本發(fā)明屬于油漬凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超級(jí)電容模組充電電源的控制方法。

背景技術(shù)：

目前，人們的生活無法離開電力，普通家庭生活中的各種家電，每個(gè)企業(yè)中的辦公設(shè)備以及制造設(shè)備，甚至是人們出行工具中的新能源電力汽車等等，越來越多的電力產(chǎn)品出現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域。在這些電力產(chǎn)品中，充電電源顯得必不可少。請(qǐng)參照?qǐng)D7，現(xiàn)有技術(shù)中的充電電源，一般包含有4個(gè)基本的部分：1)EMC處理電路，主要抑制差模與共模電磁的干擾；2)充電控制部分，主要進(jìn)行電壓與電流的限制控制；3)供電電源部分；4)狀態(tài)指示?，F(xiàn)有技術(shù)中的充電電源，其充電電壓和充電電流一般固化在電源內(nèi)部，無外部調(diào)節(jié)手段，只能滿足固定需求充電電壓和充電電流的超級(jí)電容組；且對(duì)充電電路無過熱保護(hù)，在頻繁充電時(shí)可能導(dǎo)致充電電路過熱而燒毀；另外，對(duì)超級(jí)電容組充電時(shí)，可能在超級(jí)電容溫升過高或絕對(duì)溫度過高時(shí)充電引起超級(jí)電容壽命大大降低或引起超級(jí)電容爆炸。

因此，有必要提供一種新的超級(jí)電容模組充電電源的控制方法來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種超級(jí)電容模組充電電源的控制方法，可實(shí)現(xiàn)充電電壓與充電電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)，且具有過載保護(hù)與高溫保護(hù)，對(duì)充電設(shè)備具有保護(hù)功能。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：一種超級(jí)電容模組充電電源的控制方法，所述充電電源包括EMC處理電路模塊、供電電源模塊以及微處理器MCU，還包括對(duì)超級(jí)電容的充電最大電流和充電最大電壓進(jìn)行設(shè)置的充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊、具有過熱與過載保護(hù)的充電控制模塊、溫度采集電路模塊以及狀態(tài)指示電路模塊；其包括以下步驟，

(1)所述充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊讀取設(shè)定電壓、設(shè)定電流、超級(jí)電容最大工作溫度與超級(jí)電容允許溫升，并傳輸至所述微處理器MCU中；

(2)同時(shí)所述溫度采集電路模塊采集進(jìn)行溫度信號(hào)采集并傳輸至所述微處理器MCU；

(3)所述微處理器MCU將所述設(shè)定電壓、所述設(shè)定電流、所述溫度信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸送至所述充電控制模塊；

(4)所述充電控制模塊進(jìn)行過熱、過載控制，該過程中所述充電控制模塊分別比較所述設(shè)定電壓與所述輸出電壓的大小、所述設(shè)定電流與所述輸出電流的大小，以此確定是否過載，所述微處理器MCU比較所述溫度信號(hào)與所述超級(jí)電容的最大工作溫度的大小，以此確定是否過熱，并將比較結(jié)果傳輸至所述充電控制模塊；

(5)所述充電控制模塊根據(jù)比較結(jié)果控制是否允許充電。

進(jìn)一步的，所述溫度信號(hào)包括所述充電控制電路的溫度、環(huán)境溫度、超級(jí)電容絕對(duì)溫度。

進(jìn)一步的，所述微處理器MCU內(nèi)置有超級(jí)電容的溫升-電流控制曲線。

進(jìn)一步的，所述充電控制模塊進(jìn)行過熱控制的步驟包括，

1)判斷所述超級(jí)電容絕對(duì)溫度是否大于所述超級(jí)電容最大工作溫度；

2)若是，則將所述設(shè)定電流清零，所述狀態(tài)指示電路模塊中顯示過熱，否則，計(jì)算超級(jí)電容溫升；

3)判斷所述超級(jí)電容溫升是否大于所述超級(jí)電容允許溫升；

4)若是，則將所述設(shè)定電流清零，所述狀態(tài)指示電路模塊中顯示過熱，否則，根據(jù)超級(jí)電容的所述溫升-電流控制曲線，找到所述超級(jí)電容溫升對(duì)應(yīng)的允許電流；

