另一端同時(shí)與24V恒壓源Vin的負(fù)極、第二體二極管化的陰極、有源嵌位輔助開關(guān)管S2的漏 極、主開關(guān)管Sl的源極、第一體二極管化的陽(yáng)極和第一電容Cr的另一端連接，流控電流源i3/ k與激磁電感Lm并聯(lián)，
[0029] 壓控電壓源kVl的正極與二次側(cè)漏感Lsr的一端連接，二次側(cè)漏感Lsr的另一端同時(shí) 與濾波開關(guān)管Ss的漏極、第五體二極管化的陰極、第五電容Cs的一端和濾波電感Lo的一端連 接，濾波電感Lo的另一端同時(shí)與濾波電容Co的一端和負(fù)載電阻化的一端連接，負(fù)載電阻化的 另一端同時(shí)與濾波電容Co的另一端、濾波開關(guān)管Ss的源極、第五體二極管化的陽(yáng)極、第五電 容Cs的另一端、第四電容C4的一端、第二同步整流開關(guān)管S4的漏極和第四體二極管〇4的陰極 連接，第四電容C4的另一端同時(shí)與第四體二極管〇4的陽(yáng)極、第二同步整流開關(guān)管S4的源極、 第一同步整流開關(guān)管S3的源極、第=體二極管化的陽(yáng)極和第=電容C3的一端連接，第=電容 C3的另一端同時(shí)與第一同步整流開關(guān)管S3的漏極、第S體二極管化的陰極和壓控電壓源kVl 的負(fù)極連接。
[0030] 本實(shí)施方式中所述的有源嵌位開關(guān)電源2工作方式為電流閉環(huán)，正常工作在恒流 源模式，但是需要有硬件過(guò)壓保護(hù)，防止軟件過(guò)壓保護(hù)失效時(shí)使超級(jí)電容電壓升高出現(xiàn)過(guò) 度均壓情況。
[0031]
【具體實(shí)施方式】=、基于有源嵌位軟開關(guān)電源的電力超級(jí)電容均壓方法，它是基于 下述裝置實(shí)現(xiàn)的，所述裝置包括中央控制器l、n個(gè)有源嵌位開關(guān)電源2、超級(jí)電容組電壓Vc 轉(zhuǎn)24V開關(guān)電源3、超級(jí)電容組4和超級(jí)電容電壓采樣電路5,所述超級(jí)電容組4由n個(gè)超級(jí)電 容單體組成，所述超級(jí)電容電壓采樣電路5對(duì)超級(jí)電容組4的超級(jí)電容單體電壓進(jìn)行采集， 超級(jí)電容電壓采樣電路5的電壓信號(hào)輸出端與中央控制器1的電壓信號(hào)輸入端連接，中央控 制器1的控制信號(hào)輸出端與n個(gè)有源嵌位開關(guān)電源2的控制信號(hào)輸入端連接，每個(gè)有源嵌位 開關(guān)電源2的充電信號(hào)輸出端與一個(gè)超級(jí)電容單體的充電信號(hào)輸入端連接，超級(jí)電容組4電 壓Vc轉(zhuǎn)24V開關(guān)電源3為n個(gè)有源嵌位開關(guān)電源2供電；
[0032] 其特征在于，所述方法為：
[0033] 步驟一、中央控制器1通過(guò)控制超級(jí)電容電壓采樣電路5采集到每個(gè)超級(jí)電容單體 的電壓Vp，1 < P < n，獲得超級(jí)電容組4的電壓平均值V average ;
[0034] 步驟二、判斷第P個(gè)超級(jí)電容單體電壓是否滿足Vp<Vaverage，是，則控制與其相連的 有源嵌位開關(guān)電源2打開，此時(shí)第P個(gè)超級(jí)電容單體電壓升高，其他超級(jí)電容單體電壓下降； [00 3引步驟S、循環(huán)執(zhí)行步驟一和步驟二，直至每個(gè)超級(jí)電容單體電壓都滿足Vaverage-A V<Vj<Vaverage+AV，l y如，AV為系統(tǒng)允許的超級(jí)電容單體端電壓偏差值，系統(tǒng)完成均壓 任務(wù)。
