CN107332297A - 一种基于超级电容的x射线机用储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于超级电容的X射线机用储能装置，属于电子技术领域，包括数个超级电容单元，所有超级电容单元均串联连接；解决了现有技术中充电时间长的技术问题，实现了即充即用的功能；本发明由于采用了超级电容来代替传统的电池，不存在馈电影响寿命的问题，使储能设备的寿命大大的增加，本发明输出功率可实现10KVA‑100KVA；且储能装置的充电时间短，一次充满电的时间只需20分钟。

Description

一种基于超级电容的X射线机用储能装置
技术领域
本发明属于电子技术领域，特别涉及一种基于超级电容的X射线机用储能装置。
背景技术
目前X射线机打射线时需要网电供电或内部电源供电。
网电供电主要分为单项交流电(如220VAC)和三相交流电(如380VAC)。单相交流电的网电容量一般不超过10KVA，所以仅用单相网电供电，X射线机很难输出10KVA以上的功率，业内一般仅输出5KVA的功率。若要输出10KVA以上的功率，需采用三相网电。
内部电源供电主要采用锂电池和铅酸电池。锂电池和铅酸电池的主要缺点有三个：一是充电时间长，一般都要数个小时；二是二者的内阻较大，很难输出几十KVA的功率，目前一般输出的最高功率为30KVA左右；三是如果长期馈电会严重影响电池的寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于超级电容的X射线机用储能装置，解决了现有技术中充电时间长的技术问题，实现了即充即用的功能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于超级电容的X射线机用储能装置，包括数个超级电容单元，所有超级电容单元均串联连接；
所述超级电容单元均设有一个超级电容，所有超级电容均串联连接在一起，每一个所述超级电容均搭配一个均压电路，均压电路用于防止超级电容的电压过高。
所述超级电容为电容C1，所述均压电路包括稳压器IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、发光二极管LED和三极管Q1，稳压器IC1的2脚连接电容C1的正极，稳压器IC1的3脚连接电容C1的负极，稳压器IC1的1脚通过电阻R1连接电容C1的正极，稳压器IC1的1脚还通过电阻R2连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过并联连接的电阻R3和电阻R4连接电容C1的正极，三极管Q1的发射极连接稳压器IC1的3脚，三极管Q1的集电极连接发光二极管LED的负极，发光二极管LED的正极通过电阻R5连接电容C1的正极。
所述电容C1的型号为2.7V/400F/cooper；所述稳压器IC1的型号为XC61CN2502PR；所述三极管Q1的型号为2SC4672DKP。
通过调整所述超级电容单元的数量，所述一种基于超级电容的X射线机用储能装置的输出电压能够在300VDC-700VDC的范围内调整。
本发明所述的一种基于超级电容的X射线机用储能装置，解决了现有技术中充电时间长的技术问题，实现了即充即用的功能；本发明由于采用了超级电容来代替传统的电池，不存在馈电影响寿命的问题，使储能设备的寿命大大的增加，本发明输出功率可实现10KVA-100KVA；且储能装置的充电时间短，一次充满电的时间只需20分钟。
附图说明
图1是本发明的原理图方框图；
图2是本发明的超级电容单元的原理图。
具体实施方式
如图1和图2所示的一种基于超级电容的X射线机用储能装置，包括数个超级电容单元，所有超级电容单元均串联连接；
所述超级电容单元均设有一个超级电容，所有超级电容均串联连接在一起，每一个所述超级电容均搭配一个均压电路，均压电路用于防止超级电容的电压过高。
所述超级电容为电容C1，所述均压电路包括稳压器IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、发光二极管LED和三极管Q1，稳压器IC1的2脚连接电容C1的正极，稳压器IC1的3脚连接电容C1的负极，稳压器IC1的1脚通过电阻R1连接电容C1的正极，稳压器IC1的1脚还通过电阻R2连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过并联连接的电阻R3和电阻R4连接电容C1的正极，三极管Q1的发射极连接稳压器IC1的3脚，三极管Q1的集电极连接发光二极管LED的负极，发光二极管LED的正极通过电阻R5连接电容C1的正极。
所述电容C1的型号为2.7V/400F/cooper；所述稳压器IC1的型号为XC61CN2502PR；所述三极管Q1的型号为2SC4672DKP。
通过调整所述超级电容单元的数量，所述一种基于超级电容的X射线机用储能装置的输出电压能够在300VDC-700VDC的范围内调整。
使用时，根据X射线机输出功率的实际需求，依据单颗超级电容的容值和电压等参数，以及实验的测试数据，来确定超级电容的数量；将一定数量的超级电容及其均压电路焊接在PCB上，实现对X射线机的供电。
将所有超级电容单元进行串联连接后，由于每一个超级电容存储的电能不同，所以需要在每一个超级电容上均配备一个均压电路进行均压。
本发明在均压电路中设置发光二极管LED进行指示均压电路的工作状态和电容C1的储能情况，可直观的显示每一个超级电容单元的工作状态，方便维护和更换。
本发明采用将单个超级电容单元串联连接的方式组成了储能装置，可随意调整超级电容单元的数量，由于电容本身的特性，不存在馈电影响装置寿命的问题，并且电容本身需要的充电时间短，可以很好的实现即充即用的功能。

Claims (4)

1.一种基于超级电容的X射线机用储能装置，其特征在于：包括数个超级电容单元，所有超级电容单元均串联连接；
所述超级电容单元均设有一个超级电容，所有超级电容均串联连接在一起，每一个所述超级电容均搭配一个均压电路，均压电路用于防止超级电容的电压过高。
2.如权利要求1所述的一种基于超级电容的X射线机用储能装置，其特征在于：所述超级电容为电容C1，所述均压电路包括稳压器IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、发光二极管LED和三极管Q1，稳压器IC1的2脚连接电容C1的正极，稳压器IC1的3脚连接电容C1的负极，稳压器IC1的1脚通过电阻R1连接电容C1的正极，稳压器IC1的1脚还通过电阻R2连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过并联连接的电阻R3和电阻R4连接电容C1的正极，三极管Q1的发射极连接稳压器IC1的3脚，三极管Q1的集电极连接发光二极管LED的负极，发光二极管LED的正极通过电阻R5连接电容C1的正极。
3.如权利要求2所述的一种基于超级电容的X射线机用储能装置，其特征在于：所述电容C1的型号为2.7V/400F/cooper；所述稳压器IC1的型号为XC61CN2502PR；所述三极管Q1的型号为2SC4672DKP。
4.如权利要求1所述的一种基于超级电容的X射线机用储能装置，其特征在于：通过调整所述超级电容单元的数量，所述一种基于超级电容的X射线机用储能装置的输出电压能够在300VDC-700VDC的范围内调整。
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