[发明专利]一种用于超级电容的恒流充电电路

说明书

本发明属于充电管理的技术领域，公开了一种用于超级电容的恒流充电电路，包括充电电源，所述充电电源通过恒流单元与超级电容连接，所述恒流单元包括连接在一起的使能触发模块和可恢复保险丝PPTC，所述超级电容的两端还并联有电压检测模块，所述电压检测模块用于检测超级电容两端的电压信号，所述电压检测模块、使能触发模块、温度检测模块均与处理器连接，所述温度检测模块用于检测环境温度，所述处理器用于根据接收的环境温度和电压信号，通过使能触发模块控制可恢复保险丝PPTC进入高阻状态，实施对超级电容的恒流充电。

技术领域

本发明属于充电管理的技术领域，具体涉及一种用于超级电容的恒流充电电路。

背景技术

随着超级电容的使用越来越普及，超级电容的充放电管理变得越来越重要了，特别是在汽车电子领域，对超级电容的充电电路的性能要求非常高，既要求极低的辐射和传导骚扰水平，又要求价格低、体积小，因此各种各样的新型低成本充电电路应用而生。

传统的降压型恒流充电电路基本上采用两种方式，一种是PWM控制的方式，例如BUCK,BUCK-BOOST等拓扑结构，对于小容量的超级电容的充放管理(容量小于20F的超容)而言，其辐射和传导需要花费比较高的成本才能满足汽车电子的要求，而且体积较大，不是一种理想的方案；另外一种是线性的充电电路，缺点也很明显，当超容从0V开始充电时，输入电压到输出电压的压降比较大，压降和损耗全部由线性电路承担，因此线性电路的损耗是个大问题，同时需要比较大型的散热装置，所以体积和散热成为一个问题，而且线性电路的成本会随着充电电流的上升成倍增加，无法满足客户的需求。

发明内容

本发明提供了一种用于超级电容的恒流充电电路，既可以解决电磁辐射问题，又可以减少体积，降低成本，能够很好的满足客户的需求。

本发明可通过以下技术方案实现：

高分子可恢复保险丝PPTC又经常被人们称为自恢复保险丝，由于具有独特的正温度系数电阻特性，因而极为适合用作过流保护器件，其使用方法像普通保险丝一样，是串联在电路中使用的，当电路正常工作时，可恢复保险丝PPTC的温度与室温相近、电阻很小，串联在电路中不会阻碍电流通过；而当电路因故障而出现过电流时，可恢复保险丝PPTC由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过开关温度ts时，其阻值瞬间剧增进入高阻状态，回路中的电流迅速减小到安全值。

但是可恢复保险丝PPTC的这一特性不仅仅可以作为保护器件使用，还可以用于恒流充电电路中，因此，参照附图1，本发明提供了一种用于超级电容的恒流充电电路，包括充电电源，所述充电电源通过恒流单元与超级电容连接，所述恒流单元包括连接在一起的使能触发模块和可恢复保险丝PPTC，所述超级电容的两端还并联有电压检测模块，所述电压检测模块用于检测超级电容两端的电压信号，所述电压检测模块、使能触发模块、温度检测模块均与处理器连接，所述温度检测模块用于检测环境温度，所述处理器用于根据接收的环境温度和电压信号，通过使能触发模块控制对应的可恢复保险丝PPTC进入高阻状态，实现对超级电容的恒流充电。

这样，借助进入高阻状态的可恢复保险丝PPTC，可以确保整个电路中的充电电流即可恢复保险丝PPTC的维持电流保持恒定不变，具体的充电电流可以根据超级电容的要求，选择具有不同维持电流的可恢复保险丝PPTC即可，从而能够很好地实施对超级电容的恒流充电。

具体地，该使能触发模块包括串联在一起的第一、第二分压电阻，其一端与处理器连接，另一端与充电电源的负极连接，其中间节点与第二场效应管的栅极连接，所述第二场效应管的源极与充电电源的负极连接，漏极通过第三分压电阻与带体二极管的第一场效应管的栅极连接，第一场效应管的漏极与对应的可恢复保险丝PPTC连接，源极与并联在一起的缓冲电容、稳压二极管、第四分压电阻的一端连接，另一端与第一场效应管的栅极连接。