專利名稱：超級(jí)電容的過壓保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及過壓保護(hù)電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種超級(jí)電容過壓保護(hù)電路
直O(jiān)
背景技術(shù)：
超級(jí)電容也稱之為雙電層(EDLC)電容，是近年發(fā)展的一種新型儲(chǔ)能元件，超級(jí)電 容與普通電容相比具有體積小、容量大、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、充放電循環(huán)次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)特性，超級(jí)電容器單體的工作電壓為2. 7V，使用中不能過壓， 否則會(huì)使電容特性急劇下降或者報(bào)廢。為保護(hù)超級(jí)電容器能安全工作，超級(jí)電容器在使用 中需要并聯(lián)有過壓保護(hù)電路，當(dāng)充電時(shí)超級(jí)電容器兩端電壓過高時(shí)過壓保護(hù)電路及時(shí)的將 充電電流分流使超級(jí)電容器工作在額定電壓下。以保護(hù)它的工作安全。在相關(guān)的技術(shù)方案中，超級(jí)電容器兩端的電壓控制精度較低，并且單體超級(jí)電容 的容量不一致性造成在充電中串聯(lián)個(gè)體電容端電壓不一致的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種精密的超級(jí)電容的過壓保護(hù)裝置，以解決現(xiàn)有技 術(shù)中超級(jí)電容器兩端的電壓控制容易不準(zhǔn)確，以及單體超級(jí)電容的容量不一致性造成的在 充電中串聯(lián)個(gè)體電容端電壓不一致的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種超級(jí)電容的過壓保 護(hù)裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的超級(jí)電容的過壓保護(hù)裝置包括檢測(cè)電路，用于檢測(cè)超級(jí)電容 兩端的電壓；放電電路，用于分流超級(jí)電容器的充電電流；其中，檢測(cè)電路具有輸出端口， 用于根據(jù)超級(jí)電容兩端的電壓提供控制量；其中，放電電路具有輸入端口，用于接收所述控 制量，并根據(jù)該控制量對(duì)所述超級(jí)電容器的充電電流進(jìn)行分流。優(yōu)選地，檢測(cè)電路和放電電路分別與超級(jí)電容并聯(lián)；檢測(cè)電路的輸出端口與放電 電路的輸入端口連接。優(yōu)選地，檢測(cè)電路包括由精密集成電路構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路。優(yōu)選地，放電電路包含晶體管放大電路，輸入端口與晶體管放大電路的基極連通， 晶體管的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通后作為放電電路的放電通道；或者放電電路包含場(chǎng)效應(yīng)管放 大電路，輸入端口與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連通，場(chǎng)效應(yīng)管的源極與漏極導(dǎo)通后作為放電電路的 放電通道。優(yōu)選地，放電電路由電阻R1、電阻R2和DMOS管組成，其中，電阻Rl的第一端與 DMOS管的柵極連接；電阻R2的第一端分別與超級(jí)電容的正極以及電阻Rl的第一端連接； DMOS管的漏極與電阻R2的第二端連接，源極與超級(jí)電容的負(fù)極連接。優(yōu)選地，電阻R2為多個(gè)電阻組成的電阻網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)選地，所述場(chǎng)效應(yīng)管包括DMOS管。[0014]通過本實(shí)用新型，通過檢測(cè)電路，優(yōu)選為由精密集成電路構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路對(duì) 超級(jí)電容兩端的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與電路中的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，以及根據(jù)比較結(jié)果控制 放電電路的工作，達(dá)到了更準(zhǔn)確地控制超級(jí)電容兩端電壓的效果，解決了單體超級(jí)電容的 容量不一致性造成在充電中串聯(lián)個(gè)體電容端電壓不一致的問題。

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分， 本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng) 限定。在附圖中圖1是根據(jù)根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的超級(jí)電容過壓保護(hù)電路裝置的電路 框圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。圖1示出的電路框圖中，根據(jù)本實(shí)用新型的超級(jí)電容過壓保護(hù)電路裝置包括由 精密集成電路構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路m和由場(chǎng)效應(yīng)管Vi及相關(guān)電阻等組成的放電電路，該 檢測(cè)電路m和該放電電路分別與超級(jí)電容并聯(lián)。從圖中可以看到，電壓檢測(cè)電路m具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。其兩個(gè)輸入端 分別接至超級(jí)放電電容的正極和負(fù)極，以檢測(cè)超級(jí)電容兩端的電壓。該電壓檢測(cè)電路m將 檢測(cè)到的電壓進(jìn)一步與電路中的基準(zhǔn)電壓相比較，并根據(jù)比較結(jié)果，通過其輸出端口向外 提供控制量。由于該電壓檢測(cè)電路m是由精密集成電路構(gòu)成的為放電電路，其對(duì)超級(jí)電容 兩端電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)非常準(zhǔn)確。