專利名稱：紋波補(bǔ)償電路和超級(jí)電容充放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣技術(shù)，尤其涉及一種紋波補(bǔ)償電路和超級(jí)電容充放電裝置。
背景技術(shù)：
超級(jí)電容作為一種新型的儲(chǔ)能器件，它具有儲(chǔ)存能量大、快速充放電等優(yōu)點(diǎn)，滿足軌道機(jī)車車輛在無電區(qū)運(yùn)行的要求，越來越多地應(yīng)用在軌道機(jī)車車輛上。超級(jí)電容顯著改善軌道機(jī)車車輛的動(dòng)力性能，提高制動(dòng)能量回收率，達(dá)到節(jié)約能源和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的?，F(xiàn)有軌道機(jī)車車輛混合動(dòng)力技術(shù)中，如圖I所示，超級(jí)電容充放電裝置(也稱超級(jí)電容DC (直流)/DC斬波器)是能量轉(zhuǎn)換的核心變流器，包括控制電路11、驅(qū)動(dòng)電路1 2和主電路13。所述主電路13采用Buck-Boost(降壓-升壓)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)電路12向所述主電路13提供驅(qū)動(dòng)脈沖，而所述控制電路11控制調(diào)整驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比。電能通過超級(jí)電容充放電裝置可以在電網(wǎng)側(cè)和超級(jí)電容之間雙向傳遞。軌道機(jī)車車輛在有電網(wǎng)區(qū)域和車輛制動(dòng)時(shí)，所述控制電路的控制端輸入充電指令，超級(jí)電容充放電裝置的降壓斬波電路工作，為超級(jí)電容充電；當(dāng)車輛運(yùn)行在無電網(wǎng)區(qū)域時(shí)，所述控制電路的控制端輸入供電指令，超級(jí)電容充放電裝置的升壓斬波電路工作，超級(jí)電容為機(jī)車車輛的牽引變流器提供電源，保證車輛在無電區(qū)平穩(wěn)運(yùn)行?，F(xiàn)有的超級(jí)電容充放電裝置需要體積大、重量大的大容量直流濾波電容以在為超級(jí)電容充電時(shí)對(duì)電網(wǎng)輸入側(cè)輸入的脈動(dòng)電壓進(jìn)行濾波，這樣造成超級(jí)電容充放電裝置的體積大、結(jié)構(gòu)笨重，在軌道機(jī)車車體上需要較大的空間尺寸；而如果在現(xiàn)有的超級(jí)電容充放電裝置中取消該大容量直流濾波電容，則會(huì)在為超級(jí)電容充電過程中因?yàn)殡娋W(wǎng)側(cè)的輸入電壓的周期性脈動(dòng)而造成超級(jí)電容兩端很大的輸出紋波電壓。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種紋波補(bǔ)償電路和超級(jí)電容充放電裝置，取消了電網(wǎng)側(cè)直流濾波大容量電容，并在為超級(jí)電容充電過程中減小由電網(wǎng)側(cè)輸入的脈動(dòng)電壓引起的超級(jí)電容兩端輸出紋波電壓。本發(fā)明提供了一種紋波補(bǔ)償電路，應(yīng)用于連接于電網(wǎng)側(cè)和超級(jí)電容之間的超級(jí)電容充放電裝置，包括電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)采樣電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓；充電電壓比較單元，與所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)比較該實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓，得到充電電壓校正信號(hào)；第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元，與所述充電電壓比較單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)該充電電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓大于該標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)控制調(diào)小超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓小于該標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)控制調(diào)大超級(jí)電容兩端的電壓。
實(shí)施時(shí)，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路還包括超級(jí)電容充電電壓采樣單元，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)采樣超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓；超級(jí)電容電壓比較單元，與所述超級(jí)電容充電電壓采樣單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)比較該實(shí)時(shí)電壓與標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓，得到超級(jí)電容電壓校正信號(hào)；第二超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元，與所述超級(jí)電容電壓比較單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)該超級(jí)電容電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該超級(jí)電容電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓大于該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)控制調(diào)小超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓小于該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)控制調(diào)大超級(jí)電容兩端的電壓；該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓為當(dāng)電網(wǎng)側(cè)輸入標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)超級(jí)電容兩端的電壓。實(shí)施時(shí)，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路還包括超級(jí)電容電壓調(diào)整單元，分別與所述充電電壓比較單元和所述超級(jí)電容電壓比較單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)所述充電電壓校正信號(hào)和所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)，將所述超級(jí)電容兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓。
