[實用新型]一種超級電容充放電限壓均壓裝置

有效

• 申請號: 201320108442.9
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN203086219U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 徐學軍;張娟;譚愷
• 申請（專利權）人: 徐學軍
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電容充放電限壓均壓裝置，特別涉及一種超級電容充放電限壓均壓裝置。

背景技術

常見的超級電容器大多是雙電層結構，同電解電容器相比，這種超級電容器能量密度和功率密度都非常高。同傳統的電容器和二次電池相比，超級電容器儲存電荷的能力比普通電容器高，并具有充放電速度快、效率高、對環境無污染、循環壽命長、使用溫度范圍寬、安全性高等特點。

由于工藝原因，單體超級電容器的額定工作電壓一般在2.8V左右，所以大多情況下必須串聯使用，由于串聯回路每個單體容量很難保證100%相同，也很難保證每個單體漏電也相同，這樣就會導致串聯回路的每個單體充電電壓不同，可能會導致電容器過壓損壞，因此，超級電容器串聯必須附加均壓電路，也是超級電容使用最需要注意的問題。單體超級電容器的額定工作電壓一般在2.8V左右，低于我們常見電子元器件的穩定工作電壓，相當一部分使用超級電容的設計者僅用并聯大功率小阻值電阻的方法解決均壓問題，這樣漏電流也隨之大幅增加；有的設計者甚至不考慮超級電容串聯時的均壓與限壓問題，直接將超級電容串聯使用，大大縮短了超級電容的使用壽命與可靠性。

發明內容

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、工作穩定可靠的超級電容充放電限壓均壓裝置。

本實用新型解決上述問題的技術方案是：一種超級電容充放電限壓均壓裝置，其包括硅快恢復二極管、鍺快恢復二極管、大功率小阻值電阻、小功率大阻值電阻、皮法級小電容，多只硅快恢復二極管和多只鍺快恢復二極管正向串聯連接，組成一個串聯后總正向導通電不大于單只超級電容耐壓值的二極管組，硅快恢復二極管、鍺快恢復二極管、小功率大阻值電阻、皮法級小電容與二級管組并聯連接，組成一個超級電容單體充放電限壓均壓單元電路，大功率小阻值電阻與多只串聯的單元電路并聯連接。

上述超級電容充放電限壓均壓裝置，其特征在于：還包括硅快恢復二極管、鍺快恢復二極管，所述硅快恢復二極管與鍺快恢復二極管組合正向串聯連接，組成一個總體正向導通電壓不大于超級電容單體耐壓值的二極管組。

上述超級電容充放電限壓均壓裝置，其特征在于：還包括小功率大阻值電阻、皮法級小電容，所述小功率大阻值電阻和皮法級小電容并聯連接，組成高頻的濾波電路，保護超級電容免受尖峰沖擊，該高頻濾波電路與二級管組并連，構成一個超級電容單體充放電限壓均壓單元主體電路。

上述超級電容充放電限壓均壓裝置，其特征在于：還包括大功率小阻值電阻，所述大功率小阻值電阻與多個超級電容單體充放電限壓均壓單元電路串聯。

上述超級電容充放電限壓均壓裝置，其特征在于：還包括硅快恢復二極管、鍺快恢復二極管，所述硅快恢復二極管、鍺快恢復二極管正向并聯，再與超級電容單體充放電限壓均壓單元電路并聯。

上述超級電容充放電限壓均壓裝置，其特征在于：所述二極管組為根據超級電容單體實際耐壓值組成的二極管組，不得超過超級電容單體實際耐壓值。

本實用新型的有益效果在于：其包括硅快恢復二極管、鍺快恢復二極管、大功率小阻值電阻、小功率大阻值電阻、皮法級小電容，多只硅快恢復二極管和多只鍺快恢復二極管正向串聯連接，組成一個串聯后總正向導通電不大于單只超級電容耐壓值的二極管組，硅快恢復二極管、鍺快恢復二極管、小功率大阻值電阻、皮法級小電容與二級管組并聯連接，組成一個超級電容單體充放電限壓均壓單元電路，大功率小阻值電阻與多只串聯的單元電路并聯連接。本實用新型能根據超級電容模組中超級電容單體的個數任意串接，實現超級電容充放電限壓與均壓，并且具有結構簡單、成本低廉和工作穩定可靠的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的單體單元電路結構框圖。

圖2為本實用新型的三只單體超級電容串聯時的工作原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型包括快硅恢復二極管、鍺快恢復二極管、小功率大阻值電阻、皮法級小電容。圖中D1、D2?、D3、D4為硅恢復二極管，D5為鍺快恢復二極管，D6實為硅快恢復二極管和鍺快恢復二極管的并聯，具體數目根據可能產生反向浪涌電流的大小等參數確定，R1為小功率大阻值電阻，C1為皮法級小電容。

D1、D2?、D3、D4、D5為硅快恢復二極管和鍺快恢復二極管的組合，根據超級電容單體的額定工作電壓來確定各個恢復二極管的數量與總數量，如果考慮電流過大的情況，可以兩個或多個單元電路再并聯。

R1與C1組成高頻的濾波電路，保護超級電容免受尖峰沖擊。

如圖2所示，電容C為超級電容，是整個裝置需要保護的對像；R為充放電電路的限流保護電阻，阻值大小與功率根據實際電路情況整定。