[发明专利]串联超级电容的高效充电和可控电压供电装置

摘要

一种串联超级电容的高效充电和可控电压供电装置，由光控电流方向开关、超级电容、充电端子、充电二极管、充电地二极管、充电地端子、高位电源引出端子、AD采样分压电阻、供电端子、供电地端子、单片机模块组成。通过单片机串口接收用户的输出电压设定值，采集第一级超级电容的最高电压、末级超级电容的最低电压、供电电压和充电电压，通过对比超级电容额定电压和用户的输出电压设定值来选择控制相应的光控电流方向开关进行超级电容的充电过程和供电过程，实现超级电容的高效充电和可控电压供电的目的。

主权项

一种串联超级电容的高效充电和可控电压供电装置，包括光控电流方向开关、超级电容、充电端子、充电二极管、充电地二极管、充电地端子、高位电源引出端子、AD采样分压电阻、供电端子、供电地端子、单片机模块，其特征在于：A、所述的光控电流方向开关包括1个光耦、至少1个三级管、1个控制电源输入端子、1个控制IO输入端子、1个电流正极端子、1个电流负极端子，所述光耦的发光二极管的正极连接控制电源输入端子，光耦的发光二极管的负极连接控制IO输入端子，光耦的光电三极管的集电极与三级管的集电极连接后连接到电流正极端子，光耦的光电三极管的发射极与三级管的基极连接；所述三级管的发射极连接到电流负极端子；所述控制电源输入端子连接单片机的工作电源；所述控制IO输入端子通过1个限流电阻连接单片机的一个IO口；B、所述的超级电容至少为2个串联连接，依据电压从高到低排序，正极电压最高的为第一级超级电容，正极电压最低的为末级超级电容，两个相邻超级电容间的连接线上还T接有3个光控电流方向开关，其中一个光控电流方向开关的电流正极端子连接所述的充电端子，电流负极端子连接在连接线上；另一个光控电流方向开关的电流正极端子连接在连接线上，电流负极端子连接所述的充电地端子；第三个光控电流方向开关的电流正极端子连接在连接线上，电流负极端子连接所述的供电端子；C、所述的第一级超级电容的正极与所述的高位电源引出端子相连，与高位电源引出端子相连的还有所述充电二极管的负极和1个光控电流方向开关的电流正极端子，开关的电流负极端子连接供电端子，充电二极管的正极连接充电端子；在高位电源引出端子与充电地端子之间还串联有2个所述的AD采样分压电阻，在2个AD采样分压电阻间的连接线上引出1个串联超级电容的最高电压采样点连接到单片机的1个AD采样端口；D、所述末级超级电容的负极与所述充电地二极管的正极相连，与充电电地二极管正极相连的还有所述的供电地端子，充电地二极管的负极连接所述的充电地端子；E、在所述的末级超级电容正极与负极间串联有2个AD采样分压电阻，在2个AD采样分压电阻间的连接线上引出1个串联超级电容的最低电压采样点连接到单片机的1个AD采样端口；F、在所述的供电端子和所述的供电地端子之间串联有2个AD采样分压电阻，在2个AD采样分压电阻间的连接线上引出1个供电电压采样点连接到单片机的1个AD采样端口；G、在所述的充电端子和所述的充电地端子之间串联有2个AD采样分压电阻，在2个AD采样分压电阻间的连接线上引出1个充电电压采样点连接到单片机的1个AD采样端口。