實(shí)施時(shí)，所述超級(jí)電容電壓調(diào)整單元，還與所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路連接，進(jìn)一步用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)所述充電電壓校正信號(hào)、所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)、所述電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓和所述超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓，控制調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以將該超級(jí)電容兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓。實(shí)施時(shí)，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路還包括電網(wǎng)側(cè)放電電壓采樣單元，用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)采樣電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓；供電電壓比較單元，與所述電網(wǎng)側(cè)放電電壓采樣單元連接，用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)比較該電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓和預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，得到供電電壓校正信號(hào); 供電電壓調(diào)整單元，與所述供電電壓比較單元連接，用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)根據(jù)該供電電壓校正信號(hào)將電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為該標(biāo)準(zhǔn)供電電壓。實(shí)施時(shí)，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路還包括超級(jí)電容放電電壓采樣單元，其用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)采樣超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓；所述供電電壓調(diào)整單元，還分別與所述超級(jí)電容放電電壓采樣單元和所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路連接，進(jìn)一步用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)根據(jù)該供電電壓校正信號(hào)以及該電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓，控制調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以將電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為該標(biāo)準(zhǔn)供電電壓。本發(fā)明還提供了一種超級(jí)電容充放電裝置，包括主電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路；所述控制電路，與所述驅(qū)動(dòng)電路連接，用于控制所述驅(qū)動(dòng)電路向所述主電路提供驅(qū)動(dòng)脈沖；所述主電路的第一端接入電網(wǎng)側(cè)，所述主電路的第二端連接于超級(jí)電容的兩端，其中，所述控制電路包括上述的紋波補(bǔ)償電路，所述紋波補(bǔ)償電路分別與所述主電路的第一端和所述驅(qū)動(dòng)電路連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路和超級(jí)電容充放電裝置，取消了電網(wǎng)側(cè)直流濾波大容量電容，從而主電路拓?fù)浜?jiǎn)單、體積小、重量輕，并且采用了紋波補(bǔ)償電路以減小由于取消電網(wǎng)側(cè)直流濾波大容量電容而導(dǎo)致的在為超級(jí)電容充電過程中電網(wǎng)側(cè)輸入的脈動(dòng)電壓引起的超級(jí)電容兩端的輸出紋波電壓。
圖I為現(xiàn)有的超級(jí)電容充放電裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的主電路的一實(shí)施例的電路圖；圖3為本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖6為本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖7為本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖8為本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖9為本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的主電路13的一實(shí)施例采用降壓-升壓斬波電路；該主電路13，第一端接入電網(wǎng)側(cè)，第二端連接于超級(jí)電容EC ；該主電路13包括第一熔斷器F1、第一濾波電感LI、第一電壓傳感器SV1、主接觸器KM1、第一壓敏器件VR1、突波電容Cl、第一絕緣柵雙極型晶體管VT1、第二絕緣柵雙極型晶體管VT2、第一儲(chǔ)能電抗器L2、第二儲(chǔ)能電抗器L3、第三絕緣柵雙極型晶體管VT3、第四絕緣柵雙極型晶體管VT4、第一電流傳感器SCI、第二電流傳感器SC2、第二濾波電感L4、濾波電容C2、第二熔斷器F2、接觸器KM2、第二電壓傳感器SV2和第二壓敏器件VR2 ；所述第一熔斷器F1，第一端與電網(wǎng)側(cè)正直流電壓輸入端連接，第二端與所述第一濾波電感LI的第一端連接；所述第一濾波電感LI，第二端與所述主接觸器KMl的第一端連接；所述第一電壓傳感器SVl連接于所述第一濾波電感LI的第二端與電網(wǎng)側(cè)負(fù)直流電壓輸入端之間；所述主接觸器KM1，第二端分別與所述第一絕緣柵雙極型晶體管VTl的集電極和所述第二絕緣柵雙極型晶體管VT2的集電極連接；相互并聯(lián)的所述第一壓敏器件VRl和所述突波電容Cl連接于所述主接觸器KMl的第二端和電網(wǎng)側(cè)負(fù)直流電壓輸入端之間(連接時(shí)，所述突波電容Cl必須靠近第一絕緣柵雙極型晶體管VT1、第二絕緣柵雙極型晶體管VT2、第三絕緣柵雙極型晶體管VT3和第四絕緣柵雙極型晶體管VT4);所述第一絕緣柵雙極型晶體管VT1，基極接入驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖，發(fā)射極與所述第一儲(chǔ)能電抗器L2的第一端連接；所述第二絕緣柵雙極型晶體管VT2，基極接入驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖，發(fā)射極與所述第二儲(chǔ)能電抗器L3的第一端連接；
所述第三絕緣柵雙極型晶體管VT3，基極接入驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖，集電極與所述第二絕緣柵雙極型晶體管VT2的發(fā)射極連接，發(fā)射極與電網(wǎng)側(cè)負(fù)直流電壓輸入端連接；所述第四絕緣柵雙極型晶體管VT4，基極接入驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖，集電極與所述第一絕緣柵雙極型晶體管VTl的發(fā)射極連接，發(fā)射極與電網(wǎng)側(cè)負(fù)直流電壓輸入端連接；所述第一儲(chǔ)能電抗器L2的第二端和所述第二儲(chǔ)能電抗器L3的第二端與所述第一電流傳感器SCl的第一端連接；所述第一電流傳感器SCl的第二端與所述第二電流傳感器SC2的第一端連接；所述第二電流傳感器SC2的第二端與所述第二濾波電感L4的第一端連接；所述第二濾波電感L4的第二端分別與所述濾波電容C2的第一端和所述第二熔斷 器F2的第一端連接；所述濾波電容C2的第二端與電網(wǎng)側(cè)負(fù)直流電壓輸入端連接；所述熔斷器F2的第二端與所述接觸器KM2的第一端連接；所述接觸器KM2的第二端通過相互并聯(lián)的所述第二電壓傳感器SV2和所述第二壓敏器件VR2與電網(wǎng)側(cè)負(fù)直流電壓輸入端連接；超級(jí)電容EC，第一端與所述接觸器KM2的第二端連接，第二端與所述濾波電容C2的第二端連接。在本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的主電路13的該實(shí)施例中，第一絕緣柵雙極型晶體管VTl的基極、第二絕緣柵雙極型晶體管VT2的基極、第三絕緣柵雙極型晶體管VT3的基極和第四絕緣柵雙極型晶體管VT4的基極接入驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖，該第一絕緣柵雙極型晶體管VTl、第二絕緣柵雙極型晶體管VT2、第三絕緣柵雙極型晶體管VT3和第四絕緣柵雙極型晶體管VT4根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比改變開通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間，從而改變電網(wǎng)側(cè)電壓與超級(jí)電容兩端電壓的比值。由圖2可見，本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的主電路13的該實(shí)施例，并沒有在輸入端采用直流濾波電容，因此在為超級(jí)電容充電時(shí)為了減小由于在輸入脈動(dòng)電壓引起的輸出端紋波電壓，在本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的控制電路中采用了紋波補(bǔ)償電路。需要說明的是，本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的主電路13的該實(shí)施例僅用于舉例說明在該主電路13中取消了直流濾波電容，而并非用來限制該主電路13的結(jié)構(gòu)，任何可以實(shí)現(xiàn)降壓/升壓斬波的電路都適用于該主電路13。如圖3所示，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第一實(shí)施例，應(yīng)用于連接于電網(wǎng)側(cè)和超級(jí)電容EC之間的超級(jí)電容充放電裝置，包括電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21，用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)采樣電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓；充電電壓比較單元22，與所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21連接，用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)比較該實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓，得到充電電壓校正信號(hào)；第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元23，與所述充電電壓比較單元22連接，用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)根據(jù)該充電電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容EC兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓大于該標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)控制調(diào)小超級(jí)電容EC兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓小于該標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)控制調(diào)大超級(jí)電容EC兩端的電壓。在該第一實(shí)施例中，所述預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓可以是在為超級(jí)電容EC充電時(shí)經(jīng)過軟件濾波的電網(wǎng)側(cè)輸入的電壓，也可以是為超級(jí)電容EC充電時(shí)在一采樣周期內(nèi)每隔預(yù)定時(shí)間間隔采樣得到的電網(wǎng)側(cè)輸入的電壓的平均值。在該第一實(shí)施例中，所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21可以是模擬電壓采樣電路也可以是數(shù)字電壓采樣電路；當(dāng)所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21為模擬電壓采樣電路時(shí)，所述充電電壓比較單元22和所述補(bǔ)償電路23可以是模擬電路；當(dāng)所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21為模擬電壓采樣電路時(shí)，所述充電電壓比較單元22和所述第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元23也可以是數(shù)字電路，但是此時(shí)需要在所述電 網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21和所述充電電壓比較單元22之間增加一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，以將所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21采樣得到的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第一實(shí)施例是在為超級(jí)電容EC充電時(shí)，通過充電電壓比較單元22將電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21采樣的電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓進(jìn)行比較，而得到充電電壓校正信號(hào)，再通過第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元
