[实用新型]一种应用于电力行业产品的恒流限压的超级电容充电电路

说明书

本实用新型公开了一种应用于电力行业产品的恒流限压的超级电容充电电路。包括电压转换模块、恒流控制模块、输出电压采样模块、输出电压反馈模块和超级电容模块；电路利用电压转换电路连接恒流控制电路，恒流控制电路通过三极管基、源极电压和限流电阻设定恒定输出电流给超级电容恒流充电，利用三极管电流扩大效应参与反馈，实时调整输出状态，并限制输出电压不高于设定电压，保护超级电容。本实用新型电路结构实现简单，可代替昂贵的恒流芯片，同时可在降压、升压、交流转直流等各种方案中搭配使用，设计合理，可靠安全。

技术领域

本实用新型涉及超级电容领域，特别涉及一种应用于电力行业产品的恒流限压的超级电容充电电路。

背景技术

超级电容是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，超级电容具有功率密度高、充放电速度快、大电流放电能力强、能量转换效率高、循环寿命长、工作温度范围宽等显著的优点，广泛用作微机备用电源、太阳能充电器、报警装置、家用电器、照相机闪光灯和飞机点火装置等，尤其是在电动汽车领域中的开发应用已引起广泛关注。随着超级电容的发展和应用，超级电容充电技术也应运而生。

传统超级电容充电方式有两种，一种为恒流充电方式，恒流充电在充电过程中，全程采用恒定不变的电流进行充电，在充电后期，若充电电流仍然不变，会使超级电容电极电压超过额定电压，损坏超级电容；第二种为恒压充电方式，恒压充电在充电过程中，全程采用恒定不变的电压进行充电，充电电流的大小随着电池状态的变化自动调整，由于电压不变，在充电前期，极易产生充电电流超出超级电容电极所允许最大电流的情况发生，损坏超级电容。

传统的恒流限压超级电容充电方案需采用专用恒定电流的电压变换器(DC-DC)芯片，该芯片将DC-DC及恒流控制器集成在同一封装内，集成化程度高，但价格较昂贵。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于电力行业产品的恒流限压的超级电容充电电路。

本实用新型所采用的技术方案是：提供一种应用于电力行业产品的恒流限压的超级电容充电电路，包括电压转换模块、恒流控制模块、输出电压采样模块、输出电压反馈模块和超级电容模块；

其中，电压转换模块一端外接电源输入电压并将输入电压转换为输出电压，另一端连接恒流控制模块，恒流控制模块连接电压转换模块输出端，用于控制恒定的电流值给超级电容充电，输出电压采样模块用于采样超级电容电压，连接超级电容模块正极，超级电容模块连接于恒流控制模块的输出端，用于接收充电的超级电容，输出电压反馈模块将输出电压采样模块的数据反馈给电压转换模块。

恒流控制模块包括电阻R1、R2，PNP型三极管VT1，二极管VD2，输出电压采样模块包括电阻R3、R4。

优选地，电压转换模块可以是升压电路、降压电路、升降压电路或交直流转换电路等任何形式的电压转换电路。

优选地，输出电压反馈模块用于将输出电压反馈于前端电压转换模块，连接电阻R3和R4，反馈输出电压至电压转换模块的FB引脚，调整输出状态，如所述电压转换模块为直流转直流电路，输出电压反馈模块可以直接连接电压转换模块的FB引脚，实现反馈；如所述电压转换模块为交流转直流电路，电压输出电压反馈模块可以使用TL431与光电耦合器，由二次侧反馈至一次侧电压转换模块的FB引脚，实现反馈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过前期恒流后期限压的超级电容充电方式，既可以保证充电前期超级电容的快速充电，又能在充电后期限制住充电电压，防止超级电容过压损坏。

附图说明

为方便理解本实用新型是如何实施以及和常规方案的不同之处，现结合附图对实施的技术方案做简单的介绍，其中附图仅仅画出了本实用新型的实施例，还可以通过该附图延伸出其他附图。

图1为本实用新型的电路结构框图；