[发明专利]一种峰值电流控制方式的配电终端超级电容充电电路

说明书

本发明公开了一种峰值电流控制方式的配电终端超级电容充电电路，包括开关管。开关管的输出端分别与二极管D的阴极、电感L的一端连接；开关管的入出端与直流电源的正极连接；开关管的控制端与驱动电路的输出端连接。电感L的另一端与超级电容器C的正极连接且连接线路上设置有电流传感器T，用于检测流过所述线路的电流。超级电容器C的负极、二极管D的阳极接地。电流传感器T的输出端与比较器第一端连接，比较器第二端与基准电压点连接，比较器的输出端与RS触发器的R端连接；RS触发器的S端与脉冲发生器连接；RS触发器的输出端与驱动电路的输入端连接。其结构简单、稳定可靠，能够有效解决充电速度慢、效率低、体积大、发热大等问题。

技术领域

本发明涉及超级电容充电技术领域，特别涉及一种峰值电流控制方式的配电终端超级电容充电电路。

背景技术

馈线自动化终端（Feeder Terminal Unit，简称FTU）是配电自动化系统与一次设备联结的接口，可根据设定的动作逻辑，在特定条件下控制一次开关设备分合，以达到故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电等功能。

按《DL/T 721-2013配电自动化远方终端》要求，FTU一般采用铅酸储电池或超级电容作为后备电源。由于超级电容充功率密度高、充电速度快、放电电流大、使用寿命长、不污染环境等优点，在配电自动化远方终端中得到广泛应用。然而，现阶段一般采用功率电阻限流方式给超级电容充电，这种充电方式充电速度慢、效率低，功率电阻体积大、充电时发热大。在FTU中，该种充电方式的应用受到了很大的局限性。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案实现：

一种峰值电流控制方式的配电终端超级电容充电电路，包括开关管、二极管D、电感L、电流传感器T、超级电容器C、比较器、RS触发器、脉冲发生器以及驱动电路；

开关管的输出端分别与二极管D的阴极、电感L的一端连接；开关管的入出端与直流电源的正极连接；开关管的控制端与驱动电路的输出端连接；

二极管D的阳极接地；

电感L的另一端与超级电容器C的正极连接；

电感L的另一端与超级电容器C的正极之间的线路上设置有电流传感器T，用于检测流过所述线路的电流；

超级电容器C的负极接地；

电流传感器T的输出端与比较器第一端连接，比较器第二端与基准电压点连接，比较器的输出端与RS触发器的R端连接；RS触发器的S端与脉冲发生器连接；RS触发器的输出端与驱动电路的输入端连接。

优选地，所述开关管为场效应管。

优选地，所述驱动电路包括UC3840控制芯片。

电流传感器T输出端接滞环比较器反相输入端，滞环比较器正相输入端接参考电压V_ref，比较器输出端接RS触发器的R输入端，周期脉冲发生器的输出端接RS触发器的S输入端，RS触发器的Q输出端接驱动电路的输入端，接驱动电路输出端接Mosfet的栅极，通过对BUCK直流降压电路的输出电流i₀峰值进行控制，以达到对超级电容C平缓充电的目的。本电路结构简单，容易实现，稳定可靠，能够有效解决充电速度慢、效率低，功率电阻体积大、充电时发热大等问题。

附图说明

图1是本发明提供的电路结构图；

图2是本发明提供的控制波形图；

图3是本发明提供的仿真图。

具体实施方式