23根據(jù)該充電電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容EC兩端的電壓，從而使得超級(jí)電容EC兩端的電壓趨近于當(dāng)電網(wǎng)側(cè)輸入的電壓為標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)超級(jí)電容EC兩端的電壓，以達(dá)到減小輸出紋波電壓的目的。舉例來說，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第一實(shí)施例在工作時(shí)，如果所述預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓為750V，而所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21采樣到的電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓為810V，則此時(shí)所述充電電壓比較單元22輸出的充電電壓校正信號(hào)指示電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓比標(biāo)準(zhǔn)充電電壓大，從而控制所述第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元23控制減小超級(jí)電容EC兩端的電壓；如果所述預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓為750V，而所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21采樣到的電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓為720V，則此時(shí)所述充電電壓比較單元22輸出的充電電壓校正信號(hào)指示電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓比標(biāo)準(zhǔn)充電電壓小，從而控制所述第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元23控制增大超級(jí)電容EC兩端的電壓。如圖4所示，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第二實(shí)施例基于本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第一實(shí)施例。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第二實(shí)施例還包括 超級(jí)電容充電電壓采樣單元31，用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)采樣超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓；超級(jí)電容電壓比較單元32，與所述超級(jí)電容充電電壓采樣單元31連接，用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)比較該實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓，得到超級(jí)電容電壓校正信號(hào)；所述第二超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元33，與所述超級(jí)電容電壓比較單元32連接，用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)根據(jù)該超級(jí)電容電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該超級(jí)電容EC電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓大于該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)控制調(diào)小超級(jí)電容EC兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓小于該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)控制調(diào)大超級(jí)電容EC兩端的電壓，該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓為當(dāng)電網(wǎng)側(cè)輸入標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)超級(jí)EC電容兩端的電壓。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第二實(shí)施例是在為超級(jí)電容EC充電時(shí)，通過超級(jí)電容電壓比較單元32將超級(jí)電容充電電壓采樣單元31采樣的電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓進(jìn)行比較，而得到充電電壓校正信號(hào)，通過超級(jí)電容電壓比較單元32將超級(jí)電容充電電壓采樣單元31采樣的超級(jí)電容EC兩端的實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓進(jìn)行比較，而得到超級(jí)電容電壓校正信號(hào)，再通過第二超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元33根據(jù)該充電電壓校正信號(hào)和該超級(jí)電容電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓，從而使得超級(jí)電容EC兩端的電壓趨近于當(dāng)電網(wǎng)側(cè)輸入的電壓為標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)超級(jí)電容EC兩端的電壓，以達(dá)到減小輸出紋波電壓的目的。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第二實(shí)施例在為超級(jí)電容充電EC時(shí)，第二超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元33不僅根據(jù)充電電壓校正信號(hào)還根據(jù)超級(jí)電容電壓校正信號(hào)校正超級(jí)電容兩端的電壓，使得補(bǔ)償輸出紋波電壓的效果更加優(yōu)化。 舉例來說，該紋波補(bǔ)償電路的第二實(shí)施例在工作時(shí)，如果所述預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓為750V，而所述超級(jí)電容充電電壓采樣單元31采樣到的電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓為720V，假設(shè)所述超級(jí)電容EC兩端的實(shí)時(shí)電壓為200V，此時(shí)驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比為20/72，那么如果不存在輸入脈動(dòng)電壓則超級(jí)電容EC兩端的電壓即此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)充電電容電壓應(yīng)為750X20/75 (如果不存在紋波補(bǔ)償，那么占空比就不是20/72，還是原來的20/75)，則所述比較電路32通過所述充電電壓校正信號(hào)指示所述補(bǔ)償電路33控制增大超級(jí)電容EC兩端的電壓，從而達(dá)到紋波補(bǔ)償?shù)哪康?。在?shí)際操作時(shí)，在為超級(jí)電容EC充電過程中，超級(jí)電容EC兩端的電壓不斷增加，而如果超級(jí)電容EC兩端的額定電壓為480V，則當(dāng)在采樣周期內(nèi)檢測(cè)到超級(jí)電容EC兩端的實(shí)時(shí)電壓都大于預(yù)定電壓時(shí)，則判斷對(duì)超級(jí)電容EC充電完成，控制停止對(duì)超級(jí)電容EC充電，該預(yù)定電壓例如可以為480V。如圖5所示，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第三實(shí)施例基于本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第二實(shí)施例。