【具體實(shí)施方式】 [0036] 四、根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于有源嵌位軟開關(guān)電源的電力超級(jí)電 容均壓方法，其特征在于，所述有源嵌位開關(guān)電源2的拓?fù)潆娐凡捎猛秸鞣绞?，該拓?fù)?電路包括24V恒壓源Vin、流控電流源i3/k、壓控電壓源kVl、激磁電感Lm、一次側(cè)漏感k、二次 側(cè)漏感Lsr、濾波電感LO、主開關(guān)管Si、有源嵌位輔助開關(guān)管S2、第一同步整流開關(guān)管S3、第二 同步整流開關(guān)管S4、濾波開關(guān)管S5、第一體二極管Dl、第二體二極管〇2、第；體二極管〇3、第四 體二極管〇4、第五體二極管化、第一電容Cr、第二電容C2、第=電容C3、第四電容C4、第五電容 Cs、有源嵌位電容Cl、濾波電容Co和負(fù)載電阻化，其中等效變壓器一次側(cè)等效為激磁電感Lm和 流控電流源i3/k并聯(lián)然后與一次側(cè)漏感以串聯(lián)結(jié)構(gòu)，等效變壓器二次側(cè)等效為壓控電壓源 kVi與二次偵爛感Lsr串聯(lián)結(jié)構(gòu)，k為變壓器一次側(cè)線圈m與二次側(cè)線圈m的應(yīng)數(shù)之比；
[0037] 所述24V恒壓源Vin的正極與一次側(cè)漏感k的一端連接，一次側(cè)漏感k的另一端與 激磁電感Lm的一端連接，激磁電感Lm的另一端同時(shí)與有源嵌位電容Cl的一端、主開關(guān)管Si的 漏極、第一體二極管化的陰極和第一電容Cr的一端連接，有源嵌位電容Cl的另一端同時(shí)與第 二電容C2的一端、第二體二極管化的陽(yáng)極、有源嵌位輔助開關(guān)管S2的源極連接，第二電容C2 的另一端同時(shí)與24V恒壓源Vin的負(fù)極、第二體二極管化的陰極、有源嵌位輔助開關(guān)管S2的漏 極、主開關(guān)管Sl的源極、第一體二極管化的陽(yáng)極和第一電容Cr的另一端連接，流控電流源i3/ k與激磁電感Lm并聯(lián)，
[0038] 壓控電壓源kVl的正極與二次側(cè)漏感Lsr的一端連接，二次側(cè)漏感Lsr的另一端同時(shí) 與濾波開關(guān)管Ss的漏極、第五體二極管化的陰極、第五電容Cs的一端和濾波電感Lo的一端連 接，濾波電感Lo的另一端同時(shí)與濾波電容Co的一端和負(fù)載電阻化的一端連接，負(fù)載電阻化的 另一端同時(shí)與濾波電容Co的另一端、濾波開關(guān)管Ss的源極、第五體二極管化的陽(yáng)極、第五電 容Cs的另一端、第四電容C4的一端、第二同步整流開關(guān)管S4的漏極和第四體二極管〇4的陰極 連接，第四電容C4的另一端同時(shí)與第四體二極管〇4的陽(yáng)極、第二同步整流開關(guān)管S4的源極、 第一同步整流開關(guān)管S3的源極、第=體二極管化的陽(yáng)極和第=電容C3的一端連接，第=電容 C3的另一端同時(shí)與第一同步整流開關(guān)管S3的漏極、第S體二極管化的陰極和壓控電壓源kVl 的負(fù)極連接。
