[发明专利]一种超级电容组的过电压保护电路及方法

权利要求书

1.一种超级电容组的过电压保护电路，其特征在于，包括至少两组防短路超级电容单元、第一充电电路、第二充电电路、放电单元和能量转移单元，防短路超级电容单元包括超级电容，各个超级电容串联连接，各组防短路超级电容单元依次串联连接，第一充电电路的两端分别连接在串联后的两组防短路超级电容单元的两个非串联端，

放电单元和能量转移单元并联连接，

第二充电电路的两端分别连接在并联后的放电单元和能量转移单元的两端，

第二充电电路的两端还分别经过防短路超级电容单元的内部电路后与防短路超级电容单元的超级电容的两端连接，以使得第二充电电路和任一防短路超级电容单元构成回路，并且第二充电电路、串联后的两组防短路超级电容单元、并联后的放电单元和能量转移单元也构成回路。

2.根据权利要求1所述的超级电容组的过电压保护电路，其特征在于，所述防短路超级电容单元包括电容、两个双MOS管组件，双MOS管组件包括两个MOS管，两个MOS管的S极相连接，两个MOS管的G极相连接并共同连接用于驱动MOS管工作的驱动电源，其中一组双MOS管组件的一个MOS管的D极与超级电容的正极相连接，另一组MOS管组件的一个MOS管的D极与超级电容的负极相连接，两组双MOS管组件的另外两个MOS管的D极分别与第二充电电路的两端连接。

3.根据权利要求2所述的超级电容组的过电压保护电路，其特征在于，相邻两组防短路超级电容单元的串联连接具体为：所述相邻两组防短路超级电容单元分别记为第一防短路超级电容单元和第二防短路超级电容单元，

第一防短路超级电容单元包括超级电容C1、两个双MOS管组件，两个双MOS管组件分别记为第一双MOS管组件和第二双MOS管组件，第一双MOS管组件包括MOS管Q1和MOS管Q2，第二双MOS管组件包括MOS管Q3和MOS管Q4，MOS管Q1的S极和MOS管Q2的S极相连接，MOS管Q1的G极和MOS管Q2的G极相连接后连接用于驱动MOS管工作的驱动电源VGS1，MOS管Q1的D极分别与第一充电电路的一端、外部备用电源VCAP、超级电容C1的正极连接，MOS管Q2的D极分别与第二充电电路的一端、能量转移单元和放电单元并联后的一端连接，

超级电容C1的负极与MOS管Q3的D极连接后与第二防短路超级电容单元相连接，MOS管Q3的S极和MOS管Q4的S极相连接，MOS管Q3的G极和MOS管Q4的G极连接后共同与用于驱动MOS管工作的驱动电源VGS1相连接，MOS管Q4的D极分别与第二充电电路的另一端、能量转移单元和放电单元并联后的另一端相连接，

第二防短路超级电容单元包括超级电容C6、两个双MOS管组件，两个双MOS管组件分别记为第三双MOS管组件和第四双MOS管组件，第三双MOS管组件包括MOS管Q21和MOS管Q22，第四双MOS管组件包括MOS管Q23和MOS管Q24，MOS管Q21的D极分别与超级电容C6的正极、MOS管Q3的D极连接，MOS管Q21和MOS管Q22的S极相连接，MOS管Q21和MOS管Q22的G极相连接后共同连接用于驱动MOS管工作的驱动电源VGS11，MOS管Q22的D极与第二充电电路连接MOS管Q2的D极的一端连接，MOS管Q22的D极还与能量转移单元和放电单元并联后的一端连接，超级电容C6的负极分别与MOS管Q23的D极和电阻RS的一端连接，电阻RS的另一端与第一充电电路的另一端连接后共同接地，MOS管Q23的S极和MOS管Q24的S极相连接，MOS管Q23的G极和MOS管Q24的G极连接后共同连接用于驱动MOS管工作的驱动电源VGS12，MOS管Q24的D极与第二充电电路连接MOS管Q4的一端连接，MOS管Q24的D极还与能量转移单元和放电单元并联后的另一端连接。

4.根据权利要求1所述的超级电容组的过电压保护电路，其特征在于，放单单元包括继电器和放电电阻或MOS管和放电电阻，继电器/MOS管与放电电阻串联，能量转移单元包括串联连接的电感和电容，电感为双线绕线电感，电感用于抑制充放电过程中电流突变以及减小作用在能量转移单元上的电源纹波，所述所述能量转移单元的电容为超级电容，并且与防短路超级电容单元的超级电容为同型号规格。