專利名稱：一種超級電容儲能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種新型儲能裝置。
背景技術(shù)：
目前，超級電容作為ー種新興電カ儲能裝置，具有超級儲電能力，同時還具有循環(huán)壽命長，功率密度大，充放電速度快，高溫性能好，容量配置靈活，環(huán)境友好和免維護等優(yōu)點，具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)有的儲能裝置的充電電源電壓一般比儲能裝置的額定電壓高，即由高壓充低壓模式。如有ー種可代替12V蓄電池的超級電容儲能模塊的設計，該模塊采用8個2400F/2. 7V的超級電容，每4個超級電容單體串聯(lián)，兩組并聯(lián)的方式構(gòu)成，其額定電 壓為10. 8V。充電時該設計由市電220V降壓到10. 8V后再給該模塊充電。大多儲能裝置額定電壓都低于市電220V，故常用高壓充低壓模式。但某些大功率、高電壓的儲能裝置其額定電壓一般要高于市電220V，此時就不適于用高壓充低壓模式來充電了。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種超級電容儲能裝置，可實現(xiàn)充電電源電壓比儲能裝置額定電壓低，即由低壓充到高壓的模式，可從市電220V給該儲能裝置充電到額定電壓3000V，放電時以恒壓12V輸出。該裝置可作為已經(jīng)廣泛應用的12V蓄電池的替代電源，該裝置接ー個220的逆變器還可以作為標準市電使用。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括充電電源、充電電路模塊、儲能裝置和放電電路模塊，充電電源為市電220V，充電電路模塊實現(xiàn)從220V到3000V的恒壓充電。儲能裝置由5個600V/4700uF的超級電容模塊串聯(lián)構(gòu)成。放電電路模塊由DC/AC變換降壓電路、PMW降壓電路和DC/DC恒壓輸出電路組成。充電電路模塊輸出端正負極分別接儲能裝置的正負極；DC/AC變換降壓電路輸入端接儲能裝置的正極，儲能裝置負極接地，DC/AC變換降壓電路可實現(xiàn)直流變交流，并且降壓10倍；PMW降壓電路輸入正負極接DC/AC變換降壓電路輸出端的正負極，PMW降壓電路使電壓再降11倍，這時電路輸出的電壓就低于28V,并且輸出的是直流；DC/DC恒壓輸出電路輸入端接PMW降壓電路輸出端的正極，接地端接PMW降壓電路輸出端負極，DC/DC恒壓輸出電路可將I. 8到28V的輸入電壓以12V恒壓輸出。本實用新型的有益效果是本實用新型可以實現(xiàn)從低壓到高壓的充電方式，可以以市電220V給額定電壓為3000V的儲能裝置進行充電，再以恒壓12V放電。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進ー步說明。

圖I是本實用新型的電路原理圖。圖2是交流220V到3000V充電電路圖。圖3是DC/AC變換降壓電路圖。[0010]圖4是PMW降壓電路圖。圖5是DC/DC恒壓輸出電路。圖中，R3-R22為電阻(其中R4為可變電阻)，C5-C23為電容，L1-L3為電感，D1-D9為ニ極管，DlO為穩(wěn)壓ニ極管，VT3-VT6為三極管，T2-T3為變壓器，Q1-Q3為場效應管；1為FAN7554芯片，2為震蕩組件ND-50B，3為驅(qū)動，4為與非門，5為-觸發(fā)器，6為與門，7為震蕩電路，8為異或門，9，10，12為放大器，11為加法器，13為與門，14為MAX669芯片。
具體實施方式
裝置實施例在圖I中，檢測電壓裝置解在輸入電源兩端，檢測電壓如果是交流220V則直接解 到充電電路，如果是直流12V則接入直流12V轉(zhuǎn)交流220V電路再接入充電電路。充電電路兩端接超級電容儲能裝置給其充電。放電時，超級電容儲能裝置兩端接直流轉(zhuǎn)交流降壓電路，直流轉(zhuǎn)交流降壓電路接PMW降壓電路，PMW降壓電路接DC-DC恒壓12V輸出電路。在圖2中，四個ニ極管01、02、03、04，兩個01、03，D2、D4串聯(lián)ー組，兩組并聯(lián)；交流220V電源一端接Dl負極，另一端接D2負極。D3、D4負極端入地，Dl、D2正極端接電阻Rl后經(jīng)濾波電容Cl入地，由電阻Rl流出信號接入變壓器初級線圈Tl的3端，同時經(jīng)C2、R3震蕩電路經(jīng)ニ極管D5后接入變壓器Tl的4端。