电压均衡型超级电容储能装置

摘要

本发明涉及的电压均衡型超级电容储能装置，包括母线侧与外部直流母线电连接的滤波器，滤波器的电容侧与至少两个首尾串联的模块组电连接；各模块组包括依次连接的半桥模块、超级电容组以及均衡模块，各模块组的首端和尾端均位于半桥模块；各模块组的均衡模块与预充电模块共用同一隔离变压器；预充电模块与外部充电电源电连接。本发明能更好地适应轨道车辆工况，解决超级电容串联数量过多带来的均压问题。

主权项

电压均衡型超级电容储能装置，其特征是，包括母线侧与外部直流母线电连接的滤波器，所述滤波器的电容侧与至少两个首尾串联的模块组电连接；所述各模块组包括依次连接的半桥模块、超级电容组以及均衡模块，所述各模块组的首端和尾端均位于半桥模块；所述各模块组的均衡模块与预充电模块共用同一隔离变压器；所述预充电模块与外部充电电源电连接；所述半桥模块包括第一开关管和第二开关管；所述第一开关管的一端与模块组首端电连接、另一端经第一电感与超级电容组电连接；所述第二开关管的一端与模块组尾端和超级电容组分别电连接、另一端与模块组首端电连接；所述第一开关管另一端与第二开关管一端之间还连接有第一电容；所述均衡模块包括位于隔离变压器两侧的第一均衡电路和第二均衡电路；第一均衡电路包括一组与超级电容组各超级电容单体一一对应连接的均衡回路；隔离变压器包括铁芯，铁芯靠近第一均衡电路的一侧设有一组与各均衡回路一一对应的第一线圈，铁芯靠近第二均衡电路的另一侧设有与第二均衡电路对应的第二线圈；各均衡回路包括第一、第二、第三、第四二极管，第三、第四二极管的输入端分别与相应超级电容单体的负端连接、输出端分别与相应第一线圈的两端连接，第一、第二二极管的输入端分别与相应第一线圈的两端连接、输出端分别与相应超级电容单体的正端连接；第二均衡电路包括一端与超级电容组第一个超级电容单体正端连接、另一端与超级电容组最后一个超级电容单体负端连接的第二电容，第二电容一端与第三、第四开关管的一端分别连接，第三、第四开关管的另一端分别与第二线圈的两端连接，第二线圈的两端还分别与第五、第六开关管的一端连接，第五、第六开关管的另一端分别与第二电容另一端连接。