[发明专利]一种基于超级电容的移动电源

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种基于超级电容的移动电源。

背景技术

移动电源应用广泛，移动电源一般采用锂离子电池作为储能模块，锂离子电池具有诸多缺点，如容易爆炸，安全性不高，充放电次数不多，使用寿命为300-500次(充电周期)，且一般使用2年后，电池性能会显著下降；因此，需要设计一种新的移动电源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于超级电容的移动电源，该基于超级电容的移动电源使用寿命长，安全性高。

发明的技术解决方案如下：

一种基于超级电容的移动电源，包括AC-DC转换电路、直流稳压电路、储能电路、放电电路以及MCU单元；

AC-DC转换电路、直流稳压电路、储能电路和放电电路依次连接；放电电路的输出端为放电端口；

直流稳压电路和放电电路均受控于MCU单元；

所述的储能电路为基于超级电容的储能电路。

所述的基于超级电容的移动电源还包括保护电路，所述的保护电路为欠压及过压保护电路和升压保护电路。

移动电源还包括继电器切换电路和蓄电池维护充电电路；继电器切换电路的输入侧接直流稳压电路的输出侧；

继电器切换电路的2个输出端分别接储能电路和蓄电池维护充电电路；

继电器切换电路受控于MCU单元。

移动电源还包括电池仓和DC-DC升压电路；电池仓用于放置外接电池；电池仓的2个供电端子与DC-DC升压电路相连；DC-DC升压电路与超级电容相连。

DC-DC升压电路受控于MCU单元。

直流稳压电路的输出端还设有辅助电源接口。

直流稳压电路的输出端还设有风扇电源接口，风扇电源接口为移动电源内部的散热风扇供电。

储能模块包括多个同向串联的超级电容模组；每一个超级电容模组包括多个同向并联的超级电容；

同向串联是指：对于任2个相邻的超级电容模组的，前一个超级电容模组的负极接后一个超级电容模组的正极；

同向串联的超级电容模组为5-20个；每一个超级电容模组包括2-10个同向并联的超级电容。优选的，同向串联的超级电容模组为11个；每一个超级电容模组包括4个同向并联的超级电容。

同向并联是指并联的电容的正极与正极相连，负极与负极相连。

每一个超级电容模组并联有一个稳压支路，稳压支路由电阻和稳压管串联而成，电阻的阻值为1欧姆，稳压管的型号为MMSZS223BT1。每一个超级电容的容值范围为600～850F。

相邻的超级电容模组之间通过插座短接；插座至少具有2个引脚，插座内部的插脚短接。

AC-DC转换电路为交流输入电源处理电路；

移动电源还包括功率因素校正电路、LED指示电路、降压电路、电压检测及控制信号输出电路、恒流开关电路；

MCU单元属于主控电路；

直流稳压电路即充电稳压控制电路。

优选的，同向串联的超级电容模组为11个；每一个超级电容模组包括4个同向并联的超级电容。

相邻的超级电容模组之间通过插座短接；插座至少具有2个引脚，插座内部的插脚短接。

相邻的超级电容模组之间通过的2-6个并联的4针插座短接。优选4个4针插座。

超级电容的电容值在+20％，-10％范围内均满足要求。

作为优选，所述的插座为CON4P-600A型4引脚插座。

采用交流输入电源处理电路再经降压电路(降压电路为成熟技术)为超级电容充电。

有益效果：

本发明的基于超级电容的移动电源，完全不同于采用锂离子电池的储能模块，采用超级电容安全性高，没有爆炸的风险，且使用寿命长；基于超级电容的移动电源具有以下特点：

(1)充电速度快，充电10秒～10分钟可达到其额定容量的95％以上；

(2)循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1～50万次，没有“记忆效应”；

(3)大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90％；

(4)功率密度高，可达300W/KG～5000W/KG，相当于电池的5～10倍；

(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；

(6)充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；

(7)超低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃；