本實(shí)用新型涉及一種備用電源的電壓均衡及過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路設(shè)計(jì)，具體地說(shuō)，涉及基于一種基于超級(jí)電容的備用電源電壓均衡及過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在類似應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)的基于超級(jí)電容的備用電源模組中，均采用多個(gè)超級(jí)電容單體（或者并聯(lián)組）串聯(lián)的設(shè)計(jì)。串聯(lián)的超級(jí)電容單體（或者并聯(lián)組）之間需要電壓均衡電路以保證超級(jí)電容單體的電壓保持均衡。同時(shí)，需要過(guò)電壓報(bào)警保護(hù)電路，在電壓超過(guò)安全工作點(diǎn)時(shí)發(fā)出報(bào)警保護(hù)信號(hào)，以保證系統(tǒng)安全工作。
現(xiàn)有的電壓均衡電路與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路設(shè)計(jì)中，一般采用對(duì)每個(gè)超級(jí)電容（并聯(lián)組）做電壓均衡和過(guò)壓報(bào)警保護(hù)，并對(duì)每個(gè)過(guò)壓報(bào)警保護(hù)輸出信號(hào)做隔離輸出。這種做法的一個(gè)缺點(diǎn)是，電壓均衡電路與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)合二為一的做法非常容易引起過(guò)壓報(bào)警動(dòng)作，并且失去均衡電路的作用空間，等同于沒(méi)有均衡過(guò)程。這種做法的第二個(gè)缺點(diǎn)是, 每個(gè)報(bào)警保護(hù)通道具有一個(gè)隔離輸出器件，隔離輸出器件太多，造成成本高并且誤報(bào)警機(jī)率增加。
本實(shí)用新型將每個(gè)超級(jí)電容單體（或者并聯(lián)組）的電壓均衡和過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路獨(dú)立開(kāi)來(lái)，可以保證在均衡電路動(dòng)作點(diǎn)與過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)之間有一定的電壓緩沖區(qū)間，實(shí)現(xiàn)在過(guò)壓報(bào)警保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)之前，留給均衡電路足夠的時(shí)間來(lái)完成均衡動(dòng)作，避免觸發(fā)過(guò)壓報(bào)警保護(hù)。同時(shí)，采用邏輯或門(mén)將過(guò)壓報(bào)警保護(hù)信號(hào)的輸出組合后，采用極少的隔離器件將報(bào)警保護(hù)信號(hào)輸出出去，既節(jié)省了成本，又增加了可靠性。
因此，現(xiàn)有的電壓均衡與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路的設(shè)計(jì)不能滿足類似風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合的需求。而本實(shí)用新型的均衡電路與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路設(shè)計(jì)可以很好的解決上述問(wèn)題，帶來(lái)電壓均衡與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)可靠，同時(shí)降低成本和增加可靠性。因而，本實(shí)用新型在基于超級(jí)電容的備用電源應(yīng)用領(lǐng)域中具有較大的理論研究和實(shí)際推廣的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的，在于克服上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)電壓均衡與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)可靠，降低成本和增加可靠性的超級(jí)電容備用電源模組電壓均衡及過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于超級(jí)電容的備用電源模組電壓均衡及過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路，包括電壓均衡電路、過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路、邏輯或門(mén)電路和隔離輸出電路，所述電壓均衡電路與超級(jí)電容器直接相連，所述過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路的輸入與超級(jí)電容器相連，所述邏輯或門(mén)電路的輸入與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路輸出相連，所述邏輯或門(mén)電路的輸出與隔離輸出電路的輸入相連，所述隔離輸出電路的輸出信號(hào)提供給上位控制電路。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述超級(jí)電容器為超級(jí)電容器單體或超級(jí)電容器并聯(lián)組。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述電壓均衡電路與超級(jí)電容器并聯(lián)組一一對(duì)應(yīng)，所述電壓均衡電路的數(shù)量與超級(jí)電容并聯(lián)組的數(shù)量相同，所述均衡電路與超級(jí)電容器并聯(lián)組之間沒(méi)有任何連接器器、接插件等器件。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述均衡電路，為主動(dòng)式均衡電路、被動(dòng)式均衡電路、電阻耗能型均衡電路或者能量轉(zhuǎn)移式等任意形式的均衡電路。