[发明专利]一种超级电容放电装置及方法

权利要求书

1.一种超级电容放电装置，包括：主控单元、电流检测单元、逆变单元和电机单元，其特征在于：

主控单元与电流检测单元、逆变单元和电机单元相连接，用于控制超级电容放电；

电流检测单元与逆变单元和电机单元相连接，用于检测超级电容放电电流；

逆变单元的输入连接超级电容模组，输出端(U、V、W)分别连接至所述电机单元的三相定子绕组的输入端，用于控制超级电容的放电回路的通断及放电回路的选择；

超级电容的能量通过逆变单元和电机单元进行泄放。

2.根据权利要求1所述的超级电容放电装置，其特征在于：

所述主控单元与电源管理单元进行信息交互，并通过电源管理单元实现本地监控功能和远程监控功能，超级电容放电装置应用于风电变桨系统中，用于控制风电变桨系统中的超级电容的放电，其中，电机单元为风电变桨系统中的电机单元。

3.根据权利要求1所述的超级电容放电装置，其特征在于：

所述主控单元通过电压检测单元检测超级电容的电压，通过电流检测单元检测逆变单元的任意两相输出电流，通过PWM信号控制逆变单元以实现所述放电回路的通断控制及放电回路的选择控制。

4.根据权利要求1所述的超级电容放电装置，其特征在于：

所述逆变单元是由6个开关器件T1、T2、T3、T4、T5、T6组成的三相桥式电路；其中，开关器件T1、T2分别组成逆变单元U相输出的上、下桥臂，开关器件T3、T4分别组成逆变单元V相输出的上、下桥臂，开关器件T5、T6分别组成逆变单元W相输出的上、下桥臂；主控单元输出PWM1-PWM6的PWM信号以分别控制上述各开关器件的通断。

5.根据权利要求1-4任一项所述的超级电容放电装置，其特征在于：

通过旋转变压器检测所述电机单元的转子位置，转子位置电角度被等分为相差60°的6个区域，分别为UV区域、UW区域、VW区域、VU区域、WU区域、WV区域；当电机转子位置处于UV区域时，使能PWM1、PWM4信号输出，其输出PWM信号，超级电容通过开关器件T1、T4放电；当电机转子位置处于UW区域时，使能PWM1、PWM6信号输出，其输出PWM信号，超级电容通过开关器件T1、T6放电；当电机转子位置处于VW区域时，使能PWM3、PWM6信号输出，其输出PWM信号，超级电容通过开关器件T3、T6放电；当电机转子位置处于VU区域时，使能PWM3、PWM2信号输出，其输出PWM信号，超级电容通过开关器件T3、T2放电；当电机转子位置处于WU区域时，使能PWM5、PWM2信号输出，其输出PWM信号，超级电容通过开关器件T5、T2放电；当电机转子位置处于WV区域时，使能PWM5、PWM4信号输出，其输出PWM信号，超级电容通过开关器件T5、T4放电。

6.根据权利要求1-5任一项所述的超级电容放电装置，其特征在于：

所述主控单元按照设定的放电功率控制超级电容模组通过逆变单元所确定的放电回路和电机单元进行放电，主控单元采用电流环闭环控制，通过调整使能的PWM信号通道输出的PWM信号的占空比控制超级电容的放电电流保持恒定。

7.一种在权利要求1-6中任一项所述的超级电容放电装置中的执行的超级电容放电方法，其特征在于，包括以下步骤：

主控单元接收来自电源管理单元的放电指令；

主控单元通过电机单元的旋转变压器检测到电机转子位置；

主控单元根据电机转子位置确定使能的PWM信号通道进而控制逆变单元以实现超级电容的放电回路的通道选择；

主控单元按照设定的放电功率控制超级电容通过逆变单元所确定的放电回路和电机单元进行放电；

主控单元将放电过程状态信息反馈给电源管理单元；

主控单元接收来自电源管理单元的停止放电指令，超级电容停止放电。