專利名稱：功率補償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開了一種對短時電壓低落時進行補償?shù)难b置，尤其涉及到一種功率 補償器。
技術(shù)背景目前，現(xiàn)有的功率補償器多數(shù)采用價格昂貴的交流電容器組和電抗器，這種補償 器存在投切電容時不可避免地會產(chǎn)生巨大的涌流和半生電壓波動、暫態(tài)過渡諧波等難題。另外，大多補償器的裝置都是直接將工作電壓存入儲能電容，當電容上存儲的電 壓低于輸入電壓o. 5-2V時電壓跌落，將存儲的能量釋放給負載，起到瞬時補償作用，由于 存儲于儲能器的電壓低于輸入電壓，故當輸入電壓自身已經(jīng)降低時，就失去補償作用
實用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種延長電池壽命、連續(xù)可調(diào)、結(jié) 構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)的新型功率補償器。本實用新型是通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的其主要結(jié)構(gòu)包括輸入電壓隔離裝 置、輸出短路保護裝置、補償能量控制間門裝置、電壓抬升裝置、能量儲存裝置、輸入電壓檢 測補償控制裝置、能量灌充限制裝置、輸入端、輸出端，輸入電壓隔離裝置一端連接輸入端， 另一端串聯(lián)輸出短路保護裝置后連接至輸出端，輸入電壓檢測及補償控制裝置一端接入輸 入端，另一端連接補償能量控制間門裝置，補償能量控制間門裝置串聯(lián)于輸出短路保護裝 置和能量儲存裝置之間，儲存電壓抬升裝置的輸出端連接能量儲存裝置，能量儲存裝置連 接能量灌充限制保護裝置。所述的輸入電壓隔離裝置，起到防止補償電壓通過輸入回路消耗的作用，由場效 應晶體管或肖特基二極管等部件組成。所述的輸出短路保護裝置起到提供補償信號的作用，由電壓比較器或基準電壓源 等部件組成，輸出短路保護裝置一端連接輸入電壓隔離裝置，另一端連接至輸出端。所述的補償能量控制間門裝置由晶體管三極管或場效應晶體管或可控硅元件或 IGBT等元件組成，補償能量控制閘門裝置串聯(lián)于輸出短路保護裝置和能量儲存裝置之間。所述的電壓抬升裝置起到電壓抬升作用，將存儲的補償電壓抬升到需要的電位， 具有防止過電流的能力，電壓抬升裝置的輸出端連接能量儲存裝置。所述的能量儲存裝置由超級電容或蓄電池等組成，能量儲存裝置連接能量灌充限 制裝置。 所述的輸入電壓檢測補償控制裝置由電阻、肖特基二極管、電壓比較器或基準電 壓器或晶體三極管或場效應晶體管等部件連接組成，輸入電壓檢測補償控制裝置一端接入 輸入端，另一端和補償能量控制間門裝置相連，起到保護儲能、防止抬升電壓造成儲能部件 損壞的作用。 所述的能量灌充限制裝置由電阻、肖特基二極管、保險絲或自恢復保險、電容等部件連接組成，能量灌充限制裝置與能量儲存裝置連接，起到輸出過載短路保護、監(jiān)視控制儲 存的電壓值、防止輸出過流損壞設備的作用。本實用新型的工作原理為當輸入端電壓高于輸入電壓檢測補償控制裝置的控制 值時，補償能量控制閘門裝置將處于斷開狀態(tài)，電流經(jīng)輸入電壓隔離裝置、輸出短路保護裝 置后到達負載，同時電壓通過能量儲存裝置將輸入電壓抬升到儲能器的允許儲能電壓進行 存儲，輸入電壓下降到設置值時，輸入電壓檢測補償控制裝置將開通補償能量控制間門裝 置，將存儲在電壓抬升裝置內(nèi)的能量釋放給負載，實現(xiàn)功率補償；當輸入電壓回升至輸入電 壓檢測補償控制裝置設定值時，輸入電壓檢測補償控制裝置將改變補償能量控制閘門裝置 對電壓抬升裝置進行補充，當補償能量控制間門裝置電壓等于充入電壓時，補償能量控制 閘門裝置將斷開由能量儲存裝置連續(xù)對電壓抬升裝置進行電壓充入，直到電壓抬升裝置的 電壓抬升到儲能器的允許存入電壓值時，進行輸入電壓檢測補償控制裝置補償，從而將正 常電壓從輸出端處輸出，在通電初期由于電壓抬升裝置是空的，可能導致巨大起始電流，此 時，能量灌充限制裝置起到緩沖的作用。由于采用了以上的技術(shù)方案，本實用新型具有1.結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝；2.連續(xù)可調(diào)、能有效補償汽車電源系統(tǒng)的沖擊負荷電流；3.抑制供電電壓的脈動和紋波；4.延長電瓶的壽命。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的輸入電壓檢測補償控制裝置的電路圖；圖3是本實用新型的能量灌充限制裝置的電路圖。圖中A輸入電壓隔離裝置、B輸入電壓檢測補償控制裝置、C補償能量控制閘門裝 置、D電壓抬升裝置、E能量儲存裝置、F能量灌充限制裝置、G輸出短路保護裝置、I輸入端、 0輸出端。