無電壓輸入，光耦不啟動(dòng)，OVP+, OVP-之間的斷開的，表示此時(shí)單體電壓異常；
[0025]當(dāng)單體電壓正常的情況下，即電壓高于光耦U2的開啟電壓但低于所述過壓閾值時(shí):電壓米樣電路100的信號輸出端與主動(dòng)均衡電路200的驅(qū)動(dòng)信號輸入端同時(shí)連接至參考地端，無法驅(qū)動(dòng)主動(dòng)均衡電路200開啟，其放電回路斷開，放電回路的斷開使得告警電路300的輸入電壓為單體的當(dāng)前電壓，即光耦U2原邊的電壓為單體的當(dāng)前電壓而開啟，使得光耦副邊的OVP+、OVP-之間導(dǎo)通，表示此時(shí)單體電壓正常。
[0026]在一種具體的實(shí)施例中，電壓采樣電路100包括兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻Rl、R2以及電壓檢測芯片U1，如圖1所示，分壓電阻Rl、R2串聯(lián)于單體的正、負(fù)極V+和V-之間，電壓檢測芯片Ul具有第一引腳1、第二引腳2、第三引腳3，第一引腳I形成電壓采樣電路100的所述信號輸出端，第二引腳2連接單體的負(fù)極V-(即參考地端V-)，第三引腳3連接于兩所述分壓電阻Rl和R2之間；并且電壓檢測芯片Ul未開啟時(shí)其第一引腳I是連接到第二引腳2的，只有當(dāng)電壓檢測芯片Ul開啟時(shí)，第一引腳I才與第二引腳2斷開，同時(shí)被鉗位至高電平；兩所述分壓電阻Rl、R2的阻值配置應(yīng)當(dāng)使得當(dāng)單體電壓達(dá)到所述過壓閾值時(shí)，第三引腳3的電壓達(dá)到電壓檢測芯片Ul的開啟電壓以使電壓檢測芯片Ul開啟。再參考圖1，主動(dòng)均衡電路20包括上拉電阻R3、放電電阻R4和開關(guān)管Q1，開關(guān)管Ql例如可以是三極管、MOS管，以開關(guān)管Ql為增強(qiáng)型NMOS為例:上拉電阻R3—端連接于單體正極V+、另一端連接于電壓采樣電路100的所述信號輸出端(即電壓檢測芯片的第一引腳I);放電電阻R4—端連接于單體正極V+，另一端連接于開關(guān)管Ql的漏極；開關(guān)管Ql的源極連接至參考地端V-，開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)引腳即為主動(dòng)均衡電路200的所述驅(qū)動(dòng)信號輸入端；放電電阻R4和開關(guān)管Ql構(gòu)成所述放電回路。在更優(yōu)的實(shí)施方式中，光耦U2的正輸入端接有一限流電阻R5 (其分壓作用可以忽略)，限流電阻R5的另一端即連接于主動(dòng)均衡電路200的輸出端。
[0027]在上述具體實(shí)施例中，當(dāng)單體電壓(V+與V-之間)達(dá)到所述過壓閾值時(shí)，在分壓電阻R1、R2的作用下，電壓檢測芯片Ul的第三引腳3的電壓達(dá)到其開啟電壓，從而Ul開啟工作，使得第一引腳I與第二引腳2斷開，第一引腳I被上拉電阻R3鉗位到高電平，進(jìn)而使得與第一引腳I連接的開關(guān)管Ql的驅(qū)動(dòng)引腳也被上拉為高電平，從而開關(guān)管Ql導(dǎo)通使得其漏極和源極之間接通，從而在單體正極V+與負(fù)極V-之間經(jīng)由放電電阻R4、開關(guān)管Ql的漏極、源極形成閉合的放電回路，進(jìn)行放電，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)均衡。此時(shí)由于Ql的漏極、源極之間導(dǎo)通，使得告警電路300的正、負(fù)輸入端之間短路，光耦U2不會啟動(dòng)工作，OVP+, OVP-之間斷開以示單體電壓異常。
