[實用新型]一種超級電容輔助供電裝置

有效

• 申請號: 201420213842.0
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN203859574U
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 劉洋
• 申請（專利權）人: 黃河科技學院
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 朱俊峰;時立新

技術領域

????本實用新型涉及一種電動自行車使用的電源管理裝置，尤其涉及一種超級電容輔助供電裝置。

背景技術

城市短途快捷交通工具——電動自行車的數量已經非常龐大，并且大部分使用的是鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池是一種污染比較嚴重的電能儲存物質，在巨大的使用基數并且短期沒有同樣的替代品的情況下，提高電池放電能力和使用壽命是一種經濟且環保的解決方式。

實用新型內容

?本實用新型的目的是提供一種超級電容輔助供電裝置，可以轉化超級電容器內的能量輔助電池供電，平抑電動車行駛時的啟動峰值電流，延長電池的使用壽命，提高鉛酸蓄電池的放電能力。

?本實用新型采用下述技術方案：

一種超級電容輔助供電裝置，包括用與連接負載兩端的端口A和端口B，在端口A和端口B之間依次設置有母線電流檢測單元、防止反向二極管、超級電容器組放電電路和超級電容器組，所述的超級電容器組與端口A之間還依次設置有超級電容器組充電電路和固態繼電器開關；所述超級電容器組放電電路的輸出端通過母線電流檢測單元連接端口A，且超級電容器組放電電路的電流反饋端通過邏輯控制電路連接固態繼電器開關的輸入端。

所述邏輯控制電路包括電流取樣滯回比較器電路、電流反饋電路和控制驅動繼電器開關構成，所述電流取樣滯回比較器電路與控制驅動繼電器開關串聯在母線電流檢測單元和固態繼電器開關之間，電流反饋電路的輸入端連接超級電容器組放電電路的輸出端，電流反饋電路的輸出端連接母線電流檢測單元的輸入端。

所述電流取樣滯回比較器電路由運算放大器LM358及其外圍電路構成。

所述的母線電流檢測單元為霍爾電流傳感器，工作范圍0-20A。

所述的超級電容器組由六節電容組串聯構成，每節均由2.7V電壓的均壓電路板構成。

所述超級電容器放電電路是具有輸入電壓為12V，輸出電壓為50V，且帶有輔助恒流功能的DC/DC?Boost型電源變換電路。

所述超級電容器充電電路是具有輸入電壓50V，輸出電壓16V、5A的DC/DC?Buck型電源變換電路。

本實用新型通過在現有電車的鉛酸蓄電池輸出上增設超級電容器組輔助供電裝置，在電動車電機啟動時，產生的6-7倍于正常行駛時的電流，部分通過超級電容器組充電電路存儲在超級電容器組中，從而當鉛酸蓄電池電量不足時，再轉化超級電容器內的能量輔助電池供電，達到平抑電動車行駛時的啟動峰值電流的效果，從而提高續航里程。同樣較小電流放電可以減緩電池極板的極化效應，使電池壽命可以延長大約一倍。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

如圖所示，一種超級電容輔助供電裝置，包括用與連接負載兩端的端口A和B端口，所述的端口A和端口B也為電動車中鉛蓄電池的輸出端，用于對負載提供電能；在端口A和端口B之間依次設置有母線電流檢測單元、防止反向二極管、超級電容器組放電電路和超級電容器組，所述的超級電容器組與端口A之間還依次設置有超級電容器組充電電路和固態繼電器開關；

所述超級電容器組放電電路的輸出端通過母線電流檢測單元連接端口A，且超級電容器組放電電路的電流反饋端通過邏輯控制電路連接固態繼電器開關的輸入端,由電流大小決定固態繼電器的開閉。所述邏輯控制電路包括電流取樣滯回比較器電路、電流反饋電路和控制驅動繼電器開關構成，所述電流取樣滯回比較器電路與控制驅動繼電器開關串聯在母線電流檢測單元和固態繼電器開關之間，電流反饋電路的輸入端連接超級電容器組放電電路的輸出端，電流反饋電路的輸出端連接母線電流檢測單元的輸入端。

所述電流取樣滯回比較器電路由運算放大器LM358及外圍電路構成，由于運算放大器LM358為常見運放，其外圍結構也均為本領域人員熟知結構，具體連接關系在此不再贅述。

所述的母線電流檢測單元為用來檢測電池端電流輸出的霍爾電流傳感器，其工作范圍0-20A。

所述的超級電容器組由六節電容組串聯構成，每節均由2.7V電壓的均壓電路板構成。

所述的超級電容器組放電電路為輸入電壓為12V，輸出電壓為50V，且帶有輔助恒流功能（可跟蹤負載電壓，維持電池恒流輸出）的DC/DC?Boost型電源變換電路，通過霍爾電流傳感器獲取的電流信號作為其反饋端輸入來實現輔助恒流功能。超級電容器組放電電路的電流反饋端連接到霍爾電流傳感器的輸出端，再由超級電容器組放電電路內部調節使電池放電電流輸出和超級電容器組放電電路輸出構成輔助恒流結構。