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明參照附圖1、2、3，功率補償器， 其主要結(jié)構(gòu)包括輸入電壓隔離裝置(A)、輸出短路保護裝置(G)、補償能量控制閘門裝置 (C)、電壓抬升裝置(D)、能量儲存裝置(E)、輸入電壓檢測補償控制裝置(B)、能量灌充限制 裝置(F)、輸入端(I)、輸出端(0)，輸入電壓隔離裝置(A) —端連接輸入端(I)，另一端串聯(lián) 輸出短路保護裝置(G)后連接至輸出端(0)，輸入電壓檢測補償控制裝置(B) —端接入輸入 端(0)，另一端連接補償能量控制閘門裝置(C)，補償能量控制閘門裝置(C)串聯(lián)于輸出短 路保護裝置(G)和能量儲存裝置(E)之間，儲存電壓抬升裝置(D)的輸出端連接能量儲存 裝置(E)，能量儲存裝置(E)連接能量灌充限制保護裝置(F)。當輸入端(I)電壓高于輸入電壓檢測補償控制裝置(B)的控制值時，補償能量控 制閘門裝置(C)將處于斷開狀態(tài)，電流經(jīng)輸入電壓隔離裝置(A)、輸出短路保護裝置(G)后 到達輸出端(0)，同時電壓通過能量儲存裝置(E)將輸入電壓抬升到儲能器的允許儲能電壓進行存儲，輸入端(I)電壓下降到設置值時，輸入電壓檢測補償控制裝置(B)將開通補償 能量控制閘門裝置(C)，將存儲在電壓抬升裝置⑶內(nèi)的能量釋放給輸出端(0)，實現(xiàn)功率 補償；當輸入端(I)電壓回升至輸入電壓檢測補償控制裝置(B)設定值時，輸入電壓檢測補 償控制裝置⑶將改變補償能量控制閘門裝置(C)對電壓抬升裝置⑶進行補充，當補償 能量控制閘門裝置(C)電壓等于充入電壓時，補償能量控制閘門裝置(C)將斷開由能量儲 存裝置(E)連續(xù)對電壓抬升裝置(D)進行電壓充入，直到電壓抬升裝置(D)的電壓抬升到 儲能器的允許存入電壓值時，進行輸入電壓檢測補償控制裝置(B)補償，從而將正常電壓 從輸出端(0)處輸出，在通電初期由于電壓抬升裝置(D)是空的，可能導致巨大起始電流， 此時，能量灌充限制裝置(F)起到緩沖的作用。 由于采用了以上技術(shù)方案和原理本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝、連續(xù)可 調(diào)、能有效補償汽車電源系統(tǒng)的沖擊負荷電流、抑制供電電壓的脈動和紋波、延長電瓶的壽 命等優(yōu)點。
權(quán)利要求功率補償器，其主要結(jié)構(gòu)包括輸入電壓隔離裝置(A)、輸出短路保護裝置(G)、補償能量控制閘門裝置(C)、電壓抬升裝置(D)、能量儲存裝置(E)、輸入電壓檢測補償控制裝置(B)、能量灌充限制裝置(F)、輸入端(I)、輸出端(O)，其特征在于輸入電壓隔離裝置(A)一端連接輸入端(I)，另一端串聯(lián)輸出短路保護裝置(G)后連接至輸出端(0)，輸入電壓檢測補償控制裝置(B)一端接入輸入端(0)，另一端連接補償能量控制閘門裝置(C)，補償能量控制閘門裝置(C)串聯(lián)于輸出短路保護裝置(G)和能量儲存裝置(E)之間，儲存電壓抬升裝置(D)的輸出端連接能量儲存裝置(E)，能量儲存裝置(E)連接能量灌充限制保護裝置(F)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率補償器，其特征在于所述的輸入電壓檢測補償控制裝 置(B)由電阻、肖特基二極管、電壓比較器或基準電壓器或晶體三極管或場效應晶體管部 件連接組成，輸入電壓檢測補償控制裝置(B) —端接入輸入端(I)，另一端和補償能量控制 閘門裝置(C)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率補償器，其特征在于所述的能量灌充限制裝置(F)由 電阻、肖特基二極管、保險絲或自恢復保險、電容部件連接組成，能量灌充限制裝置(F)與 能量儲存裝置(E)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率補償器，其特征在于所述的輸出短路保護裝置(G)由 電壓比較器或基準電壓源部件組成，輸出短路保護裝置(G) —端連接輸入電壓隔離裝置 (A)，另一端連接至輸出端(0)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率補償器，其特征在于所述的補償能量控制閘門裝置(C) 由晶體管三極管或場效應晶體管或可控硅元件或IGBT元件組成，補償能量控制間門裝置(C)串聯(lián)于輸出短路保護裝置(G)和能量儲存裝置(E)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種功率補償器，屬于汽車電源技術(shù)領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)包括輸入電壓隔離裝置、輸出短路保護裝置、補償能量控制閘門裝置、電壓抬升裝置、能量儲存裝置、輸入電壓檢測補償控制裝置、能量灌充限制裝置等，輸入電壓隔離裝置一端連接輸入端，一端串聯(lián)輸出短路保護裝置后連接至輸出端，輸入電壓檢測及補償控制裝置一端接入輸入端，一端連接補償能量控制閘門裝置，補償能量控制閘門裝置串聯(lián)于輸出短路保護裝置和能量儲存裝置之間，儲存電壓抬升裝置的輸出端連接能量儲存裝置，能量儲存裝置連接能量灌充限制保護裝置。本實用新型具有連續(xù)可調(diào)、結(jié)構(gòu)簡單、改善汽車動力、延長電瓶壽命等優(yōu)點。
文檔編號H02J1/02GK201608527SQ20102012508
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者祁延年, 祁桂萍 申請人:祁延年;祁桂萍