[实用新型]超级电容充电装置

权利要求书

1.一种超级电容充电装置，包括电性连接的输入控制开关单元、EMI处理单元、信号采集单元、驱动单元以及控制和保护单元；其特征在于：所述超级电容充电装置还包括与上述单元电性连接的单相输入整流单元、电流馈电拓扑单元及输出开关控制单元；

所述单相输入整流单元将单相交流电变成脉动较小的直流电； 

所述电流馈电拓扑单元实现将高压直流电压隔离变换成低压直流电压，实现将高压直流电压源转换成电流源后通过推挽全桥逆变、高频隔离以及整流滤波处理后得到低压直流电压；

输出开关控制单元对系统进行自检，状态检测正常后开关闭合，故障时根据保护工作模式状态对输出开关单元进行控制。

2.如权利要求1所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述单相输入整流单元的单相交流电压输入经过单相全桥不可控整流电路得到脉动的直流电压。

3.如权利要求1或2所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述控制和保护单元主要实现PWM脉冲的产生、恒压、恒流、输入过压保护、输入欠压保护、输出过流保护、短路保护、过热保护、充电过程控制以及电容状态监控功能。

4.如权利要求3所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述控制和保护单元采用闭环控制，在电流环控制中增加前馈补偿控制。

5.如权利要求4所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述闭环控制是在直流母线侧使用较小电容的情况下，对输入交流电压进行采样，将电压环输出、交流电压采样值以及电感电流作为乘法器的输入，乘法器的输出作为电流环的参考值。

6.如权利要求1或2所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述超级电容充电装置还包括输入开关驱动单元和输出开关驱动单元；

所述输入开关驱动单元将所述控制和保护模块发出的控制信号进行隔离放大来控制所述输入开关控制单元；

所述输出开关驱动单元将所述控制和保护单元发出的控制信号进行隔离放大来控制所述输出开关控制单元。

7.如权利要求1或2所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述输入控制开关单元进行系统进行自检，状态检测正常后开关闭合，故障时根据保护工作模式状态对该开关单元进行控制。

8.如权利要求1或2所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述EMI处理单元抑制变压器二次侧的传导干扰。

9.如权利要求1或2所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述信号采集单元采集电容状态信息、输出电压和输出电流，并且将采集到的信号输出到控制和保护单元。

10.如权利要求1或2所述的超级电容充电装置，其特征在于：所述驱动单元将控制和保护单元输出的四路PWM波形功率放大和电压放大，同时提供相互独立抗干扰性强的脉冲作为MOSFET的开通和关断信号，驱动模块同时还有检测MOSFET短路故障的功能。