【CN209767213U】超级电容储能系统及基于超级电容储能系统电源管理系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920484704.9

(22)申请日 2019.04.11

(73)专利权人 国网浙江余姚市供电有限公司

地址 315400 浙江省宁波市余姚市体育场

路145号

专利权人 国网浙江省电力有限公司宁波供

电公司

(72)发明人 严文杰　施立　黄永钦　刘文建　

朱振洪　

(74)专利代理机构 杭州华鼎知识产权代理事务

所(普通合伙) 33217

代理人 项军

(51)Int.Cl.

H02J 7/34(2006.01)

H02J 7/00(2006.01)

(54)实用新型名称

超级电容储能系统及基于超级电容储能系

统电源管理系统

(57)摘要

本实用新型涉及电源领域，尤其涉及超级电

容储能系统及基于超级电容储能系统电源管理

系统，包括若干个串联连接的超级电容器单元，

该系统还包括：连接在电源输出端的恒流限压充

电电路；若干个分别与各超级电容器单元连接的

输入电压均衡电路，所述输入电压均衡电路的输

入端连接恒流限压充电电路的输出端；以及一端

与各超级电容器单元输出端连接，另一端与负载

连接的的动态柔性输出电路。本实用新型在原有

串联超级电容器单元的基础增加恒流限压充电

电路、输入电压均衡电路、动态柔性输出电路以

及过压保护电路，以实现对各超级电容器单元进

行恒流恒压充电、各超级电容器单元两端的电压

达到均衡、

动态柔性均压输出以及过压保护。权利要求书2页 说明书7页 附图4页CN 209767213 U 2019.12.10

C N 209767213

U

权　利　要　求　书1/2页CN 209767213 U

1.超级电容储能系统，包括若干个串联连接的超级电容器单元，其特征在于，该系统还包括：

连接在电源输出端的恒流限压充电电路；

若干个分别与各超级电容器单元连接的输入电压均衡电路，所述输入电压均衡电路的输入端连接恒流限压充电电路的输出端；

以及一端与各超级电容器单元输出端连接，另一端与负载连接的动态柔性输出电路。

2.根据权利要求1所述的超级电容储能系统，其特征在于，所述恒流限压充电电路包括：双管正激变换器、驱动电路、电流检测电路、电压检测电路以及控制电路，所述双管正激变换器输入端连接电源输出端，输出端连接各超级电容器单元；

所述驱动电路与双管正激变换器连接，用于驱动双管正激变换器；

所述电流检测电路与双管正激变换器连接，用于双管正激变换器输出电流检测；

所述电压检测电路与双管正激变换器连接，用于双管正激变换器输出电压检测；

所述控制电路与电流检测电路、电压检测电路以及驱动电路连接，用于根据检测电流和检测电压并通过驱动电路对双管正激变换器的输出电流和输出电压进行控制。

3.根据权利要求2所述的超级电容储能系统，其特征在于，所述恒流限压充电电路还包括：输入端连接电源输出端，输出端连接双管正激变换器的整流电路。

4.根据权利要求1所述的超级电容储能系统，其特征在于，所述输入电压均衡电路包括：电压传感器L1、比较器A1、开关管Q1、放电电阻R1以及基准电压源S，

所述电压传感器L1连接在超级电容器单元两端，用于超级电容器单元两端的电压检测；

所述比较器A1的同相输入端连接电压传感器L1输出端，反相输入端通过基准电压源S 连接公共端；

所述开关管Q1栅极连接比较器A1输出端，漏极连接超级电容器单元的一端，源极连接放电电阻R1的一端；

所述放电电阻R1的另一端连接超级电容器单元的另一端。

5.根据权利要求1所述的超级电容储能系统，其特征在于，所述动态柔性输出电路包括：电阻R2、R3、R4、R5、R6、比较器A2、晶体管Q2以及稳压二极管D1，

所述电阻R2的一端连接电阻R3的一端以及比较器A2的同相输入端，所述电阻R3的另一端连接稳压二极管D1的正极，所述稳压二极管D1的负极连接比较器A2的反相输入端以及电阻R4的一端，所述比较器A2的输出端连接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接晶体管Q2的基极，所述晶体管Q2的发射极连接稳压二极管D1的正极以及电阻R3的一端，所述晶体管Q2的集电极连接电阻R6的一端以及负载，所述电阻R6的另一端连接电阻R2、电阻R4的另一端以及超级电容器单元的输出端。

6.根据权利要求1～5任一项所述的超级电容储能系统，其特征在于，该系统还包括：

与恒流限压充电电路连接的过压保护电路。

7.根据权利要求6所述的超级电容储能系统，其特征在于，所述过压保护电路包括：控制芯片U1、光耦U2、电阻R7、R8、R9、R10、电容Ca、Cb、可控稳压源D2以及稳压二极管D3，所述稳压二极管D3的负极连接电压输出端，稳压二极管D3的正极连接电阻R7的一端以及电阻R9的一端，所述电阻R7的另一端连接光耦U2的第一端，所述电阻R9的另一端连接光

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