5)判斷所述設(shè)定電流是否大于所述允許電流；

6)若是，則將所述設(shè)定電流更換成所述允許電流進(jìn)行充電，否則，允許充電。

進(jìn)一步的，所述超級(jí)電容溫升為所述超級(jí)電容絕對(duì)溫度與所述環(huán)境溫度的差值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種超級(jí)電容模組充電電源的控制方法的有益效果在于：

1)針對(duì)超級(jí)電容組的充電需求，可調(diào)節(jié)設(shè)置充電電壓和充電電流，適用于不同容量和電壓要求的超級(jí)電容組，可調(diào)節(jié)的充電電流適應(yīng)于對(duì)不同超級(jí)電容組充電時(shí)間不同需求的場(chǎng)合；

2)可自動(dòng)檢測(cè)充電回路是否過載，過載時(shí)自動(dòng)停止充電保護(hù)充電回路不受損壞，充分考慮充電電路可能過載的情況，提供過熱自我保護(hù)，避免充電電流過大或頻繁充電導(dǎo)致充電回路過載損壞；

3)通過檢測(cè)超級(jí)電容的溫度和溫升，并依據(jù)超級(jí)電容溫升-電流曲線對(duì)充電進(jìn)行限流，同時(shí)在超級(jí)電容溫升超限、絕對(duì)溫度超限時(shí)停止充電，充電過程兼顧超級(jí)電容的溫度特性，采用超級(jí)電容溫升-電流曲線進(jìn)行限制充電，同時(shí)監(jiān)視超級(jí)電容溫升過高和絕對(duì)溫度過高并停止充電，避免繼續(xù)充電導(dǎo)致溫度極限升高造成超級(jí)電容壽命快速減小或發(fā)生爆炸。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的模塊化電路控制原理示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的主控制邏輯流程示意圖；

圖3為圖2中數(shù)據(jù)讀取與參數(shù)設(shè)定轉(zhuǎn)換的控制流程原理示意圖；

圖4為圖2中超級(jí)電容溫度與溫升-電流控制的控制流程原理示意圖；

圖5為圖2中電容充電控制與過載保護(hù)的控制流程原理示意圖；

圖6為圖2中狀態(tài)指示控制的控制流程原理示意圖；

圖7為現(xiàn)有技術(shù)的電路控制原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】

實(shí)施例：

請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例為超級(jí)電容模組充電電源，其包括EMC處理電路模塊a、充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊b、充電控制模塊c、溫度采集電路模塊d、供電電源模塊e、狀態(tài)指示電路模塊f以及微處理器MCU。

EMC處理電路模塊a包括火線連接端L、零線連接端N、接地端EARTH、第一電容CX、第二電容CY1、第三電容CY2以及共模電感L1。第一電容CX與共模電感L1并聯(lián)在火線連接端L與零線連接端N之間。第二電容CY1的一端與火線連接端L連接且另一端與接地端EARTH連接。第三電容CY2的一端與零線連接端N連接且另一端與接地端EARTH連接。零線連接端N與第一電容CX的輸出端之間設(shè)置有光敏電阻RT。EMC處理電路模塊a主要作用是對(duì)充電電源對(duì)共模干擾和差模干擾的進(jìn)行抑制。對(duì)于共模干擾，使用了第二電容CY1、第三電容CY2和共模電感L1進(jìn)行抑制；對(duì)于差模干擾，采用了第一電容CX進(jìn)行抑制。EMC處理部分還抑制了對(duì)超級(jí)電容充電過程中充電控制部分由于開關(guān)管的高頻工作導(dǎo)致的過壓，過流等電磁干擾對(duì)系統(tǒng)電源的影響。

充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊b包括第一電位器W1與第二電位器W2，第一電位器W1與第二電位器W2獨(dú)立設(shè)置。第一電位器W1與第二電位器W2的一端接入電源且另一端接地。第一電位器W1的滑動(dòng)臂與微處理器模塊MCU連接，主要用于調(diào)節(jié)充電電流。第二電位器W2的滑動(dòng)臂與微處理器模塊MCU連接，主要用于調(diào)節(jié)充電電壓。

