[发明专利]一种脉冲电流平滑方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及降低电源的峰值电流和平均电流的比值的技术，尤其涉及一种 脉冲电流的平滑方法及装置。

背景技术

很多用电设备工作时峰值电流比平均电流大得多，现有技术中通常是采用 电容器或者采用电感器加上电容器这些被动元器件(或称为无源器件)来平滑 脉冲电流，降低工作电流的峰值和均值比。上述方法操作较为简单，但是补偿 效果不佳，通常需要较大容量的电容来储存电能。并且电容的充电和放电必然 带来供电电压的波动，造成供电电压不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种相对现有技术平滑效果更好的脉冲电 流平滑方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明脉冲电流平滑方法包括如下步骤：

检测供电电流大小；

当供电电流小于预设的充电启动电流时，从供电电路取电，以向预置的储 能电容充电；

当供电电流大于预设的放电启动电流时，从所述储能电容取电，以向用电 电路供电，即此时补充供电电流；

其中，所述充电启动电流小于所述放电启动电流。

进一步地，所述充电启动电流小于用电电路的平均工作电流，所述放电启 动电流大于用电电路的平均工作电流。

进一步地，本发明方法还包括：在对所述储能电容充电时，对所述储能电 容进行增压处理，以使其能够存储更多电能。

进一步地，本发明方法还包括：在从所述储能电容取电时，对所述储能电 容进行降压处理，以使其能够尽可能释放出存储的电能。

为解决上述技术问题，本发明脉冲电流平滑装置包括电流检测电路、电源 变换电路和储能电容；

其中，所述电流检测电路用于检测供电电流大小；

所述电源变换电路用于当供电电流小于预设的充电启动电流时，从供电电 路取电，向所述储能电容充电；而当供电电流大于预设的放电启动电流时，从 所述储能电容取电，以向用电电路供电；

其中，所述充电启动电流小于所述放电启动电流。

进一步地，所述充电启动电流小于用电电路的平均工作电流，所述放电启 动电流大于用电电路的平均工作电流。

进一步地，所述电源变换电路可以是由两个DC/DC变换器即直流/直流变换 器按相反的能量传输方向并联而成。

进一步地，所述电源变换电路还可以为主要包括一个能够改变输入输出方 向的升降压DC/DC变换器，该能够改变输入输出方向的升降压DC/DC变换器包 括四个开关和一个电感，所述四个开关即第一开关、第二开关、第三开关和第 四开关，其中第一开关和第二开关构成一组推挽结构，第三开关和第四开关构 成另一组推挽结构；所述电感一端接在所述第一开关和所述第二开关之间，另 一端接在所述第三开关和第四开关之间。

更进一步地，所述四个开关均为电子开关。

则通过控制各开关的开关状态和时序就能够控制输入和输出方向以及升压 和降压的变换，并能够通过控制开关的占空比来调节电流和电压。

再进一步地，所述四个电子开关均为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor  Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。

本发明的有益效果为：

本发明采用主动式的脉冲电流平滑方案，与传统的被动式脉冲电流平滑方 案相比，能够用较小容量的电容器实现更好的平滑效果，即达到更小的电流峰 均比，且仅造成非常小的电压波动。

本发明由于在对储能电容充电时进行了增压处理，因而在没有脉冲输出时， 对储能电容充电不受输入或输出电压的影响，而仅仅受元器件耐受电压的制约， 能够储存更多的能量。同时由于在对储能电容放电时进行了降压处理，因而放 电时能够尽可能释放出存储的电量。

另外，采用本发明方案，充电的电流能够通过电路预设，不会形成充电时 的峰值电流。

附图说明

图1是本发明脉冲电流平滑装置应用场景示意图；

图2是本发明脉冲电流平滑装置工作原理示意图；

图3是本发明采用的能够改变输入输出方向的升降压DC/DC变换器结构示 意图；

图4是能够改变输入输出方向的升降压DC/DC变换器与储能电容之间的连 接关系示意图；