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第三實(shí)施例還包括超級(jí)電容電壓調(diào)整單元41，分別與所述充電電壓比較單元22和所述超級(jí)電容電壓比較單元32連接，用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)根據(jù)該充電電壓校正信號(hào)和所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)，將該超級(jí)電容EC兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓。在本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第三實(shí)施例中，在為超級(jí)電容EC充電時(shí)，所述超級(jí)電容電壓調(diào)整單元41根據(jù)充電電壓校正信號(hào)和超級(jí)電容校正信號(hào)，將超級(jí)電容EC兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓，使得紋波補(bǔ)償更加精確。如圖6所示，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第四實(shí)施例基于本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第三實(shí)施例。在本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第四實(shí)施例中，所述超級(jí)電容電壓調(diào)整單元41，還與所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路12連接，進(jìn)一步用于在為超級(jí)電容EC充電時(shí)根據(jù)所述充電電壓校正信號(hào)、所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)、所述電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓和所述超級(jí)電容EC兩端的實(shí)時(shí)電壓，控制調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電路12輸出至所述主電路13的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，從而使得所述主電路13根據(jù)該占空比相應(yīng)改變功率開關(guān)管的開通時(shí)間與關(guān)斷時(shí)間，以將該超級(jí)電容EC兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第四實(shí)施例在為超級(jí)電容充電時(shí)，通過所述超級(jí)電容電壓調(diào)整單元41控制調(diào)整所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路12輸出至主電路13的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以將該超級(jí)電容EC兩端的電壓調(diào)整為所述標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓，從而所述超級(jí)電容電壓調(diào)整單元41只需發(fā)出控制改變超級(jí)電容充放電裝置中的驅(qū)動(dòng)電路12輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，即可以達(dá)到調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓的目的，從而簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。舉例來說，該紋波補(bǔ)償電路的第四實(shí)施例在工作時(shí)，如果所述預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓為750V，而所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣電路21采樣到的電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓為810V，所述超級(jí)電容充電電壓采樣電路31采樣到的超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓為200V，此時(shí)驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比為20/81，那么如果不存在輸入脈動(dòng)電壓則超級(jí)電容兩端的電壓即此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)充電電容電壓應(yīng)為750 X 20/75，則所述充電電壓比較單元22和所述超級(jí)電容電壓比較單元32通過所述充電電壓校正信號(hào)和和所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)，指示所述超級(jí)電容電壓調(diào)整單元41控制將所述驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比改變?yōu)?50X2(V(81X810)，然后逐漸加大占空比直至將該超級(jí)電容兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓，以補(bǔ)償因輸入脈沖電壓導(dǎo)致的輸出紋波電壓。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第五實(shí)施例基于本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中的任一實(shí)施例。如圖7所示，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第五實(shí)施例還包括電網(wǎng)側(cè)放電電壓采樣單元51，用于在超級(jí)電容EC向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)采樣電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓；供電電壓比較單元52，用于在超級(jí)電容EC向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)比較該電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓和預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，得到供電電壓校正信號(hào)；供電電壓調(diào)整單元53，用于在超級(jí)電容EC向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)根據(jù)該供電電壓校正信號(hào)將電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為該標(biāo)準(zhǔn)供電電壓。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第五實(shí)施例使得在超級(jí)電容對(duì)電網(wǎng)側(cè)放電的過程中電網(wǎng)側(cè)供電電壓恒定為標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，以保證超級(jí)電容安全可靠地為軌道機(jī)車車輛供電。