所述充电调节单元(23)中的能量交换装置包括能量供给装置并且不包括放电装置，从而所述电压优化处理包括电压升高操作。

9.如权利要求1或2所述的超级电容器电压平衡设备，其中，所述级电容器电压平衡设备与所述超级电容器模块集成在一起。

10.如权利要求1或2所述所述的超级电容器电压平衡设备，其中，所述级电容器电压平衡设备被制造为可选地连接到所述超级电容器模块以进行维持操作的远程设备。

11.如权利要求1或2所述的超级电容器电压平衡设备，其中，N至少等于20。

12.如权利要求1或2所述的超级电容器电压平衡设备，其中，N至少等于50。

13.一种对具有多个串联的单个超级电容器的超级电容器模块进行平衡的方法，所述模块被去掉了与所述各个超级电容器相关联的永久装置，所述方法主要包括通过按照要求将维持电压平衡系统连接到所述超级电容器模块来执行按照要求的维持操作，并执行电压优化处理，所述方法包括步骤：

●选择所述模块的单个超级电容器，并测量所选择的单个超级电容器的电压；

●确定每个单个超级电容器应该具有的理想电压范围；

●在所述维持电压平衡系统与所选择的单个超级电容器之间交换能量，以便使得所选择的单个超级电容器的电压改变为处于所述理想电压范围中；

●对其他单个超级电容器重复上述步骤。