[发明专利]用于超级电容器充电和平衡的系统和方法

权利要求书

1.一种超级电容器系统，包括：

公共总线；以及

经由平衡电路耦合到所述公共总线的多个超级电容器单元，所述多个超级电容器单元中的每个超级电容器单元包括一个或多个超级电容器，其中

所述平衡电路被配置为通过在公共总线上将电流从具有较高电荷的超级电容器单元传导至具有较低电荷的超级电容器单元，来平衡所述多个超级电容器单元中的所述一个或多个超级电容器的电荷，并且

所述平衡电路至少包括第一开关和第二开关，每个开关由时钟信号控制。

2.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中所述第一开关和所述第二开关是MOSFET晶体管。

3.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中所述第一开关和所述第二开关是双极结型晶体管。

4.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中用于所述第一开关的时钟信号的相位不与用于所述第二开关的时钟信号的相位重叠。

5.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中所述多个超级电容器单元的每个平衡电路被电容性地耦合到所述公共总线。

6.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中所述多个超级电容器单元的每个平衡电路经由变压器耦合到所述公共总线。

7.如权利要求1所述的超级电容器系统，还包括被配置为向所述多个超级电容器单元供应电荷的充电器供电电源。

8.如权利要求7所述的超级电容器系统，其中所述充电器供电电源具有等于所述多个超级电容器单元中的所述一个或多个超级电容器的额定电压的最大电压。

9.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中所述多个超级电容器单元中的每个超级电容器单元还包括壳体，所述壳体被配置为容纳所述一个或多个超级电容器和超级电容器平衡电路。

10.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中多个超级电容器中的每个超级电容器中的一个或多个超级电容器并联电耦合以形成虚拟超级电容器。

11.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中所述多个超级电容器单元中的全部超级电容器单元串联地电耦合。

12.如权利要求1所述的超级电容器系统，其中多个超级电容器单元的每个超级电容器平衡电路被配置为允许电流在公共总线上从具有较高电荷的超级电容器单元流向具有较低电荷的超级电容器单元，直到所述超级电容器单元中的全部超级电容器单元具有相同的电荷。

13.一种用于对多个超级电容器单元进行充电和平衡的方法，所述方法包括：

经由平衡电路将多个超级电容器单元耦合到公共总线，所述多个超级电容器单元中的每个超级电容器单元包括一个或多个超级电容器；以及

配置所述多个超级电容器单元的每个平衡电路，以通过在所述公共总线上从较高电荷的超级电容器单元向较低电荷的超级电容器单元传导电流来平衡所述多个超级电容器单元的电荷，每个平衡电路至少包括第一开关和第二开关，每个开关由时钟信号控制。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一开关和所述第二开关是MOSFET晶体管。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述第一开关和所述第二开关是双极结型晶体管。

16.如权利要求13所述的方法，还包括将来自充电器供电电源的电荷供应到所述一个或多个超级电容器单元。

17.如权利要求13所述的方法，其中用于所述第一开关的时钟信号的相位不与用于所述第二开关的时钟信号的相位重叠。