本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型的均壓電路。

背景技術(shù)：

在科學(xué)研究與工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，許多用電設(shè)備是從串聯(lián)充放電儲(chǔ)能單元中獲取電能進(jìn)行工作的，其中一種典型的儲(chǔ)能設(shè)備是超級(jí)電容，超級(jí)電容的電容值大。額定電壓低，在實(shí)際使用時(shí)一般需要大量串聯(lián)，這必然涉及到電壓不均衡問題，由于儲(chǔ)能單元和電路元器件參數(shù)的離散分布，出現(xiàn)串聯(lián)單元電壓差異的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象在串聯(lián)單元數(shù)量多的情況下尤其突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題，本發(fā)明提出了一種低成本、低功耗的串聯(lián)充放電單元的均壓電路，對(duì)串聯(lián)電路中每個(gè)儲(chǔ)能單元的電壓進(jìn)行采集，分別控制串聯(lián)電路中的每個(gè)儲(chǔ)能單元進(jìn)行充放電動(dòng)作，保證每個(gè)儲(chǔ)能單元的電壓盡可能相等。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種均壓電路，包括電壓比較模塊和電壓控制模塊；所述電壓比較模塊包括第一儲(chǔ)能單元、第二儲(chǔ)能單元、第一電阻、第二電阻、第一電壓比較器和第二電壓比較器；所述第一儲(chǔ)能單元的一端接電源正極，另一端通過第二儲(chǔ)能單元接電源負(fù)極；所述第一電阻的一端接電源正極，另一端通過第二電阻接電源負(fù)極；所述第一電壓比較器的同相端與第一電阻和第二電阻的相連端連接，反相端與第一儲(chǔ)能單元和第二儲(chǔ)能單元的相連端連接；所述第二電壓比較器的同相端與所述第一電壓比較器的反相端連接，反相端與所述第一電壓比較器的同相端連接；所述電壓控制模塊包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一二極管、第二二極管、第一三極管和第二三極管；所述第三電阻一端接電源正極，另一端與所述第一電壓比較器的輸出端連接；所述第四電阻一端接電源正極，另一端與所述第一三極管的集電極連接；所述第五電阻一端分別與所述第一電壓比較器的反相端及所述第一三極管的發(fā)射極連接，另一端與所述第二電壓比較器的輸出端連接；所述第六電阻一端與所述第一三極管的發(fā)射極連接，另一端與所述第二三極管的集電極連接；所述第一二極管的正極與所述第一電壓比較器的輸出端連接，負(fù)極與所述第一三極管的基極連接；所述第二二極管的正極與所述第二電壓比較器的輸出端連接，負(fù)極與所述第二三極管的基極連接；所述第二三極管的發(fā)射極接電源負(fù)極。

進(jìn)一步地，所述第一儲(chǔ)能單元采用電池單體、電池包、超級(jí)電容單體或超級(jí)電容組儲(chǔ)能元件。

進(jìn)一步地，所述第二儲(chǔ)能單元采用電池單體、電池包、超級(jí)電容單體或超級(jí)電容組儲(chǔ)能元件。

進(jìn)一步地，所述第一電阻與第二電阻的阻值相同。

進(jìn)一步地，所述第一電壓比較器采用OC輸出型的電壓比較器芯片。

進(jìn)一步地，所述第二電壓比較器采用OC輸出型的電壓比較器芯片。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的均壓電路在正常工作時(shí)，利用電壓控制電路對(duì)采集到的基準(zhǔn)電壓和儲(chǔ)能單元的電壓進(jìn)行比較來判斷每個(gè)儲(chǔ)能單元是否均壓并輸出控制信號(hào)控制第一三極管和第二三極管開通或者關(guān)斷，從而調(diào)整儲(chǔ)能單元的電壓值，以此來達(dá)到均壓效果，不管儲(chǔ)能單元的電壓低于還是高于基準(zhǔn)電壓值，均能通過調(diào)整達(dá)到均壓效果，并且具有電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的均壓電路示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中儲(chǔ)能單元為3個(gè)及以上的均壓電路示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，為本發(fā)明的均壓電路示意圖。一種均壓電路，包括電壓比較模塊和電壓控制模塊。

本發(fā)明的電壓比較模塊用于采集基準(zhǔn)電壓和儲(chǔ)能單元的電壓，其包括第一儲(chǔ)能單元C1、第二儲(chǔ)能單元C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電壓比較器U1A和第二電壓比較器U1B；所述第一儲(chǔ)能單元C1的一端接電源正極VCC，另一端通過第二儲(chǔ)能單元C2接電源負(fù)極GND；所述第一電阻R1的一端接電源正極VCC，另一端通過第二電阻R2接電源負(fù)極GND；所述第一電壓比較器U1A的同相端與第一電阻R1和第二電阻R2的相連端連接，反相端與第一儲(chǔ)能單元C1和第二儲(chǔ)能單元C2的相連端連接；所述第二電壓比較器U1B的同相端與所述第一電壓比較器U1A的反相端連接，反相端與所述第一電壓比較器U1A的同相端連接。

