[发明专利]一种串联电容器组谐振式电压均衡充电方法及其系统

摘要

本发明公开了一种串联电容器组谐振式电压均衡充电方法及其系统，所述方法包括使用直流充电电源给串联电容器组充电；串联电容器组中的每个电容器单体并联的电压均衡单元包括共用LC串联结构的降压缓冲和电能释放模块，互补导通的缓冲开关G1和释放开关G2的源极和漏极之间分别并联电容。将端电压增长最慢的电容器单体连接在直流充电电源的负极。所述系统包括串联电容器组和直流充电电源；每个电容器单体的两端并联电压均衡单元；电压均衡单元包括电压检测单元、脉冲调制单元、互补驱动单元、缓冲开关、释放开关、LC串联储能单元。本发明可防止电容器串联充电过程中的电容器单体端电压不均衡现象，且具有能耗低、结构可扩展性强的特点。

主权项

一种串联电容器组谐振式电压均衡充电方法，所述方法包括使用直流充电电源给串联电容器组充电；串联电容器组中的每个电容器单体（1）并联电压均衡单元；其特征在于：在电压均衡单元中：（1）具有RLC串联电路的降压缓冲模块：由缓冲开关G1和LC串联储能单元中的电感器L、电容器C构成，该RLC串联电路工作于欠阻尼状态，其中R为G1、L和C的等效电阻总和；（2）具有RLC串联电路的电能释放模块：由释放开关G2和LC串联储能单元中的电感器L、电容器C构成，RLC串联电路工作于欠阻尼状态，其中R为G2、L和C的等效电阻总和，G2的电气特性与G1相同，等效内阻也相等；（3）缓冲开关G1和释放开关G2工作在互补导通状态，开关周期及占空比与RLC串联电路的谐振频率一致；（4）缓冲开关G1和释放开关G2的源极和漏极之间分别并联电容，结合各自所在RLC串联电路的谐振特性，使缓冲开关G1和释放开关G2工作在软开关状态，降低开关能量损耗；（5）当电容器单体（1）的端电压超过给定阀值时，电压均衡单元中的电压检测单元输出高电平，电压均衡单元中的脉冲调制单元输出具有一定周期和占空比的方波，通过互补驱动单元驱动缓冲开关G1和释放开关G2互补导通或者截止；当电容器单体（1）的端电压低于给定阀值时，电压检测单元输出低电平，脉冲调制单元一直输出低电平信号，此时缓冲开关G1处于截止状态，释放开关G2处于导通状态。