一种基于超级电容的移动电源

专利主权项内容

1.一种基于超级电容的移动电源，其特征在于，包括 AC-DC 转换电路、直流稳压电路、储能电路、放电电路以及 MCU 单元；AC-DC 转换电路、直流稳压电路、储能电路和放电电路依次连接；放电电路的输出端为放电端口；直流稳压电路和放电电路均受控于 MCU 单元；所述的储能电路为基于超级电容的储能电路；还包括保护电路，所述的保护电路为欠压及过压保护电路和升压保护电路；移动电源还包括继电器切换电路和蓄电池维护充电电路；继电器切换电路的输入侧接直流稳压电路的输出侧；继电器切换电路的 2 个输出端分别接储能电路和蓄电池维护充电电路；继电器切换电路受控于 MCU 单元；移动电源还包括电池仓和 DC-DC 升压电路；电池仓用于放置外接电池；电池仓的 2个供电端子与 DC-DC 升压电路相连；DC-DC 升压电路与超级电容相连；DC-DC 升压电路受控于 MCU 单元；直流稳压电路的输出端还设有辅助电源接口；直流稳压电路的输出端还设有风扇电源接口，风扇电源接口为移动电源内部的散热风扇供电；储能电路包括多个同向串联的超级电容模组；每一个超级电容模组包括多个同向并联的超级电容；同向串联是指：对于任2 个相邻的超级电容模组的，前一个超级电容模组的负极接后一个超级电容模组的正极；同向串联的超级电容模组为 5-20 个；每一个超级电容模组包括 2-10 个同向并联的超级电容；同向并联是指并联的电容的正极与正极相连，负极与负极相连；每一个超级电容模组并联有一个稳压支路，稳压支路由电阻和稳压管串联而成，电阻的阻值为 1 欧姆，稳压管的型号为 MMSZS223BT1；相邻的超级电容模组之间通过插座短接；插座至少具有 2 个引脚，插座内部的插脚短接；交流输入电源处理电路包括市电接口、单相整流桥和电阻投切电路；市电接口包括L端和N端；市电接口接单相整流桥的交流侧；单相整流桥的直流侧的第一端通过电阻投切电路接交流输入电源处理电路输出端；单相整流桥的直流侧的第二端接地；所述的电阻投切电路为基于继电器的电阻投切电路；所述的电阻投切电路包括电阻R36、继电器K1和NPN型的三极管Q1；继电器K1包括一个线圈和一个常开开关；该线圈的第一端接直流电源VCP；该线圈的另一端接三极管Q1的c极；三极管Q1的b极经电阻R11接控制端RLY-CONTROL，该控制端来自MCU；三极管Q1的e极接地；三极管Q1的b极和e极之前跨接有电阻R14；该常开开关与电阻R36并联；电阻R36的第一端接单相整流桥的直流侧的第一端；电阻R36的第二端经二极管D9接交流输入电源处理电路输出端；电阻R36的第二端与二极管D9之间依次串接有电感L1和L4；单相整流桥的直流侧的第二端经测量电阻R1接地；市电接口的L端和N端之间接有压敏电阻支路；压敏电阻支路由压敏电阻RV6和RV1串联而成；单相整流桥的交流侧并联有压敏电阻RV7；所述的用于移动电源的交流输入电源处理电路还包括MOSFET驱动电路；MOSFET驱动电路包括MOSFET驱动器、MOS管Q3以及三极管Q5；MOS管为N沟道MOS管，三极管为PNP型三极管；MOSFET驱动器的输入端经电阻R7接PWM信号输出端PFC-DRIVE；PWM信号输出端PFC-DRIVE来自PFC电路；MOSFET驱动器的输出端经电阻R21接MOS管Q3的G极；MOS管Q3的D极接二极管D9的正极；MOS管Q3的S极接地；MOS管Q3的G极和S极之间跨接有电阻R12；MOS管Q3的G极和S极分别接三极管Q5的e极和c极；三极管Q5的b极接MOSFET驱动器的输出端；所述的MOSFET驱动电路为并联的2个，第2个包括Q2和Q4；作为冗余设计。