超级电容器充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池充电装置，具体为超级电容器充电装置。解决现有的超级电容器充电装置性能较差、结构复杂、操作不方便以及不能对温度进行有效监控等问题。包括箱体和内部电路，箱体上设置有LCD触摸屏，箱体上还设有正负电极和温度传感器以及冷却风扇或循环冷却水套；内部电路包括充电电路和充电控制电路，充电电路包括依次连接的IGBT逆变器、变压器、整流电路和滤波电路，以及电压传感器和电流传感器；充电控制电路包括DSP芯片和与DSP芯片相连的IR2235控制芯片，IR2235控制芯片的输出端与逆变器的IGBT控制端相连，电压传感器、电流传感器以及温度传感器与DSP芯片的输入端相连，DSP芯片的输出端与冷却风扇或循环冷却水套相连。

【技术实现步骤摘要】
超级电容器充电装置
本专利技术涉及电池充电装置，具体为超级电容器充电装置。
技术介绍
超级电容器是上个世纪70年代发展起来的一种新型储能装置，又叫黄金电容、法拉电容。它的储能过程并不发生化学反应，只需通过极化电解质来储能，因此这种储能过程是可逆的，可进行高达10万次的循环充电。超级电容器的功率密度是化学电池的100倍，具有超长寿命，安全可靠，绿色环保，免维护等优点，可以对它进行快速充电,只需几秒到数分钟就可以充满。现在广泛用于各种电子设备、可再生能源、电动汽车、信号检测、军事武器等领域。超级电容器的充电方式主要有：恒流充电、恒压充电、恒功率充电、脉冲电流充电、恒流恒压充电。恒流恒压充电指的是，先进行恒流充电，电池两端的电压不断上升，当上升到电压预定值时，就进行恒压充电，此过程电流逐渐减小，当电流接近0时，充电完成。恒压恒流充电能够对超级电容器进行快速、高效率的充电。在-40℃－70℃温度范围内，超级电容器的性能较稳定，当温度超过这个范围时，超级电容器的性能急剧变差。所以在超级电容器充放电过程中对温度进行监控是非常有必要的。现有的超级电容器充电装置由于结构缺陷，性能相对较差，而且结构较复杂，操作不方便，特别是不能对温度进行有效监控。
技术实现思路
本专利技术解决现有的超级电容器充电装置性能较差、结构复杂、操作不方便以及不能对温度进行有效监控等问题，提供一种超级电容器充电装置。本专利技术是采用如下技术方案实现的：超级电容器充电装置，包括箱体和内部电路，所述箱体上设置有LCD触摸屏，箱体上还设有超级电容器卡槽，卡槽的顶面设有正负电极，卡槽的底面设有温度传感器，卡槽的下部设有冷却风扇或循环冷却水套；内部电路包括充电电路和充电控制电路，充电电路包括依次连接的IGBT逆变器、变压器、整流电路和滤波电路，滤波电路的两输出端分别与卡槽顶面的正负电极相连，充电电路还包括充电电压传感器和充电电流传感器；充电控制电路包括DSP芯片和与DSP芯片相连的IR2235控制芯片，IR2235控制芯片的输出端与充电电路中的逆变器的IGBT控制端相连，充电电路中的充电电压传感器、充电电流传感器以及卡槽底面的温度传感器与DSP芯片的输入端相连，箱体上的LCD触摸屏与DSP芯片相连，DSP芯片的输出端与冷却风扇或循环冷却水套相连（即冷却风扇的开关或循环冷却水套内的冷却水循环与否受控于DSP芯片的输出端。至于DSP芯片的输出端最终如何实现控制冷却风扇和循环冷却水套的工作状态，是所属领域技术人员公知的常规技术）。本专利技术工作原理：将需充电的超级电容器卡于箱体上的卡槽内并与正负电极对接。用户通过LCD触摸屏设置恒压充电的预置电压Vreg和结束充电的电流Ioff以及设定温度Treg。直流源输入，经过IGBT逆变器，得到交流电，再经过变压器以及整流滤波电路对超级电容电池组进行充电。充电过程中，由电压、电流传感器不断地对充电电路中的电压、电流进行监测，并且反馈到DSP芯片中，DSP芯片将得到的电压、电流值与预设的Vreg、Ioff，进行比较，根据其相差的比例来控制IR2235控制芯片，输出占空比不同的PWM波，从而对逆变器进行调控，控制充电电路中的电压、电流，实现对超级电容器的恒流恒压充电。由温度传感器得到的温度与预设温度比较，当实际温度高于设定值时，由DSP控制制冷装置，实现对超级电容器温度的控制。同时将检测到的电流、电压、温度值由LCD触摸屏显示出来。