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路與超級(jí)電容器并聯(lián)組一一對(duì)應(yīng)，所述過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路的數(shù)量與串聯(lián)的超級(jí)電容器數(shù)量相同，過(guò)壓報(bào)警點(diǎn)為固定設(shè)定點(diǎn)或者可調(diào)設(shè)定點(diǎn)，并且?guī)в袦h(huán)比較功能。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述隔離輸出電路為光耦隔離電路等各種電氣隔離電路。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：
1、電壓均衡具有足夠的動(dòng)作區(qū)間：均衡電路與過(guò)壓報(bào)警電路分開(kāi)，獨(dú)立設(shè)置動(dòng)作點(diǎn)，留給均衡電路足夠的動(dòng)作區(qū)間，避免觸發(fā)過(guò)壓報(bào)警保護(hù)。
2、成本低，可靠性高：通過(guò)邏輯或門(mén)將每路過(guò)壓報(bào)警保護(hù)信號(hào)組合起來(lái)，再統(tǒng)一經(jīng)過(guò)隔離器件輸出，既降低了成本，又增加了可靠性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖中標(biāo)號(hào)：A1～An-均衡電路、B1～Bn-過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路、C-邏輯或門(mén)電路、D-信號(hào)隔離電路。
具體實(shí)施方式
為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。
如圖1所示的一種基于超級(jí)電容的備用電源模組電壓均衡及過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路的具體實(shí)施方式：包括電壓均衡電路A1～An、過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路B1～Bn、邏輯或門(mén)電路C和隔離輸出電路D，所述電壓均衡電路A1～An與超級(jí)電容器直接相連，所述過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路B1～Bn的輸入與超級(jí)電容器相連，所述邏輯或門(mén)電路C的輸入與過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路B1～Bn輸出相連，所述邏輯或門(mén)電路C的輸出與隔離輸出電路D的輸入相連，所述隔離輸出電路D的輸出信號(hào)提供給上位控制電路；所述超級(jí)電容器為超級(jí)電容器單體或超級(jí)電容器并聯(lián)組；所述電壓均衡電路A1～An與超級(jí)電容器并聯(lián)組一一對(duì)應(yīng)，所述電壓均衡電路A1～An的數(shù)量與超級(jí)電容并聯(lián)組的數(shù)量相同，所述均衡電路A1～An與超級(jí)電容器并聯(lián)組之間沒(méi)有任何連接器器、接插件等器件；所述均衡電路A1～An，為主動(dòng)式均衡電路、被動(dòng)式均衡電路、電阻耗能型均衡電路或者能量轉(zhuǎn)移式均衡電路；所述過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路B1～Bn與超級(jí)電容器并聯(lián)組一一對(duì)應(yīng)，所述過(guò)壓報(bào)警保護(hù)電路B1～Bn的數(shù)量與串聯(lián)的超級(jí)電容器數(shù)量相同，過(guò)壓報(bào)警點(diǎn)為固定設(shè)定點(diǎn)或者可調(diào)設(shè)定點(diǎn)，并且?guī)в袦h(huán)比較功能；所述隔離輸出電路D為光耦隔離電路等各種電氣隔離電路。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：
1、電壓均衡具有足夠的動(dòng)作區(qū)間：均衡電路與過(guò)壓報(bào)警電路分開(kāi)，獨(dú)立設(shè)置動(dòng)作點(diǎn)，留給均衡電路足夠的動(dòng)作區(qū)間，避免觸發(fā)過(guò)壓報(bào)警保護(hù)。
2、成本低，可靠性高：通過(guò)邏輯或門(mén)將每路過(guò)壓報(bào)警保護(hù)信號(hào)組合起來(lái)，再統(tǒng)一經(jīng)過(guò)隔離器件輸出，既降低了成本，又增加了可靠性。
申請(qǐng)人又一聲明，本實(shí)用新型通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方法及裝置結(jié)構(gòu)，但本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，即不意味著本實(shí)用新型必須依賴上述方法及結(jié)構(gòu)才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本實(shí)用新型的任何改進(jìn)，對(duì)本實(shí)用新型所選用實(shí)現(xiàn)方法等效替換及步驟的添加、具體方式的選擇等，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍和公開(kāi)的范圍之內(nèi)。
本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，凡采用和本實(shí)用新型相似結(jié)構(gòu)及其方法來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的所有方式，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。