专利名称：功率补偿器的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种对短时电压低落时进行补偿的装置，尤其涉及到一种功率 补偿器。
技术背景目前，现有的功率补偿器多数采用价格昂贵的交流电容器组和电抗器，这种补偿 器存在投切电容时不可避免地会产生巨大的涌流和半生电压波动、暂态过渡谐波等难题。另外，大多补偿器的装置都是直接将工作电压存入储能电容，当电容上存储的电 压低于输入电压o. 5-2V时电压跌落，将存储的能量释放给负载，起到瞬时补偿作用，由于 存储于储能器的电压低于输入电压，故当输入电压自身已经降低时，就失去补偿作用
实用新型内容
为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种延长电池寿命、连续可调、结 构简单、易于实现的新型功率补偿器。本实用新型是通过以下的技术方案实现的其主要结构包括输入电压隔离装 置、输出短路保护装置、补偿能量控制间门装置、电压抬升装置、能量储存装置、输入电压检 测补偿控制装置、能量灌充限制装置、输入端、输出端，输入电压隔离装置一端连接输入端， 另一端串联输出短路保护装置后连接至输出端，输入电压检测及补偿控制装置一端接入输 入端，另一端连接补偿能量控制间门装置，补偿能量控制间门装置串联于输出短路保护装 置和能量储存装置之间，储存电压抬升装置的输出端连接能量储存装置，能量储存装置连 接能量灌充限制保护装置。所述的输入电压隔离装置，起到防止补偿电压通过输入回路消耗的作用，由场效 应晶体管或肖特基二极管等部件组成。所述的输出短路保护装置起到提供补偿信号的作用，由电压比较器或基准电压源 等部件组成，输出短路保护装置一端连接输入电压隔离装置，另一端连接至输出端。所述的补偿能量控制间门装置由晶体管三极管或场效应晶体管或可控硅元件或 IGBT等元件组成，补偿能量控制闸门装置串联于输出短路保护装置和能量储存装置之间。所述的电压抬升装置起到电压抬升作用，将存储的补偿电压抬升到需要的电位， 具有防止过电流的能力，电压抬升装置的输出端连接能量储存装置。所述的能量储存装置由超级电容或蓄电池等组成，能量储存装置连接能量灌充限 制装置。 所述的输入电压检测补偿控制装置由电阻、肖特基二极管、电压比较器或基准电 压器或晶体三极管或场效应晶体管等部件连接组成，输入电压检测补偿控制装置一端接入 输入端，另一端和补偿能量控制间门装置相连，起到保护储能、防止抬升电压造成储能部件 损坏的作用。 所述的能量灌充限制装置由电阻、肖特基二极管、保险丝或自恢复保险、电容等部件连接组成，能量灌充限制装置与能量储存装置连接，起到输出过载短路保护、监视控制储 存的电压值、防止输出过流损坏设备的作用。本实用新型的工作原理为当输入端电压高于输入电压检测补偿控制装置的控制 值时，补偿能量控制闸门装置将处于断开状态，电流经输入电压隔离装置、输出短路保护装 置后到达负载，同时电压通过能量储存装置将输入电压抬升到储能器的允许储能电压进行 存储，输入电压下降到设置值时，输入电压检测补偿控制装置将开通补偿能量控制间门装 置，将存储在电压抬升装置内的能量释放给负载，实现功率补偿；当输入电压回升至输入电 压检测补偿控制装置设定值时，输入电压检测补偿控制装置将改变补偿能量控制闸门装置 对电压抬升装置进行补充，当补偿能量控制间门装置电压等于充入电压时，补偿能量控制 闸门装置将断开由能量储存装置连续对电压抬升装置进行电压充入，直到电压抬升装置的 电压抬升到储能器的允许存入电压值时，进行输入电压检测补偿控制装置补偿，从而将正 常电压从输出端处输出，在通电初期由于电压抬升装置是空的，可能导致巨大起始电流，此 时，能量灌充限制装置起到缓冲的作用。由于采用了以上的技术方案，本实用新型具有1.结构简单、易于安装；2.连续可调、能有效补偿汽车电源系统的冲击负荷电流；3.抑制供电电压的脉动和纹波；4.延长电瓶的寿命。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的输入电压检测补偿控制装置的电路图；图3是本实用新型的能量灌充限制装置的电路图。图中A输入电压隔离装置、B输入电压检测补偿控制装置、C补偿能量控制闸门装 置、D电压抬升装置、E能量储存装置、F能量灌充限制装置、G输出短路保护装置、I输入端、 0输出端。