本實用新型涉及一種備用電源的電壓均衡及過壓報警保護電路設計，具體地說，涉及基于一種基于超級電容的備用電源電壓均衡及過壓報警保護電路設計。
背景技術：
當前，在類似應用于風力發電變槳系統的基于超級電容的備用電源模組中，均采用多個超級電容單體（或者并聯組）串聯的設計。串聯的超級電容單體（或者并聯組）之間需要電壓均衡電路以保證超級電容單體的電壓保持均衡。同時，需要過電壓報警保護電路，在電壓超過安全工作點時發出報警保護信號，以保證系統安全工作。
現有的電壓均衡電路與過壓報警保護電路設計中，一般采用對每個超級電容（并聯組）做電壓均衡和過壓報警保護，并對每個過壓報警保護輸出信號做隔離輸出。這種做法的一個缺點是，電壓均衡電路與過壓報警保護合二為一的做法非常容易引起過壓報警動作，并且失去均衡電路的作用空間，等同于沒有均衡過程。這種做法的第二個缺點是, 每個報警保護通道具有一個隔離輸出器件，隔離輸出器件太多，造成成本高并且誤報警機率增加。
本實用新型將每個超級電容單體（或者并聯組）的電壓均衡和過壓報警保護電路獨立開來，可以保證在均衡電路動作點與過壓保護動作點之間有一定的電壓緩沖區間，實現在過壓報警保護動作點之前，留給均衡電路足夠的時間來完成均衡動作，避免觸發過壓報警保護。同時，采用邏輯或門將過壓報警保護信號的輸出組合后，采用極少的隔離器件將報警保護信號輸出出去，既節省了成本，又增加了可靠性。
因此，現有的電壓均衡與過壓報警保護電路的設計不能滿足類似風力發電機變槳系統應用場合的需求。而本實用新型的均衡電路與過壓報警保護電路設計可以很好的解決上述問題，帶來電壓均衡與過壓報警保護可靠，同時降低成本和增加可靠性。因而，本實用新型在基于超級電容的備用電源應用領域中具有較大的理論研究和實際推廣的意義。
技術實現要素：
本實用新型的目的，在于克服上述問題，實現電壓均衡與過壓報警保護可靠，降低成本和增加可靠性的超級電容備用電源模組電壓均衡及過壓報警保護電路。
本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：一種基于超級電容的備用電源模組電壓均衡及過壓報警保護電路，包括電壓均衡電路、過壓報警保護電路、邏輯或門電路和隔離輸出電路，所述電壓均衡電路與超級電容器直接相連，所述過壓報警保護電路的輸入與超級電容器相連，所述邏輯或門電路的輸入與過壓報警保護電路輸出相連，所述邏輯或門電路的輸出與隔離輸出電路的輸入相連，所述隔離輸出電路的輸出信號提供給上位控制電路。
本實用新型的進一步改進在于：所述超級電容器為超級電容器單體或超級電容器并聯組。
本實用新型的進一步改進在于：所述電壓均衡電路與超級電容器并聯組一一對應，所述電壓均衡電路的數量與超級電容并聯組的數量相同，所述均衡電路與超級電容器并聯組之間沒有任何連接器器、接插件等器件。
本實用新型的進一步改進在于：所述均衡電路，為主動式均衡電路、被動式均衡電路、電阻耗能型均衡電路或者能量轉移式等任意形式的均衡電路。
本實用新型的進一步改進在于：所述過壓報警保護電路與超級電容器并聯組一一對應，所述過壓報警保護電路的數量與串聯的超級電容器數量相同，過壓報警點為固定設定點或者可調設定點，并且帶有滯環比較功能。
本實用新型的進一步改進在于：所述隔離輸出電路為光耦隔離電路等各種電氣隔離電路。
本實用新型與現有技術相比具有以下明顯優點：
1、電壓均衡具有足夠的動作區間：均衡電路與過壓報警電路分開，獨立設置動作點，留給均衡電路足夠的動作區間，避免觸發過壓報警保護。
2、成本低，可靠性高：通過邏輯或門將每路過壓報警保護信號組合起來，再統一經過隔離器件輸出，既降低了成本，又增加了可靠性。
附圖說明
圖1是本實用新型的系統結構圖；
圖中標號：A1～An-均衡電路、B1～Bn-過壓報警保護電路、C-邏輯或門電路、D-信號隔離電路。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。
如圖1所示的一種基于超級電容的備用電源模組電壓均衡及過壓報警保護電路的具體實施方式：包括電壓均衡電路A1～An、過壓報警保護電路B1～Bn、邏輯或門電路C和隔離輸出電路D，所述電壓均衡電路A1～An與超級電容器直接相連，所述過壓報警保護電路B1～Bn的輸入與超級電容器相連，所述邏輯或門電路C的輸入與過壓報警保護電路B1～Bn輸出相連，所述邏輯或門電路C的輸出與隔離輸出電路D的輸入相連，所述隔離輸出電路D的輸出信號提供給上位控制電路；所述超級電容器為超級電容器單體或超級電容器并聯組；所述電壓均衡電路A1～An與超級電容器并聯組一一對應，所述電壓均衡電路A1～An的數量與超級電容并聯組的數量相同，所述均衡電路A1～An與超級電容器并聯組之間沒有任何連接器器、接插件等器件；所述均衡電路A1～An，為主動式均衡電路、被動式均衡電路、電阻耗能型均衡電路或者能量轉移式均衡電路；所述過壓報警保護電路B1～Bn與超級電容器并聯組一一對應，所述過壓報警保護電路B1～Bn的數量與串聯的超級電容器數量相同，過壓報警點為固定設定點或者可調設定點，并且帶有滯環比較功能；所述隔離輸出電路D為光耦隔離電路等各種電氣隔離電路。
本實用新型與現有技術相比具有以下明顯優點：
1、電壓均衡具有足夠的動作區間：均衡電路與過壓報警電路分開，獨立設置動作點，留給均衡電路足夠的動作區間，避免觸發過壓報警保護。
2、成本低，可靠性高：通過邏輯或門將每路過壓報警保護信號組合起來，再統一經過隔離器件輸出，既降低了成本，又增加了可靠性。
申請人又一聲明，本實用新型通過上述實施例來說明本實用新型的實現方法及裝置結構，但本實用新型并不局限于上述實施方式，即不意味著本實用新型必須依賴上述方法及結構才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本實用新型的任何改進，對本實用新型所選用實現方法等效替換及步驟的添加、具體方式的選擇等，均落在本實用新型的保護范圍和公開的范圍之內。
本實用新型并不限于上述實施方式，凡采用和本實用新型相似結構及其方法來實現本實用新型目的的所有方式，均在本實用新型的保護范圍之內。