[实用新型]超级电容的均压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车、特种车辆电控系统，尤其是该类车辆启动供电系统中使用的超级电容的均匀技术。 

背景技术

随着环境问题的突出要求以及新技术的发展，新能源汽车、特种车辆应运而生，这些车辆启动供电系统大量使用超级电容来解决瞬间大功率问题，从而大幅提高蓄电池使用寿命，针对超级电容的均压技术是目前急需解决的问题。在超级电容均压技术中，常用的均压方法是限幅型均压电路,采用电阻分压超级电容电压与设置的保护点进行比较，通过比较电路翻转控制放电电路进行均压。其缺点：一是均压范围窄，只有在超级电容均压点到后才对其均压,在充电的大部分过程中均压电路是不工作的；二是均压效果差，当超级电容在大电流充电过程中，均压电路的均压速度太慢，会使超级电容很快就进入过压保护，使超级电容大电流充放电使用受到限制。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可靠的宽范围超级电容的均压装置，通过采样超级电容的电压，在工作电压范围内全程实施均压，加长了均压时间，降低了均压电流，有利于均压电路的热设计和提高可靠性。 

为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：一种超级电容的均压装置，其特征在于：取样调理单元的输入端采集超级电容电压，经差分放大后接至信号处理控制单元，处理控制单元输出控制信号控制均压执行单元，均压执行单元控制超级电容均压。 

本实用新型具有以下优点：1、适用不同电压等级的超级电容串联均压。根据串联超级电容数量选择均压电路的路数即可；2、均压范围宽，超级电容电压超过1V后，均压电路就可以工作；3、可靠性高，均压时间长，可以适当降低均压电流，降低均压电路热容量设计，降低了均压电路温升，提高了可靠性。 

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；    

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

    结合图1、2，一种超级电容的均压装置，取样调理单元10的输入端采集超级电容电压，经差分放大后接至信号处理控制单元20，处理控制单元20输出控制信号控制均压执行单元30，均压执行单元30控制超级电容均压。 

更为具体的方案是，所述的取样调理单元10包括运放器，运放器包括运放N1A、运放N1B, 经过运放N1A、运放N1B差分取样和放大后由运放N1B输出端接至信号处理控制单元20的AD输入端。 

包括有精密电阻和精密运放组成的差分和放大电路，超级电容电压通过差分放大电路接入单片机AD采样口，信号处理控制单元20可以采用单片机，单片机I/O口接光耦的控制口，光耦的输出控制放电电路的驱动三极管，驱动三极管直接驱动放电三极管对超级电容进行均压。 

具体方案是，处理控制单元20的输出端接构成均压执行单元30的光耦N3的输入端，均压执行单元30还包括与光耦N3的输出端相连的三极管VT1、三极管VT2，三极管VT1的E极接到三极管VT2的B极，三极管VT2的E接到超级电容的负极。 

结合图2具体说明电路原理，超级电容正极接电阻R1，电阻R1另一端接到运放N1A的5脚、电阻R2及二极管D1正极，R2另一端接地，二极管D1负极接到5V电源正极；超级电容负极接到电阻R3,电阻R3另一端接到运放N1A的放6脚、电阻R5及二极管D2正极，二极管D2负极接到5V电源正极，电阻R5再接到运放N1A输出端7脚和电阻R11；运放N1A电源输入正极8脚接5V电源正极，运放N1A电源输入地4脚接5V电源的地，电容C1接到5V电源正负极；电阻R11的另一端接到运放N1B同向输入端3脚和电容C2，电容C2的另一端接到5V电源的地和电阻R6，电阻R6的另一端接到运放N1B反向输入端2脚和电阻R7，电阻R7另一端接到运放N1B输出端1脚和电阻R12，电阻R12的另一端接到双向TVS管N4的3脚、电容C3及构成处理控制单元（20）的单片机N2的26脚，双向TVS管N4的2脚和1脚分别接到电源3.3V电源的正极和地，电容C3的另一端接3.3V电源的地，其中5V电源和3.3V电源共地。 

所述的光耦N3的4脚接电阻R8，电阻R8另一端接到超级电容的正极，光耦N3的3脚接VT1的B和电阻R9，电阻R9另一端接到超级电容的负极，三极管VT1的C、三极管VT2的C和电阻R10相连，电阻R10另一端接到超级电容的正极，三极管VT1的E接到三极管VT2的B。