CN203984042U - 一种超级电容充电控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超级电容充电控制器。它包括控制电路、驱动电路、功率开关管、电流隔离采样电路和电压隔离采样电路，驱动电路的一端连接于功率开关管的栅极、另一端与控制电路连接，功率开关管的源极通过第一电感与电流隔离采样电路连接、通过第二二极管连接超级电容的负极，功率开关管的漏极通过第一二极管连接外部电源的正极、通过第一电容连接超级电容的负极；电流隔离采样电路和电压隔离采样电路还分别与控制电路连接，电压隔离采样电路还并联有第二电容。本实用新型可通过上述电路结构的设置具备实现恒流限压的功能，以便于对超级电容进行快速充电；其电路结构简单，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车电源控制技术领域，尤其是一种超级电容充电控制器。
背景技术
近年来，人类面临的是能源危机和环境污染的双重严峻挑战。在此背景下，电动自行车因其环保、便捷以及轻巧等优异特性成为研究热点。电动自行车研究的首要难题是开发出一种高效、清洁环保的动力电源。
超级电容作为近几十年来发展起来的新型高效蓄能装置，因其具有高功率、长循环寿命、能够快速充放电及绿色环保等优异特性，因而得到越来越广泛应用。然而，由于超级电容在充电过程中充电电流很大，很容易造成整个辅助控制系统的元件损坏，这也限制了超级电容在电动自行车上的应用。
因此，有必要提供一种适用于超级电容的充电控制器，以使超级电容能够被更加广泛的应用在电动自行车上。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单、具有实现恒流限压方式对超级电容进行充电控制的硬件基础的超级电容充电控制器。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种超级电容充电控制器，连接于外部电源与超级电容之间，它包括控制电路、驱动电路、功率开关管、与超级电容串联的电流隔离采样电路和与 超级电容并联设置的电压隔离采样电路，所述驱动电路的一端连接于功率开关管的栅极、另一端与控制电路连接，所述功率开关管的源极通过第一电感与电流隔离采样电路连接、通过第二二极管连接超级电容的负极，所述功率开关管的漏极通过第一二极管连接外部电源的正极、通过第一电容连接超级电容的负极；
所述电流隔离采样电路和电压隔离采样电路还分别与控制电路连接，所述电压隔离采样电路还并联有第二电容。
优选地，所述驱动电路包括一IR2117型驱动芯片，所述驱动芯片的HO脚通过第一电阻连接功率开关管的栅极。
优选地，所述控制电路包括TL494固定频率脉宽调制电路。
优选地，所述电压隔离采样电路包括CHV-25P闭环霍尔电压传感器，所述电流隔离采样电路包括LA-50P型闭环霍尔传感器。
优选地，它还包括用于为电流隔离采样电路和电压隔离采样电路提供±15V电压的辅助电源电路，所述辅助电源电路包括二极管整流桥，所述二极管整流桥连接有用于产生+15V电压的第一集成稳压管和用于产生-15V电压的第二集成稳压管。
由于采用了上述方案，本实用新型可通过上述电路结构的设置具备实现恒流限压的功能，以便于对超级电容进行快速充电；其电路结构简单，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的原理框图；
图2是本实用新型实施例的驱动电路的电路结构图；
图3是本实用新型实施例的电压隔离采样电路的电路结构图；
图4是本实用新型实施例的电流隔离采样电路的电路结构图；
图5是本实用新型实施例的辅助电源电路的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图5所示，本实施例的超级电容充电控制器，连接于外部电源与超级电容之间，它包括控制电路1、驱动电路2、功率开关管Q、与超级电容串联的电流隔离采样电路3和与超级电容并联设置的电压隔离采样电路4，驱动电路2的一端连接于功率开关管Q的栅极、另一端与控制电路1连接，功率开关管Q的源极通过第一电感L与电流隔离采样电路3连接、通过第二二极管D连接超级电容的负极，功率开关管Q的漏极通过第一二极管Ds连接外部电源的正极、通过第一电容Cin连接超级电容的负极；同时，电流隔离采样电路3和电压隔离采样电路4还分别与控制电路1连接，电压隔离采样电路4还并联有第二电容Co。如此，可利用驱动电路2作为控制电路1与外部电源的接口，将控制信号转化为功率开关管Q可接受的驱动信号，进而使功率开关管Q作为本控制器的开关器件；同时利用电流隔离采样电路3和电压隔离采样电路4起到限流、限压的作用，从而使控制器具备能够采用恒流限压方式进行充电的功能的硬件基础。
