[發明專利]充放電同口控制超級電容管理裝置及其系統

有效

• 申請號: 201510628598.3
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105262159B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 廖少毅;楊曉璐;丘東海
• 申請（專利權）人: 香港城市大學深圳研究院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

本發明提供了一種充放電同口控制超級電容管理裝置及其系統，該裝置包括：采集檢測模塊，與超級電容模組中的超級電容單體連接，采集該超級電容單體的電壓、電流及溫度；主控制器，與該采集檢測模塊連接，根據該電壓和該電流判斷該超級電容單體的充放電狀態，并控制采集檢測模塊、充放電控制模塊及數據交互模塊動作；充放電控制模塊，與該主控制器、該超級電容模組的充電控制器及該超級電容模組的放電控制器連接，以根據該充放電狀態控制該充電控制器和該放電控制器的開閉狀態；數據交互模塊，與負載設備、該主控制器及該充放電控制模塊連接，以使該采集檢測模塊和該充放電控制模塊進行數據交互。本發明能夠的降低充放電同口控制時的能量損耗。

技術領域

本發明涉及超級電容的能源控制管理技術領域，尤其涉及一種充放電同口控制超級電容管理裝置及其系統。

背景技術

超級電容是目前應用較廣泛的儲能設備。超級電容因具有電阻小、壽命長、充電快、安全可靠等特點，倍受社會各界關注。但是，在實際應用中，由于單個超級電容的電壓和容量較低，都需要串聯或并聯成為超級電容模組使用。超級電容模中的不同超級電容之間存在一定差異性，在充放電過程中，某一節超級電容可能會先于其他超級電容達到過充、過放或者過溫。因此，在實際應用時，需要給超級電容模組加裝超級電容管理系統，實時監控超級電容模組的狀態，實施監控超級電容模組狀態，并采取一些措施進行電壓均衡和溫度控制，還通過控制充電控制器或者放電控制器來控制超級電容充放電，以防止超級電容模組過充和過放，從而延長超級電容的使用壽命。

超級電容模組的充放電有不同的控制方式，常見有分口(異口)控制方式和同口控制方式。

分口(異口)控制方式即充電口和放電口不為同一口，分為假分口、半分口、和全分口。假分口就是充放電口內部是同一套電路，只是引出來了兩對線；半分口是超級電容模組先經過放電MOS引出放電口，再由放電口經過充電MOS引出充電口，這樣充電時電流經過充電MOS和放電MOS，放電時電流只經過放電MOS；全分口是超級電容模組引一條線經過放電MOS引出放電口，超級電容模組引另一條線經過充電MOS引出充電口。

超級電容模組在充放電采用分口方式控制時，可以根據超級電容特性選擇適合的充電控制器和放電控制器，減小充電控制成本，而且放電時放電電流不流經充電繼電器，可以一定程度減小在控制器上的能量損耗。但是，其存在連接較為復雜的缺點，如果連接錯誤，可能導致超級電容保護功能失效。

同口控制方式即充電口和放電口為同一接口，具有接口簡單、便于使用的優點。但是，其充電電流和放電電流均流經充電控制器和放電控制器，使得在控制器上的電能損耗增加，充放電設計時考慮超級電容的充放電特性，使得使用充電控制器成本相對增加。

發明內容

本發明提供一種充放電同口控制超級電容管理裝置及其系統，以解決現有技術中的一項或多項缺失。