[發明專利]一種基于超級電容無源CMS均衡電路與方法

有效

• 申請號: 202010430952.2
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111786426B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 馬新甜;阮殿波;陳勝軍;何嘯月;萬二平;何靈;劉芳芳
• 申請（專利權）人: 寧波中車新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

1.一種基于超級電容無源CMS均衡電路，其特征在于，包括超級電容組、自供電模塊、采樣模塊、均衡控制模塊、主控模塊和均衡模塊，其中：

超級電容組，包括多個電容單體，用于在外部控制電斷電時，為均衡電路提供直流電源；

自供電模塊，用于將直流電源轉換為預設安全閥值下的直流工作電源，為其他模塊提供工作電源；

采樣模塊，用于采集各電容單體的實時電壓；

均衡控制模塊，用于將實時電壓轉換為實時采樣信號；

主控模塊，用于根據實時采樣信號，生成第一控制信號并發送至均衡控制模塊生成第二控制信號；

均衡模塊，用于根據第二控制信號通過電阻調節各電容單體的電壓平衡；

所述自供電模塊，包括：

第一開關（S1），所述第一開關一端接超級電容組正極輸出端，另一端連接第一熔斷器（FA1），所述第一熔斷器的另一端連接第一熱敏電阻（RTA1）；所述第一熱敏電阻的另一端同時連接第二十電阻（R20）、第一瞬態抑制二極管（D1）、第二十一電容（C21），所述第二十電阻、第一瞬態抑制二極管和第二十一電容的另一端并聯連接超級電容組的負極輸出端；

第一電感（L1），包括第一至第四引腳，所述第一電感的第一引腳連接超級電容組的負極輸出端；所述中第一電感的第二引腳通過第一熱敏電阻連接第一熔斷器；所述第一電感的第三引腳同時連接第二十二至第二十四電容（C22-C24）的一端，所述第二十二至第二十四電容的另一端并聯連接第一電感的第四引腳；所述第一電感的第四引腳接地；

第九電源芯片(U9),包括第一至第三引腳，所述第九電源芯片的第一引腳連接第一電感的第三引腳；所述第九電源芯片的第二引腳同時連接第一電感的第四引腳和第二十二電阻（R22）的一端；所述第九電源芯片的第三引腳連接第二十一電阻(R21)的一端；

第一 三極管（Q1），所述第二十一和第二十二電阻的另一端并聯連接第二 二極管（D2）的正極，所述第二 二極管的負極同時連接第二十三電阻（R23）的一端和第一 三極管的基極；所述第二十三電阻的另一端和第一 三極管的發射極并聯連接第一電感的第四引腳；所述第一 三極管的集電極通過第二十五電阻(R25)同時連接第九電源芯片的第三引腳和第二晶體管(K2)的源極，所述第二晶體管的原題還順序通過第二十七電阻(R27)和第二十六電容(C26)連接第二晶體管的漏極；所述第二晶體管的柵極同時連接第四 二極管（D4）的負極和第二十八電阻(R28)的一端，所述第四 二極管和第二十八電阻的另一端并聯接連第二晶體管的源極；所述第二晶體管的漏極作為自供電模塊的直流工作電源輸出端；

第二 三極管（Q2），所述第二 三極管的基極同時連接第二十六電阻（R26）的一端和第三 二級管的負極，所述第三 二極管的正極連接第一 二極管的集電極，所述第二十六電阻的另一端和第二 三管的發射極并聯連接第一電感的第四引腳，所述第二 三極管的集電極連接第二晶體管的柵極。

2.如權利要求1所述的一種超級電容無源CMS均衡電路，其特征在于，所述多個電容單體包括第四十七至第五十二電容（C47-C52）六個電容單體；所述均衡控制模塊包括第十三控制芯片（U13），包含第一至第四十八引腳；所述主控模塊包括第一控制芯片(U1)，包含第一至第六十四引腳。