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明参照附图1、2、3，功率补偿器， 其主要结构包括输入电压隔离装置(A)、输出短路保护装置(G)、补偿能量控制闸门装置 (C)、电压抬升装置(D)、能量储存装置(E)、输入电压检测补偿控制装置(B)、能量灌充限制 装置(F)、输入端(I)、输出端(0)，输入电压隔离装置(A) —端连接输入端(I)，另一端串联 输出短路保护装置(G)后连接至输出端(0)，输入电压检测补偿控制装置(B) —端接入输入 端(0)，另一端连接补偿能量控制闸门装置(C)，补偿能量控制闸门装置(C)串联于输出短 路保护装置(G)和能量储存装置(E)之间，储存电压抬升装置(D)的输出端连接能量储存 装置(E)，能量储存装置(E)连接能量灌充限制保护装置(F)。当输入端(I)电压高于输入电压检测补偿控制装置(B)的控制值时，补偿能量控 制闸门装置(C)将处于断开状态，电流经输入电压隔离装置(A)、输出短路保护装置(G)后 到达输出端(0)，同时电压通过能量储存装置(E)将输入电压抬升到储能器的允许储能电压进行存储，输入端(I)电压下降到设置值时，输入电压检测补偿控制装置(B)将开通补偿 能量控制闸门装置(C)，将存储在电压抬升装置⑶内的能量释放给输出端(0)，实现功率 补偿；当输入端(I)电压回升至输入电压检测补偿控制装置(B)设定值时，输入电压检测补 偿控制装置⑶将改变补偿能量控制闸门装置(C)对电压抬升装置⑶进行补充，当补偿 能量控制闸门装置(C)电压等于充入电压时，补偿能量控制闸门装置(C)将断开由能量储 存装置(E)连续对电压抬升装置(D)进行电压充入，直到电压抬升装置(D)的电压抬升到 储能器的允许存入电压值时，进行输入电压检测补偿控制装置(B)补偿，从而将正常电压 从输出端(0)处输出，在通电初期由于电压抬升装置(D)是空的，可能导致巨大起始电流， 此时，能量灌充限制装置(F)起到缓冲的作用。 由于采用了以上技术方案和原理本实用新型具有结构简单、易于安装、连续可 调、能有效补偿汽车电源系统的冲击负荷电流、抑制供电电压的脉动和纹波、延长电瓶的寿 命等优点。
权利要求功率补偿器，其主要结构包括输入电压隔离装置(A)、输出短路保护装置(G)、补偿能量控制闸门装置(C)、电压抬升装置(D)、能量储存装置(E)、输入电压检测补偿控制装置(B)、能量灌充限制装置(F)、输入端(I)、输出端(O)，其特征在于输入电压隔离装置(A)一端连接输入端(I)，另一端串联输出短路保护装置(G)后连接至输出端(0)，输入电压检测补偿控制装置(B)一端接入输入端(0)，另一端连接补偿能量控制闸门装置(C)，补偿能量控制闸门装置(C)串联于输出短路保护装置(G)和能量储存装置(E)之间，储存电压抬升装置(D)的输出端连接能量储存装置(E)，能量储存装置(E)连接能量灌充限制保护装置(F)。
2.根据权利要求1所述的功率补偿器，其特征在于所述的输入电压检测补偿控制装 置(B)由电阻、肖特基二极管、电压比较器或基准电压器或晶体三极管或场效应晶体管部 件连接组成，输入电压检测补偿控制装置(B) —端接入输入端(I)，另一端和补偿能量控制 闸门装置(C)相连。
3.根据权利要求1所述的功率补偿器，其特征在于所述的能量灌充限制装置(F)由 电阻、肖特基二极管、保险丝或自恢复保险、电容部件连接组成，能量灌充限制装置(F)与 能量储存装置(E)连接。
4.根据权利要求1所述的功率补偿器，其特征在于所述的输出短路保护装置(G)由 电压比较器或基准电压源部件组成，输出短路保护装置(G) —端连接输入电压隔离装置 (A)，另一端连接至输出端(0)。
5.根据权利要求1所述的功率补偿器，其特征在于所述的补偿能量控制闸门装置(C) 由晶体管三极管或场效应晶体管或可控硅元件或IGBT元件组成，补偿能量控制间门装置(C)串联于输出短路保护装置(G)和能量储存装置(E)之间。
专利摘要本实用新型公开了一种功率补偿器，属于汽车电源技术领域。其结构包括输入电压隔离装置、输出短路保护装置、补偿能量控制闸门装置、电压抬升装置、能量储存装置、输入电压检测补偿控制装置、能量灌充限制装置等，输入电压隔离装置一端连接输入端，一端串联输出短路保护装置后连接至输出端，输入电压检测及补偿控制装置一端接入输入端，一端连接补偿能量控制闸门装置，补偿能量控制闸门装置串联于输出短路保护装置和能量储存装置之间，储存电压抬升装置的输出端连接能量储存装置，能量储存装置连接能量灌充限制保护装置。本实用新型具有连续可调、结构简单、改善汽车动力、延长电瓶寿命等优点。
文档编号H02J1/02GK201608527SQ20102012508
公开日2010年10月13日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者祁延年, 祁桂萍 申请人:祁延年;祁桂萍