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第六實(shí)施例基于本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第五實(shí)施例。如圖8所示，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第六實(shí)施例還包括超級(jí)電容放電電壓采樣單元61，其用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)采樣超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓；所述供電電壓調(diào)整單元53，還分別與所述超級(jí)電容放電電壓采樣單元61和所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路12連接，進(jìn)一步用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)根據(jù)該供電電壓校正信號(hào)以及該電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓，控制調(diào)整所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路12輸出至所述主電路13的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以使將電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為該標(biāo)準(zhǔn)供電電壓。 本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第六實(shí)施例在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)，通過供電電壓調(diào)整單元53控制調(diào)整所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路12輸出至所述主電路13的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為所述標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，從而所述供電電壓調(diào)整單元53只需發(fā)出控制改變超級(jí)電容充放電裝置中的驅(qū)動(dòng)電路12輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空t匕，即可以達(dá)到調(diào)整電網(wǎng)側(cè)的電壓的目的，從而簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
隨著超級(jí)電容對(duì)電網(wǎng)側(cè)放電的進(jìn)行，超級(jí)電容兩端的電壓一直在下降，則需驅(qū)動(dòng)脈沖占空比相對(duì)一直增大，但是驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比需在最大的占空比在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，以保證超級(jí)電容安全可靠地為軌道機(jī)車車輛供電。本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第七實(shí)施例基于本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第一實(shí)施例至第六實(shí)施例中的任一實(shí)施例。在本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第七實(shí)施例中，所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元21、所述超級(jí)電容充電電壓采樣單元31、所述電網(wǎng)側(cè)放電電壓采樣單元41和所述超級(jí)電容放電電壓采樣單元51包含于電壓采樣電路中；所述充電電壓比較單元22、所述超級(jí)電容電壓比較單元33和所述供電電壓比較單元52包含于比較電路中；所述第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元23、所述第二超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元33、所述超 級(jí)電容電壓調(diào)整單元41和所述供電電壓調(diào)整單元53包含于補(bǔ)償電路中；所述電壓采樣電路采樣的電壓是模擬電壓，所述比較電路和所述補(bǔ)償電路是數(shù)字電路；所述紋波補(bǔ)償電路還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)調(diào)理電路；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接于所述電壓采樣電路和所述比較電路之間，用于將該模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓，并將該數(shù)字電壓傳送至所述比較電路；所述信號(hào)調(diào)理電路，連接于所述電壓采樣電路和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路之間，用于對(duì)所述電壓采樣電路采樣的模擬電壓進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，即將該模擬電壓去除高頻干擾和外部環(huán)境的電磁干擾等干擾，并將該模擬電壓的幅值調(diào)整到合適的電平以使得模擬電壓的波形正
堂
巾O本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第八實(shí)施例基于本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第七實(shí)施例。在本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第八實(shí)施例中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述比較電路和所述補(bǔ)償電路集成于高速的DSP (數(shù)字信號(hào)處理)芯片中，該DSP芯片采用數(shù)字化的方式處理采樣信號(hào)和進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；在為超級(jí)電容充電時(shí)，所述電壓采樣電路采樣電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)模擬電壓和超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)模擬電壓，并將采樣到的模擬電壓傳送到設(shè)置于超級(jí)電容充放電裝置的主電路中的信號(hào)調(diào)理電路，該信號(hào)調(diào)理電路對(duì)該模擬電壓進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后將其輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過信號(hào)調(diào)理后的模擬電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字電壓后，在控制程序高速的定時(shí)中斷中，DSP芯片不斷將采樣到的電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓進(jìn)行比較，得到充電電壓校正信號(hào)，并且DSP芯片不斷將采樣到的超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓進(jìn)行比較，得到超級(jí)電容電壓校正信號(hào)；DSP芯片再根據(jù)所述充電電壓校正信號(hào)和所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)，實(shí)時(shí)地調(diào)整驅(qū)動(dòng)脈沖占空比的大小，以調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓大小。