[实用新型]一种超级电容充放电限压均压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电容充放电限压均压装置，特别涉及一种超级电容充放电限压均压装置。

背景技术

常见的超级电容器大多是双电层结构，同电解电容器相比，这种超级电容器能量密度和功率密度都非常高。同传统的电容器和二次电池相比，超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。

由于工艺原因，单体超级电容器的额定工作电压一般在2.8V左右，所以大多情况下必须串联使用，由于串联回路每个单体容量很难保证100%相同，也很难保证每个单体漏电也相同，这样就会导致串联回路的每个单体充电电压不同，可能会导致电容器过压损坏，因此，超级电容器串联必须附加均压电路，也是超级电容使用最需要注意的问题。单体超级电容器的额定工作电压一般在2.8V左右，低于我们常见电子元器件的稳定工作电压，相当一部分使用超级电容的设计者仅用并联大功率小阻值电阻的方法解决均压问题，这样漏电流也随之大幅增加；有的设计者甚至不考虑超级电容串联时的均压与限压问题，直接将超级电容串联使用，大大缩短了超级电容的使用寿命与可靠性。

发明内容

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、工作稳定可靠的超级电容充放电限压均压装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种超级电容充放电限压均压装置，其包括硅快恢复二极管、锗快恢复二极管、大功率小阻值电阻、小功率大阻值电阻、皮法级小电容，多只硅快恢复二极管和多只锗快恢复二极管正向串联连接，组成一个串联后总正向导通电不大于单只超级电容耐压值的二极管组，硅快恢复二极管、锗快恢复二极管、小功率大阻值电阻、皮法级小电容与二级管组并联连接，组成一个超级电容单体充放电限压均压单元电路，大功率小阻值电阻与多只串联的单元电路并联连接。

上述超级电容充放电限压均压装置，其特征在于：还包括硅快恢复二极管、锗快恢复二极管，所述硅快恢复二极管与锗快恢复二极管组合正向串联连接，组成一个总体正向导通电压不大于超级电容单体耐压值的二极管组。

上述超级电容充放电限压均压装置，其特征在于：还包括小功率大阻值电阻、皮法级小电容，所述小功率大阻值电阻和皮法级小电容并联连接，组成高频的滤波电路，保护超级电容免受尖峰冲击，该高频滤波电路与二级管组并连，构成一个超级电容单体充放电限压均压单元主体电路。

上述超级电容充放电限压均压装置，其特征在于：还包括大功率小阻值电阻，所述大功率小阻值电阻与多个超级电容单体充放电限压均压单元电路串联。

上述超级电容充放电限压均压装置，其特征在于：还包括硅快恢复二极管、锗快恢复二极管，所述硅快恢复二极管、锗快恢复二极管正向并联，再与超级电容单体充放电限压均压单元电路并联。

上述超级电容充放电限压均压装置，其特征在于：所述二极管组为根据超级电容单体实际耐压值组成的二极管组，不得超过超级电容单体实际耐压值。

本实用新型的有益效果在于：其包括硅快恢复二极管、锗快恢复二极管、大功率小阻值电阻、小功率大阻值电阻、皮法级小电容，多只硅快恢复二极管和多只锗快恢复二极管正向串联连接，组成一个串联后总正向导通电不大于单只超级电容耐压值的二极管组，硅快恢复二极管、锗快恢复二极管、小功率大阻值电阻、皮法级小电容与二级管组并联连接，组成一个超级电容单体充放电限压均压单元电路，大功率小阻值电阻与多只串联的单元电路并联连接。本实用新型能根据超级电容模组中超级电容单体的个数任意串接，实现超级电容充放电限压与均压，并且具有结构简单、成本低廉和工作稳定可靠的优点。

附图说明

图1为本实用新型的单体单元电路结构框图。

图2为本实用新型的三只单体超级电容串联时的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括快硅恢复二极管、锗快恢复二极管、小功率大阻值电阻、皮法级小电容。图中D1、D2 、D3、D4为硅恢复二极管，D5为锗快恢复二极管，D6实为硅快恢复二极管和锗快恢复二极管的并联，具体数目根据可能产生反向浪涌电流的大小等参数确定，R1为小功率大阻值电阻，C1为皮法级小电容。

D1、D2 、D3、D4、D5为硅快恢复二极管和锗快恢复二极管的组合，根据超级电容单体的额定工作电压来确定各个恢复二极管的数量与总数量，如果考虑电流过大的情况，可以两个或多个单元电路再并联。

R1与C1组成高频的滤波电路，保护超级电容免受尖峰冲击。

如图2所示，电容C为超级电容，是整个装置需要保护的对像；R为充放电电路的限流保护电阻，阻值大小与功率根据实际电路情况整定。