[发明专利]一种基于超级电容的并联模式和串联模式切换电路

权利要求书

1.一种基于超级电容的并联模式和串联模式切换电路，其特征在于，该电路包括触发模块和阵列模块，其中

触发模块用于接收控制信号并输出第一驱动电压和第二驱动电压，包括第一和第二输入端、直流电源和开关选择单元，所述开关选择单元包括第一光电耦合器和第二光电耦合器，其中

所述第一光电耦合器，其第一输入端与所述触发模块第一输入端相连，其第二输入端与所述触发模块第二输入端相连，其第一输出端与所述直流电源正极相连，其第二输出端输出第一驱动电压；所述第二光电耦合器，其第一输入端与所述触发模块第二输入端相连，其第二输入端与所述触发模块第一输入端相连，其第一输出端与所述直流电源正极相连，其第二输出端输出第二驱动电压；所述直流电源负极接地；

阵列模块包括超级电容C₀和与所述超级电容C₀级联的N个阵列单元，其中第k阵列单元包括超级电容C_k、用作开关元件的第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管，所述第一MOS管和第二MOS管由来自所述触发模块的第一驱动电压驱动，第三MOS管由来自所述触发模块的第二驱动电压驱动，以使所述每一阵列单元的超级电容C_k与所述超级电容C₀并联或串联，k、N为自然数，且1≤k≤N；

超级电容C₀的正极作为所述切换电路的输入/输出端，超级电容C_N的负极接地。

2.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，所述阵列模块的第k阵列单元中，第一MOS管的漏极与第k-1阵列单元超级电容C_k-1的正极相连，第一MOS管的源极与超级电容C_k的正极相连；第二MOS管的漏极与所述超级电容C_k-1的负极相连，第二MOS管的源极与超级电容C_k的负极相连；第三MOS管的漏极与超级电容C_k的正极相连，第三MOS管的源极与所述超级电容C_k-1的负极相连。

3.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，所述触发模块还包括连接在所述开关选择单元和对应阵列单元的第一、第二和第三MOS管之间的电源隔离单元。

4.根据权利要求3所述的切换电路，其特征在于，所述触发模块进一步包括一个电源隔离单元，该电源隔离单元包括第一、第二和第三隔离DC/DC变换器，所述第一隔离DC/DC变换器耦合在第一光电耦合器的第二输出端和各阵列单元的第一MOS管的栅极之间，所述第二隔离DC/DC变换器耦合在第一光电耦合器的第二输出端和各阵列单元的第二MOS管的栅极之间，所述第三隔离DC/DC变换器耦合在第二光电耦合器的第二输出端和各阵列单元的第三MOS管的栅极之间。

5.根据权利要求3所述的切换电路，其特征在于，所述触发模块包括与N个阵列单元对应的N个电源隔离单元，每一电源隔离单元中包括第一、第二和第三隔离DC/DC变换器，每一电源隔离单元的第一隔离DC/DC变换器耦合在第一光电耦合器第二输出端和对应阵列单元的第一MOS管的栅极之间，第二隔离DC/DC变换器耦合在第一光电耦合器的第二输出端和对应阵列单元的第二MOS管的栅极之间，第三隔离DC/DC变换器耦合在第二光电耦合器的第二输出端和对应阵列单元的第三MOS管的栅极之间。

6.根据权利要求3所述的切换电路，其特征在于，所述触发模块包括一个电源隔离单元，该电源隔离单元包括第一和第二隔离DC/DC变换器，所述第一驱动电压经第一隔离DC/DC变换器输出至各阵列单元的第一MOS管和第二MOS管，所述第二驱动电压经第二隔离DC/DC变换器输出至各阵列单元的第三MOS管的栅极。