从上述工作过程可以看出，DSP芯片所涉及的软件是所属领域技术人员容易实现的。本专利技术通过LCD触摸屏实现参数的设置和显示功能，并由电压传感器、电流传感器、温度传感器对充电电路的电压、电流以及超级电容器的温度进行实时监测，检测到的参数信息作为反馈信号经过DSP处理，输出不同占空比的PWM信号对充电电路中的电压、电流进行控制，同时通过制冷装置调节超级电容器的温度，实现了温度可控的恒流恒压充放电控制的功能，具备性能良好、结构简单、人机界面好，操作方便等优点。附图说明图1为本专利技术的箱体结构示意图；图2为本专利技术的内部电路的原理方框图；图3为充电电路的原理图；图4为充电控制电路的原理图；其中，图3和图4中的同号线端相连。图中：1－箱体，2－LCD触摸屏，3－正负电极，4－温度传感器，5－冷却风扇或循环冷却水套。具体实施方式超级电容器充电装置，包括箱体1和内部电路，所述箱体1上设置有LCD触摸屏2，箱体上还设有超级电容器卡槽，卡槽的顶面设有正负电极3，卡槽的底面设有温度传感器4，卡槽的下部设有冷却风扇或循环冷却水套5；内部电路包括充电电路和充电控制电路，充电电路包括依次连接的IGBT逆变器、变压器、整流电路和滤波电路，滤波电路的两输出端分别与卡槽顶面的正负电极3相连，充电电路还包括充电电压传感器U和充电电流传感器A；充电控制电路包括DSP芯片和与DSP芯片相连的IR2235控制芯片，IR2235控制芯片的输出端与充电电路中的逆变器的IGBT控制端相连，充电电路中的充电电压传感器U、充电电流传感器A以及卡槽底面的温度传感器4与DSP芯片的输入端相连，箱体上的LCD触摸屏2与DSP芯片相连，DSP芯片的输出端与冷却风扇或循环冷却水套相连。本装置工作时所需的直流源由交流电源经适配器提供。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容器充电装置，其特征在于，包括箱体（1）和内部电路，所述箱体（1）上设置有LCD触摸屏（2），箱体上还设有超级电容器卡槽，卡槽的顶面设有正负电极（3），卡槽的底面设有温度传感器（4），卡槽的下部设有冷却风扇或循环冷却水套（5）；内部电路包括充电电路和充电控制电路，充电电路包括依次连接的IGBT逆变器、变压器、整流电路和滤波电路，滤波电路的两输出端分别与卡槽顶面的正负电极（3）相连，充电电路还包括充电电压传感器（U）和充电电流传感器（A）；充电控制电路包括DSP芯片和与DSP芯片相连的IR2235控制芯片，IR2235控制芯片的输出端与充电电路中的逆变器的IGBT控制端相连，充电电路中的充电电压传感器（U）、充电电流传感器（A）以及卡槽底面的温度传感器（4）与DSP芯片的输入端相连，箱体上的LCD触摸屏（2）与DSP芯片相连，DSP芯片的输出端与冷却风扇或循环冷却水套相连。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器充电装置，其特征在于，包括箱体（1）和内部电路，所述箱体（1）上设置有LCD触摸屏（2），箱体上还设有超级电容器卡槽，卡槽的顶面设有正负电极（3），卡槽的底面设有温度传感器（4），卡槽的下部设有冷却风扇或循环冷却水套（5）；内部电路包括充电电路和充电控制电路，充电电路包括依次连接的IGBT逆变器、变压器、整流电路和滤波电路，滤波电路的两输出端分别与卡槽顶面的正负电极（3）相连，充电电路还包括充电电压传感器（U）和充电电流传感器（A）；充电控制电路包括DSP芯片和与DSP芯片相连的IR2235控制芯片，IR2235控制芯片的输出端与充电电路中的逆变器的IGBT控制端相连，充电电路中的充电电压传感器（U）、充电电流传感器（A）以及卡槽底面的温度传感器（4）与DSP芯片的输入端相连，箱体上的LCD触摸屏（2）与DSP芯片相连，DSP芯片的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，李学勤，陈运武，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山西省电力公司大同供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11