專利名稱：超級電容器組的充放電均壓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超級電容器組的充放電均壓裝置。
背景技術：
超級電容器(SuperCapacitor),也稱雙層電容器(Double-Layer Capacitor 或Ultra-capacitor)或電化學電容器(Electro-ch emical Capacitors),是一種利用雙電層原理直接儲存電能的新型儲能元件，其容量可達數萬法拉，能量密度顯若高于傳統的靜電電容器，而功率密度卻保持靜電電容器的優點。超級電容器具有電阻很小、循環壽命長、工作溫度范圍寬、功率密度高、充放電速度快、儲能巨大、安全可靠、環境友好等優點。近年來，超級電容器作為瞬時、高功率儲能器件已經在電力機車啟動、備份電源等場合得到了廣泛應用。隨著超級電容器技術的發展，超級電容器儲能技術有望在可再生能源發電系統、電動汽車(包括混合動力汽車)、電力系統及航空航天等領域發揮它的作用。一般，由于單個的超級電容器(以下稱為超級電容器單體)的耐壓低(典型值為
2.7V)，所以在實際應用中常需要數只甚至數百只串聯構成電容器組，來滿足儲能容量和電壓等級的需要。但是，由此所帶來的問題是由于電容器中各個超級電容器單體參數的分散性，串聯下各個超級電容器單體電壓不能均分(電壓不一致)，造成超級電容器組的儲能下降或得不到充分利用。若超級電容器單體電壓不能均分，在大電流快速充電時，其充電超級電容器單體峰值電壓很容易超過其耐壓允許值。超級電容器單體電壓工作在過電壓狀態將縮短超級電容器的壽命，嚴重時可能發生爆炸。因此，必須解決超級電容器在串聯應用時充放電條件下的超級電容器單體電壓均壓的問題，這樣確保超級電容器組的安全性、可靠性、穩定性。目前在超級電容器儲能系統中，主要采用以下三種電壓均衡方法，第一種穩壓管電壓均衡法(參見圖la)。如圖Ia所示，每一個超級電容器都并聯一個穩壓管，例如超級電容器Cl與穩壓管Dl并聯，超級電容器C2與穩壓管D2并
聯，......，超級電容器Cn與穩壓管Dn并聯。當超級電容器的工作電壓超過穩壓管的擊穿
電壓時，充電電流就會從穩壓管上流過，電容器的電壓不再上升。這種方法的優點是電路結構簡單、成本低；但缺點是充電能量完全消耗在穩壓管上，穩壓管會嚴重發熱，能量浪費嚴重；穩壓管的擊穿電壓精度低，分散性差，使電壓均衡電路的工作可靠性降低。因此，第一種方法僅適用于充電功率非常小的場合。第二種開關電阻法(參見圖lb)。如圖Ib所示，每一個超級電容器都與由一個電阻和一個開關串聯組成的一支路并聯，例如超級電容器Cl與由電阻Rl和開關SI串聯
組成的支路并聯，超級電容器C2與由電阻R2和開關S2串聯組成的支路并聯，......，超級
電容器Cn與由電阻Rn和開關Sn串聯組成的支路并聯。當其中的一個超級電容器(以超級電容器C2為例)的工作電壓達到甚至超過額定值時，與超級電容器C2對應的開關S2閉合，開關S2與電阻R2串聯組成的支路導通，充電電流就會從電阻R2流過(不再給超級電容器C2充電)，能量就會消耗在電阻R2上，超級電容器C2的電壓就不會再提高。這種方法較第一種方法控制更為靈活，可以根據充電電流的大小設定旁路的電阻，同時還具有電壓監控精度高，均衡效果好、可靠性高的優點，但其仍存在耗費能量、電阻發熱量大等缺點。因此，第二種方法也僅適用于充電功率小的場合。第三種DC/DC雙向變換器法(參見圖lc)。如圖Ic所示，在每兩個相鄰電容器之間都有一個直流斬波電路(BUCK/BOOST降壓或升壓變換器)，在這里為DC/DC變換器，例如超級電容器Cl和超級電容器C2之間有DC/DC變換器，超級電容器C2和超級電容器C3
