基于sepic電路的電容器智能充電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電容器智能充電系統領域，具體涉及基于SEPIC電路的電容器智能充電系統。
【背景技術】
[0002]超級電容是20世界70年代發展起來的一種介于傳統靜電電容與化學電池之間的新型儲能器件；超級電容與傳統靜電電容相比，比容量是傳統電容的2000到6000倍，具有提供瞬間大電流、快速充電、電容量大的特征；與化學電池相比，比功率是化學電池的10倍，功率密度是化學電池的100倍，可以大電流充電，充滿電的時間只需幾秒到數分鐘，具有充電效率高，充電循環次數多，無污染、免維護、工作溫度范圍寬、無記憶且安全等優點；因此，超級電容受到各個國家的高度重視，并對其展開了大量研究，被廣泛引用于風能與太陽能發電、機車啟動系統、電能武器、通訊、消費和娛樂電子、信號監控、后背電源以及叉式升降機的電源燈方面，尤其是在電動車領域中的開發應用已引起全球的廣泛關注，成為了當前能源技術領域的熱點。
[0003]隨著社會的發展，電容器特別是超級電容廣泛應用在各種領域，尤其在城市電動機車領域已成為被關注的重點；使用蓄電池儲能的機車由于其動力不足、充電時間長、污染較嚴重等問題，亟待解決，而相對于使用蓄電池儲能的機車，使用超級電容的機車在啟動、爬坡等方面有明顯的優勢，而且有充電時間短、安全無污染、充電無需人工參與等優點，得以在電動機車領域推廣使用；但是，目前專門用于電容器的充電系統少之又少，應用給蓄電池充電的充電系統存在充電時間很長的嚴重問題，會縮短電容器的壽命、影響電容器大電流快速充電的特性發揮。
[0004]為縮短電容器的充電時間、充分發揮電容器的特性，有必要研究一種基于SEPIC電路的電容器智能充電系統，根據電容器的充放電特性，專用于電容器的充電，既能達到快速充電，又能提高電容器壽命和保護電容器的目的。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為了提供能快速充電和提高電容器使用壽命的基于SEPIC電路的電容器智能充電系統。
[0006]本實用新型通過以下技術方案實現:基于SEPIC電路的電容器智能充電系統，包括主電路、控制電路、電流傳感器、電壓傳感器、電容器、溫度傳感器，所述主電路包括供電模塊、SEPIC主電路模塊、高頻變壓器模塊；所述控制電路包括主控電路模塊、DC/DC轉換模塊、A/D轉換模塊、IGBT驅動模塊和上位機監控模塊，所述供電模塊連接SEPIC主電路模塊和DC/DC轉換模塊，所述SEPIC主電路模塊連接高頻變壓器模塊，所述高頻變壓器模塊連接電流傳感器，所述電流傳感器連接電壓傳感器，所述電壓傳感器連接電容器，所述電容器連接溫度傳感器，所述溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器還連接A/D轉換模塊，所述A/D轉換模塊連接主控電路模塊，所述DC/DC轉換模塊也連接主控電路模塊，所述主控電路模塊還連接IGBT驅動模塊，所述IGBT驅動模塊連接SEPIC主電路模塊，所述上位機監控模塊連接主控電路模塊；所述供電模塊可以為蓄電池或直流電源，由于SEPIC電路的升降壓特性可在不同電壓等級系統中應用；所述上位機監控模塊還設有數據存儲和監控的功能；所述主控電路模塊包括隔離輸入模塊、繼電器輸出模塊、PWM輸出模塊、故障保護模塊、主控芯片、人機交互模塊和RS232通信模塊，所述主控芯片分別連接隔離輸入模塊、繼電器輸出模塊、PWM輸出模塊、故障保護模塊、人機交互模塊和RS232通信模塊。
[0007]本實用新型通過SEP IC主電路模塊將供電模塊的電壓升高或降低，再將經過SEPIC主電路模塊得到的電壓通過高頻變壓器模塊進一步對供電模塊升降壓得到大電流、高電壓提供給電容器，然后電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器分別對電容器上的電流、電壓、溫度進行采樣，采樣得到的信號傳輸到A/D轉換模塊中，再經A/D轉換模塊傳輸到主控電路模塊，信號經過主控電路模塊處理后通過PWM輸出模塊調節PWM的占空比在IGBT驅動模塊上可控制SEPIC主電路模塊的輸出，使得輸出可以調節；主控電路模塊還通過RS232通信模塊將數據傳輸到上位機監控模塊，并將這些數據實時顯示和存儲。
[0008]本實用新型的有益之處在于:1)通過SEPIC主電路模塊的高效轉換效率和輸出可調使得電容器充電時間縮短，充電速度快；2)供電模塊可以為蓄電池或直流電源，保證供電模塊的多樣化，而且加入了電流傳感器和電壓傳感器，電容器恒流充電保證充電速度，再恒壓充電能保護電容器的使用壽命；3)主控電路模塊通過RS232通信模塊將數據傳輸到上位機監控模塊，使得上位機監控模塊能監控整個系統運行狀況，對系統所有參數進行監測，保證了系統安全可靠。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的示意圖。
[0010]圖2為本實用新型主控電路模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖與【具體實施方式】，對本實用新型作進一步描述。
[0012]見圖1至圖2，基于SEPIC電路的電容器智能充電系統，包括主電路、控制電路、電流傳感器、電壓傳感器、電容器、溫度傳感器，所述主電路包括供電模塊、SEPIC主電路模塊、高頻變壓器模塊；所述控制電路包括主控電路模塊、DC/DC轉換模塊、A/D轉換模塊、IGBT驅動模塊和上位機監控模塊，所述供電模塊連接SEPIC主電路模塊和DC/DC轉換模塊，所述SEPIC主電路模塊連接高頻變壓器模塊，所述高頻變壓器模塊連接電流傳感器，所述電流傳感器連接電壓傳感器，所述電壓傳感器連接電容器，所述電容器連接溫度傳感器，所述溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器還連接A/D轉換模塊，所述A/D轉換模塊連接主控電路模塊，所述DC/DC轉換模塊也連接主控電路模塊，所述主控電路模塊還連接IGBT驅動模塊，所述IGBT驅動模塊連接SEPIC主電路模塊，所述上位機監控模塊連接主控電路模塊；所述供電模塊可以為蓄電池或直流電源，由于SEPIC電路的升降壓特性可在不同電壓等級系統中應用；所述上位機監控模塊還設有數據存儲和監控的功能；所述主控電路模塊包括隔離輸入模塊、主控芯片、繼電器輸出模塊、PWM輸出模塊、故障保護模塊、人機交互模塊和RS232通信模塊，所述主控芯片分別連接隔離輸入模塊、繼電器輸出模塊、PWM輸出模塊、故障保護模塊、人機交互模塊和RS232通信模塊。
[0013]本實施方式中，所述供電模塊可以是蓄電池或直流電源，能分別給SEPIC主電路模塊和主控電路模塊供電；所述SEPIC主電路模塊將供電模塊的電壓升高或降低并在高頻變壓器模塊的原邊產生高頻PWM電平，通過高頻變壓器模塊進一步對供電模塊升降壓；所述主控電