微處理器MCU包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、第一電壓輸出端PMW1、第二電壓輸出端PMW2以及溫度信號(hào)輸出端T_ctl。所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)與第一電位器W1、第二電位器W2連接。第一電壓輸出端PMW1、第二電壓輸出端PMW2以及溫度信號(hào)輸出端T_ctl均與充電控制模塊c連接。

充電控制模塊c包括直流橋B、開關(guān)降壓電路模塊以及電壓電流比較電路模塊。直流橋B的一個(gè)輸入端與共模電感L1的一個(gè)輸出端連接、直流橋B的一個(gè)輸出端與共模電感L1的一個(gè)輸入端連接，直流橋B的作用是將交流電壓整流成直流電壓。直流橋B的一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端之間連接有第四電容C1，其作用是濾波，將直流的脈動(dòng)電壓濾出一定的諧波。

開關(guān)降壓電路模塊包括開關(guān)管Q、高頻變壓器T、二極管D、第一電阻R1、第二電阻R2以及電流采樣電阻RS。電壓電流比較電路模塊包括第一比較器A1、第二比較器A2、第三比較器A3、或門以及與門。開關(guān)管Q設(shè)置在高頻變壓器T與直流橋B連通的線路上，用于控制兩者的導(dǎo)通與切斷。開關(guān)管Q的開關(guān)控制端與所述與門的輸出端連接，其輸入端與高頻變壓器T的一個(gè)輸出端連接，其輸出端與直流橋B的一個(gè)輸入端連接。二極管D的輸入端與高頻變壓器T的另一個(gè)輸出端連接。二極管D的輸出端連接有第五電容C2，第五電容C2的輸出端接地，其作用是保護(hù)二極管D。二極管D的輸出端與第一電阻R1的輸入端連接，第一電阻R1的輸出端與第二電阻R2的輸入端連接，第二電阻R2的輸出端與高頻變壓器T的另一個(gè)輸入端連接，第一電阻R1與第二電阻R2串聯(lián)設(shè)置。第一電阻R1的輸出端與第一比較器A1輸入端連接，第一比較器A1的另一個(gè)輸入端與第一電壓輸出端PMW1連接，且該連接處設(shè)置有接地保護(hù)。第一比較器A1的輸出端與所述或門的輸入端連接，所述或門的另一個(gè)輸入端連接與第二比較器A2的輸出端連接。第二比較器A2的一個(gè)輸入端與第二電壓輸出端PMW2連接，且該連接處設(shè)置有接地保護(hù)。第二比較器A2的另一個(gè)輸入端與電流采樣電阻RS的輸入端連接，電流采樣電阻RS的輸出端與第二電阻R2的輸出端連接。所述或門的輸出端與第三比較器A3的輸入端連接，第三比較器A3的另一個(gè)輸入端連接有固定電阻。第三比較器A3的輸出端與所述與門的一個(gè)輸入端連接，所述與門的另一個(gè)輸入端與溫度信號(hào)輸出端T_ctl連接，所述與門的輸出端與開關(guān)管Q的開關(guān)控制端連接，用于控制開關(guān)管Q的連通或斷開。電流采樣電阻RS的輸入端構(gòu)成本實(shí)施例超級(jí)電容模組充電電源的負(fù)極；二極管D的輸出端構(gòu)成本實(shí)施例超級(jí)電容模組充電電源的正極。

溫度采集電路模塊d包括若干溫度傳感器，具體包括第一溫度傳感器t1、第二溫度傳感器th以及第三溫度傳感器tc。第一溫度傳感器t1設(shè)置在高頻變壓器T旁，主要測(cè)量充電控制部分的溫度，如果溫度過高可能導(dǎo)致充電部分熱損壞。第二溫度傳感器th設(shè)置在充電控制模塊c內(nèi)，主要用于檢測(cè)環(huán)境溫度用于計(jì)算超級(jí)電容的溫升狀況。第三溫度傳感器tc設(shè)置在超級(jí)電容上，主要用于檢測(cè)超級(jí)電容模組的絕對(duì)溫度。超級(jí)電容的溫升為：第三溫度傳感器tc檢測(cè)到的溫度減去第二溫度傳感器th測(cè)得的環(huán)境溫度。保護(hù)超級(jí)電容不過熱損傷，主要是保證絕對(duì)溫度和溫升都不超超級(jí)電容的參數(shù)。