之間有DC/DC變換器，......，超級電容器Cn-I和超級電容器Cn之間有DC/DC變換器。通
過比較相鄰兩個電容器之間的電壓，將其中電壓高的那一個電容器的能量通過DC/DC變換器轉移到電壓低的那一個電容器中去。對于由n個電容器組成的串聯電容器組，需要n-1 個DC/DC變換器。與前兩種均衡方法相比，第三種DC/DC雙向變換器法的優點是能量損耗低，電壓均衡速度快，對充放電狀態，都可以進行電壓均衡；但缺點是需要的電感、開關管等功率器件較多，控制復雜，成本高。因此，第三種方法適用于充放電功率高的場合。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種超級電容器組的充放電均壓裝置，用于解決以串聯超級電容器組作為電源時各個超級電容器單體分壓不均衡的問題，并克服現有充放電均壓技術中應用場合受限、系統復雜、架構成本高等問題。為了解決現有技術中存在的上述問題及其他問題，本實用新型提供一種應用于由第一超級電容器和第二超級電容器串聯組成的超級電容器組的充放電均壓裝置，包括飛渡電容器；位于所述飛渡電容器和所述超級電容器組中的超級電容器之間的切換單元；與所述超級電容器組中的兩個超級電容器連接以檢測它們各自電壓的電壓檢測單元；與所述電壓檢測單元連接、用于根據所述電壓檢測單元得到的兩個所述超級電容器的電壓值的比較情況而輸出控制所述切換單元進行相應切換動作的切換指令的控制單元；所述切換單元根據所述控制單元輸出的切換指令進行切換，將所述飛渡電容器分別與兩個所述超級電容器進行并聯相接，所述飛渡電容器先從電壓高的一個超級電容器獲得能量后再給電壓低的另一個超級電容器充電，重復多次上述過程，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致，實現電壓均衡。可選地，所述電壓檢測單元為電壓比較器，包括用于分別接收第一超級電容器的電壓值和所述第二超級電容器的電壓值的第一輸入端和第二輸入端，以及根據所述第一超級電容器的電壓值和所述第二超級電容器的電壓值的比較結果而輸出電壓檢測信號的輸出端；所述電壓檢測信號包括對應于所述第一超級電容器的電壓值大于所述第二超級電容器的電壓值的第一電壓檢測信號以及對應于所述第一超級電容器的電壓值小于所述第二超級電容器的電壓值的第二電壓檢測信號。可選地，所述控制單元根據所述電壓檢測單元的電壓檢測信號而輸出如下切換指令根據所述電壓檢測單元輸出的第一電壓檢測信號而輸出第一切換指令，利用所述飛度電容器執行所述第一超級電容器向所述第二超級電容器輸送能量的第一均壓措施；根據所述電壓檢測單元輸出的第二電壓檢測信號而輸出第二切換指令，利用所述飛度電容器執行所述第二超級電容器向所述第一超級電容器輸送能量的第二均壓措施。可選地，所述第一均壓措施，包括利用所述切換單元，所述飛渡電容器與電壓較高的所述第一超級電容器連接，從所述第一超級電容器獲得能量；利用所述切換單元，所述飛渡電容器與所述第一超級電容器斷開并轉而與電壓較低的所述第二超級電容器連接，給所述第二超級電容器充電；重復多次上述兩個步驟，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致；所述第二均壓措施，包括利用所述切換單元，所述飛渡電容器與電壓較高的所述第二超級電容器連接，從所述第二超級電容器獲得能量；利用所述切換單元，所述飛渡電容器與所述第二超級電容器斷開并轉而與電壓較低的所述第一超級電容器連接，給所述第一超級電容器充電；重復多次上述兩個步驟，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致。