本实施例的驱动电路2包括一IR2117型驱动芯片，驱动芯片的HO脚通过第一电阻R1连接功率开关管Q的栅极，以使驱动电路2具有电磁隔离和光耦隔离的优点，减小功率开关管Q的通断延迟及提高其工作频率。
本实施例的控制电路1可采用TL494固定频率脉宽调制电路作为控制电路的核心电路，以便于对功率开关管Q的充分控制。而本实施例的电压隔离采样电路4则采用CHV-25P闭环霍尔电压传感器作为核心部件，电流隔离采样电路3采用LA-50P型闭环霍尔传感器作为核心部件。
另外，由于驱动电路2和霍尔传感器均需要+15V的电源，因此，本实施例的控制器可设置一用于为电流隔离采样电路3和电压隔离采样电路4提供±15V电压的辅助电源电路5，其包括二极管整流桥，二极管整流桥连接有用于产生+15V电压的第一集成稳压管L7815和用于产生-15V电压的第二集成稳压管L7915。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种超级电容充电控制器，连接于外部电源与超级电容之间，其特征在于：它包括控制电路、驱动电路、功率开关管、与超级电容串联的电流隔离采样电路和与超级电容并联设置的电压隔离采样电路，所述驱动电路的一端连接于功率开关管的栅极、另一端与控制电路连接，所述功率开关管的源极通过第一电感与电流隔离采样电路连接、通过第二二极管连接超级电容的负极，所述功率开关管的漏极通过第一二极管连接外部电源的正极、通过第一电容连接超级电容的负极；
所述电流隔离采样电路和电压隔离采样电路还分别与控制电路连接，所述电压隔离采样电路还并联有第二电容。
2.如权利要求1所述的一种超级电容充电控制器，其特征在于：所述驱动电路包括一IR2117型驱动芯片，所述驱动芯片的HO脚通过第一电阻连接功率开关管的栅极。
3.如权利要求2所述的一种超级电容充电控制器，其特征在于：所述控制电路包括TL494固定频率脉宽调制电路。
4.如权利要求3所述的一种超级电容充电控制器，其特征在于：所述电压隔离采样电路包括CHV-25P闭环霍尔电压传感器，所述电流隔离采样电路包括LA-50P型闭环霍尔传感器。
5.如权利要求4所述的一种超级电容充电控制器，其特征在于：它还包括用于为电流隔离采样电路和电压隔离采样电路提供±15V电压的辅助电源电路，所述辅助电源电路包括二极管整流桥，所述二极管整流桥连接有用于产生+15V电压的第一集成稳压管和用于产生-15V电压的第二集成稳压管。
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| CN201420357435.7U CN203984042U (zh) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 一种超级电容充电控制器 |
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| CN203984042U true CN203984042U (zh) | 2014-12-03 |
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| CN (1) | CN203984042U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104795859A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-07-22 | 国网上海市电力公司 | 一种超级电容恒功率充电管理电路 |
| CN107696869A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-02-16 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 控制电路、高压盒与电池管理装置 |
| CN111682762A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-18 | 阳光电源股份有限公司 | 一种采样电路、采样控制方法及电源设备 |
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2014
- 2014-06-30 CN CN201420357435.7U patent/CN203984042U/zh not_active Expired - Fee Related
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