充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊b主要負(fù)責(zé)對(duì)超級(jí)電容的充電電流進(jìn)行設(shè)置、充電最高電壓進(jìn)行設(shè)置。充電電流和電壓調(diào)節(jié)采用電位器方式進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。當(dāng)調(diào)節(jié)第一電位器W1與第二電位器W2時(shí)，經(jīng)過所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換得到的ADC_I和ADC_U的電壓信號(hào)會(huì)被增大或減小，微處理器MCU采集到信號(hào)后，會(huì)對(duì)程序進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變第一電壓輸出端PMW1與第二電壓輸出端PMW2的輸出電壓，與比較器進(jìn)行比較來限制充電電流和充電電壓。

充電控制模塊c主要對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電控制。直流橋B將交流電壓整流成直流電壓，電容C1作用是濾波，將直流的脈動(dòng)電壓濾出一定的諧波。開關(guān)管Q和高頻變壓器T與二極管D構(gòu)成了開關(guān)降壓電路。

充電電壓的限制通過第一電阻R1、第二電阻R2串聯(lián)分壓獲得的輸出電壓反饋給第一比較器A1，微處理器MCU的第一電壓輸出端PMW1輸出的電壓信號(hào)(此信號(hào)依據(jù)充電調(diào)節(jié)設(shè)置電路的充電電壓變換后輸出)也反饋給第一比較器A1，第一比較器A1對(duì)兩個(gè)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)充電電路輸出的電壓(即第二電阻R2輸入端的電壓)高于設(shè)定電壓(即第一電壓輸出端PMW1的輸出電壓)，第一比較器A1翻轉(zhuǎn)，控制所述或門、第三比較器A3以及所述與門使開關(guān)管Q斷開，停止對(duì)超級(jí)電容的充電。充電電流的限制時(shí)通過將電流采樣電阻RS輸出端的電壓反饋給第二比較器A2，微處理器MCU的第二電壓輸出端PMW2輸出的電壓信號(hào)也反饋給第二比較器A2，第二比較器A2對(duì)兩個(gè)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電流采樣電阻RS上的電壓高于第二電壓輸出端PMW2的輸出電壓，第二比較器A2翻轉(zhuǎn)，控制所述或門、第三比較器A3以及所述與門使開關(guān)管Q斷開，停止對(duì)超級(jí)電容的充電。其中第一溫度傳感器t1，主要測(cè)量充電控制部分的溫度，當(dāng)控制充電部分溫度過高時(shí)，防止充電部分過熱損壞。當(dāng)t1溫度超過設(shè)置值后，溫度信號(hào)輸出端T_ctl的控制信號(hào)會(huì)經(jīng)過微處理器MCU直接輸出到所述與門，控制開關(guān)管Q停止充電，溫度降低到安全設(shè)置值后，溫度信號(hào)輸出端T_ctl的控制信號(hào)會(huì)關(guān)斷，開關(guān)管Q才會(huì)允許工作。

供電電源模塊e包括電源處理模塊AC/DC以及降壓元件LDO，電源處理模塊AC/DC的輸出端設(shè)置有弱電輸出端VCC，降壓元件LDO的輸出端設(shè)置有弱電降壓輸出端ECC。電源處理模塊AC/DC的一個(gè)輸入端與共模電感L1的一個(gè)輸出端連接，另一個(gè)輸入端與降壓元件LDO的輸出端連接，電源處理模塊AC/DC的一個(gè)輸出端與共模電感L1的一個(gè)輸入端連接，且另一個(gè)輸出端與降壓元件LDO的輸入端連接。供電電源模塊e主要負(fù)責(zé)給微處理器MCU、狀態(tài)指示電路模塊f以及充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊b供電，具體的，將市電經(jīng)過EMC處理電路模塊a處理后，經(jīng)過電源處理模塊AC/DC將電壓變換成弱電，微處理器MCU供電需要更低的電壓，并且對(duì)紋波要求低，因此采用降壓元件LDO對(duì)VCC進(jìn)行降壓，并降低電壓的紋波變換為ECC給微處理器MCU和狀態(tài)指示電路模塊f供電。

