[发明专利]一种带有超级电容器模块的直流应急电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流应急电源装置。特别是涉及一种能够提供大电流充放电的带有超级电容器模块的直流应急电源装置。

背景技术

超级电容器(又叫电化学电容器)是一种新型的电荷储备元件，具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长、低温特性好和环保无污染等优点，因此超级电容器在新能源、交通运输、工业等领域有着广阔的应用前景。

传统的应急电源采用铅酸电池作为电源，但是由于铅酸电池低温特性差，温度低时输出电的量减少，循环寿命短，需要经常更换，且对环境污染严重。而超级电容正好能弥补这些缺陷，适用于智能化、环保、免维护及低温特性良好的应急电源装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提供大电流充放电、循环寿命长、免维护、低温特性好的带有超级电容器模块的直流应急电源装置。

本发明所采用的技术方案是：一种带有超级电容器模块的直流应急电源装置，包括人机界面，还设置有分别与交流电源相连接的电容充电单元和用于采集交流电源的电压的交流监控单元，所述电容充电单元的输出端连接电容模块，所述的电容模块连接直流输出，所述的直流输出的输出端为应急电源装置的输出端，直流输出的输出端还连接用于采集电容模块的电压和充、放电电流的直流检测单元，所述直流检测单元和交流监控单元分别连接人机界面。

所述的电容充电单元包括有依次相连的尖峰抑制EMI滤波电路、工频整流电路、PFC功率因数矫正电路、DC/AC高频逆变电路、高频整流电路、LC滤波电路和EMI滤波电路，其中，所述的尖峰抑制EMI滤波电路的输入端连接交流电源，所述的EMI滤波电路的输出构成充电单元的输出端，尖峰抑制EMI滤波电路和EMI滤波电路的输出端还连接脉宽调制电路，所述脉宽调制电路双向连接计算机监控单元，所述的EMI滤波电路输出端还连接计算机监控单元，所述计算机监控单元的输出端通过CAN总线连接DC/AC高频逆变电路的控制输入端。

所述的交流监控单元包括有：交流监控CPU处理器，与所述交流监控CPU处理器输入端相连的电压隔离变压器，与所述交流监控CPU处理器输出端通过一个继电器相连的交流接触器，所述交流接触器的输出分别连接所述交流监控CPU处理器的输入端，以及连接报警装置，所述的交流监控CPU处理器还通过一个隔离电路连接RS485总线，并通过RS485总线连接所述的人机界面。

所述的直流检测单元包括有：直流监控CPU处理器，分别通过A/D转换器与所述直流监控CPU处理器输入端相连的信号变换电路、霍尔传感器和温度传感器，所述直流监控CPU处理器的输出端通过一个继电器连接报警显示单元，所述的直流监控CPU处理器还通过一个隔离电路连接RS485总线，并通过RS485总线连接所述的人机界面，其中，所述的信号变换电路的输入端为电压信号输入端，所述霍尔传感器的输入端为电流信号的输入端，所述温度传感器是设置在所述电容模块上的温度传感器。

所述的电容模块是由多个超级电容器串并联构成。

本发明的一种带有超级电容器模块的直流应急电源装置，具有结构简单，便于携带、低温特性良好、智能化显示等特点。可以提供应急电源动作时所需的电流，又可以提高直流应急电源装置的寿命，且环保无污染。可以有效的解决铅酸电池带来的环境污染以及需长期维护等问题，可以广泛地生产普及，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1是本发明的整体构成框图；

图2是本发明中电容充电单元的整体构成框图；

图3是本发明中交流监控单元的整体构成框图；

图4是本发明中直流检测单元的整体构成框图。

图中

1：人机界面                2：交流电源

3：电容充电单元            4：电容模块

5：直流输出                6：直流检测单元

7：交流监控单元            31：尖峰抑制EMI滤波电路

32：工频整流电路           33：PFC功率因数矫正电路

34：DC/AC高频逆变电路      35：高频整流电路

36：LC滤波电路             37：EMI滤波电路

38：脉宽调制电路           39：计算机监控单元

61：直流监控CPU处理器      62：信号变换电路

63：霍尔传感器             64：温度传感器