[发明专利]用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制系统、方法

权利要求书

1.用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制系统，其包括至少两个超级电容，且串联连接形成模组，其特征在于：其还包括均衡模块，用以实现能量转移式均压控制，在每个所述超级电容两端均并联连接有所述均衡模块，在相邻的两个所述超级电容串联节点与其对应的相邻的两个所述均衡模块串联节点之间连接有电感Leq，所述均衡模块包括MOS管、二极管，所述二极管的的正极接于所述MOS管的源极，所述二极管的负极接于所述MOS管的漏极，所述MOS管的栅极与控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制系统，其特征在于：其包括两个超级电容，且分为超级电容C1、C2，所述MOS管分为MOS管T1、T2，所述二极管分为二极管D1、D2，所述超级电容C1的一端与所述MOS管T1的漏极、二极管D1的负极均相连接，所述超级电容C2的一端与所述MOS管T2的源极、二极管D2的正极均相连接，所述超级电容C1、C2的另一端相连后与所述电感Leq的一端相连接，所述MOS管T1的源极与所述MOS管T2的漏极、电感Leq的另一端均相连接，所述MOS管T1、T2的栅极均与所述控制器相连接。

3.根据权利要求1所述的用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制系统，其特征在于：其包括三个超级电容，且分为超级电容C1、C2、C3，所述MOS管分为MOS管T1、T2、T3、T4，所述二极管分为二极管D1、D2、D3、D4，所述电感Leq分为电感Leq1、Leq2；所述超级电容C1的一端与所述MOS管T1的漏极、二极管D1的负极均相连接，所述超级电容C2的一端与所述MOS管T2的源极、二极管D2的正极、超级电容C3、电感Leq2的一端均相连接，所述超级电容C3的另一端与所述MOS管T4的源极、二极管D4的正极均相连接，所述超级电容C1、C2的另一端相连后与所述电感Leq1的一端、MOS管T3的漏极、二极管D3的负极均相连接，所述电感Leq1的另一端与所述MOS管T1的源极、二极管D1的正极、MOS管T2的漏极、二极管D2的负极均相连接，所述电感Leq2的另一端与所述MOS管T3的源极、二极管D3的正极、MOS管T4的漏极、二极管D4的负极均相连接，所述MOS管T1、T2、T3、T4的栅极均与所述控制器相连接。

4.根据权利要求2或3所述的用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制系统，其特征在于：所述控制器采用型号STM32F103系列单片机。

5.用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制方法，其特征在于：其包括如权利要求4所述的用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制系统，且所述单体电压均衡控制方法包括以下步骤：

S1、当检测到相邻的两个超级电容的电压压差超过一定范围，则启动均衡控制；

S2、当相邻的其中一个所述超级电容的电压更高时，控制与其对应并联的MOS管导通，而相邻的另一个MOS管截止，使得相邻的其中一个所述超级电容通过对应的所述MOS管及电感Leq放电；

S3、当相邻的其中一个所述超级电容在放电一个开关周期后，断开对应的所述MOS管，所述电感Leq存储的磁能释放；

S4、判断相邻的两个超级电容的电压压差是否仍是超过一定范围，若是，则重复所述步骤S1，继续下一个开关周期的能量转移均衡，若不是，能量转移结束，完成能量转移均衡。

6.根据权利要求5所述的用于超级电容储能系统的单体电压均衡控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，当相邻的其中一个所述超级电容的电压更低时，则控制与其对应并联的MOS管关断，而相邻的另一个MOS管导通，先对相邻的另一个所述超级电容通过所述电感Leq充电，再经过所述电感Leq对相邻的其中一个所述超级电容放电，从而实现能量转移均衡。