可選地，所述切換單元為雙刀雙擲開關組，所述雙刀雙擲開關組包括第一雙刀雙 擲開關和第二雙刀雙擲開關；所述第一雙刀雙擲開關的靜觸點與所述飛渡電容器的正極連接，所述第一雙刀雙擲開關的兩個動觸點則分別與所述第一超級電容器的正極和負極連接，所述第二雙刀雙擲開關的靜觸點與所述飛渡電容器的負極連接，所述第二雙刀雙擲開關的兩個動觸點則分別與所述第二超級電容器的正極和負極連接。可選地，所述雙刀雙擲開關組采用的是場效應管組，每一個雙刀雙擲開關均包括一個N型MOS管與一個P型MOS管串接而成；其中，所述第一雙刀雙擲開關包括第一 N型MOS管與第一 P型MOS管串接而成，所述第一 N型MOS管的柵極與所述控制單元連接，所述第一 N型MOS管的源極與所述第一超級電容器的正極連接，所述第一 N型MOS管的漏極與所述第一 P型MOS管的漏極連接，所述第一 P型MOS管的源極與所述第一超級電容器的負極連接，所述第一 P型MOS管的柵極與所述控制單元連接；所述第二雙刀雙擲開關包括第二N型MOS管與第二 P型MOS管串接而成，所述第二 N型MOS管的柵極與所述控制單元連接，所述第二 N型MOS管的源極與所述第二超級電容器的正極連接，所述第二 N型MOS管的漏極與所述第二 P型MOS管的漏極連接，所述第二 P型MOS管的源極與所述第二超級電容器的負極連接，所述第二 P型MOS管的柵極與所述控制單元連接。可選地，所述控制單元包括單片機或中央處理單元。本實用新型是針對由兩個超級電容器單體串聯而成的超級電容器組，提供一種充放電均壓裝置，其是基于飛渡電容技術，提供飛渡電容器，根據測得的兩個超級電容器的電壓高低比較，由控制單元控制切換單元進行相應切換動作使得所述飛渡電容器適時地與各個超級電容器并聯，從電壓高的超級電容器獲得能量，再給電壓低的超級電容器充電，重復多次，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致，實現電壓均衡。相較于現有技術，本實用新型的充放電均壓裝置具有系統簡單、成本可控、功耗較低等優點。
圖Ia至圖Ic為現有技術中應用于超級電容器儲能系統的三種電壓均衡技術的電路不意圖。圖2為本實用新型超級電容器組的充放電均壓裝置在一個實施方式中的功能框圖。圖3為本實用新型超級電容器組中切換單元的雙刀雙擲開關組在一個具體實例中采用場效應管的電路示意圖。
具體實施方式
鑒于現有針對以串聯超級電容器組作為電源時各個超級電容器單體分壓不均衡所提供的充放電均壓技術存在應用場合受限、系統復雜、架構成本高等問題，本實用新型的發明人對現有技術進行了改進，提供了一種針對由兩個超級電容器單體串聯而成的超級電容器組的充放電均壓裝置，基于飛渡電容技術，用于解決以串聯超級電容器組作為電源時各個超級電容器單體分壓不均衡的問題，并克服現有充放電均壓技術中應用場合受限、系統復雜、架構成本高等問題。以下將通過具體實施例來對本實用新型所提供的超級電容器組的充放電均壓裝置進行詳細說明。需特別說明的是，在本實施方式中，本實用新型的充放電均壓裝置是針對由兩個超級電容器單體(在如下描述中，為描述清楚，將兩個超級電容器分別稱為第一超級電容器和第二超級電容器)串聯而成的超級電容器組，基于飛渡電容技術，以實現所述超級電容器組中的兩個超級電容器單體之間的電壓均衡。圖2是本實用新型超級電容器組的充放電均壓裝置在一個實施方式中的功能框圖。如圖2所示，超級電容器組是由第一超級電容器Cl和第二超級電容器C2串聯而成，其中，第一超級電容器Cl的正極與電源charge連接，第一超級電容器Cl的負極與第二超級電容器C2的正極連接,第二超級電容器C2的負極接地；在電源charge和地線之間還連接有串接的電阻Rl和電阻R2。