狀態(tài)指示電路模塊f包括并聯(lián)連接的若干LED燈，每個(gè)LED燈均串聯(lián)有一個(gè)電阻。本實(shí)施例中所述LED燈組包括運(yùn)行監(jiān)控?zé)鬖ED1、充電監(jiān)控?zé)鬖ED2、過熱監(jiān)控?zé)鬖ED3以及過載監(jiān)控?zé)鬖ED4。所述電阻包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6。每個(gè)所述LED的輸入端均與供電電源模塊e中的弱電降壓輸出端ECC連接，且輸出端均與微處理器MCU連接。狀態(tài)指示電路模塊f主要包括：1)運(yùn)行指示，當(dāng)裝置上電并且無任何異常時(shí)，運(yùn)行監(jiān)控?zé)鬖ED1常亮；2)充電指示，當(dāng)電源對(duì)超級(jí)電容模組進(jìn)行充電時(shí)，充電監(jiān)控?zé)鬖ED2每500ms閃爍一次，當(dāng)停止充電時(shí)充電監(jiān)控?zé)鬖ED2熄滅；3)過熱指示，當(dāng)檢測(cè)到超級(jí)電容的絕對(duì)溫度或溫升超過設(shè)定值時(shí)，過熱監(jiān)控?zé)鬖ED3點(diǎn)亮，當(dāng)溫度降低到安全值后過熱監(jiān)控?zé)鬖ED3熄滅；4)過載指示，當(dāng)檢測(cè)到充電控制電路溫度過高，停止充電時(shí)過載監(jiān)控?zé)鬖ED4點(diǎn)亮，當(dāng)充電控制電路的溫度降低到安全值后，過載監(jiān)控?zé)鬖ED4熄滅。

本實(shí)施例的電源由火線連接端L、零線連接端N輸入市電，接地端EARTH為接大地屏蔽。市電經(jīng)過EMC處理電路模塊a，該模塊的第一電容CX是抑制差模干擾，而共模電感L1和第二電容CY1是抑制共模干擾。經(jīng)過EMC處理電路模塊a后，分別給供電電源模塊e為整個(gè)裝置內(nèi)部供電、給充電控制模塊c為超級(jí)電容充電提供能量。

請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2，本實(shí)施例超級(jí)電容模組充電電源的控制方法，其步驟包括，

(1)充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊b讀取設(shè)定電壓Ucset、設(shè)定電流Icset、超級(jí)電容最大工作溫度Tmaxc與超級(jí)電容允許溫升Tmaxw，并傳輸至微處理器MCU中；

(2)同時(shí)溫度采集電路模塊d采集進(jìn)行溫度信號(hào)采集并傳輸至所述微處理器MCU；

(3)微處理器MCU將設(shè)定電壓Ucset、設(shè)定電流Icset、溫度信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸送至充電控制模塊c；

(4)充電控制模塊c進(jìn)行過熱、過載控制，該過程中充電控制模塊c分別比較設(shè)定電壓Ucset與輸出電壓的大小、設(shè)定電流Icset與輸出電流的大小，以此確定是否過載，所述微處理器MCU比較所述溫度信號(hào)與超級(jí)電容的最大工作溫度Tmaxc的大小，以此確定是否過熱，并將比較結(jié)果傳輸至所述充電控制模塊c；

