[发明专利]一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统

权利要求书

1.一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，包括动态电压补偿单元、过压保护单元、过流保护单元，其特征在于：

所述动态电压补偿单元其配置为检测到供电端电压发生暂降时，根据所检测到的电压暂降的特征量，根据负载电压的要求，采取相应的补偿与控制策略，所述动态电压补偿单元包括储能元件模块、控制模块、逆变器、滤波模块、检测模块、变压器、充能模块；

所述过压保护单元包括自调节稳压器，所述自调节稳压器其配置为检测到供电端电压过压时，根据所检测到的电压超出范围，自动调节内部变压线圈比例，使得输出电压保持稳定；

所述过流保护单元包括过流保护器、短路保护器，所述过流保护器其配置为检测到电路中电流超出额定电流一定范围时发出警报，当此状态持续一定时间后断开电路，所述短路保护器其配置为电路中出现极大电流并超出设定阈值时瞬间断开电路。

2.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，其特征在于：所述储能元件模块其配置为采用超级电容与蓄电池混合使用，当供电端电压暂降时间较短时，所需能量全部由超级电容器组提供，当暂降时间较长时，蓄电池投入工作，为超级电容器充电。

3.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，其特征在于：所述检测模块其配置为快速检测供电端电压暂降特征值，并将特征值上传至控制器。

4.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，其特征在于：所述控制器其配置为根据检测模块上传的特征值，控制逆变器对所需要补偿的电压幅值大小进行调制，生成所需要的补偿电压。

5.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，其特征在于：所述逆变器其配置为基于全控器件的电压源型PWM逆变器，通过对直流电压的逆变产生用于补偿系统故障电压的串联交流电压。

6.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，其特征在于：所述滤波模块其配置为无源LC滤波器，用于对逆变器产生的高频窄脉冲进行滤波处理，所述无源LC滤波器包括阻尼电阻、耦合电容器、滤波电感器。

7.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，其特征在于：所述变压器输出端串联于电路中，所述变压器输出端与逆变器输出端电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统，其特征在于：所述充能模块其配置为对超级电容与蓄电池进行充电，以保证超级电容与蓄电池电量满足补偿需求。

9.根据权利要求1所述的一种用于对电压敏感的负载的电源管理系统的工作原理，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、当供电端电压发生暂降时，检测模块快速检测电压暂降特征值并上传至控制器，控制器根据电压暂降特征值与负荷侧电压的要求，计算出需要补偿的电压数值，并控制逆变器将超级电容提供的直流电转化为相应的交流电，逆变器产生的交流电经过无源LC滤波器过滤除去高频窄脉冲后，通过变压器将补偿电压与供电端电压串联，达到保持电压稳定的目的；

步骤二、当电压暂降持续时间较长时，控制器控制蓄电池为超级电容器充电，以保持补偿电压的稳定性，并在蓄电池电量不足时，控制器控制充能模块对蓄电池进行补电操作；

步骤三、当供电端电压过压时，自调节稳压器检测电压超出的范围，同时根据检测到的超出值与电压稳定值进行对比计算，根据计算结果调节内部变压线圈的比例，使得输出的电压保持稳定；

步骤四、当过流保护器检测到电路中电流过高但未超出预设值时，过流保护器发出警报，若电路中电流持续保持超出预设值一定时间，则过流保护器断开电路；

步骤五、当电路出现短路，此时电路中电流值极大并超出设定阈值，短路保护器瞬间断开电路进行保护。