所述充放電均壓裝置包括飛渡電容器Cfly ;位于飛渡電容器Cfly和第一、第二超級電容器Cl、C2之間的切換單元21 ;與第一、第二超級電容器Cl、C2連接的電壓檢測單元23 ;與電壓檢測單元23連接并用于控制切換單元21切換動作的控制單元25。以下將對上述各個單元部件進行詳細描述。電壓檢測單元23是用于檢測第一、第二超級電容器C1、C2各自的電壓。在本實施方式中，較佳地，電壓檢測單元23例如為電壓比較器。所述電壓比較器包括用于分別接收第一超級電容器Cl的電壓值和第二超級電容器C2的電壓值的第一輸入端和第二輸入端，以及根據第一超級電容器的電壓值和第二超級電容器的電壓值的比較結果而輸出電壓檢測信號的輸出端。所述電壓檢測信號包括對應于第一超級電容器Cl的電壓值大于第二超級電容器C2的電壓值的第一電壓檢測信號以及對應于第一超級電容器Cl的電壓值小于第二超級電容器C2的電壓值的第二電壓檢測信號。當然，上述采用電壓比較器作為電壓檢測單元23僅為一較佳實施例，但并不以此為限，在其他實施例中，電壓檢測單元23也可以采用單片機或中央處理單元(CPU)等。控制單元25是用于根據電壓檢測單元23得到的第一、第二超級電容器Cl、C2的電壓值的比較情況而輸出控制切換單元21進行相應切換動作的切換指令。在這里，控制單元25根據電壓檢測單元23的電壓檢測信號而輸出如下切換指令a)、根據電壓檢測單元23輸出的第一電壓檢測信號而輸出第一切換指令,利用飛渡電容器Cfly執行第一超級電容器Cl向第二超級電容器C2輸送能量的第一均壓措施；b)、根據電壓檢測單元23輸出的第二電壓檢測信號而輸出第二切換指令，利用飛渡電容器Cfly執行第二超級電容器C2向第一超級電容器Cl輸送能量的第二均壓措施。在本實施方式中，控制單元25可以采用例如單片機或中央處理單元(CPU)等。[0028]切換單元21根據控制單元25輸出的切換指令進行切換，將飛渡電容器Cfly分別與第一、第二超級電容器C1、C2進行并聯相接，具體地，飛渡電容器Cfly先從電壓高的一個超級電容器獲得能量后再給電壓低的另一個超級電容器充電，重復多次上述過程，直至兩個超級電容器Cl、C2之間的電壓逐漸趨于一致，實現電壓均衡。即所述第一均壓措施，包括利用切換單元21，飛渡電容器與電壓較高的第一超級電容器Cl連接，從第一超級電容器Cl獲得能量；利用切換單元21，飛渡電容器Cfly與第一超級電容器Cl斷開并轉而與電壓較低的第二超級電容器C2連接，給第二超級電容器C2充電；重復多次上述兩個步驟，直至兩個超級電容器C1、C2之間的電壓逐漸趨于一致。所述第二均壓措施，包括利用切換單元21，飛渡電容器Cfly與電壓較高的第二超級電容器C2連接，從第二超級電容器C2獲得能量；利用切換單元21，飛渡電容器Cfly與第二超級電容器C2斷開并轉而與電壓較低的第一超級電容器Cl連接，給第一超級電容器Cl充電；重復多次上述兩個步驟，直至兩個超級電容器C1、C2之間的電壓逐漸趨于一致。在實際應用中，切換單元采用雙刀雙擲開關組，所述雙刀雙擲開關組包括第一雙刀雙擲開關SI和第二雙刀雙擲開關S2 ;第一雙刀雙擲開關SI的靜觸點A與飛渡電容器Cfly的正極連接，第一雙刀雙擲開關SI的兩個動觸點B、C則分別與第一超級電容器Cl的 正極和負極連接，第二雙刀雙擲開關S2的靜觸點A’與飛渡電容器Cfly的負極連接，第二雙刀雙擲開關S2的兩個動觸點B’、C’則分別與第二超級電容器C2的正極和負極連接。另可參見圖3，其顯示了本實施方式中切換單元21的雙刀雙擲開關組采用場效應管的一個具體實例。