(5)充電控制模塊c根據(jù)比較結(jié)果控制是否允許充電。

本實(shí)施例超級(jí)電容模組充電電源的控制方法，其主要流程為：

(1)主邏輯準(zhǔn)備開始；

(2)MCU初始化設(shè)置；

(3)數(shù)據(jù)讀取與參數(shù)設(shè)定轉(zhuǎn)換；

(4)超級(jí)電容溫度與溫升-電流控制；

(5)電容充電控制與過載保護(hù)；

(6)狀態(tài)指示控制。

請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖3，其中(3)數(shù)據(jù)讀取與參數(shù)設(shè)定轉(zhuǎn)換的控制原理為：數(shù)據(jù)讀取與參數(shù)設(shè)定轉(zhuǎn)換開始；啟動(dòng)微處理器MCU中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC讀取電流ADC_I；通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并轉(zhuǎn)換成設(shè)定電流Icset；設(shè)置電流讀取標(biāo)志IsetFlag置1；啟動(dòng)微處理器MCU中的ADC讀取電壓ADC_U；通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并轉(zhuǎn)換成設(shè)定電壓Ucset；設(shè)置電壓讀取標(biāo)志UsetFlag置1；啟動(dòng)微處理器MCU中的SPI總線分別讀取溫度傳感器t1、th、tc；換算出充電控制電路溫度Tk、環(huán)境溫度Th、超級(jí)電容絕對(duì)溫度Tc；設(shè)置溫度讀取標(biāo)志TEMPFlag置1；數(shù)據(jù)讀取與參數(shù)轉(zhuǎn)換邏輯結(jié)束。

充電調(diào)節(jié)設(shè)置模塊b是通過外部調(diào)節(jié)第一電位器W1與第二電位器W2的分壓，來調(diào)節(jié)ADC_I和ADC_U的電壓。微處理器MCU通過采集ADC_I和ADC_U的電壓，并通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并計(jì)算出需要的充電限制電壓Ucset和充電設(shè)定電流Icset，完成兩者的轉(zhuǎn)換后分別將轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志UsetFlag和IsetFlag置1，表明已經(jīng)對(duì)設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行了讀取。

為了對(duì)完成充電進(jìn)行控制，需要對(duì)超級(jí)電容的溫度、溫升進(jìn)行讀取和計(jì)算。同時(shí)為了保護(hù)充電電路不過載，也需要讀取充電控制電路的溫度。圖1中的溫度采集電路模塊d分別指示出了三個(gè)溫度傳感器，在圖3中，邏輯先讀取完電流與電壓的設(shè)定之后，開始通過SPI數(shù)據(jù)線分別讀取t1傳感器(充電控制部分溫度)、th傳感器(環(huán)境溫度)與tc傳感器(超級(jí)電容的溫度)，并分別計(jì)算出充電控制部分的溫度Tk、環(huán)境溫度Th、超級(jí)電容的溫度Tc。讀取出溫度參數(shù)后，將TEMPFlag置1，表明溫度數(shù)據(jù)已經(jīng)讀取完畢。

請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖4，其中(4)超級(jí)電容溫度與溫升-電流控制的控制原理為：首先判斷溫度讀取標(biāo)志TEMPFlag是否為1，若TEMPFlag＝1，則判斷超級(jí)電容絕對(duì)溫度Tc是否超過了超級(jí)電容最大工作溫度Tmaxc，若TEMPFlag≠1，則停止對(duì)超級(jí)電容充電；如果Tc>Tmaxc，則設(shè)置過熱標(biāo)志TEMPHFlag為1，將充電設(shè)定電流Icset清0，停止對(duì)超級(jí)電容充電；若Tc≤Tmaxc，為完成充電時(shí)對(duì)超級(jí)電容的保護(hù)，通過讀取到的超級(jí)電容絕對(duì)溫度Tc和環(huán)境溫度Th計(jì)算出超級(jí)電容的溫升Tws；判斷超級(jí)電容溫升Tws是否超過超級(jí)電容極限工作溫升Tmaxw，若Tws>Tmaxw，則直接設(shè)置過熱標(biāo)志TEMPHFlag為1，停止對(duì)超級(jí)電容充電；若溫升Tws和絕對(duì)溫度Tc都在安全范圍內(nèi)，則通過溫升Tws讀取到內(nèi)置到MCU的超級(jí)電容溫升-電流曲線，讀取出對(duì)應(yīng)的可充電允許電流Itws；判斷充電設(shè)定電流Icset是否大于溫升充電允許電流Itws，若Icset>Itws，則將Icset設(shè)置為Itws進(jìn)行充電，防止了充電電流過大導(dǎo)致超級(jí)電容壽命損傷。

