专利名称：超级电容的过压保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及过压保护电路领域，具体而言，涉及一种超级电容过压保护电路
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背景技术：
超级电容也称之为双电层(EDLC)电容，是近年发展的一种新型储能元件，超级电 容与普通电容相比具有体积小、容量大、环境适应性强、充放电循环次数多等优点。根据超级电容的结构特性，超级电容器单体的工作电压为2. 7V，使用中不能过压， 否则会使电容特性急剧下降或者报废。为保护超级电容器能安全工作，超级电容器在使用 中需要并联有过压保护电路，当充电时超级电容器两端电压过高时过压保护电路及时的将 充电电流分流使超级电容器工作在额定电压下。以保护它的工作安全。在相关的技术方案中，超级电容器两端的电压控制精度较低，并且单体超级电容 的容量不一致性造成在充电中串联个体电容端电压不一致的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种精密的超级电容的过压保护装置，以解决现有技 术中超级电容器两端的电压控制容易不准确，以及单体超级电容的容量不一致性造成的在 充电中串联个体电容端电压不一致的问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种超级电容的过压保 护装置。根据本实用新型的超级电容的过压保护装置包括检测电路，用于检测超级电容 两端的电压；放电电路，用于分流超级电容器的充电电流；其中，检测电路具有输出端口， 用于根据超级电容两端的电压提供控制量；其中，放电电路具有输入端口，用于接收所述控 制量，并根据该控制量对所述超级电容器的充电电流进行分流。优选地，检测电路和放电电路分别与超级电容并联；检测电路的输出端口与放电 电路的输入端口连接。优选地，检测电路包括由精密集成电路构成的电压检测电路。优选地，放电电路包含晶体管放大电路，输入端口与晶体管放大电路的基极连通， 晶体管的集电极与发射极导通后作为放电电路的放电通道；或者放电电路包含场效应管放 大电路，输入端口与场效应管的栅极连通，场效应管的源极与漏极导通后作为放电电路的 放电通道。优选地，放电电路由电阻R1、电阻R2和DMOS管组成，其中，电阻Rl的第一端与 DMOS管的栅极连接；电阻R2的第一端分别与超级电容的正极以及电阻Rl的第一端连接； DMOS管的漏极与电阻R2的第二端连接，源极与超级电容的负极连接。优选地，电阻R2为多个电阻组成的电阻网络。优选地，所述场效应管包括DMOS管。[0014]通过本实用新型，通过检测电路，优选为由精密集成电路构成的电压检测电路对 超级电容两端的电压进行监测，并与电路中的基准电压进行比较，以及根据比较结果控制 放电电路的工作，达到了更准确地控制超级电容两端电压的效果，解决了单体超级电容的 容量不一致性造成在充电中串联个体电容端电压不一致的问题。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分， 本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当 限定。在附图中图1是根据根据本实用新型的第一实施例的超级电容过压保护电路装置的电路 框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图1示出的电路框图中，根据本实用新型的超级电容过压保护电路装置包括由 精密集成电路构成的电压检测电路m和由场效应管Vi及相关电阻等组成的放电电路，该 检测电路m和该放电电路分别与超级电容并联。从图中可以看到，电压检测电路m具有两个输入端和一个输出端。其两个输入端 分别接至超级放电电容的正极和负极，以检测超级电容两端的电压。该电压检测电路m将 检测到的电压进一步与电路中的基准电压相比较，并根据比较结果，通过其输出端口向外 提供控制量。由于该电压检测电路m是由精密集成电路构成的为放电电路，其对超级电容 两端电压的实时监测非常准确。