如圖3所示，所述雙刀雙擲開關組采用的是場效應管組，每一個雙刀雙擲開關均包括一個N型MOS管與一個P型MOS管串接而成；其中，所述第一雙刀雙擲開關包括第一 N型MOS管Ql與第一 P型MOS管Q2串接而成，第一 N型MOS管Ql的柵極與控制單元25連接，第一 N型MOS管Ql的源極與第一超級電容器Cl的正極連接，第一 N型MOS管Ql的漏極與第一 P型MOS管Q2的漏極連接，第一 P型MOS管Q2的源極與第一超級電容器Cl的負極連接，第一 P型MOS管Q2的柵極與控制單元25連接；所述第二雙刀雙擲開關包括第二 N型MOS管Q3與第二 P型MOS管Q4串接而成，第二 N型MOS管Q3的柵極與控制單元25連接，第二 N型MOS管Q3的源極與第二超級電容器C2的正極連接，第二 N型MOS管Q3的漏極與第二 P型MOS管Q4的漏極連接，第二 P型MOS管Q4的源極與第二超級電容器C2的負極連接，第二 P型MOS管Q4的柵極與控制單元25連接。飛渡電容器Cfly的正極和負極還與電壓檢測單元23相連接。當應用本實用型的充放電均壓裝置時，電壓檢測單元23實時檢測第一超級電容器Cl、第二超級電容器C2、以及飛渡電容器Cfly的電壓(分別標記為UC2、UC3、Umy)。A、第一超級電容器Cl的電壓Uc2大于第二超級電容器C2的電壓Uc3OJc2 > Uc3)A-I、當電壓檢測單元23檢測得到第一超級電容器Cl的電壓大于第二超級電容器C2的電壓時輸出第一電壓檢測信號,控制單兀25根據電壓檢測單兀23輸出的第一電壓檢測信號而輸出第一切換指令，使得所述雙刀雙擲開關組中第一雙刀雙擲開關SI的靜觸點A與動端點B連接而與動端點C斷開，所述雙刀雙擲開關組中第二雙刀雙擲開關S2的靜觸點A’與動端點B’連接而與動端點C’斷開；A-2、由第一超級電容器Cl對飛渡電容器Cfly充電，直至飛渡電容器Cfly的電壓Ucfly等于第一超級電容器的電壓Uc2 (Umy = Uc2);由控制單元25分別控制第一雙刀雙擲開關SI的靜觸點A與動端點B斷開而與動端點C連接，控制第二雙刀雙擲開關S2的靜觸點A’與動端點B’斷開而與動端點C’連接；A-3、由飛渡電容器Cfly對第二超級電容器C2進行充電，直至第二超級電容器Uc3的電壓等于飛渡電容器Cfly的電壓UCfly(UC3 = Ucfly)，由控制單元25分別控制第一雙刀雙擲開關SI的靜觸點A與動端點C斷開而與動端點B連接，控制第二雙刀雙擲開關S2的靜觸點A’與動端點C’斷開而與動端點B’連接。A-4、重復上述步驟A-2、A_3多次，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致(UC2 = Uc3)，頭現電壓均衡。同理，B、第一超級電容器Cl的電壓Uc2小于第二超級電容器C2的電壓H
<UC3)B-I、當電壓檢測單元23檢測得到第一超級電容器Cl的電壓小于第二超級電容器C2的電壓時輸出第二電壓檢測信號，控制單元25根據電壓檢測單元23輸出的第二電壓檢測信號而輸出第二切換指令，使得所述雙刀雙擲開關組中第一雙刀雙擲開關SI的靜觸點A與動端點C連接而與動端點B斷開，所述雙刀雙擲開關組中第二雙刀雙擲開關S2的靜觸點A’與動端點C’連接而與動端點B’斷開；B-2、由第二超級電容器C2對飛渡電容器Cfly充電，直至飛渡電容器Cfly的電壓Ucfly等于第二超級電容器的電壓Uc3 (Umy = Uc3);由控制單元25分別控制第一雙刀雙擲開關SI的靜觸點A與動端點C斷開而與動端點B連接，控制第二雙刀雙擲開關S2的靜觸點A’與動端點C’斷開而與動端點B’連接；B-3、由飛渡電容器Cfly對第一超級電容器Cl進行充電，直至第一超級電容器Uc2的電壓等于飛渡電容器Cfly的電壓UCfly(UC2 = Ucfly)，由控制單元25分別控制第一雙刀雙擲開關SI的靜觸點A與動端點B斷開而與動端點C連接，控制第二雙刀雙擲開關S2的靜觸點A’與動端點B’斷開而與動端點C’連接。