【具體實(shí)施方式】 [0039] 五、根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于有源嵌位軟開關(guān)電源的電力超級(jí)電 容均壓方法，其特征在于，所述有源嵌位開關(guān)電源2工作方式為電流閉環(huán)，正常工作在恒流 源模式，超級(jí)電容單體電壓經(jīng)過(guò)低通濾波器濾波后與電壓保護(hù)值進(jìn)行比較，當(dāng)中央控制器1 輸出的控制信號(hào)為允許有源嵌位開關(guān)電源2工作，且超級(jí)電容單體電壓低于電壓保護(hù)值時(shí)， 電流給定值為電流給定I;當(dāng)中央控制器1輸出的控制信號(hào)為允許有源嵌位開關(guān)電源2工作， 且超級(jí)電容單體電壓高于電壓保護(hù)值時(shí)，電流給定值為0;電流給定值與充電電流反饋值進(jìn) 行減法運(yùn)算，經(jīng)過(guò)PI電流調(diào)節(jié)器，最后將輸出結(jié)果發(fā)送至PWM脈沖生成單元，所述PWM脈沖生 成單元產(chǎn)生的PMW脈沖信號(hào)用于控制有源嵌位開關(guān)電源2的開關(guān)狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】 [0040] 六、根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于有源嵌位軟開關(guān)電源的電力超級(jí)電 容均壓方法，其特征在于，所述有源嵌位開關(guān)電源2工作中的每一個(gè)周期時(shí)序分為八個(gè)階 段，
[0041] 階段 1:
[0042] 主開關(guān)管Si、第一同步整流開關(guān)管S3和第二同步整流開關(guān)管S4開通，電流i3和電流 i4完成換流，起始時(shí)刻to時(shí)激磁電感Lm兩端電壓為：
[0044] 濾波電感L日兩端電壓為：
[0046]此時(shí)能量由一次側(cè)傳遞至二次側(cè)，一次側(cè)電流為：
[004引二次側(cè)電流為：
[0050]其中，
[005引 AiL為電流iL增量，Aim為勵(lì)磁電流im增量，D為PWM占空比，Ts為PWM周期；
[0054]階段 2:
[00財(cái) tl時(shí)刻，主開關(guān)管Sl關(guān)斷，電流il對(duì)第一電容Cr充電，第一電容Cr兩端電壓達(dá)到Vin 前，激磁電感Lm兩端的電壓一直為正，流經(jīng)激磁電感Lm的勵(lì)磁電流im繼續(xù)增加，由于第一電 容Cr兩端電壓達(dá)到Vin所用時(shí)間非常短，忽略勵(lì)磁電流im在此時(shí)間段內(nèi)的增量，同時(shí)電流icL 對(duì)第二電容C2充電，若C2 = Cr = Cs<<CL，其中，Cs表示電容值，則第一電容Cr兩端電壓為：
[0057]其中，
[0059]當(dāng)忽略電流i3在此時(shí)間段內(nèi)的增量，則電流i3為
[0061] 階段 3:
[0062] t2時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝浑娙軨r兩端電壓Vcr達(dá)到Vin時(shí)，激磁電感Lm兩端電壓為負(fù)，電流i3開 始減小，電流i4開始增大，電流i4對(duì)第五電容Cs放電，由于第五電容Cs的容抗很小，而且電流 i4的電流值很大，因此忽略放電時(shí)間，電流i4對(duì)第五電容Cs放電結(jié)束后，第五體二極管化導(dǎo) 通，在忽略二次側(cè)漏感Lsr壓降情況下，激磁電感Lm兩端電壓Vl被錯(cuò)位為零，此時(shí)一次側(cè)漏感 以與〔2 = Cr = Cs諧振，則 :
[006引忽略階段帥電流i3的增加量時(shí)，iLr(tl) S iLr(t2)，該階段在第一電容Cr兩端電壓 Vcr增加至ljVin/(l-D)時(shí)結(jié)束，此時(shí)第二電容C2兩端電壓Vs