FAN7554芯片I腳經(jīng)R4、C3震蕩電路入地，2腳經(jīng)電容C4入地3腳經(jīng)電容C8入地，4腳經(jīng)電容C5入地，5腳接地，6腳經(jīng)電阻R5和ニ極管D7并聯(lián)后接入場效應管Ql的柵極，場效應管Ql的漏極接變壓器初級線圈4端、源極經(jīng)電阻R7和電阻R6與電容C8的串聯(lián)并聯(lián)后入地。7腳經(jīng)電容C6入地，同時經(jīng)電阻R2接入變壓器初級線圈Tl的3端；還經(jīng)ニ極管D6和電阻R8串聯(lián)后接入變壓器初級線圈Tl的6端，5端接地。8腳經(jīng)電阻R9和電容C5串聯(lián)后入地。經(jīng)變壓器升壓后輸出經(jīng)ニ極管D7、D8和濾波電容C9、ClO組成的濾波整流電路得到超級電容儲能裝置的充電電壓Uin。在圖3中，ND-50B的1、2腳接變壓器T3的一部初級線圈，為交流反饋輸入端。3，4腳分別經(jīng)R12，R13入地，同時3腳接三極管VT4的基板，4腳接VT3基板，VT3射極接VT4集電極，VT3集電極接VT5基極同時經(jīng)電阻R14接VT5集電極后接到變壓器T3初級線圈；VT4射極接VT6基極同時經(jīng)電阻R15接VT6射極后接變壓器T3初級線圈的另一端，以便輪流輸出50HZ被調(diào)制的矩形波，驅(qū)動大功率三極管。5腳接地，6腳接電源。初級線圈兩端接大功率三極管的集電極。次級降壓后得到輸出交流220V。在圖4中，輸入電壓Ud正極接場效應管Q2的漏極，場效應管VT源極經(jīng)整流ニ極管D9入地，再接ー個L1、C14濾波電路后再接入ー個較小值的L2，C15濾波電路濾除高頻雜波，再接負載R16后輸出％。經(jīng)過濾波后的電感電流信號經(jīng)過放大器10得到Ua信號。輸出電壓放大K倍后接一個電阻R18后接入放大器12負極，正極接參考信號Uref，反饋電阻接R17，放大器12輸出得到電壓誤差信號Ue。Ua信號和信號Ue相加的到總和信號Uz與震蕩電路產(chǎn)生的三角鋸齒波比較，得到PMW控制脈沖寬度。PMW控制脈沖寬度信號接到觸發(fā)器5R端，同時接異或門8再接入與門6，接震蕩電路產(chǎn)生的信號接入與門6另一端。與門輸出接入觸發(fā)器5的S端。觸發(fā)器5的輸出和震蕩電路信號經(jīng)過與非門4接入驅(qū)動3，在接入場效應管Q2的柵極。在圖5中，圖5的輸出信號Utl接一個電容C16入地，再接電感L3后接入場效應管Q3的漏極，同時經(jīng)過一個穩(wěn)壓ニ極管D10，再經(jīng)三個電容C21，C22, C23并聯(lián)入地。MAX669芯片1，4，9腳分別經(jīng)電容C17，C19，C18入地；2腳經(jīng)電阻R22入地；3腳，7腳接地；5腳經(jīng)R21, C20組成的震蕩電路入地，同時經(jīng)電阻R19接入經(jīng)C22濾波后的輸出電路；6腳經(jīng)電阻R20入地；8腳接場效應管Ql的柵極，Ql的源極經(jīng)電阻R2入 地。
權(quán)利要求1.一種超級電容儲能裝置，包括充電電源、充電電路模塊、儲能裝置和放電電路模塊，其特征在于充電電源為市電220V，充電電路模塊實現(xiàn)從220V到3000V的恒壓充電，儲能裝置由5個600V/4700uF的超級電容模塊串聯(lián)構(gòu)成，放電電路模塊由DC/AC變換降壓電路、PMW降壓電路和DC/DC恒壓輸出電路組成，充電電路模塊輸出端正負極分別接儲能裝置的正負極，DC/AC變換降壓電路輸入端接儲能裝置的正極，儲能裝置負極接地，PMW降壓電路輸入正負極接DC/AC變換降壓電路輸出端的正負極，DC/DC恒壓輸出電路輸入端接PMW降壓電路輸出端的正極，接地端接PMW降壓電路輸出端負極。
專利摘要本實用新型公開了一種超級電容儲能裝置，包括充電電源、充電電路模塊、儲能裝置和放電電路模塊，充電電源為市電220V，充電電路模塊實現(xiàn)從220V到3000V的恒壓充電，儲能裝置由5個600V/4700uF的超級電容模塊串聯(lián)構(gòu)成，放電電路模塊由DC/AC變換降壓電路、PMW降壓電路和DC/DC恒壓輸出電路組成。本實用新型可以實現(xiàn)從低壓到高壓的充電方式，可以以市電220V給額定電壓為3000V的儲能裝置進行充電，再以恒壓12V放電。
文檔編號H02J7/00GK202405881SQ20112038966
公開日2012年8月29日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者張曉亮, 徐冠青, 林日明, 趙平 申請人:西北工業(yè)大學