[发明专利]超级电容器组电压均衡电路

权利要求书

1.一种用于脉冲功率中的超级电容器组电压均衡电路，其特征在于，包括MCU控制模块、电压采集模块、电压均衡电路及其开关网络和串联超级电容器组。

2.如权利要求1所述的超级电容器组电压均衡电路，其特征在于，所述电压均衡电路包括分流电路和反激式DC-DC转换器电路。

3.如权利要求1所述的超级电容器组电压均衡电路，其特征在于，所述均衡电路开关网络包括正极端开关网络和负极端开关网络；正极端开关网络中所有正极开关的一端连接各超级电容的正极，另一端连接在一起并连接到反激式DC-DC转换器的初级端；负极端开关网络中所有负极开关的一端连接各超级电容的负极，另一端连接在一起并连接到反激式DC-DC转换器的次级端。

4.如权利要求2所述的超级电容器组电压均衡电路，其特征在于，所述分流电路用于充电及动态均衡，包括超快速恢复二极管和开关，在每个超级电容单体之间均并联放置一个超快速恢复二极管和开关；在超级电容器组充电时，开关断开，所述超快速恢复二极管为超级电容器组充电提供充电通路，在充电过程中，MCU控制模块通过电压采集模块实时检测单体两端电压，当发现某一单体电压到达阈值时，通过闭合开关网络中单体两端的正极、负极开关，使充电电流绕过单体，避免了单体电压的继续增大，从而实现充电均衡；在超级电容器组放电时，单体间开关闭合，所述开关为超级电容器组放电提供放电通路。

5.如权利要求2所述的超级电容器组电压均衡电路，其特征在于，所述反激式DC-DC转换器用于静态均衡，包括转换器及其初级端开关、次级端开关；在超级电容组进行充电及动态均衡时，转换器两端的开关断开，避免充电电流进入转换器；在超级电容器组充放电完毕后，即静态时，MCU控制模块通过电压采集模块检测单体两端电压并进行大小比较，得到电压最大的单体电容和电压最小的单体电容；MCU控制模块控制开关网络，将电压最大单体电容两端的正极端开关和负极端开关以及转换器初极端开关闭合，将高电压单体的能量转移到转换器中；经过一段时间，断开高电压单体两端的开关以及变换器初级端开关，同时闭合电压最小单体电容两端的正极端开关和负极端开关以及转换器次级端开关，实现能量从转换器转移到电压最小单体电容，从而实现超级电容组静态下能量从最高电压单体向最低电压单体的直接转移，实现静态下的电压均衡。

6.如权利要求1所述的超级电容器组电压均衡电路，其特征在于，所述电压采集模块包括电压采集芯片，用以实现单体电压的检测。

7.如权利要求1所述的超级电容器组电压均衡电路，其特征在于，所述MCU控制模块包括微控制器系统和驱动控制模块；微控制器系统用于产生控制时序；驱动控制模块用于驱动控制相应开关的闭合和关断。