[發明專利]超級電容充電電路、充電方法及其暫態錄波型故障指示器

在審

• 申請號: 201710113422.3
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106787006A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 周到;許健;李君;鄧術;劉剛
• 申請（專利權）人: 威勝電氣有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34;H02J9/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)43001
• 代理人: 周詠,米中業

1.一種超級電容充電電路，其特征在于包括基準電壓電路、電壓采樣電路、減法器電路和開關管模組；電流互感器輸出的電能經過整流后通過開關管模組連接超級電容并為超級電容充電；電壓采樣電路采樣整流后的電流互感器輸出電壓，并將采樣信號輸入到減法器電路；減法器電路將采樣信號和基準電壓電路提供的基準電壓信號相減后產生控制信號控制開關管模組的開通與關斷，從而對超級電容的充電進行控制。

2.根據權利要求1所述的超級電容充電電路，其特征在于所述的開關管模組包括驅動開關管和充電開關管；充電開關管的活動端連接整流后的電流互感器輸出端和超級電容；驅動開關管的活動端連接充電開關管的控制端和地；驅動開關管的控制端連接減法器電路的輸出端。

3.根據權利要求1所述的超級電容充電電路，其特征在于所述的基準電壓電路提供的基準電壓值為超級電容充滿電時的端電壓值。

4.根據權利要求1~3之一所述的超級電容充電電路，其特征在于所述的超級電容充電電路還包括穩壓電路；電壓采樣電路通過穩壓電路連接整流后的電流互感器輸出端；穩壓電路用于對整流后的電流互感器輸出電壓進行穩壓；穩壓電路為二極管和電容；二極管串接在整流后的電流互感器的信號輸出端，用于隔離交流雜波信號；電容連接在二極管的陰極和地之間，用于濾波。

5.根據權利要求1~3之一所述的超級電容充電電路，其特征在于還包括過充保護電路；過充保護電路連接在超級電容和驅動開關管之間，用于檢測超級電容的端電壓，并在端電壓達到設定值時發出控制信號控制驅動開關管的工作，從而停止為超級電容充電。

6.根據權利要求5所述的超級電容充電電路，其特征在于所述的過充保護電路包括電壓采樣電路和比較器電路；電壓采樣電路用于采樣超級電容的端電壓，并將采樣信號輸入比較器電路；比較器電路根據采樣的超級電容端電壓信號和電壓設定值的大小輸出控制信號控制驅動開關管的工作。

7.根據權利要求1~3之一所述的超級電容充電電路，其特征在于所述的電壓設定值為基準電壓電路提供的基準電壓。

8.根據權利要求1~3之一所述的超級電容充電電路，其特征在于所述的超級電容充電電路還包括低功耗電路；

低功耗電路連接在減法器電路和過充保護電路的輸出端，用于降低電路的功耗。

9.一種權利要求1~8所述超級電容充電電路的充電方法，包括如下步驟：

S1. 采樣經過整流的電流互感器的輸出電壓值；

S2. 根據步驟S1得到的采樣值和事先設定的第一電壓參考值，按照下列原則判斷是否為超級電容充電：

若電壓采樣值大于第一電壓參考值且開關管模組工作在可變電阻區，則經過整流后的電流互感器輸出端通過開關管模組的等效電阻為超級電容充電；

若電壓采樣值大于第一電壓參考值且開關管模組工作在飽和器，則經過整流后的電流互感器輸出端通過開關管模組直接為超級電容充電；

若電壓采樣值小于或等于第一電壓參考值，則開關管模組關斷，停止為超級電容充電；

S3. 采樣超級電容的端電壓值，并依據采樣的端電壓值和設定的第二電壓參考值，按照下列原則判斷是否為超級電容充電：

若端電壓采樣值大于或等于第二電壓參考值，則控制開關管模組關斷，停止為超級電容充電；

若端電壓采樣值小于第二電壓參考值，則繼續依據步驟S2的判斷結果對超級電容進行充電。

10.一種暫態錄波型故障指示器，包括超級電容，其特征在于還包括權利要求1~8所述的超級電容充電電路；所述超級電容充電電路用權利要求9所述的充電方法對暫態錄波型故障指示器中的超級電容進行充電。