一种超级电容器组充放电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子及新能源储能领域，尤其涉及超级电容器组充放电装置，优适用于110V的充放电装置中。
【背景技术】
[0002]近年来，超级电容以其充放电寿命长、低阻抗、大电容量、充电迅速、无污染等优点得到了广泛的应用。在不断扩大的市场需求面前，超级电容的应用还处于起步阶段，在很多方面还存在着不足之处。
[0003]超级电容由于耐压不高，所以在一些高电压应用场合只能多个串联起来使用，此时带来了各电容充电的均衡问题。超级电容每一次都可实现完全充放电，由于超级电容低阻抗的特性，在放电完全后充电时接近短路状态，会在一定程度上影响充电装置的稳定性。随着超级电容应用的越来越广，安全稳定的超级电容组充放电装置也具很很高的市场价值。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种超级电容器组充放电装置，具有结构设计简洁合理，且有高效、体积小，安全、稳定等特点，还方便用户了解充放电装置的工作状态，实用性强。
[0005]为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0006]一种超级电容器组充放电装置，包括有防雷电路、全桥整流电路、准谐振反激变换器、超级电容器组及LED指示电路；防雷电路、全桥整流电路及准谐振反激变换器依次相电连接，该准谐振反激变换器的输出端电连接超级电容器组；准谐振反激变换器和超级电容器组的信号输出端均电连接于LED指示电路的信号输入端。
[0007]所述准谐振反激变换器和超级电容器组的信号输出端均电连接于LED供电切换电路的输入端，该LED供电切换电路的输出端与LED指示电路相电连接。
[0008]所述超级电容器组由若干个超级电容器串联而成，每个超级电容器并联有一均衡电阻。
[0009]所述准谐振反激变换器的控制芯片采用电流模式的NCP1207芯片。
[0010]所述防雷电路由3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电二极管组成。
[0011]所述全桥整流电路采用GUB810的整流桥堆。
[0012]所述LED指示电路共设有5路LED指示灯，分别为一路指示充电装置是否工作的工作指示灯、一路指示电超级电容器组是否仍有电量的电量指示灯，及三路指示超级电容器组充电的三种电压等级的电压指示灯。
[0013]采用上述方案后，本新型超级电容器组充放电装置，采用防雷设计单元，可实现在户外恶劣环境下使用。DC/DC变换器采用准谐振反激变换电路，可实现高效的变换和使变换器体积减小的效果，其较佳地采用电流模式的控制芯片，更加提高了超级电容器组充电的安全性与稳定性。超级电容器组优选地采用电阻均衡，可使超级电容安全又稳定的充电。LED指示电路可指示超级电容器组的电量大小和变换器的工作情况，进一步地，LED的供电还采用供电切换电路，即便DC/DC变换器没有工作，LED指示电路也可正常显示超级电容器的电量，更加方便用户直接了解超级电容器组充放电装置各部分的工作状态。
[0014]综上，本新型超级电容器组充放电装置结构设计简洁合理，且有高效、体积小，安全、稳定的特点，用户也可方便了解变换器的工作状态，实用性强。
【附图说明】
[0015]图1是本新型超级电容器组充放电装置的电路原理框图；
[0016]图2是本新型防雷电路、整流电路及准谐振反激变换电路的电路连接原理图；
[0017]图3是本新型LED指示电路的原理图；
[0018]图4是本新型LED指示供电切换电路的原理图；
[0019]图5是本新型超级电容器组的原理图。
[0020]标号说明
[0021]防雷电路1 全桥整流电路2
[0022]准谐振反激变换器 3 超级电容器组4
[0023]LED指示电路5 LED供电切换电路 6。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本案作进一步详细的说明。
[0025]本案涉及一种超级电容器组充放电装置，如图1所示，包括有防雷电路1、全桥整流电路2、准谐振反激变换器3、超级电容器组4及LED指示电路5。
[0026]所述防雷电路1、全桥整流电路2及准谐振反激变换器3依次相电连接，准谐振反激变换器3的输出端电连接超级电容器组4。准谐振反激变换器3和超级电容器组4的信号输出端均电连接于LED指示电路5的信号输入端。
[0027]图2所述为本新型防雷电路、整流电路及准谐振反激变换电路的电路连接原理图。其中，防雷电路1主要由3个471KD10压敏电阻和一个陶瓷气体放电二极管组成。压敏电阻RV1短路失效后容易引起火灾，所以在其中串联负温电阻并在RV2和RV3上串联陶瓷气体放电二极管。全桥整流电路2采用GUB810的整流桥堆。
