多并串超级电容系统均衡方法

摘要

本发明涉及电容均衡相关技术领域，特别是一种多并串超级电容系统均衡方法。所述超级电容由多个单体电容通过串联和/或并列方式组合而成，所述系统包括：超级电容和控制器，在每个单体电容两端分别并联一个放电电阻，每个放电电阻串联一个开关模块，每个开关模块与控制器连接，受控制器控制导通或截止，从而控制放电回路的通断。本发明通过设计被动式均衡电路，配合合适的均衡策略，提高电容组整体性能，提高电容使用率，延长电容组使用寿命。本发明的均衡方案简单、可靠、抗干扰能力强。借助串行通讯模块，大大节省控制器引脚资源。

主权项

一种多并串超级电容系统均衡方法，所述超级电容由多个单体电容通过串联和/或并列方式组合而成，其特征在于：所述系统包括：超级电容和控制器，在每个单体电容两端分别并联一个放电电阻，每个放电电阻串联一个开关模块，每个开关模块与控制器连接，受控制器控制导通或截止，从而控制放电回路的通断；所述方法包括：步骤（11），控制器采集各个单体电容两端的电压，确定超级电容中的有效电容，计算超级电容中有效电容的平均电压，根据有效电容的电压分布，记录需要均衡的单体电容，把与需要均衡的单体电容连接的开关模块的位置记录为均衡位置，执行步骤（12）；步骤（12），根据需要均衡的单体电容的电压与超级电容中有效电容的平均电压的差别，计算并记录每个需要均衡的单体电容需要的均衡时间，执行步骤（13）；步骤（13），控制器根据均衡位置计算均衡信号，在预先计算的均衡方波周期起始时间，串行输出均衡信号，导通需要均衡的单体电容所对应的开关模块，对需要均衡的单体电容实施均衡控制，执行步骤（14）；步骤（14），在均衡方波周期内，当其中一个单体电容的均衡时间到达以后，修改均衡信号，截止需要均衡的单体电容所对应的开关模块，重复执行步骤（14），直到到达均衡方波周期结束时间，执行步骤（15）；步骤（15），重复执行步骤（11），直到所有有效电容在预设的均衡阀值内；所述控制器还包括：主板模块和从板模块；所述步骤（11）具体包括：主板模块向从板模块发送均衡判断命令，从板模块接收到均衡判断命令后，从板模块采集各个单体电容两端的电压，确定超级电容中的有效电容，计算超级电容中有效电容的平均电压，根据有效电容的电压分布，记录需要均衡的单体电容，把与需要均衡的单体电容连接的开关模块的位置记录为均衡位置，执行步骤（12）；所述步骤（12）具体包括：从板模块根据需要均衡的单体电容的电压与超级电容中有效电容的平均电压的差别，计算并记录每个需要均衡的单体电容需要的均衡时间，从板模块向主板模块发送均衡判断完成信息，执行步骤（13）；步骤（13）具体包括：主板模块接收到均衡判断完成信息，向从板模块发送均衡执行命令，从板模块接收到均衡执行命令后，从板模块根据均衡位置计算均衡信号，在预先计算的均衡方波周期起始时间，串行输出均衡信号，导通需要均衡的单体电容所对应的开关模块，对需要均衡的单体电容实施均衡控制，执行步骤（14）；步骤（14）具体包括：从板模块在均衡方波周期内，当其中一个单体电容的均衡时间到达以后，修改均衡信号，截止需要均衡的单体电容所对应的开关模块，重复执行步骤（14），直到到达均衡方波周期结束时间，从板模块向主板模块发送均衡执行完成信息，执行步骤（15）；步骤（15）具体包括：主板模块接收到均衡执行完成信息，重复执行步骤（11），直到所有有效电容在预设的均衡阀值内。