B-4、重復上述步驟B-2、B_3多次，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致(UC2 = Uc3)，頭現電壓均衡。綜上所述，本實用新型是針對由兩個超級電容器單體串聯而成的超級電容器組，提供一種充放電均壓裝置，其是基于飛渡電容技術，提供飛渡電容器，根據測得的兩個超級電容器的電壓高低比較，由控制單元控制切換單元進行相應切換動作使得所述飛渡電容器適時地與各個超級電容器并聯，從電壓高的超級電容器獲得能量，再給電壓低的超級電容器充電，重復多次，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致，實現電壓均衡。相較于現有技術，本實用新型的充放電均壓裝置具有系統簡單、成本可控、功耗較低等優點。應當指出，本實施例僅列示性說明本實用新型的原理及功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此項技術的人員均可在不違背本實用新型的精神及范圍下，對上述實施例進行修改。因此，本實用新型的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
權利要求1.一種超級電容器組的充放電均壓裝置，所述超級電容器組由第一超級電容器和第二超級電容器串聯組成，其特征在于，所述充放電均壓裝置包括 飛渡電容器； 位于所述飛渡電容器和所述超級電容器組中的超級電容器之間的切換單元； 與所述超級電容器組中的兩個超級電容器連接以檢測它們各自電壓的電壓檢測單元; 與所述電壓檢測單元連接、用于根據所述電壓檢測單元得到的兩個所述超級電容器的電壓值的比較情況而輸出控制所述切換單元進行相應切換動作的切換指令的控制單元；所述切換單元根據所述控制單元輸出的切換指令進行切換，將所述飛渡電容器分別與兩個所 述超級電容器進行并聯相接，所述飛渡電容器先從電壓高的一個超級電容器獲得能量后再給電壓低的另一個超級電容器充電，重復多次上述過程，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致，實現電壓均衡。
2.根據權利要求I所述的超級電容器組的充放電均壓裝置，其特征在于，所述電壓檢測單元為電壓比較器，包括用于分別接收第一超級電容器的電壓值和所述第二超級電容器的電壓值的第一輸入端和第二輸入端，以及根據所述第一超級電容器的電壓值和所述第二超級電容器的電壓值的比較結果而輸出電壓檢測信號的輸出端；所述電壓檢測信號包括對應于所述第一超級電容器的電壓值大于所述第二超級電容器的電壓值的第一電壓檢測信號以及對應于所述第一超級電容器的電壓值小于所述第二超級電容器的電壓值的第二電壓檢測信號。
3.根據權利要求2所述的超級電容器組的充放電均壓裝置，其特征在于，所述控制單元根據所述電壓檢測單元的電壓檢測信號而輸出如下切換指令 根據所述電壓檢測單元輸出的第一電壓檢測信號而輸出第一切換指令，利用所述飛度電容器執行所述第一超級電容器向所述第二超級電容器輸送能量的第一均壓措施； 根據所述電壓檢測單元輸出的第二電壓檢測信號而輸出第二切換指令，利用所述飛度電容器執行所述第二超級電容器向所述第一超級電容器輸送能量的第二均壓措施。