[0028]所述准谐振反激变换器3为DC/DC变换器，其控制芯片采用电流模式的NCP1207芯片。变换器工作在准谐振状态，此状态可以很大程度减小开关管的损耗，增大变换器的效率，由于开关管的损耗减小，散热器的体积也会相应减小，整个装置的体积也会减小。变换器工作在临界模式，它的实现是通过辅助绕组来检测过零电压，这样确保开关变压器的磁芯完全复位.通过附加响应延迟电路，再重新开启M0SFET，此时M0SFET是在最小电压下开通，称此种开关方式为准谐振工作。在这种工作方式中，因M0SFET是在最小电压下开通，在应用中减小了开关损耗的同时也减小了电磁骚扰。由于变换器是电流模式控制的，所以副边短路也不会对变换器造成安全隐患和稳定性问题。
[0029]优选地，如图3所示，所述LED指示电路5共设有五路LED指示灯，分别为:一路指示充电装置是否工作的工作指示灯、一路指示电超级电容器组是否仍有电量的电量指示灯，及三路指示超级电容器组充电的三种电压等级的电压指示灯，具体实施例中，本新型为110V超级电容器组充放电装置，选用LM239作为电压等级的比较器，选5.1V为参考电压，LED3、LED4、LED5分别指示电容80V、95V、110V时的电压。
[0030]进一步，准谐振反激变换器3和超级电容器组4的信号输出端先均电连接于LED供电切换电路6的输入端，该LED供电切换电路6的输出端再与LED指示电路5相电连接。LED指示电路5由两路供电，此功能通过LED供电切换电路6实现。LED供电切换电路6如图4所示，其中变换器优先供电，当变换器工作时，LED指示电路5的供电由变换器提供，当变换器不工作时，LED指示电5路的供电由超级电容器组4提供。
[0031]优选地，如图5所示，超级电容器组4由若干个超级电容器串联而成，具体而言，由56个2F/2.7V的超级电容器串联而成，其中每个电容平均电压为1.96V，已留有足够的安全裕量，并在每个电容上并一个10K的均衡电阻用作均衡，以保证每个电容的电压接近。
[0032]以上所述仅为本新型的优选实施例，凡跟本新型权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本新型权利要求的范围。
【主权项】
1.一种超级电容器组充放电装置，其特征在于:包括有防雷电路、全桥整流电路、准谐振反激变换器、超级电容器组及LED指示电路；防雷电路、全桥整流电路及准谐振反激变换器依次相电连接，该准谐振反激变换器的输出端电连接超级电容器组；准谐振反激变换器和超级电容器组的信号输出端均电连接于LED指示电路的信号输入端。2.如权利要求1所述的一种超级电容器组充放电装置，其特征在于:所述准谐振反激变换器和超级电容器组的信号输出端均电连接于LED供电切换电路的输入端，该LED供电切换电路的输出端与LED指示电路相电连接。3.如权利要求1所述的一种超级电容器组充放电装置，其特征在于:所述超级电容器组由若干个超级电容器串联而成，每个超级电容器并联有一均衡电阻。4.如权利要求1所述的一种超级电容器组充放电装置，其特征在于:所述准谐振反激变换器的控制芯片采用电流模式的NCP1207芯片。5.如权利要求1所述的一种超级电容器组充放电装置，其特征在于:所述防雷电路由3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电二极管组成。6.如权利要求1所述的一种超级电容器组充放电装置，其特征在于:所述全桥整流电路采用GUB810的整流桥堆。7.如权利要求1所述的一种超级电容器组充放电装置，其特征在于:所述LED指示电路共设有5路LED指示灯，分别为一路指示充电装置是否工作的工作指示灯、一路指示电超级电容器组是否仍有电量的电量指示灯，及三路指示超级电容器组充电的三种电压等级的电压指示灯。
【专利摘要】本实用新型公开一种超级电容器组充放电装置，包括有防雷电路、全桥整流电路、准谐振反激变换器、超级电容器组及LED指示电路；防雷电路、全桥整流电路及准谐振反激变换器依次相电连接，该准谐振反激变换器的输出端电连接超级电容器组；准谐振反激变换器和超级电容器组的信号输出端均电连接于LED指示电路的信号输入端。本新型超级电容器组充放电装置结构设计简洁合理，且有高效、体积小，安全、稳定的特点，用户也可方便了解变换器的工作状态，实用性强。
【IPC分类】H02J7/00, H01M10/44
【公开号】CN204967392
【申请号】CN201520798607
【发明人】万志群, 郑雪钦, 王春阳
【申请人】厦门理工学院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月15日