专利名称：超级电容器系统大电流均压电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超级电容器系统大电流均压电路。
技术背景超级电容器系统由于容量、内阻等参数的差异，在充放电过 程中极易形成电压的不均衡，如果不采取均压措施，其积累效应 必然加重电压的差别，造成部分电容器过压损坏。电容器均压一般大都是单体之间均压，电流在0.1 0.5A左右，但超级电容器 的充电电流一般都比较大，有的甚至几十安培至上百安数量级， 这样均压电流在大电流充电时的均压效果是不能确保有的电容 器不超压的。因此在超级电容器系统中模块与模块之间采用大电 流均压是解决电容器过压的必要措施。对于大电流充电的超级电容器系统而言，其模块之间的均压旁路的电流大些为好、均压时间越短越好、均压的精度越高越好。 发明内容本实用新型的目的是要解决现有技术存在的上述问题，提供 一种可防止电容器过压损坏的超级电容器系统大电流均压电路。本实用新型是这样实现的它包括多组输入端，每组输入端 是由正输入端和负输入端组成，其特殊之处是在每组输入端接 有取样电路，在取样电路的输出端接有用来将取样信号与基准电压进行比较的比较电路，在正输入端和比较电路正电源端之间接 有稳压电路，在比较电路输出端接有通过比较电路输出电平信号 控制的驱动电路，在驱动电路的输出端接有通过驱动电路控制的 电子开关，该超级电容器系统大电流均压电路还有由热控开关和 放电负载构成的放电电路，所述的电子开关和放电电路串联在 正、负输入端之间。上述的超级电容器系统大电流均压电路，所述的放电负载是 由第一负载电阻和第二负载电阻构成，所述的第一负载电阻和热 控开关串联后与第二负载电阻并联。上述的超级电容器系统大电流均压电路，所述的第二负载电阻是第一负载电阻阻数的1-2倍。该超级电容器系统大电流均压电路具有如下优点 1、因模块的数量较少，可以采用大电流、大功率，其安装 比较方便，成本相对增加较少。2、 由于模块之间的电压均衡，单体电容器之间的电压差别 就会大大减小，这也就相对降低了单体电容器之间均压电路的功 耗，改善并提高了均压效果。3、 均压放电过程分为两个阶段，第一阶段放电一开始为大电流放电，这就便于将模块的电压迅速降低，使得均压时间尽量縮短，第二阶段经3 4秒后如模块电压还不能降为平衡值，这 时由于热控开关的作用断开一个负载电阻，使电流减小以降低功 耗和热量，便于长时间放电，在一般充电过程中，均压电路大都可以在第一阶段完成均压过程，均压负载不会很热。4、 该超级电容器模块均压电路的精度很高，在0.2%左右，这样一方面提高了均压的效果和精度，并且也大大减小了电子开 关管的功耗。5、 由于电路简单，体积小，可以几个模块均压电路组装在 一起，便于安装。
图1是本实用新型的电路方框图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型有多组输入端，每组输入端是由正输 入端1和负输入端2组成，在每组输入端1、 2之间接有取样电 路3，在取样电路3的输出端接有用来将取样信号与基准电压进 行比较的比较电路5，在正输入端1和比较电路5正电源端之间 接有稳压电路4。在比较电路5输出端接有通过比较电路5输出 电平信号控制的驱动电路7，在驱动电路7的输出端接有通过驱 动电路7控制的电子开关6，该超级电容器系统大电流均压电路 还有由热控开关8和放电负载构成的放电电路，所述的放电负载 是由第一负载电阻9、第二负载电阻10组成，所述的第一负载 电阻9和热控开关8串联后与第二负载电阻10并联，所述的电 子开关6和放电电路串联在正、负输入端l、 2之间。工作时，通过取样电路3将超级电容器模块11两端电压取 样，与设定的基准电压进行比较，如取样电压小于或等于所设定的基准电压，比较电路5输出高电平，其驱动电路7不动作，电 子开关6处于断路状态，该均压电路本身基本不消耗电容器的能 量；如超级电容器模块ll的充电电压高于所设定的电压，这时比较电路5输出低电平，其驱动电路7动作，打开电子开关6， 接通热控开关8、第一负载电阻9和第二负载电阻10，使超级 电容器模块11的充电电流经负载电阻旁路大大减小， 一般在3 4秒内模块电压降为平衡，如因模块之间的电压差过大，3 4 秒内不能降之平衡的话，这时热控开关8就断开，电流由原来的 7 8A降为3A左右，以减少其热量和功耗，以便长时间放电功 耗不至于过大， 一直将其模块电压降为平衡值，电子开关6就关 断。
权利要求1、一种超级电容器系统大电流均压电路，包括多组输入端，每组输入端是由正输入端和负输入端组成，其特征是在每组输入端接有取样电路，在取样电路的输出端接有用来将取样信号与基准电压进行比较的比较电路，在正输入端和比较电路正电源端之间接有稳压电路，在比较电路输出端接有通过比较电路输出电平信号控制的驱动电路，在驱动电路的输出端接有通过驱动电路控制的电子开关，该超级电容器系统大电流均压电路还有由热控开关和放电负载构成的放电电路，所述的电子开关和放电电路串联在正、负输入端之间。
2、 根据权利要求1所述的超级电容器系统大电流均压电路，其特征是所述的放电负载是由第一负载电阻和第二负载电阻构 成，所述的第一负载电阻和热控开关串联后与第二负载电阻并 联。
3、 根据权利要求1所述的超级电容器系统大电流均压电路， 其特征是所述的第二负载电阻是第一负载电阻阻数的1-2倍。
专利摘要一种超级电容器系统大电流均压电路，解决了超级电容器系统在充放电过程中造成部分电容器过压损坏的问题。它包括多组输入端，每组输入端是由正、负输入端组成，其特殊之处是在每组输入端接有取样电路，在取样电路的输出端接有比较电路，在比较电路输出端接有驱动电路，在驱动电路的输出端接有电子开关，该超级电容器系统大电流均压电路还有由热控开关和放电负载构成的放电电路，所述的电子开关和放电电路串联在正、负输入端之间。其优点是电路简单，体积小，可以采用大电流、大功率，安装方便，成本相对增加较少；降低了功耗，提高了均压效果；便于长时间放电，充电过程中均压负载不会很热；提高了精度，减小了电子开关管的功耗。
文档编号H01G9/28GK201345300SQ20082023928
公开日2009年11月11日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者丰东辉, 孙国红, 王凤本 申请人:付旭涛