[0028]當(dāng)單體電壓低于光耦U2的開啟電壓時(shí)，電壓檢測芯片Ul的第三引腳3的電壓值未能達(dá)到其開啟電壓，即電壓檢測芯片Ul未能啟動(dòng)工作，其第一引腳I仍接于參考地端V-，開關(guān)管Ql不導(dǎo)通，告警電路300的輸入電壓相當(dāng)于此時(shí)單體的電壓(R4為歐姆級，分壓作用可以忽略)，由于電壓太低，光耦U2未能啟動(dòng)，OVP+, OVP-之間斷開以示單體電壓異常。
[0029]當(dāng)單體開路時(shí)，電壓采樣電路100沒有電壓輸入，電壓檢測芯片Ul不啟動(dòng)，開關(guān)管Ql不導(dǎo)通，告警電路300的輸入電壓相當(dāng)于此時(shí)的單體電壓，但是單體處于開路，光耦U2不啟動(dòng)，OVP+, OVP-之間斷開以示單體電壓異常。
[0030]當(dāng)單體電壓正常的情況下，電壓檢測芯片Ul的第三引腳3的電壓值未能達(dá)到其開啟電壓，Ul不啟動(dòng)，Ql不導(dǎo)通，告警電路300的輸入電壓相當(dāng)于此時(shí)的單體電壓(高于光耦U2的開啟電壓)，并且，限流電阻R5的分壓作用可忽略，光耦U2開啟，0VP+、0VP-之間導(dǎo)通以示單體電壓正常。
[0031]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超級電容單體主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于:包括: 電壓采樣電路，具有正、負(fù)輸入端以及信號輸出端，其中正、負(fù)輸入端分別連接于所述超級電容單體的正、負(fù)極，用于采集所述超級電容單體的電壓； 主動(dòng)均衡電路，具有正、負(fù)輸入端，輸出端以及驅(qū)動(dòng)信號輸入端，其中正、負(fù)輸入端分別連接于所述超級電容單體的正、負(fù)極，驅(qū)動(dòng)信號輸入端連接于所述電壓采樣電路的信號輸出立而; 告警電路，具有正、負(fù)輸入端，正輸入端連接至所述主動(dòng)均衡電路的輸出端，負(fù)輸入端連接至所述超級電容單體的負(fù)極；所述告警電路包括一光耦，光耦的原邊形成所述告警電路的正、負(fù)輸入端，光耦的副邊連接于用戶端以通過副邊的導(dǎo)通、截止來分別表示所述超級電容單體的電壓的正常、異常； 從而使得: 當(dāng)所述超級電容單體的電壓達(dá)到一過壓閾值時(shí):所述電壓采樣電路的信號輸出端與所述主動(dòng)均衡電路的驅(qū)動(dòng)信號輸入端同時(shí)被鉗位至高電平，所述主動(dòng)均衡電路的輸出端與所述超級電容單體的負(fù)極導(dǎo)通，使得所述主動(dòng)均衡電路的放電回路閉合以對所述超級電容單體放電；同時(shí)所述告警電路的正、負(fù)輸入端之間導(dǎo)通使得所述光耦不啟動(dòng)工作，光耦副邊不導(dǎo)通； 當(dāng)所述超級電容單體的電壓低于所述光耦的開啟電壓時(shí):所述電壓采樣電路的信號輸出端與所述主動(dòng)均衡電路的驅(qū)動(dòng)信號輸入端同時(shí)連接至所述超級電容單體的負(fù)極，使得所述主動(dòng)均衡電路的所述放電回路斷開，從而所述告警電路的輸入電壓為所述超級電容單體的當(dāng)前電壓，使得光耦無法開啟，光耦副邊不導(dǎo)通； 當(dāng)所述超級電容單體開路時(shí):所述電壓采樣電路無電壓輸入，所述電壓采樣電路的信號輸出端與所述主動(dòng)均衡電路的驅(qū)動(dòng)信號輸入端同時(shí)連接至所述超級電容單體的負(fù)極，使得所述主動(dòng)均衡電路的所述放電回路斷開，從而所述告警電路無電壓輸入，所述光耦不開啟，光親副邊不導(dǎo)通； 當(dāng)所述超級電容單體的電壓高于所述光耦的開啟電壓且低于所述過壓閾值時(shí):所述電壓采樣電路的信號輸出端與所述主動(dòng)均衡電路的驅(qū)動(dòng)信號輸入端同時(shí)連接至所述超級電容單體的負(fù)極，使得所述主動(dòng)均衡電路的所述放電回路斷開，從而所述告警電路的輸入電壓為所述超級電容單體的當(dāng)前電壓，使得光耦開啟工作，光耦副邊導(dǎo)通。