也就是說，在為超級(jí)電容充電時(shí)，當(dāng)電網(wǎng)側(cè)輸入的脈動(dòng)電壓處于正弦波形波峰處時(shí)，就減小超級(jí)電容兩端電壓的大小，當(dāng)電網(wǎng)側(cè)輸入的脈動(dòng)電壓處于正弦波形波谷處時(shí)，就提高超級(jí)電容兩端電壓的大小，而當(dāng)超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓大于標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)，就減小超級(jí)電容兩端電壓的大小，當(dāng)超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓小于標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)，就提高超級(jí)電容兩端電壓的大?。贿@樣就可以通過軟件控制將超級(jí)電容兩端電壓紋波限制在一個(gè)很小的允許范圍之內(nèi)，保證電網(wǎng)側(cè)安全可靠地為超級(jí)電容充電。
本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第八實(shí)施例在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)，采用超級(jí)電容充放電裝置的主電路自帶的電壓傳感器，精確采樣電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)模擬電壓和超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)模擬電壓，并將采樣到的模擬電壓傳送到設(shè)置于超級(jí)電容充放電裝置的主電路中的信號(hào)調(diào)理電路，該信號(hào)調(diào)理電路對(duì)該模擬電壓進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后將其輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過信號(hào)調(diào)理后的模擬電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字電壓后，在控制程序高速的定時(shí)中斷中，DSP芯片不斷比較電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓和預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，得到供電電壓校正信號(hào)，之后DSP芯片根據(jù)該供電電壓校正信號(hào)以及電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓，控制調(diào)整所述超級(jí)電容充放電裝置輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以將電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為該標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，以保證電網(wǎng)側(cè)輸出電壓恒定，使得超級(jí)電容安全可靠地為軌道機(jī)車車輛供電。在為超級(jí)電容充電時(shí)，本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路的第八實(shí)施例依靠高速的DSP芯片采用閉環(huán)控制實(shí)時(shí)調(diào)整超級(jí)電容兩端電壓的大小，以達(dá)到減小輸出紋波電壓的目的。
如圖9所示，本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的一實(shí)施例，包括控制電路11、驅(qū)動(dòng)電路12和主電路13 ；所述控制電路11，與所述驅(qū)動(dòng)電路12連接，用于控制所述驅(qū)動(dòng)電路12向所述主電路13提供驅(qū)動(dòng)脈沖；所述主電路13的第一端接入電網(wǎng)側(cè)，所述主電路13的第二端連接于超級(jí)電容EC的兩端；所述控制電路11包括上述的紋波補(bǔ)償電路111，所述紋波補(bǔ)償電路111分別與所述主電路13的第一端和所述驅(qū)動(dòng)電路12連接。本發(fā)明所述的超級(jí)電容充放電裝置的該實(shí)施例由于采用了本發(fā)明所述的紋波補(bǔ)償電路，可以在主電路中取消電網(wǎng)側(cè)直流濾波大容量電容，從而主電路拓?fù)浜?jiǎn)單、體積小、重量輕，并且可以通過該紋波補(bǔ)償電路減小由于取消電網(wǎng)側(cè)直流濾波大容量電容而導(dǎo)致的在為超級(jí)電容充電過程中電網(wǎng)側(cè)輸入的脈動(dòng)電壓引起的超級(jí)電容兩端輸出的紋波電壓。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種紋波補(bǔ)償電路，應(yīng)用于連接于電網(wǎng)側(cè)和超級(jí)電容之間的超級(jí)電容充放電裝置，其特征在于，包括 電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)采樣電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓； 充電電壓比較單元，與所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)比較該實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓，得到充電電壓校正信號(hào)； 第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元，與所述充電電壓比較單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)該充電電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓大于該標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)控制調(diào)小超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓小于該標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)控制調(diào)大超級(jí)電容兩端的電壓。