从图中可以看到，由场效应管Vl及相关电阻等组成的放电电路具有输入端，该输 入端连接场效应管Vi的栅极，并且连接至电压检测电路m的输出端和电阻RI的第一端， 亦即场效应管Vi的栅极、电压检测电路m的输出端和电阻Ri的第一端等电位。在放电电 路中，电阻R2为多个电阻组成的电阻网络，Rl的第二端连接至限流电阻R2的第一端，R2的 第一端连接至超级电容的正极，亦即Rl的第二端、R2的第一端与超级电容的正极等电位。 R2的第二端连接场效应管Vl的漏极。场效应管Vl的源极直接连接超级电容的负极。在实 现中，场效应管Vl可以采用DMOS管。由上文可以理解，电压检测电路m的输出端连接至了场效应管Vi放电电路的输 入端。场效应管Vi放电电路通过该输入端，即场效应管VI的栅极接收电压检测电路m输 出的控制电压，该控制电压的大小决定了场效应管Vl的源极与漏极导通与断开。而当场效 应管Vl的源极与漏极导通时即成为放电电路的放电通道，从而实现了根据电压检测电路 m输出的控制量对所述超级电容器的充电电流进行分流。本实施例中，放电电路为场效应管Vl放大电路。然而在实现中，放电电路也可以 为晶体管放大电路，其输入端口与晶体管基极连通，晶体管的集电极与发射极导通后作为 放电电路的放电通道。从以上的描述中，可以看出，应用本实施例的技术方案，通过由精密集成电路构成 的电压检测电路m和由场效应管Vi及相关电阻等组成的放电电路，实现了对超级电容两端的电压准确地监测与控制，保护了超级电容的安全工作。克服了由于单体超级电容的容 量不一致性所造成的在充电中串联个体电容端电压不一致的问题。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种超级电容的过压保护装置，其特征在于，包括检测电路，用于检测超级电容两端的电压；放电电路，用于分流超级电容器的充电电流；并且，所述检测电路具有输出端口，用于根据超级电容两端的电压提供控制量；所述放电电路具有输入端口，用于接收所述控制量，并根据该控制量对所述超级电容器的充电电流进行分流。
2.根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于，所述检测电路和所述放电电路分别与超级电容并联；所述检测电路的输出端口与所述放电电路的输入端口连接。
3.根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于，所述检测电路包括由精密集成 电路构成的电压检测电路。
4.根据权利要求1、2或3所述的过压保护装置，其特征在于，所述放电电路包含晶体管放大电路，所述输入端口与所述晶体管放大电路的基极连 通，所述晶体管的集电极与发射极导通后作为所述放电电路的放电通道；或者所述放电电路包含场效应管放大电路，所述输入端口与所述场效应管的栅极连通，所 述场效应管的源极与漏极导通后作为所述放电电路的放电通道。
5.根据权利要求4所述的过压保护装置，其特征在于，所述放电电路由电阻R1、电阻R2 和场效应管组成，其中，所述电阻Rl的第一端与所述场效应管的栅极连接；所述电阻R2的第一端分别与所述超级电容的正极以及所述电阻Rl的第一端连接；所述场效应管的漏极与所述电阻R2的第二端连接，源极与所述超级电容的负极连接。
6.根据权利要求5所述的过压保护装置，其特征在于，所述电阻R2为多个电阻组成的 电阻网络。
7.根据权利要求5所述的过压保护装置，其特征在于，所述场效应管包括DMOS管。
专利摘要本实用新型公开了一种超级电容的过压保护装置，其包括检测电路，用于检测超级电容两端的电压，以及放电电路，用于分流超级电容器的充电电流。并且，检测电路具有输出端口，用于根据超级电容两端的电压提供控制量；放电电路具有输入端口，用于接收所述控制量，并根据该控制量对所述超级电容器的充电电流进行分流。该超级电容的过压保护装置达到了更准确地控制超级电容两端电压的效果，解决了单体超级电容的容量不一致性造成在充电中串联个体电容端电压不一致的问题。
文档编号H02H9/04GK201682271SQ20102010409
公开日2010年12月22日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者丁健, 孟庆德, 晁盛远, 李子明, 王雷, 陈照平 申请人:中国人民解放军海军驻西安舰炮军事代表室;北京集星联合电子科技有限公司