本發(fā)明的電壓控制模塊用于對(duì)采集到的基準(zhǔn)電壓和儲(chǔ)能單元的電壓進(jìn)行比較來判斷每個(gè)儲(chǔ)能單元電壓是否平均并輸出控制信號(hào)調(diào)節(jié)每個(gè)儲(chǔ)能單元的電壓值，其包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一二極管D1、第二二極管D2、第一三極管Q1和第二三極管Q2；所述第三電阻R3一端接電源正極VCC，另一端與所述第一電壓比較器U1A的輸出端連接；所述第四電阻R4一端接電源正極VCC，另一端與所述第一三極管Q1的集電極連接；所述第五電阻R5一端分別與所述第一電壓比較器U1A的反相端及所述第一三極管Q1的發(fā)射極連接，另一端與所述第二電壓比較器U1B的輸出端連接；所述第六電阻R6一端與所述第一三極管Q1的發(fā)射極連接，另一端與所述第二三極管Q2的集電極連接；所述第一二極管D1的正極與所述第一電壓比較器U1A的輸出端連接，負(fù)極與所述第一三極管Q1的基極連接；所述第二二極管D2的正極與所述第二電壓比較器U1B的輸出端連接，負(fù)極與所述第二三極管Q2的基極連接；所述第二三極管Q2的發(fā)射極接電源負(fù)極GND。

優(yōu)選地，本發(fā)明的第一儲(chǔ)能單元C1和第二儲(chǔ)能單元C2均采用電池單體、電池包、超級(jí)電容單體或超級(jí)電容組等儲(chǔ)能元件，第一電壓比較器U1A和第二電壓比較器U1B均采用OC輸出型的電壓比較器芯片；為了盡可能的達(dá)到均壓效果，本發(fā)明采用阻值相同的第一電阻R1與第二電阻R2。

本發(fā)明的工作原理為：

當(dāng)電路正常工作時(shí)，若第一儲(chǔ)能單元C1電壓值大于第二儲(chǔ)能單元C2，則第一電壓比較器U1A的2腳電壓值大于3腳電壓值，第二電壓比較器U1B的5腳電壓值大于6腳電壓值，第一電壓比較器U1A的1腳輸出高電平控制第一三極管Q1導(dǎo)通，從而使第一儲(chǔ)能單元C1開始放電；第二電壓比較器U1B的7腳輸出低電平控制第二三極管Q2關(guān)斷，從而使第二儲(chǔ)能單元C2開始充電。隨著第一儲(chǔ)能單元C1放電第二儲(chǔ)能單元C2充電，第一電壓比較器U1A的2腳或第二電壓比較器U1B的5腳電壓升高直至與第一電壓比較器的3腳或第二電壓比較器U1B的6腳相等，此時(shí)第一三極管Q1、第二三極管Q2均關(guān)斷，第一儲(chǔ)能單元C1和第二儲(chǔ)能單元C2的電壓值近似相等，最終達(dá)到均壓效果。若第一儲(chǔ)能單元C1電壓值小于第二儲(chǔ)能單元C2，同理均壓電路一樣能工作，最終使第一儲(chǔ)能單元C1和第二儲(chǔ)能單元C2的電壓值近似相等，達(dá)到均壓效果。

特別的，本發(fā)明也可以對(duì)3個(gè)及以上的儲(chǔ)能單元進(jìn)行均壓。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例中儲(chǔ)能單元為3個(gè)及以上的均壓電路示意圖。對(duì)于儲(chǔ)能單元為3個(gè)的均壓電路的工作原理為：當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)能單元C1電壓值等于基準(zhǔn)值，第二儲(chǔ)能單元C2電壓值大于基準(zhǔn)值，儲(chǔ)能單元C3電壓值小于基準(zhǔn)值時(shí)，此時(shí)第一電壓比較器U1A的1腳輸出低電平控制第一三極管Q1關(guān)斷；電壓比較器U2A的1腳輸出高電平控制第二三極管Q2開通，第二儲(chǔ)能單元C2放電；電壓比較器U2B的7腳輸出低電平控制三極管Q3關(guān)斷，儲(chǔ)能單元C3充電，直至第一儲(chǔ)能單元C1、第二儲(chǔ)能單元C2、儲(chǔ)能單元C3電壓值近似相等，第一三極管Q1、第二三極管Q2、三極管Q3關(guān)斷，最終達(dá)到均壓效果。同理，對(duì)于儲(chǔ)能單元為超過3個(gè)的均壓電路一樣能工作，最終使每個(gè)儲(chǔ)能單元的電壓值近似相等，達(dá)到均壓效果。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。