[發明專利]一種基于超級電容的移動電源

在審

• 申請號: 201710425027.9
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107332322A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 廖躍飛;嚴紅生
• 申請（專利權）人: 東莞市巨星電池有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/34
• 代理公司: 長沙思創聯合知識產權代理事務所(普通合伙)43215
• 代理人: 夏興友

技術領域

本發明特別涉及一種基于超級電容的移動電源。

背景技術

移動電源應用廣泛，移動電源一般采用鋰離子電池作為儲能模塊，鋰離子電池具有諸多缺點，如容易爆炸，安全性不高，充放電次數不多，使用壽命為300-500次(充電周期)，且一般使用2年后，電池性能會顯著下降；因此，需要設計一種新的移動電源。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于超級電容的移動電源，該基于超級電容的移動電源使用壽命長，安全性高。

發明的技術解決方案如下：

一種基于超級電容的移動電源，包括AC-DC轉換電路、直流穩壓電路、儲能電路、放電電路以及MCU單元；

AC-DC轉換電路、直流穩壓電路、儲能電路和放電電路依次連接；放電電路的輸出端為放電端口；

直流穩壓電路和放電電路均受控于MCU單元；

所述的儲能電路為基于超級電容的儲能電路。

所述的基于超級電容的移動電源還包括保護電路，所述的保護電路為欠壓及過壓保護電路和升壓保護電路。

移動電源還包括繼電器切換電路和蓄電池維護充電電路；繼電器切換電路的輸入側接直流穩壓電路的輸出側；

繼電器切換電路的2個輸出端分別接儲能電路和蓄電池維護充電電路；

繼電器切換電路受控于MCU單元。

移動電源還包括電池倉和DC-DC升壓電路；電池倉用于放置外接電池；電池倉的2個供電端子與DC-DC升壓電路相連；DC-DC升壓電路與超級電容相連。

DC-DC升壓電路受控于MCU單元。

直流穩壓電路的輸出端還設有輔助電源接口。

直流穩壓電路的輸出端還設有風扇電源接口，風扇電源接口為移動電源內部的散熱風扇供電。

儲能模塊包括多個同向串聯的超級電容模組；每一個超級電容模組包括多個同向并聯的超級電容；

同向串聯是指：對于任2個相鄰的超級電容模組的，前一個超級電容模組的負極接后一個超級電容模組的正極；

同向串聯的超級電容模組為5-20個；每一個超級電容模組包括2-10個同向并聯的超級電容。優選的，同向串聯的超級電容模組為11個；每一個超級電容模組包括4個同向并聯的超級電容。

同向并聯是指并聯的電容的正極與正極相連，負極與負極相連。

每一個超級電容模組并聯有一個穩壓支路，穩壓支路由電阻和穩壓管串聯而成，電阻的阻值為1歐姆，穩壓管的型號為MMSZS223BT1。每一個超級電容的容值范圍為600～850F。

相鄰的超級電容模組之間通過插座短接；插座至少具有2個引腳，插座內部的插腳短接。

AC-DC轉換電路為交流輸入電源處理電路；

移動電源還包括功率因素校正電路、LED指示電路、降壓電路、電壓檢測及控制信號輸出電路、恒流開關電路；

MCU單元屬于主控電路；

直流穩壓電路即充電穩壓控制電路。

優選的，同向串聯的超級電容模組為11個；每一個超級電容模組包括4個同向并聯的超級電容。

相鄰的超級電容模組之間通過插座短接；插座至少具有2個引腳，插座內部的插腳短接。

相鄰的超級電容模組之間通過的2-6個并聯的4針插座短接。優選4個4針插座。

超級電容的電容值在+20％，-10％范圍內均滿足要求。

作為優選，所述的插座為CON4P-600A型4引腳插座。

采用交流輸入電源處理電路再經降壓電路(降壓電路為成熟技術)為超級電容充電。

有益效果：

本發明的基于超級電容的移動電源，完全不同于采用鋰離子電池的儲能模塊，采用超級電容安全性高，沒有爆炸的風險，且使用壽命長；基于超級電容的移動電源具有以下特點：

(1)充電速度快，充電10秒～10分鐘可達到其額定容量的95％以上；

(2)循環使用壽命長，深度充放電循環使用次數可達1～50萬次，沒有“記憶效應”；

(3)大電流放電能力超強，能量轉換效率高，過程損失小，大電流能量循環效率≥90％；

(4)功率密度高，可達300W/KG～5000W/KG，相當于電池的5～10倍；

(5)產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環保電源；

(6)充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數高，長期使用免維護；

(7)超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；