[实用新型]均压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种均压电路。

背景技术

超级电容是一种具有高能量密度的新型储能元件，其具有的比功率高、充电速度快以及循环使用寿命长等特点，使其自然而然地成为了近年来所广泛研究并使用的重要的储能设备之一。但由于其单体电压过低，为了满足大功率储能系统对于容量及电压的要求，通常都是将多个超级电容进行串并联组合，形成一个超级电容器组件以供使用。但由于单体电容器参数的分散性以及单体漏电流、等效串联电阻等因素的影响，使得超级电容器组件的使用寿命和可靠性都大打折扣。因此，为了更好的利用超级电容器，提高储能效率，对超级电容器组件进行均压控制具有十分重要的意义。

图3为现有技术中超级电容的电阻均压方案示意图，图3中只画出了8个超级电容单体(SC1至SC8)进行说明，在充电时，该方案通过监测超级电容单体上的电压，当超级电容单体的电压过高时，打开相应的开关Si(这里i＝1..8)，超级电容上的能量通过电阻(R1至R8)以发热的形式消耗掉，实现均压。这种方案中超级电容均压效率低，充电时间长，而且需要使用电阻消耗能量，能耗利用率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种均压效率高的均压电路。

根据本实用新型实施例的均压电路，应用于若干个串联的超级电容组成的超级电容组，所述均压电路包括控制电路、变压器、变压器原边电路和若干个全桥整流电路；

所述变压器原边电路的一端与所述变压器的原边绕组连接，另一端分别与所述超级电容组中的第一个超级电容和最后一个超级电容连接；

所述变压器的原边绕组与多个副边绕组耦接，每一个所述副边绕组均连接一个所述全桥整流电路，且每一个所述全桥整流电路均连接一个所述超级电容；

所述控制电路分别与每一个所述超级电容和每一个所述全桥整流电路连接；

所述控制电路用于检测每一个所述超级电容的电压值，并计算所述电压值的平均值，以找到所述超级电容组中电压值小于所述平均值、且电压值最小的超级电容，并在找到所述电压值最小的超级电容时，打开与所述电压值最小的超级电容连接的全桥整流电路，以对所述电压值最小的超级电容充电，使所述电压值最小的超级电容充电后的电压值达到所述平均值。

根据本实用新型实施例的均压电路，采用能量转移的方式实现串联的超级电容单体间的均压，通过控制电路检测每一个所述超级电容的电压值，计算超级电容组中所有超级电容的电压值的平均值，并对每一个超级电容的电压值与平均值作对比，以找到超级电容组中电压值小于所述平均值、且电压值最小的超级电容，然后打开该电压值最小的超级电容相应的全桥整流电路，以对该电压值最小的超级电容充电，使该电压值最小的超级电容充电的电压值达到所述平均值，从而将超级电容组的整体能量进行均衡，避免了现有技术中被动地将多余能量用电阻消耗掉，从而提高了均衡效率和速度。

另外，根据本实用新型上述实施例的均压电路，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述全桥整流电路为MOSFET全桥整流电路。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，每一个所述全桥整流电路均包括：脉冲控制电路、驱动电路、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；

所述脉冲控制电路用于控制所述驱动电路的驱动时序；

所述驱动电路分别与所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的栅源极连接，用于驱动所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管工作；

所述第一MOS管的源极分别与所述全桥整流电路对应的变压器的副边绕组的第一端和所述第三MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的漏极与所述全桥整流电路对应的超级电容的第一端连接；

所述第二MOS管的源极分别与所述第四MOS管的漏记和所述全桥整流电路对应的变压器的副边绕组的第二端连接，所述第二MOS管的漏极与所述全桥整流电路对应的超级电容的第一端连接；

所述第三MOS管的源极和所述第四MOS管的源极分别与所述全桥整流电路对应的超级电容的第二端连接；

所述全桥整流电路对应的变压器的副边绕组的第一端的电压值大于所述全桥整流电路对应的变压器的副边绕组的第二端的电压值时，所述第一MOS管和所述第四MOS管导通，且所述第二MOS管和所述第三MOS管关闭；