[發明專利]一種用于超級電容器的暫態支撐保護系統

有效

• 申請號: 202011587655.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112769103B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 張獻輝;荀海波;尹秋帆;張宏波;莫永聰;周程
• 申請（專利權）人: 上海稊米汽車科技有限公司
• 主分類號: H02H7/16
• 分類號: H02H7/16;H02J7/34
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 姜曉艷

本發明屬于超級電容的技術領域，公開了一種用于超級電容器的暫態支撐保護系統，包括與處理器相連的超級電容器，其輸出端依次通過單向導通模塊、開關模塊、采樣模塊與外部系統相連，它們還與處理器相連，單向導通模塊用于根據外部系統和超級電容器的壓差，控制超級電容器的單向輸出供電，開關模塊用于控制外部系統和超級電容器之間的電連接，采樣模塊用于對來自外部系統電流信號的變化狀態進行采集，處理器根據采樣模塊的采集結果，判斷所述暫態支撐保護系統是否受到高頻干擾，再結合超級電容器的輸出電壓及單向導通模塊的驅動電壓，采用遲滯控制方法，控制開關模塊的導通和關閉，確保單向導通模塊的驅動電壓在受到高頻干擾期間滿足驅動要求。

技術領域

本發明屬于超級電容的技術領域，具體涉及一種用于超級電容器的暫態支撐保護系統。

背景技術

隨著超級電容的使用越來越普及，對超級電容的應用和需求也越來越廣泛，由于超容具備非常強的峰值功率和峰值電流的處理能力，可以達到100C的充放電能力，而且可以放電到0V，而不像鋰電池，不支持放電到0V，因此，在很多需要處理較大的峰值電流和峰值功率的場合，超級電容的暫態支撐的應用也越來越多，對應的暫態支撐電路則既要求性能又要求成本和體積，各種各樣的應用電路也誕生了。

傳統的暫態支撐電路基本上都是單向的，或者是結合專用電路實現理想二極管的功能，只能實現基本的過電流，過溫的保護功能，無法實現低功耗和脈沖干擾保護等一些復雜的保護功能，這對超級電容的應用來說，是不能被接受的，特別是當使用多個控制芯片的組合電路時，采用不同的架構會導致不同的問題，有些架構無法解決低功耗和高頻抗干擾問題，因此，需要一些創新的架構和新型的組合控制方法來解決這些問題。

發明內容

本發明提供了一種用于超級電容器的暫態支撐保護系統，解決了現有超級電容的暫停支撐電路無法實現低功耗和脈沖干擾保護等問題。

本發明可通過以下技術方案實現：

一種用于超級電容器的暫態支撐保護系統，包括與處理器相連的超級電容器，所述超級電容器的輸出端依次通過單向導通模塊、開關模塊、采樣模塊與外部系統相連，所述單向導通模塊、開關模塊、采樣模塊還與處理器相連，所述單向導通模塊用于根據外部系統和超級電容器的壓差，控制超級電容器的單向輸出供電，所述開關模塊用于控制外部系統和超級電容器之間的電連接，所述采樣模塊用于對來自外部系統電流信號的變化狀態進行采集，所述處理器根據采樣模塊的采集結果，判斷所述暫態支撐保護系統是否受到高頻干擾，再結合超級電容器的輸出電壓及單向導通模塊的驅動電壓，采用遲滯控制方法，控制開關模塊的導通和關閉，確保單向導通模塊的驅動電壓在受到高頻干擾期間滿足驅動要求。

進一步，所述單向導通模塊包括與型號為74700的理想二極管控制器芯片和與之相連的一個或者多個第一MOSEFT管，所述開關模塊包括型號為7003的MOSEFT管驅動器芯片和與之相連的一個或者多個第二MOSEFT管，所述采樣模塊設置為電阻，其兩端分別連接到MOSEFT管驅動器芯片的SNS﹣引腳和SNS﹢引腳，所述MOSEFT管驅動器芯片的IMON引腳通過第一采樣電路與處理器相連，所述理想二極管控制器芯片的VCAP引腳通過第二采樣電路與處理器相連，

所述處理器根據IMON引腳的檢測值，判斷所述暫態支撐保護系統是否受到高頻干擾，若是，判斷VCAP引腳的檢測值和超級電容器的輸出端的壓差是否大于遲滯區間的上門限，若是，則控制開關模塊導通；判斷VCAP引腳的檢測值和超級電容器的輸出端的壓差是否小于遲滯區間的下門限，若是，則控制開關模塊關閉。

進一步，所述上門限設置為MOSEFT管的飽和導通時基極和柵極的最大開啟電壓和第一閾值之和，所述下門限設置為飽和導通時基極和柵極的最大開啟電壓和第二閾值之和。。

進一步，所述高頻干擾的頻率越大，第一閾值的數值越大，所述高頻干擾的頻率越小，第二閾值的數值越小。