[发明专利]一种超级电容器模组脉冲放电的电流测试装置

说明书

一种超级电容器模组脉冲放电的电流测试装置，设置多个开关单元，每个开关单元包括一个MOSFET开关管和两个第一电阻，两个第一电阻串联并接在开关单元的输入端和地电平之间，其串联点连接MOSFET开关管的栅极；将所有MOSFET开关管并联，利用驱动单元根据开关信号产生模块产生的开关信号控制所有MOSFET开关管的通断；设置包括超级电容器模组和脉冲成形电感的脉冲放电回路，根据并联的MOSFET开关管控制脉冲放电回路的通断，从而产生脉冲电流，最后利用脉冲电流测量模块将脉冲放电回路产生的脉冲电流转换为对应的电压信号并作为最终测试结果。本发明利用简单的结构和小型化的器件就能够实现超级电容器模组的脉冲放电控制与电流测试，能够降低设备成本、提高便携性。

技术领域

本发明属于脉冲电流测试技术领域，涉及一种超级电容器模组脉冲放电的电流测试装置。

背景技术

超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器的快速充放电特性，同时又具有电池的储能特性。与蓄电池和传统物理电容器相比，超级电容器的特点主要体现在：功率密度高、循环寿命长、工作温限宽、免维护、绿色环保。

当前，重载设备如卡车、直升机等启动时常需要大电流，在冬季气温较低等场景，传统蓄电池性能受影响较大，放电能力急速下降甚至不能工作；而不同的工况条件下重载设备要求电源具有超高瞬时输出功率，包括高的稳定工作电压和大的瞬时放电电流。为满足重载设备等大功率设备在严寒条件下的启动能力，需要研究适用于低温大电流放电的储能设备。超级电容器因其出色的功率密度和较宽的工作温度范围，十分适合作为大功率设备的启动电源。

当前对电源进行工况模拟通常采用电子负载，大功率的电子负载不仅体积庞大、设备操作复杂，而且价格十分昂贵。如何针对专门用于超级电容器模组脉冲放电设计测试装置，并实现降低设备成本、提高便携性，是超级电容器模组作为大功率启动电源应用领域的一个研究重点。

发明内容

针对超级电容器模组脉冲放电的测试需求，以及传统测试装置在成本和体积上的不足之处，本发明提出一种超级电容器模组脉冲放电的电流测试装置，采用小型化的控制器件实现测试，利用MOSFET开关管的特性，并通过产生开关信号控制MOSFET开关管导通或关断，使得脉冲放电回路导通或断开，从而产生脉冲电流并采集脉冲电流信息，实现超级电容器模组的脉冲放电控制与电流测试。

本发明的技术方案为：

一种超级电容器模组脉冲放电的电流测试装置，包括开关信号产生模块、MOSFET开关及驱动模块、脉冲放电回路和脉冲电流测量模块；

所述MOSFET开关及驱动模块包括驱动单元和多个开关单元；

所述开关单元包括一个MOSFET开关管和两个第一电阻，所述两个第一电阻串联并接在开关单元的输入端和地电平之间，其串联点连接所述MOSFET开关管的栅极；

将所有所述开关单元中MOSFET开关管的漏极互连并连接MOSFET开关及驱动模块的第一输出端，将所有所述开关单元中MOSFET开关管的源极互连并连接MOSFET开关及驱动模块的第二输出端；

所述驱动单元的输入端连接所述开关信号产生模块产生的开关信号，其输出端连接所有所述开关单元的输入端；

所述脉冲放电回路包括超级电容器模组、脉冲成形电感和硅整流二级管；所述超级电容器模组的一端连接脉冲放电回路的第一控制端，其另一端连接所述脉冲成形电感的一端并连接地电平；所述硅整流二级管的阴极连接所述脉冲成形电感的另一端和脉冲放电回路的第二控制端，其阳极接地；所述脉冲放电回路的第一控制端和第二控制端分别连接所述MOSFET开关及驱动模块的第一输出端和第二输出端；

所述驱动单元根据所述开关信号产生模块产生的开关信号控制所有所述开关单元中MOSFET开关管的导通和关断，从而控制所述脉冲放电回路产生脉冲电流；