[发明专利]一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统

权利要求书

1.一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述电源系统包括依次连接的变压模块（1）、整流模块（2）、智能充放电管理模块（3）及控制器工作电路（4），其还包括

铝电解电容（5），其一端连接有本体开关（7）并作为其分闸电源，另一端与所述整流模块（2）连接；

超级电容（6），其一端与上述本体开关（7）连接作为其备用分合闸电源，另一端与所述智能充放电管理模块（3）双向连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述智能充放电管理模块（3）包括集中控制单元（30）、电容充电管理单元（36）、电容放电管理单元（37）及依次连接的输入滤波单元（31）、PWM控制单元（32）、功率变换单元（33）、输出滤波单元（34）、输出检测保护单元（35）。

3.根据权利要求1所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述超级电容（6）其充电方式采用恒流充电方式或恒压充电方式或涓流间隙式充电方式。

4.根据权利要求3所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述超级电容（6）其充电过程包括：

已知所述超级电容（6）设定电压U0、额定电压Ut，并检测超级电容（6）电压；

当其电压小于设定电压U0时，采用恒流充电方式充电；

当其电压大于设定电压U0并小于额定电压Ut时，采用恒压充电方式充电；

当其电压升至额定电压Ut时，采用涓流间隙式充电方式充电。

5.根据权利要求3或4所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述超级电容（6）其放电时间至少为一次本体开关（7）分合闸操作及数据通信上传时间之和。

6.根据权利要求3或4所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述超级电容（6）其电压等级为DC24V/DC48V/DC110/DC220V。

7.根据权利要求2所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述智能充放电管理模块（3）还包括分别与集中控制单元（30）连接的电容在线检测管理单元（38）、状态信号单元（39），其分别用于接收、传递超级电容（6）状态检测信号。

8.根据权利要求7所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述控制器工作电路（4）包括一控制器工作电路DSP（41），其可实时监测超级电容（6）状态、完成超级电容（6）容量的检测与记录。

9.根据权利要求8所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：与所述控制器工作电路DSP（41）连接的有一温度测量单元（42）。

10.根据权利要求8所述的一种基于铝电解电容和超级电容组合的电源系统，其特征在于：所述实时监测超级电容（6）状态、完成超级电容（6）容量的检测与记录的过程包括：

控制器工作电路DSP（41）向智能充放电管理模块（3）发出超级电容（6）状态检测启动信号；

智能充放电管理模块（3）接收到状态检测启动信号后，根据当前所检测超级电容（6）电压值，判断是否切换至放电模式；

当判断可以启动时，立即将其切换至放电模式，并传递状态检测启动信号给控制器工作电路DSP（41）；

控制器工作电路DSP（41）接收到状态检测启动信号后，检测超级电容（6）电压U1，并计时T1；

智能充放电管理模块（3）在检测超级电容（6）电压值下降至U2时即停止检测，0s切换外部电源保证控制器工作电路（4）的正常工作，同时向控制器工作电路DSP（41）传递状态检测停止信号；

控制器工作电路DSP（41）接收到状态检测停止信号后停止计时，并记录该时刻T2；

控制器工作电路DSP（41）根据上述数据并结合当前温度，经数据处理判断该超级电容（6）的状态及是否发出告警信号。