[发明专利]一种超级充电系统及其充电方法

权利要求书

1.一种超级充电系统，其特征在于，包括外部电源、第一开关电路、控制变压器、第一整流滤波电路、超级电容、检测模块、充电控制器、第三开关电路、电池、第二整流滤波电路、第二开关电路；

所述外部电源通过所述第一开关电路与所述控制变压器连接，所述控制变压器通过第一整流滤波电路与超级电容连接；所述启外部电源通过所述第二开关电路与所述第二整流滤波电路连接，所述第二整流滤波电路与所述电池连接，所述电池通过所述第三开关电路与所述超级电容连接；

所述外部电源连接有第一电压感应器，所述超级电容连接有电压传感器、电流传感器，所述电池连接有第二电压感应器，所述第一电压感应器、第一开关电路、控制变压器、第三开关电路、第二开关电路、第二电压感应器分别与所述充电控制器连接，所述电压传感器、电流传感器均通过所述检测模块与充电控制器连接；

所述外部电源供电给超级电容；

所述第一电压感应器用于检测外部电源的电压；

所述第一开关电路用于超级电容连接外部电源；

所述控制变压器用于变压；

所述第一整流滤波电路、第二整流滤波电路均用于交流转直流；

所述超级电容用于存储电能；

所述电压传感器用于检测超级电容器CL的端电压；

所述电流传感器用于检测超级电容器CL的端电流；

所述检测模块用于检测超级电容的电压数据和电流数据并发送至所述充电控制器；

所述充电控制器用于根据接收的数据输出控制电信号；

所述第三开关电路用于超级电容连接电池；

所述电池用于存储电能和释放电能；

所述第二开关电路用于电池连接外部电源；

所述第二电压感应器用于检测电池的电压。

2.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路的结构相同。

3.根据权利要求2所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述第一开关电路为IGBT开关电路。

4.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述第一整流滤波电路与超级电容之间连接有限流电阻。

5.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述电压传感器为霍尔电压传感器。

6.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述电流传感器为联测电流变送器。

7.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述检测模块为12路模拟量采集模块。

8.根据权利要求1所述的一种超级充电系统，其特征在于，所述充电控制器包括DSP芯片和与DSP芯片相连的IR2235控制芯片。

9.一种权利要求1至权利要求8任意一项超级充电系统的充电方法，其特征在于，具体充电方法如下：

1、超级充电

第一电压感应器检测外部电源的电压是否符合设定值；

超出设定值，充电控制器控制第一开关电路闭合，外部电源的交流电输入，经过控制变压器进行电压调控，调控好的电压再经过第一整流滤波电路转变成直流电对超级电容进行充电；充电过程中，由电压传感器、电流传感器不断地对充电电路中的电压、电流进行监测，并且通过检测模块把监测参数反馈到充电控制器，充电控制器通过监测参数与设定参数进行比较，根据其相差的比例输出占空比不同的PWM波，从而对控制变压器进行调控，控制充电电路中的电压、电流，实现对超级电容的恒流恒压充电；

低于设定值，外部电源对超级电容充电的同时，开启电池对超级电容充电，充电控制器控制第三开关电路闭合，电池的直流电向超级电容充电；

设定值为0，充电控制器控制第一开关电路断开，控制第三开关电路闭合，电池的直流电向超级电容充电；

2、备用充电

第二电压感应器检测电池的电压是否符合设定值；

超出设定值，充电控制器控制第二开关电路断开，电池无需补充电能；

低于设定值，充电控制器控制第二开关电路闭合，外部电源的交流电输入，交流电经过第二整流滤波电路转变成直流电对电池进行充电，当，第二电压感应器检测电池的电压超出设定值时，充电控制器控制第二开关电路断开，电池结束充电。