2.如權(quán)利要求1所述的超級電容單體主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于:所述主動(dòng)均衡電路包括上拉電阻、放電電阻和開關(guān)管，所述上拉電阻一端連接于所述超級電容單體的正極、另一端連接于所述電壓采樣電路的所述信號輸出端；所述放電電阻一端連接于所述超級電容單體的正極、另一端連接于所述開關(guān)管的漏極；所述開關(guān)管的源極連接于所述超級電容單體的負(fù)極，所述開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)引腳形成所述主動(dòng)均衡電路的所述驅(qū)動(dòng)信號輸入端；所述放電電阻和所述開關(guān)管構(gòu)成所述放電回路。3.如權(quán)利要求1或2所述的超級電容單體主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓采樣電路包括兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻以及電壓檢測芯片； 兩所述分壓電阻連接于所述超級電容單體的正負(fù)極之間； 所述電壓檢測芯片具有第一至第三引腳，所述第一引腳形成所述電壓采樣電路的所述信號輸出端，所述第二引腳連接所述超級電容單體的負(fù)極，所述第三引腳連接于兩所述分壓電阻之間；并且:當(dāng)所述電壓檢測芯片未開啟時(shí)，所述第一引腳與所述第二引腳接通；當(dāng)所述電壓檢測芯片開啟時(shí)，所述第一引腳從所述第二引腳處斷開而被鉗位至高電平； 兩所述分壓電阻的阻值配置使得當(dāng)所述超級電容單體的電壓達(dá)到所述過壓閾值時(shí)，所述第三引腳的電壓達(dá)到所述電壓檢測芯片的開啟電壓而使所述電壓檢測芯片開啟。4.如權(quán)利要求1所述的超級電容單體主動(dòng)均衡系統(tǒng)，其特征在于:所述光耦的原邊連接有限流電阻。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超級電容單體主動(dòng)均衡系統(tǒng)，包括電壓采樣電路、主動(dòng)均衡電路和告警電路，電壓采樣電路用于實(shí)時(shí)監(jiān)控單體電壓，主動(dòng)均衡電路基于電壓采樣電路的輸出來決定是否開啟工作，單體過壓時(shí)電壓采樣電路的輸出端驅(qū)動(dòng)主動(dòng)均衡電路開啟工作，對單體進(jìn)行放電，同時(shí)告警電路通過光耦副邊的兩端口斷開來表示電壓異常；單體欠壓或開路時(shí)，主動(dòng)均衡電路不開啟工作，告警電路通過光耦副邊的斷開來表示電壓異常。本發(fā)明具有電路設(shè)計(jì)簡單、性能穩(wěn)定可靠、成本低、功能齊全的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R31/02, G01R19/165, H02J7/00
【公開號】CN104917225
【申請?zhí)枴緾N201510191755
【發(fā)明人】李衛(wèi)東, 宋克嶺, 李申, 蔣任君, 楊萬良, 蒲偉, 吳超
【申請人】深圳市今朝時(shí)代新能源技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月21日