[發(fā)明專利]基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能裝置及方法

在審

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• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105762925A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武雁;王曉瑜;常亞輝;曹清;翟秀果
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/34
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王衛(wèi)軍

1.基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能裝置，其特征在于，包括儲能單元、能量傳輸單元和發(fā)電單元，發(fā)電單元可以為車輛上負(fù)載提供正常電能支撐時(shí)，發(fā)電單元通過能量傳輸單元為儲能單元供電；發(fā)電單元無法為車輛上負(fù)載提供正常電能支撐時(shí)，儲能單元通過能量傳輸單元為發(fā)電單元供電，為負(fù)載提供冗余供電，確保負(fù)載得到持續(xù)供電。

2.如權(quán)利要求1所述的基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能裝置，其特征在于，能量傳輸單元包括功率電路、檢測電路、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、控制電路和顯示電路，功率電路連接于能量傳輸單元的高壓端和低壓端，功率電路高壓端與發(fā)電單元連接，功率電路低壓端與儲能單元連接；檢測電路檢測功率電路的電壓、電流信號，并將電壓、電流反饋信號傳遞給控制電路；保護(hù)電路檢測功率電路的電壓、電流信號，在超出功率電路電壓、電流安全值時(shí)，為控制電路提供報(bào)警信號；在未超出功率電路電壓、電流安全值時(shí)，為控制電路提供使能信號；控制電路采集檢測電路的電壓、電流反饋信號、保護(hù)電路的報(bào)警信號或使能信號，將信號處理為開關(guān)信號和顯示信號，并將開關(guān)信號傳輸給驅(qū)動電路，將顯示信號傳輸給顯示電路；驅(qū)動電路接收控制電路輸出的開關(guān)信號，對開關(guān)信號進(jìn)行驅(qū)動能力的增強(qiáng)，并將增強(qiáng)后的開關(guān)信號輸出給功率電路，控制功率電路的電壓、電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量的傳輸；顯示電路接收控制電路輸出的顯示信號，進(jìn)而顯示功率電路的電壓、電流值。

3.如權(quán)利要求2所述基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能裝置，其特征在于，發(fā)電單元可以為車輛上負(fù)載提供正常電能支撐時(shí)，發(fā)電單元通過能量傳輸單元為儲能單元供電，具體實(shí)現(xiàn)過程為：檢測電路檢測功率電路上電壓、電流信號，并將電壓、電流反饋信號傳遞給控制電路，保護(hù)電路檢測功率電路的電壓、電流信號，判斷為使能信號，并將使能信號傳遞給控制電路，控制電路采集檢測電路的電壓、電流反饋信號、保護(hù)電路的使能信號，經(jīng)過處理生成顯示信號和開關(guān)信號，并分別輸出給顯示電路和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路增強(qiáng)開關(guān)信號驅(qū)動能力，控制功率電路的電壓、電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電單元對儲能單元的充電。

4.如權(quán)利要求2所述基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能裝置，其特征在于，發(fā)電單元無法為車輛上負(fù)載提供正常電能支撐時(shí)，具體過程為：檢測電路檢測功率電路上電壓、電流信號，并將電壓、電流反饋信號傳遞給控制電路，保護(hù)電路檢測功率電路的電壓、電流信號，若判斷為使能信號，并將使能信號傳遞給控制電路，控制電路采集檢測電路的電壓、電流反饋信號、保護(hù)電路的使能信號，經(jīng)過處理生成顯示信號和開關(guān)信號，并分別輸出給顯示電路和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路增強(qiáng)開關(guān)信號驅(qū)動能力，控制功率電路的電壓、電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儲能單元對發(fā)電單元的供電，為負(fù)載提供冗余供電，確保負(fù)載得到持續(xù)供電。

5.如權(quán)利要求2所述基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能裝置，其特征在于，發(fā)電單元無法為車輛上負(fù)載提供正常電能支撐時(shí)，具體過程為：檢測電路檢測功率電路上電壓、電流信號，并將電壓、電流反饋信號傳遞給控制電路，保護(hù)電路檢測功率電路的電壓、電流信號，若判斷為報(bào)警信號，并將報(bào)警信號傳遞給控制電路，控制電路采集檢測電路的電壓、電流反饋信號、保護(hù)電路的報(bào)警信號，經(jīng)過處理生成顯示信號和開關(guān)信號，并分別輸出給顯示電路和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路增強(qiáng)開關(guān)信號驅(qū)動能力，控制功率電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，切斷儲能單元與發(fā)電單元連接。

6.如權(quán)利要求2所述基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能裝置，其特征在于，儲能單元包括數(shù)個(gè)超級電容單體及與超級電容單體相匹配的均壓電路，確保超級電容單體充電均衡。

7.基于超級電容的車載自發(fā)電系統(tǒng)用的短時(shí)儲能方法，其特征在于，包括儲能單元、能量傳輸單元和發(fā)電單元，發(fā)電單元可以為車輛上負(fù)載提供正常電能支撐時(shí)，發(fā)電單元通過能量傳輸單元為儲能單元供電，能量傳輸單元包括功率電路、檢測電路、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、控制電路和顯示電路，具體實(shí)現(xiàn)過程為：檢測電路檢測功率電路上電壓、電流信號，并將電壓、電流反饋信號傳遞給控制電路，保護(hù)電路檢測功率電路的電壓、電流信號，判斷為使能信號，并將使能信號傳遞給控制電路，控制電路采集檢測電路的電壓、電流反饋信號、保護(hù)電路的使能信號，經(jīng)過處理生成顯示信號和開關(guān)信號，并分別輸出給顯示電路和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路增強(qiáng)開關(guān)信號驅(qū)動能力，控制功率電路的電壓、電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電單元對儲能單元的充電。