[发明专利]一种基于超级电容器级联的高压电容器充电装置

权利要求书

1.一种基于超级电容器级联的高压电容器充电装置，其特征在于，所述的充电装置包括开关控制器(1)、超级电容器组级联系统(2)、限流电感(3)、自动投切电路(4)、高压电容器(5)、开关电路电流源(6)、测量和取样电路(7)、电流测量线圈(8)；超级电容器组级联系统(2)的高压端串联限流电感(3)后与自动投切电路(4)的1号输入端相连，超级电容器级联系统(2)的低压端接地；超级电容器组级联系统(2)内各单元分别引出两端：超级电容器负极端和IGBT的触发端，它们分别与开关控制器(1)对应的输入端相连；自动投切电路(4)的2号输入端与开关电路电流源(6)的正极相连，开关电路电流源(6)的负极接地，自动投切电路(4)的输出端与高压电容器(5)的高压端相连；高压电容器(5)的低压端经电流测量线圈(8)接地；测量和取样电路(7)的电压输入正极端与自动投切电路(4)的输出端相连，测量和取样电路(7)的电压输入负极端接地，测量和取样电路(7)的电流输入端与电流测量线圈(8)相连，测量和取样电路(7)的输出端和开关控制器(1)相连；

所述的超级电容器组级联系统(2)由N个超级电容器组构成，每一超级电容器组内又分别由超级电容器和高压电源开关IGBT串联后再并联一个续流二极管构成，N为大于1的正整数；

所述的超级电容器组级联系统(2)的高压电源开关IGBT工作在软开关状态，在一个谐振周期时间附近，电流测量线圈(8)实时测量电流信号，送入测量和取样电路(6)，测量和取样电路(6)接收到高压电容器支路的电流变为0时，给超级电容器组级联系统(2)的下一个高压电源开关IGBT发出触发信号，启动所串联的超级电容器组，继续给高压电容器充电，使其电压得以再一次提升。

2.按照权利要求1所述的基于超级电容器级联的高压电容器充电装置，其特征在于，所述的N段超级电容器组级联系统充电时间内，每个时序充电电流相同，每级超级电容器组投入时，超级电容器级联系统输出的电压与负载电压之间的差值均相等。

3.按照权利要求1所述的基于超级电容器级联的高压电容器充电装置，其特征在于，在每个所述的N段超级电容器组级联系统充电时间内，充电回路工作在谐振状态下。

4.按照权利要求1所述的基于超级电容器级联的高压电容器充电装置，其特征在于，当N为大于1的正整数时，在所述的N段超级电容器级联充电时间内，超级电容器组级联系统(2)各级超级电容器组采用分时投入的方式。