2.如權(quán)利要求I所述的紋波補(bǔ)償電路，其特征在于，還包括 超級(jí)電容充電電壓采樣單元，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)采樣超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓； 超級(jí)電容電壓比較單元，與所述超級(jí)電容充電電壓采樣單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)比較該實(shí)時(shí)電壓與標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓，得到超級(jí)電容電壓校正信號(hào)； 第二超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元，與所述超級(jí)電容電壓比較單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)該超級(jí)電容電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該超級(jí)電容電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓大于該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)控制調(diào)小超級(jí)電容兩端的電壓，當(dāng)該充電電壓校正信號(hào)指示該實(shí)時(shí)電壓小于該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓時(shí)控制調(diào)大超級(jí)電容兩端的電壓； 該標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓為當(dāng)電網(wǎng)側(cè)輸入標(biāo)準(zhǔn)充電電壓時(shí)超級(jí)電容兩端的電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的紋波補(bǔ)償電路，其特征在于，還包括 超級(jí)電容電壓調(diào)整單元，分別與所述充電電壓比較單元和所述超級(jí)電容電壓比較單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)所述充電電壓校正信號(hào)和所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)，將所述超級(jí)電容兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的紋波補(bǔ)償電路，其特征在于， 所述超級(jí)電容電壓調(diào)整單元，還與所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路連接，進(jìn)一步用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)所述充電電壓校正信號(hào)、所述超級(jí)電容電壓校正信號(hào)、所述電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓和所述超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓，控制調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以將該超級(jí)電容兩端的電壓調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容電壓。
5.如權(quán)利要求I所述的紋波補(bǔ)償電路，其特征在于，還包括 電網(wǎng)側(cè)放電電壓采樣單元，用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)采樣電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓； 供電電壓比較單元，與所述電網(wǎng)側(cè)放電電壓采樣單元連接，用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)比較該電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓和預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，得到供電電壓校正信號(hào)； 供電電壓調(diào)整單元，與所述供電電壓比較單元連接，用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)根據(jù)該供電電壓校正信號(hào)將電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為該標(biāo)準(zhǔn)供電電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的紋波補(bǔ)償電路，其特征在于，還包括超級(jí)電容放電電壓采樣單元，其用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)采樣超級(jí)電容兩端的實(shí)時(shí)電壓； 所述供電電壓調(diào)整單元，還分別與所述超級(jí)電容放電電壓采樣單元和所述超級(jí)電容充放電裝置的驅(qū)動(dòng)電路連接，進(jìn)一步用于在超級(jí)電容向電網(wǎng)側(cè)放電時(shí)根據(jù)該供電電壓校正信號(hào)以及該電網(wǎng)側(cè)的實(shí)時(shí)電壓，控制調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比，以將電網(wǎng)側(cè)的電壓調(diào)整為該標(biāo)準(zhǔn)供電電壓。
7. 一種超級(jí)電容充放電裝置，包括主電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路；所述控制電路，與所述驅(qū)動(dòng)電路連接，用于控制所述驅(qū)動(dòng)電路向所述主電路提供驅(qū)動(dòng)脈沖；所述主電路的第一端接入電網(wǎng)側(cè)，所述主電路的第二端連接于超級(jí)電容的兩端，其特征在于，所述控制電路包括如權(quán)利要求I至6中任一權(quán)利要求所述的紋波補(bǔ)償電路，所述紋波補(bǔ)償電路分別與所述主電路的第一端和所述驅(qū)動(dòng)電路連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種紋波補(bǔ)償電路和超級(jí)電容充放電裝置。所述紋波補(bǔ)償電路包括電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)采樣電網(wǎng)側(cè)輸入的實(shí)時(shí)電壓；充電電壓比較單元，與所述電網(wǎng)側(cè)充電電壓采樣單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)比較該實(shí)時(shí)電壓與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)充電電壓，得到充電電壓校正信號(hào)；第一超級(jí)電容電壓補(bǔ)償單元，與所述充電電壓比較單元連接，用于在為超級(jí)電容充電時(shí)根據(jù)該充電電壓校正信號(hào)調(diào)整超級(jí)電容兩端的電壓。本發(fā)明取消了電網(wǎng)側(cè)直流濾波大容量電容，并在為超級(jí)電容充電過程中減小由電網(wǎng)側(cè)輸入的脈動(dòng)電壓引起的超級(jí)電容兩端輸出紋波電壓。
文檔編號(hào)H02M3/155GK102868287SQ201210358308
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者李明, 高峰, 邵楠, 郝明遠(yuǎn), 汪星華 申請(qǐng)人:唐山軌道客車有限責(zé)任公司