4.根據權利要求3所述的超級電容器組的充放電均壓裝置，其特征在于， 所述第一均壓措施，包括 利用所述切換單元，所述飛渡電容器與電壓較高的所述第一超級電容器連接，從所述第一超級電容器獲得能量； 利用所述切換單元，所述飛渡電容器與所述第一超級電容器斷開并轉而與電壓較低的所述第二超級電容器連接，給所述第二超級電容器充電； 重復多次上述兩個步驟，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致； 所述第二均壓措施，包括 利用所述切換單元，所述飛渡電容器與電壓較高的所述第二超級電容器連接，從所述第二超級電容器獲得能量； 利用所述切換單元，所述飛渡電容器與所述第二超級電容器斷開并轉而與電壓較低的所述第一超級電容器連接，給所述第一超級電容器充電； 重復多次上述兩個步驟，直至兩個所述超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致。
5.根據權利要求2、3、或4所述的超級電容器組的充放電均壓裝置，其特征在于，所述切換單元為雙刀雙擲開關組，所述雙刀雙擲開關組包括第一雙刀雙擲開關和第二雙刀雙擲開關；所述第一雙刀雙擲開關的靜觸點與所述飛渡電容器的正極連接，所述第一雙刀雙擲開關的兩個動觸點則分別與所述第一超級電容器的正極和負極連接，所述第二雙刀雙擲開關的靜觸點與所述飛渡電容器的負極連接，所述第二雙刀雙擲開關的兩個動觸點則分別與所述第二超級電容器的正極和負極連接。
6.根據權利要求5所述的超級電容器組的充放電均壓裝置，其特征在于，所述雙刀雙擲開關組采用的是場效應管組，每一個雙刀雙擲開關均包括一個N型MOS管與一個P型MOS管串接而成；其中，所述第一雙刀雙擲開關包括第一 N型MOS管與第一 P型MOS管串接而成，所述第一 N型MOS管的柵極與所述控制單元連接，所述第一 N型MOS管的源極與所述第一超級電容器的正極連接，所述第一 N型MOS管的漏極與所述第一 P型MOS管的漏極連接，所述第一 P型MOS管的源極與所述第一超級電容器的負極連接，所述第一 P型MOS管的柵極與所述控制單元連接；所述第二雙刀雙擲開關包括第二 N型MOS管與第二 P型MOS管串接而成，所述第二 N型MOS管的柵極與所述控制單元連接，所述第二 N型MOS管的源極與所述第二超級電容器的正極連接，所述第二 N型MOS管的漏極與所述第二 P型MOS管的漏極連接，所述第二 P型MOS管的源極與所述第二超級電容器的負極連接，所述第二 P型MOS管的柵極與所述控制單元連接。
7.根據權利要求I所述的超級電容器組的充放電均壓裝置，其特征在于，所述控制單元包括單片機或中央處理單元。
專利摘要本實用新型提供一種針對由兩個超級電容器組成的超級電容器組的充放電均壓裝置，包括飛渡電容器；位于飛渡電容器和兩個超級電容器之間的切換單元；與兩個超級電容器連接的電壓檢測單元；與電壓檢測單元連接、用于根據電壓檢測單元得到的兩個超級電容器的電壓值的比較情況而輸出切換指令的控制單元；所述切換單元根據切換指令進行切換，將飛渡電容器分別與兩個超級電容器進行并聯相接，飛渡電容器先從電壓高的一個超級電容器獲得能量后再給電壓低的另一個超級電容器充電，重復多次上述過程，直至兩個超級電容器之間的電壓逐漸趨于一致，實現電壓均衡。相對于現有技術，本實用新型提供的充放電均壓裝置具有系統簡單、成本可控、功耗較低等優點。
文檔編號H02J7/00GK202503323SQ20122003875
公開日2012年10月24日 申請日期2012年2月7日 優先權日2012年2月7日
發明者曾奕, 李立學, 黃誠 申請人:上海產聯電氣科技有限公司