超级电容充电电路、充电方法及其暂态录波型故障指示器与流程

文档序号:12486737阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超级电容充电电路,其特征在于包括基准电压电路、电压采样电路、减法器电路和开关管模组;电流互感器输出的电能经过整流后通过开关管模组连接超级电容并为超级电容充电;电压采样电路采样整流后的电流互感器输出电压,并将采样信号输入到减法器电路;减法器电路将采样信号和基准电压电路提供的基准电压信号相减后产生控制信号控制开关管模组的开通与关断,从而对超级电容的充电进行控制。

2.根据权利要求1所述的超级电容充电电路,其特征在于所述的开关管模组包括驱动开关管和充电开关管;充电开关管的活动端连接整流后的电流互感器输出端和超级电容;驱动开关管的活动端连接充电开关管的控制端和地;驱动开关管的控制端连接减法器电路的输出端。

3.根据权利要求1所述的超级电容充电电路,其特征在于所述的基准电压电路提供的基准电压值为超级电容充满电时的端电压值。

4.根据权利要求1~3之一所述的超级电容充电电路,其特征在于所述的超级电容充电电路还包括稳压电路;电压采样电路通过稳压电路连接整流后的电流互感器输出端;稳压电路用于对整流后的电流互感器输出电压进行稳压;稳压电路为二极管和电容;二极管串接在整流后的电流互感器的信号输出端,用于隔离交流杂波信号;电容连接在二极管的阴极和地之间,用于滤波。

5.根据权利要求1~3之一所述的超级电容充电电路,其特征在于还包括过充保护电路;过充保护电路连接在超级电容和驱动开关管之间,用于检测超级电容的端电压,并在端电压达到设定值时发出控制信号控制驱动开关管的工作,从而停止为超级电容充电。

6.根据权利要求5所述的超级电容充电电路,其特征在于所述的过充保护电路包括电压采样电路和比较器电路;电压采样电路用于采样超级电容的端电压,并将采样信号输入比较器电路;比较器电路根据采样的超级电容端电压信号和电压设定值的大小输出控制信号控制驱动开关管的工作。

7.根据权利要求1~3之一所述的超级电容充电电路,其特征在于所述的电压设定值为基准电压电路提供的基准电压。

8.根据权利要求1~3之一所述的超级电容充电电路,其特征在于所述的超级电容充电电路还包括低功耗电路;

低功耗电路连接在减法器电路和过充保护电路的输出端,用于降低电路的功耗。

9.一种权利要求1~8所述超级电容充电电路的充电方法,包括如下步骤:

S1. 采样经过整流的电流互感器的输出电压值;

S2. 根据步骤S1得到的采样值和事先设定的第一电压参考值,按照下列原则判断是否为超级电容充电:

若电压采样值大于第一电压参考值且开关管模组工作在可变电阻区,则经过整流后的电流互感器输出端通过开关管模组的等效电阻为超级电容充电;

若电压采样值大于第一电压参考值且开关管模组工作在饱和器,则经过整流后的电流互感器输出端通过开关管模组直接为超级电容充电;

若电压采样值小于或等于第一电压参考值,则开关管模组关断,停止为超级电容充电;

S3. 采样超级电容的端电压值,并依据采样的端电压值和设定的第二电压参考值,按照下列原则判断是否为超级电容充电:

若端电压采样值大于或等于第二电压参考值,则控制开关管模组关断,停止为超级电容充电;

若端电压采样值小于第二电压参考值,则继续依据步骤S2的判断结果对超级电容进行充电。

10.一种暂态录波型故障指示器,包括超级电容,其特征在于还包括权利要求1~8所述的超级电容充电电路;所述超级电容充电电路用权利要求9所述的充电方法对暂态录波型故障指示器中的超级电容进行充电。

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