[发明专利]一种串联超级电容组充电均衡电路及其均衡方法

摘要

一种串联超级电容组充电均衡电路，属于电池电源管理领域。包括含主控单元、电压比较单元、AD控制单元和开关控制单元的主控器FPGA，AD转换模块，超级电容组及其开关网络；所述超级电容组包括n个串联的超级电容单体，所述开关网络包括位于相邻超级电容单体之间的串联开关、与超级电容单体正极相连的正极开关和与超级电容单体负极相连的负极开关，所有正极开关的一端连接各超级电容单体的正极，另一端连接在一起，所有负极开关的一端连接各超级电容单体的负极，另一端连接在一起。本发明串联超级电容组充电均衡电路在均衡过程中，能量不经过其他中间器件而是直接从电压最大的单体电容转移到电压最小的单体电容，减小了能量损失和器件数量。

主权项

一种串联超级电容组充电均衡电路，包括含主控单元、电压比较单元、AD控制单元和开关控制单元的主控器FPGA，AD转换模块，超级电容组及其开关网络；所述超级电容组包括n个串联的超级电容单体，所述开关网络包括位于相邻超级电容单体之间的串联开关、与超级电容单体正极相连的正极开关和与超级电容单体负极相连的负极开关，所有正极开关的一端连接各超级电容单体的正极，另一端连接在一起，所有负极开关的一端连接各超级电容单体的负极，另一端连接在一起；主控器FPGA通过AD控制单元向AD转换模块发出驱动信号，AD转换模块采集超级电容单体的电压，传输到主控器FPGA的AD控制单元，AD控制单元将采集的数据传递到电压比较单元，电压比较单元对各个单体的电压大小进行排序，得到电压最大的单体电容和电压最小的单体电容；主控器FPGA中的开关控制单元控制开关网络，断开电压最大的单体电容和电压最小的单体电容之间的任一串联开关，同时闭合电压最大的单体电容对应的正极开关和负极开关，闭合电压最小的单体电容对应的正极开关和负极开关，此时电压最大的单体电容和电压最小的单体电容串联，即可实现能量从最高电压单体向最低电压单体的转移，实现电压均衡的目的。