[实用新型]电压均衡型超级电容储能装置

权利要求书

1.电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，包括母线侧与外部直流母线电连接的滤波器，所述滤波器的电容侧与至少两个首尾串联的模块组电连接；所述各模块组包括依次连接的半桥模块、超级电容组以及均衡模块，所述各模块组的首端和尾端均位于半桥模块；所述各模块组的均衡模块与预充电模块共用同一隔离变压器；所述预充电模块与外部充电电源电连接。

2.根据权利要求1所述的电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，所述滤波器母线侧的一端与外部直流正母线连接、另一端与外部直流负母线连接；所述滤波器电容侧的一端与第一个模块组首端连接、另一端与最后一个模块组尾端连接。

3.根据权利要求2所述的电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，所述滤波器包括滤波器电容，所述滤波器电容的一端与滤波器母线侧一端连接、同时还经滤波器电感与滤波器电容侧一端连接；所述滤波器电容的另一端分别与滤波器母线侧另一端、滤波器电容侧另一端连接。

4.根据权利要求2所述的电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，所述半桥模块包括第一开关管和第二开关管；所述第一开关管的一端与模块组首端电连接、另一端经第一电感与超级电容组电连接；所述第二开关管的一端与模块组尾端和超级电容组分别电连接、另一端与模块组首端电连接；所述第一开关管另一端与第二开关管一端之间还连接有第一电容。

5.根据权利要求4所述的电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，所述超级电容组包括一组串联在一起的超级电容单体；所述各超级电容单体的正端和负端分别与均衡模块电连接；所述超级电容组的第一个超级电容单体正端与半桥模块的第一电感电连接，所述超级电容组的最后一个超级电容单体负端与半桥模块的第二开关管另一端电连接。

6.根据权利要求5所述的电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，所述均衡模块包括位于隔离变压器两侧的第一均衡电路和第二均衡电路；所述第一均衡电路包括一组与超级电容组各超级电容单体一一对应连接的均衡回路；所述隔离变压器包括铁芯，所述铁芯靠近第一均衡电路的一侧设有一组与各均衡回路一一对应的第一线圈，所述铁芯靠近第二均衡电路的另一侧设有与第二均衡电路对应的第二线圈；所述各均衡回路包括与第一、第二、第三、第四二极管，所述第三、第四二极管的输入端分别与相应超级电容单体的负端连接、输出端分别与相应第一线圈的两端连接，所述第一、第二二极管的输入端分别与相应第一线圈的两端连接、输出端分别与相应超级电容单体的正端连接；所述第二均衡电路包括一端与超级电容组第一个超级电容单体正端连接、另一端与超级电容组最后一个超级电容单体负端连接的第二电容，所述第二电容一端与第三、第四开关管的一端分别连接，所述第三、第四开关管的另一端分别与第二线圈的两端连接，所述第二线圈的两端还分别与第五、第六开关管的一端连接，所述第五、第六开关管的另一端分别与第二电容另一端连接。

7.根据权利要求6所述的电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，所述预充电模块包括与第二均衡电路位于隔离变压器同一侧的预充电电路，所述隔离变压器的铁芯设有与预充电电路对应的第三线圈；所述预充电电路包括第七、第八、第九、第十开关管，所述第七和第八开关管的一端与第四电容的一端连接、另一端与第三线圈的两端分别连接，所述第八和第九开关管的一端与第三线圈的两端分别连接、另一端分别与第四电容的另一端连接；所述第四电容的一端经第二电感与第五二极管的输出端连接、另一端与第五二极管的输入端连接；所述第五二极管的输入端与第三电容的一端连接、输出端经第十一开关管与第三电容的另一端连接；所述第三电容的两端还与外部充电电源连接。