[发明专利]一种超级电容器模组内能量转移的均衡装置及方法

权利要求书

1.一种超级电容器模组内能量转移的均衡装置，其特征在于，包括：

超级电容器模组、MCU模块、能量转移电路，其中，

超级电容器模组包括若干个超级电容器单体，一个超级电容器单体对应一个能量转移电路；

MCU模块，用于采集超级电容器模组中各超级电容器单体的单体电压，并在单体电压小于模组内单体平均电压，且单体电压与单体平均电压的差值大于预设电压阀值时，输出控制信号控制对应的能量转移电路导通并将超级电容器模组释放的能量通过能量转移电路对该超级电容器单体进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种超级电容器模组内能量转移的均衡装置，其特征在于，所述能量转移电路中包括能量转移模块，所述能量转移模块包括使能输入端EN、正极输入端Vin、接地端GND、正极电压输出端Vo+、负极电压输出端0V以及控制信号输出端QD；

所述正极电压输出端Vo+连接能量转移电路对应电容的正极；控制信号输出端QD通过第一电阻R1连接场效应管的栅极；负极电压输出端0V连接场效应管的源极，并通过第二电阻R2连接场效应管的栅极；场效应管的漏极连接能量转移电路对应电容的负极；使能输入端EN连接MCU的控制信号输出端；正极输入端Vin连接超级电容组的正极输出端；接地端GND连接超级电容组的负极输出端。

3.根据权利要求2所述的一种超级电容器模组内能量转移的均衡装置，其特征在于，所述均衡装置还包括：供电电源，用于给均衡装置提供工作电源。

4.根据权利要求2所述的一种超级电容器模组内能量转移的均衡装置，其特征在于，所述MCU模块中，控制能量转移电路导通并将超级电容器模组释放的能量通过能量转移电路对该超级电容器单体进行充电，还包括：

通过MCU模块实时监测正在充电的超级电容器单体的单体电压，并在单体电压达到预设关闭阀值时，控制超级电容器单体对应的能量转移电路断开，以停止对该超级电容器单体进行充电。

5.根据权利要求2所述的一种超级电容器模组内能量转移的均衡装置，其特征在于，所述MCU模块中，可同时控制多个能量转移电路导通，并将超级电容器模组释放的能量通过各能量转移电路对其对应的超级电容器单体同时进行充电。

6.一种超级电容器模组内能量转移的均衡方法，应用于权利要求2-5任一项所述的均衡装置，其特征在于，包括步骤：

S01：通过MCU模块实时获取超级电容器模组中各超级电容器单体的单体电压；

S02：判断单体电压是否小于模组内单体平均电压，若是，则判断单体电压与单体平均电压的差值是否大于预设电压阀值，若是，则通过MCU模块生成对应超级电容器单体的使能信号，并通过使能输入端EN将使能信号传输至对应的能量转移模块；

S03：能量转移模块根据使能信号生成对应的控制信号，并通过控制信号输出端QD输出控制信号导通场效应管，以对该超级电容器单体进行充电。

7.根据权利要求6所述的一种超级电容器模组内能量转移的均衡方法，其特征在于，所述步骤S03后还包括步骤：

S04：通过MCU模块实时监测正在充电的超级电容器单体的单体电压；

S05：判断是否存在单体电压达到预设关闭阀值，若是，则通过MCU模块生成对应超级电容器单体的闭合信号，并通过使能输入端EN将闭合信号传输至对应的能量转移模块；

S06：能量转移模块根据闭合信号生成对应的控制信号，并通过控制信号输出端QD输出控制信号断开场效应管，以停止对该超级电容器单体进行充电。