從圖中可以看到，由場(chǎng)效應(yīng)管Vl及相關(guān)電阻等組成的放電電路具有輸入端，該輸 入端連接場(chǎng)效應(yīng)管Vi的柵極，并且連接至電壓檢測(cè)電路m的輸出端和電阻RI的第一端， 亦即場(chǎng)效應(yīng)管Vi的柵極、電壓檢測(cè)電路m的輸出端和電阻Ri的第一端等電位。在放電電 路中，電阻R2為多個(gè)電阻組成的電阻網(wǎng)絡(luò)，Rl的第二端連接至限流電阻R2的第一端，R2的 第一端連接至超級(jí)電容的正極，亦即Rl的第二端、R2的第一端與超級(jí)電容的正極等電位。 R2的第二端連接場(chǎng)效應(yīng)管Vl的漏極。場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極直接連接超級(jí)電容的負(fù)極。在實(shí) 現(xiàn)中，場(chǎng)效應(yīng)管Vl可以采用DMOS管。由上文可以理解，電壓檢測(cè)電路m的輸出端連接至了場(chǎng)效應(yīng)管Vi放電電路的輸 入端。場(chǎng)效應(yīng)管Vi放電電路通過該輸入端，即場(chǎng)效應(yīng)管VI的柵極接收電壓檢測(cè)電路m輸 出的控制電壓，該控制電壓的大小決定了場(chǎng)效應(yīng)管Vl的源極與漏極導(dǎo)通與斷開。而當(dāng)場(chǎng)效 應(yīng)管Vl的源極與漏極導(dǎo)通時(shí)即成為放電電路的放電通道，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)電壓檢測(cè)電路 m輸出的控制量對(duì)所述超級(jí)電容器的充電電流進(jìn)行分流。本實(shí)施例中，放電電路為場(chǎng)效應(yīng)管Vl放大電路。然而在實(shí)現(xiàn)中，放電電路也可以 為晶體管放大電路，其輸入端口與晶體管基極連通，晶體管的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通后作為 放電電路的放電通道。從以上的描述中，可以看出，應(yīng)用本實(shí)施例的技術(shù)方案，通過由精密集成電路構(gòu)成 的電壓檢測(cè)電路m和由場(chǎng)效應(yīng)管Vi及相關(guān)電阻等組成的放電電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)超級(jí)電容兩端的電壓準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)與控制，保護(hù)了超級(jí)電容的安全工作?？朔擞捎趩误w超級(jí)電容的容 量不一致性所造成的在充電中串聯(lián)個(gè)體電容端電壓不一致的問題。 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種超級(jí)電容的過壓保護(hù)裝置，其特征在于，包括檢測(cè)電路，用于檢測(cè)超級(jí)電容兩端的電壓；放電電路，用于分流超級(jí)電容器的充電電流；并且，所述檢測(cè)電路具有輸出端口，用于根據(jù)超級(jí)電容兩端的電壓提供控制量；所述放電電路具有輸入端口，用于接收所述控制量，并根據(jù)該控制量對(duì)所述超級(jí)電容器的充電電流進(jìn)行分流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)電路和所述放電電路分別與超級(jí)電容并聯(lián)；所述檢測(cè)電路的輸出端口與所述放電電路的輸入端口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)電路包括由精密集成 電路構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的過壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述放電電路包含晶體管放大電路，所述輸入端口與所述晶體管放大電路的基極連 通，所述晶體管的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通后作為所述放電電路的放電通道；或者所述放電電路包含場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，所述輸入端口與所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連通，所 述場(chǎng)效應(yīng)管的源極與漏極導(dǎo)通后作為所述放電電路的放電通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述放電電路由電阻R1、電阻R2 和場(chǎng)效應(yīng)管組成，其中，所述電阻Rl的第一端與所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接；所述電阻R2的第一端分別與所述超級(jí)電容的正極以及所述電阻Rl的第一端連接；所述場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述電阻R2的第二端連接，源極與所述超級(jí)電容的負(fù)極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述電阻R2為多個(gè)電阻組成的 電阻網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過壓保護(hù)裝置，其特征在于，所述場(chǎng)效應(yīng)管包括DMOS管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超級(jí)電容的過壓保護(hù)裝置，其包括檢測(cè)電路，用于檢測(cè)超級(jí)電容兩端的電壓，以及放電電路，用于分流超級(jí)電容器的充電電流。并且，檢測(cè)電路具有輸出端口，用于根據(jù)超級(jí)電容兩端的電壓提供控制量；放電電路具有輸入端口，用于接收所述控制量，并根據(jù)該控制量對(duì)所述超級(jí)電容器的充電電流進(jìn)行分流。該超級(jí)電容的過壓保護(hù)裝置達(dá)到了更準(zhǔn)確地控制超級(jí)電容兩端電壓的效果，解決了單體超級(jí)電容的容量不一致性造成在充電中串聯(lián)個(gè)體電容端電壓不一致的問題。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201682271SQ20102010409
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者丁健, 孟慶德, 晁盛遠(yuǎn), 李子明, 王雷, 陳照平 申請(qǐng)人:中國人民解放軍海軍駐西安艦炮軍事代表室;北京集星聯(lián)合電子科技有限公司