[发明专利]一种新型的超级电容均压电路

说明书

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，尤其涉及的是一种新型的超级电容均压电路。

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。

超级电容器的额定电压很低，在应用中需要大量的串联。由于应用中常需要大电流充、放电，因此串联中的各个单体电容器上电压是否一致是至关重要的。影响超级电容器电压是否均分的因素主要有：电容量、ESR、漏电流等，尽管超级电容器在应用初期这些参数对超级电容器的电压均分的影响比较小，但是在超级电容器应用的中后期，随着这些参数的离散性变大，对超级电容器电压均分的影响越来越大，最终导致超级电容器寿命的急剧缩短。如果不采取必要的均压措施，会引起各个单体电容器上电压较大，采取更多的串联数来解决问题是不可取的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种结构简单、工作稳定可靠的一种新型的超级电容均压电路。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型的超级电容均压电路，包括：控制电路、电阻、三极管、超级电容；所述的控制电路是由运算放大器和电阻R3串联组成的；参考电压经R1输入至运算放大器的负输入端，运算放大器的正输入端接VCC，其输出端通过导线与R3的一端连接，R3的另一端与三级管的基极相连，三极管的发射极通过导线经超级电容和电阻R4接回至三极管的集电极，电阻R2的一端接至运算放大器的负输入端，其另一端接至三极管的集电极，所述的运算放大器的正电源端子接VCC，其负电源端子接地；

所述的参考电压为超级电容保护电压；

所述的控制电路，用于采集超级电容电压值。

一种新型的超级电容均压电路，其工作流程为：

当超级电容电压达到电压参考值Vc1时，控制电路导通，通过对Vc1和放电曲线的控制，使均压电流从零开始随电容两端电压非线性增加；也可通过三极管的放大倍数和电阻R2，使均压电流从零开始随电容两端电压线性增加；

当超级电容电压达到电压参考值Vc2时，均压电流达到最大，并且均压电流不再随电容两端电压增加而增加；

均压电流可以按照图2中的线性曲线增加到最大，也可以按照图2中的非线性曲线增加到最大。

本发明的有益效果在于：在超级电容单体电压没有达到过压点Vc2时，均压电路开始工作并改善均压状况，由于电路没有按照最大电流点工作，不但达到了均压的效果，同时也减少l了均压电路的损耗；当超级电容单体两端达到电压极限值时，电路迅速释放能量，从而优化了超级电容均压电路。

附图说明

本图共有附图2幅。

图1为传统的均压曲线和本发明的均压曲线的对比图，a为传统的均压曲线，b为本发明的均压曲线；

图2为超级电容均压电路图。

具体实施方式

下面结合本实施例对本发明进一步说明：

一种新型的超级电容均压电路，包括：控制电路、电阻、三极管、超级电容；所述的控制电路是由运算放大器和电阻R3串联组成的；参考电压经R1输入至运算放大器的负输入端，运算放大器的正输入端接VCC，其输出端通过导线与R3的一端连接，R3的另一端与三级管的基极相连，三极管的发射极通过导线经超级电容和电阻R4接回至三极管的集电极，电阻R2的一端接至运算放大器的负输入端，其另一端接至三极管的集电极，所述的运算放大器的正电源端子接VCC，其负电源端子接地；

所述的参考电压为超级电容保护电压；

所述的控制电路，用于采集超级电容电压值。

一种新型的超级电容均压电路，其工作流程为：

当超级电容电压达到电压参考值Vc1时，控制电路导通，通过对Vc1和放电曲线的控制，使均压电流从零开始随电容两端电压非线性增加；也可通过三极管的放大倍数和电阻R2，使均压电流从零开始随电容两端电压线性增加；

当超级电容电压达到电压参考值Vc2时，均压电流达到最大，并且均压电流不再随电容两端电压增加而增加；

均压电流可以按照图2中的线性曲线增加到最大，也可以按照图2中的非线性曲线增加到最大。