(19)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 202123313019.6 (22)申请日 2021.12.27 (73)专利权人 武汉世纪精能科技发展 有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖开发区佳 园路鼎新工业园办公楼四楼 (72)发明人 邢伟　李军华　 (74)专利代理 机构 武汉智正诚专利代理事务所 (普通合伙) 42278 专利代理师 张世亮 (51)Int.Cl. H02J 7/00(2006.01) H02J 7/02(2016.01) H02J 7/10(2006.01) (54)实用新型名称 超级电容专用充电装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种超级电容专用充电 装置， 包括输入保护及EMC 滤波电路、 预充电处理 电路、 PWM整 流电路、 buck恒流电路、 IGBT驱动、 以 及主控制器； 所述输入保护及EMC滤波电路连接 预充电处理电路和输入电压电流采样模块， 输入 电压先经输入保护及EMC滤波电路处理后， 进入 预充电电路； 输入电压采样模块和输入电流采样 模块分别为主控制器提供电压采样信号和电流 采样信号； 所述预充电电路输出与PWM整流电路 连接； 所述主控制器分别通过对应的IGBT驱动连 接PWM整流电路、 buck恒流电路。 电路集成度更 高、 结构相对简单， 体积小， 可靠性更高； 无论是 电路复杂程度， 还是pcb布线 面积和电路走线， 都 有较大简化， 既提高了生产调试便捷性， 也提高 了产品合格率和可靠性。 权利要求书1页 说明书4页 附图7页 CN 216625342 U 2022.05.27 CN 216625342 U 1.一种超级电容专用充电装置， 其特征在于： 包括输入保护及EMC滤波电路、 预充电处 理电路、 PWM整流电路、 buck恒流电路、 IGBT驱动、 以及主控制器； 所述输入保护及EMC滤波电路连接预充电处理电路和输入电压电流采样模块， 输入电 压先经输入保护及EMC滤波电路处理后， 进入 预充电电路； 输入电压采样模块和输入电流采 样模块分别为主控制器提供电压采样信号和电流采样信号； 所述预充电 电路输出与PWM整流电路连接； 所述主控制器分别通过对应的IGBT驱动连接PWM整流电路、 buck恒流电路。 2.根据权利要求1所述的一种超级电容专用充电装置， 其特征在于： 所述PWM整流电路 由IGBT和电抗器构成， IGBT根据控制信号， 通过不同占空比的开通和关断， 实现boost升压， 将三相AC 输入电压变换成稳定的80 0V直流电压。 3.根据权利要求1所述的一种 超级电容专用充电装置， 其特征在于： 为实现恒定的直流 输出， 在第一级AC/DC变换的基础上， 增加 了第二级变换， 即DC/DC变换， 以输出恒定的电流 或稳定的电压 。 4.根据权利要求1所述的一种 超级电容专用充电装置， 其特征在于： 主控制器外部通讯 接口： RS485和can， 可接收外部控制命令并传输实时数据： 输入三相电压、 电流、 功率因数、 输出DC电压、 电流、 温度。 5.根据权利要求1所述的一种 超级电容专用充电装置， 其特征在于： 电流信号通过霍尔 传感器进行采样。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216625342 U 2超级电容专用充电装 置 技术领域 [0001]本实用新型 涉及电子技 术领域， 更 具体地说是一种超级电容专用充电装置 。 背景技术 [0002]超级电容专用充电装置用于对 超级电容进行充电。 [0003]现有的超级电容充电装置主 要有以下缺 点： [0004](1)集成化 程度不高， 电路结构相对复杂； [0005](2)无针对 超级电容的相关保护和容 错功能； [0006](3)不便于远程软件升级。 实用新型内容 [0007]为了克服现有技术的上述缺陷， 本实用新型提供一种新型的超级电容充电装置， 并在充电过程中对 超级电容状态进行监控， 在异常时发出报警。 [0008]为实现上述目的， 本实用新型提供如下技 术方案： [0009]一种超级电容专用充电装置， 包括输入保护及EMC滤波电路、 预充电处理电路、 P WM 整流电路、 buck恒流电路、 IGBT驱动、 以及主控制器； [0010]所述输入保护及EMC滤波电路连接预充电处理电路和输入电压电流采样模块， 输 入电压先经输入保护 及EMC滤波电路处理后， 进入预充电电路； 输入电压采样模块和输入电 流采样模块分别为主控制器提供电压采样信号和电流采样信号； [0011]所述预充电 电路输出与PWM整流电路连接； [0012]所述主控制器分别通过对应的IGBT驱动连接PWM整流电路、 buck恒流电路。 [0013]进一步的， 所述PWM整流电路由IGBT和电抗器构成， IGBT根据控制信号， 通过不同 占空比的开通和关断， 实现boost升压， 将三相AC输入电压变换成稳定的800V 直流电压(AC/ DC变换)。 [0014]进一步的， 为实现恒定的直流输出， 在第一级AC/DC变换的基础上， 增加了第二级 变换， 即DC /DC变换， 以输出恒定的电流或稳定的电压 。 [0015]进一步的， 主控制器外部通讯接口： RS 485和can， 可接收外部控制命令并传 输实时 数据： 输入三相电压、 电流、 功率因数、 输出DC电压、 电流、 温度。 [0016]进一步的， 电流信号 通过霍尔传感器进行采样。 [0017]本实用新型的技 术效果和优点： [0018]1、 电路集成度更高、 结构相对简单， 体积小， 可靠性更高； [0019]2、 本装置采用单电源供电的单片高速混合数字信号处理器， 内部集成运算放大 器、 A/D转换及基础运算单元， 没有传统外置运行所需的+5V(12V)、 ‑5V(‑12V)电源芯片、 大 量的运算放大器和模拟 /数字转换器， 无论是电路复杂程度， 还是pcb布线面积和电路走线， 都有较大简化， 既提高了生产调试便捷性， 也 提高了产品合格率和可靠性； [0020]3、 增加针对超级电容的保护和容错功能； 根据充电电量判断超级电容衰减； 实时说　明　书 1/4 页 3 CN 216625342 U 3