[发明专利]一种超级电容充放电电流自适应控制方法及其系统

权利要求书

1.一种超级电容充放电电流自适应控制方法，其特征在于，该方法包括：在动力电池输出外特性(Lb)的基础上，设置阈值电流(I0)，当动力电池输出电流大于(I0)时，控制超级电容处于放电状态，随着动力电池输出电流的增大，超级电容放电电流增大；当动力电池输出电流小于(I0)时，控制超级电容处于充电状态，随着动力电池输出电流的减小，超级电容充电电流增大。

2.采用如权利要求1所述方法的超级电容充放电电流自适应控制系统，该系统包括动力电池组、超级电容和双向电源变换器，其特征在于，双向电源变换器的高压端连接在动力电池组输出端，双向电源变换器低压端连接在超级电容的输出端，双向电源变换器的高压端与动力电池组输出端共同连接到负载上，所述双向电源变换器用于根据动力电池组的输出电流，按设置阈值电流自适应控制超级电容的充放电状态和充放电电流，抑制动力电池组的放电峰值电流。

3.如权利要求2所述系统，其特征在于，双向电源变换器主要由电路连接的电源变换器主电路、电源变换器驱动电路和控制电路所组成；所述控制电路包括：

由第一运算放大器(U1C)、第一至第四电阻(R11-R14)及第一个二极管(D1)组成超级电容充电过程的电源变换器降压工作的给定输出电流电路；由第二运算放大器(U1B)、第一电容(C21)、第五至第九电阻(R21-R25)组成超级电容充电过程的电源变换器降压工作的输出电流闭环调节电路；由第三运算放大器(U1A)、第十至第十二电阻(R15-17)及第二个二极管(D2)组成超级电容放电过程的电源变换器升压工作的给定输出电流电路；由第四运算放大器(U1D)、第十三至第十七电阻(R31-35)、第二电容(C31)组成超级电容放电过程的电源变换器升压工作的输出电流闭环调节电路；

其中：第一运算放大器(U1C)的正输入端通过第一电阻(R11)接对应阈值电流(I0)的给定电压(GI0)，同时，通过第二电阻(R12)接地；第一运算放大器(U1C)的负输入端通过第三电阻(R13)接对应动力电池输出电流(Ib)的电压信号(UIb)；在该第一运算放大器负输入端和输出端之间接第四电阻(R14)；该运算放大器输出端通过第一个二极管(D1)输出超级电容充电过程的电源变换器输出电流给定值Gchar，第一个二极管(D1)输出端通过第五电阻(R21)接地；

第二运算放大器(U1B)的负输入端通过第六电阻(R22)接地；在第二运算放大器(U1B)的正输入端分别接入两路信号：第一个二极管(D1)输出超级电容充电过程的电源变换器降压电路输出电流给定值(Gchar)通过第七电阻(R23)接入、电源变换器降压电路输出电流反馈信号(-UIdc)通过第八电阻(R24)接入；在该第二运算放大器负输入端和输出端之间接第九PI调节电阻(R25)和第一电容(C21)；该第二运算放大器输出端输出控制电压(Udri1)，连接到主电路开关管(T1)的驱动电路1；

第三运算放大器(U1A)的正输入端通过第十电阻(R15)接地；该第三运算放大器(U1A)的负输入端通过第十一电阻(R16)接第一运算放大器(U1C)的输出端；在该第三运算放大器负输入端和输出端之间接第十二电阻(R17)；该第三运算放大器输出端通过第二个二极管(D2)输出超级电容放电过程的电源变换器升压电路的输出电流给定值(Gdisch)，第二个二极管(D2)输出端通过第十三电阻(R31)接地；

第四运算放大器(U1D)的负输入端通过第十四电阻(R32)接地；在第四运算放大器(U1D)的正输入端分别接入两路信号：第二个二极管(D2)输出超级电容放电过程的电源变换器升压电路的输出电流给定值(Gdisch)通过第十五电阻(R33)接入、电源变换器升压电路输出电流反馈信号(-UIdd)通过第十六电阻(R34)接入；在该第四运算放大器负输入端和输出端之间接第十七PI调节电阻(R35)和第二电容(C31)；该第二运算放大器输出端输出控制电压(Udri2)，连接到主电路开关管(T2)的驱动电路2。