請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖5，其中(5)電容充電控制與過載保護(hù)的控制原理為：首先判斷溫度讀取標(biāo)志TEMPFlag是否為1，若TEMPFlag＝1，則表明溫度傳感器的數(shù)據(jù)已經(jīng)讀取完畢；再判斷過熱標(biāo)志TEMPHFlag是否為1，若過熱標(biāo)志TEMPHFlag＝1，則表明超級(jí)電容的絕對(duì)溫度或者溫升都已經(jīng)超過了超級(jí)電容的工作極限，此時(shí)不能對(duì)其進(jìn)行充電；若過熱標(biāo)志TEMPHFlag≠1，則判斷充電控制電路是否過載，即過載標(biāo)志OverFlag是否為1，若OverFlag＝1，則判斷溫度傳感器t1測(cè)量的充電控制模塊的溫度Tk是否小于過載設(shè)定溫度Tkset，若Tk<Tkset，則延時(shí)3s過載標(biāo)志OverFlag置0；若OverFlag≠1，則判斷溫度傳感器t1測(cè)量充電控制模塊的溫度Tk是否大于過載設(shè)定溫度Tkset，若Tk>Tkset，則將過載標(biāo)志OverFlag置1，表明充電控制電路存在過熱，充電控制回路過載，繼續(xù)充電將會(huì)導(dǎo)致充電回路損壞；若Tk≤Tkset且OverFlag≠1，則判斷UsetFlag和IsetFlag是否均為1，若UsetFlag＝1&IsetFlag＝1，則按UsetFlag值轉(zhuǎn)換成第一電壓輸出端PMW1輸出電壓，調(diào)節(jié)出最大充電限制電壓，再按IsetFlag值轉(zhuǎn)換成第二電壓輸出端PMW2輸出電壓，調(diào)節(jié)出最大充電限制電流，再將充電標(biāo)志ChargeFlag置1，表明此時(shí)正在對(duì)超級(jí)電容組充電，溫度信號(hào)輸出端T_ctl控制輸出允許充電；否則將充電標(biāo)志ChargeFlag清0，溫度信號(hào)輸出端T_ctl控制輸出斷開充電電路，禁止充電。

請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖6，其中(6)狀態(tài)指示控制的控制原理為：運(yùn)行指示LED的控制由MCU的Run控制信號(hào)進(jìn)行控制，當(dāng)控制邏輯檢測(cè)到UsetFlag和IsetFlag都置1，說明已經(jīng)讀取到設(shè)置參數(shù)，此時(shí)裝置處在運(yùn)行狀態(tài)，狀態(tài)指示邏輯控制Run信號(hào)使運(yùn)行LED點(diǎn)亮，否則熄滅運(yùn)行LED。同樣充電指示LED的閃爍指示，主要判斷標(biāo)志ChargeFlag是否為1；過熱指示LED的判斷是依據(jù)HotFlag是否為1；過載的指示LED依據(jù)OverFlag是否為1。

本實(shí)施例為超級(jí)電容模組充電電源的控制方法的有益效果在于：

1)針對(duì)超級(jí)電容組的充電需求，可調(diào)節(jié)設(shè)置充電電壓和充電電流，適用于不同容量和電壓要求的超級(jí)電容組，可調(diào)節(jié)的充電電流適應(yīng)于對(duì)不同超級(jí)電容組充電時(shí)間不同需求的場(chǎng)合；

2)可自動(dòng)檢測(cè)充電回路是否過載，過載時(shí)自動(dòng)停止充電保護(hù)充電回路不受損壞，充分考慮充電電路可能過載的情況，提供過熱自我保護(hù)，避免充電電流過大或頻繁充電導(dǎo)致充電回路過載損壞；

3)通過檢測(cè)超級(jí)電容的溫度和溫升，并依據(jù)超級(jí)電容溫升-電流曲線對(duì)充電進(jìn)行限流，同時(shí)在超級(jí)電容溫升超限、絕對(duì)溫度超限時(shí)停止充電，充電過程兼顧超級(jí)電容的溫度特性，采用超級(jí)電容溫升-電流曲線進(jìn)行限制充電，同時(shí)監(jiān)視超級(jí)電容溫升過高和絕對(duì)溫度過高并停止充電，避免繼續(xù)充電導(dǎo)致溫度極限升高造成超級(jí)電容壽命快速減小或發(fā)生爆炸。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。