The invention relates to a current limiter parallel circuit and a battery bidirectional depolarization circuit based on a DC reverse voltage multiplier, belonging to the technical field of circuit breaker. The invention adopts two-column iron core and two Archimedean spiral laminated forming tape groups Cn1 and Cn2 to form a reverse voltage multiplier C2n(20) in parallel, and the reverse voltage multiplier C2n is parallel with capacitor C and resistor R to form a current limiter, which is parallel connected in a double switch.\uff08 10) On the K1 side of the switch, based on the principle of Blumlein transmission line and combined with the C-type Guillmen network, four-stage reverse pulse conversion with TM as periodic function is formed. The invention has simple structure, low cost, no arc, over-voltage and voltage jitter, and can be applied to semiconductor switching buffer circuit. At the same time, the bi-directional depolarization circuit of pulse discharge depolarization and in-band balanced charge depolarization of the storage battery proposed by the invention theoretically prolongs the cycle life of the storage battery to 2.5 times.
【技术实现步骤摘要】
基于直流反向倍压器的限流器电路和电池双向去极化电路
本专利技术属于断路开关
，尤其是直流接触器、直流断路器、直流电感负载L储能产生脉冲功率，触头开关电流过零法直流无弧分断电感储能限流器并联电路，半导体开关用电流过零法直流无弧分断电感储能限流器并联电路做缓冲电路，蓄电池反激变换器脉冲放电去极化且带内均衡充电去极化的双向去极化电路。
技术介绍
“电器与能效管理技术”期刊2015年第8期载文“直流空气断路器小电流开断试验研究”，作者满家健等揭示直流开断灭弧法；期刊2016年第13期载文“直流断路器换流技术研究综述”，作者李长乐等揭示电流过零电流转移分断方法等；期刊2016年第22期载文“低压直流断路器光伏系统应用分析”，作者顾惠民等揭示光伏用直流断路器现状；“脉冲功率科学与技术”，王莹等编著，北京航空航天大学出版社，2010年版61-70、234-259、299页的揭示用电流过零方法产生连续脉冲的电桥抵消脉冲电路、反向抵消脉冲电路、串联抵消脉冲电路、阿基米德螺线型带状线倍压器等；“开关电源理论及设计”周洁敏编著，北京航空航天大学出版社2012年版，292-306页揭示RCD、RLD等缓冲电路。“电源技术”期刊2006年第6期载文“电动汽车铅酸蓄电池快速脉冲充电系统”，作者钟静宏等揭示快速脉冲充电法。上述有关技术不足之处：磁吹灭弧、气吹灭弧易使触头烧蚀、故障率、维修量较大，混合式分断技术成本较高，半导体器件串并联控制难度较大；及增加半导体器件附加损耗及过电压问题等。为满足日益发展电动汽车、各种动力蓄电池高倍率大电流放电时，电池极化现象严重束缚电池性能提高，采...
【技术保护点】
1.一种直流反向倍压器，其特征在于，直流反向倍压器C2n(20)的结构是：由两柱式铁芯和两个阿基米德螺线型层叠成形带组Cn1和Cn2并联组成，每个成形带组分别由四条成形带构成，四条成形带分别是初始电容成形带C1、C2、C3和C4，并且初始电容成形带C1、C2、C3和C4的电容值依次减小，每条成形带有正极输入端和负极输出端，初始电容成形带C1、C2、C3、C4的各正极输入极首端引出线和尾端引出线、各负极输出极首端引出线和尾端引出线分别并联，形成公共正极输入端S'+的引出线和公共负极输出端S'‑的引出线，初始电容成形带C1、C2、C3、C4所有尾端引出线连接，形成一个公共短路结点S的引出线。
【技术特征摘要】
1.一种直流反向倍压器，其特征在于，直流反向倍压器C2n(20)的结构是：由两柱式铁芯和两个阿基米德螺线型层叠成形带组Cn1和Cn2并联组成，每个成形带组分别由四条成形带构成，四条成形带分别是初始电容成形带C1、C2、C3和C4，并且初始电容成形带C1、C2、C3和C4的电容值依次减小，每条成形带有正极输入端和负极输出端，初始电容成形带C1、C2、C3、C4的各正极输入极首端引出线和尾端引出线、各负极输出极首端引出线和尾端引出线分别并联，形成公共正极输入端S'+的引出线和公共负极输出端S'-的引出线，初始电容成形带C1、C2、C3、C4所有尾端引出线连接，形成一个公共短路结点S的引出线。2.根据权利要求1所述的直流反向倍压器，其特征在于，直流反向倍压器(20)的制作条件是：①成形带组Cn1和Cn2中的初始电容成形带C1、C2、C3、C4的各首端以容抗为主，缓变感抗为主至尾端公共短路结点S，容抗分别为1/ωc1、1/ωc2，1/ωc3，1/ωc4，其电容值按电流以tm为周期函数傅里叶级数4级电容值排列比例：平均脉宽延迟时间初始电容成形带C1、C2、C3、C4分别以各2倍带长除以磁饱和时波速ν0，为各脉宽延迟时间tn，成形带数n取1、2、3、4，角频率ω，初始电容成形带C1、C2、C3、C4电容值按电流以tm为周期函数傅里叶级数4级电容值C1/n2，分别为C1、②成形带组Cn1和Cn2分别按照初始电容成形带C1、C2、C3、C4层叠顺序一起层叠后，分别卷绕在两柱式铁芯绝缘骨架上；③成形带组Cn1和Cn2均由最外侧成形带各匝间串联电容ΔC1、ΔC2、ΔC3、ΔC4，逐匝顺序的螺线相邻匝间形成串联电容ΔCn1N和ΔCn2N，匝数N取值是1～8正整数，按匝数依次串联各匝间串联电容ΔC1、ΔC2、ΔC3、ΔC4，每匝串联电容值计算公式为其值总是小于每匝串联电容中最小值ΔC4，每匝串联电容值不同，随匝数增加和各成形带首端以容抗为主缓变感抗为主至尾端，逐渐减少；④成形带组Cn1和Cn2采用同绕向分别卷绕在两柱式铁芯绝缘骨架上，相对应引出线并联相接；⑤成形带组Cn1和Cn2两个尾端的公共短路结点引出线相接于公共短路结点S，使成形带组Cn1和Cn2各成形带输入极脉冲，互与相对应成形带组Cn2和Cn1各成形带输出极脉冲互相交叉性极性反转各高电压对应端同向串联，等效电感Ln(等效)＝(Cn1-Ln)+(Cn2-Ln)+2Mn，分布于成形带组Cn1和Cn2与交叉性极性反转相对应成形带组Cn2和Cn1之间，各耦合电感Ln、互感Mn同向串联，同绕向两个成形带组Cn1和Cn2在每柱铁芯各输入极电流波磁通量和各输出极电流折射波磁通量，磁通方向相反，数值不等，合成总磁通量相减，相应各成形带波阻抗相减，形成与C型Guillmen网络相关的电流以tm为周期函数傅里叶级数4级反向脉冲转换，其自然响应与并联等效电容C并＝C+C2n，电压具有奇函数性质f(uc)+f(-uc2n反)＝0有关，而强迫响应与电流源有关，此时并联等效电容相当短路，电感负载L(15)相当开路，出现放电电流iL＝0时刻；⑥成形带组Cn1和Cn2每条成形带自首端以容抗为主波阻抗小，缓变感抗为主波阻抗增大至公共短路结点S，初始电容成形带C1、C2、C3、C4的正极电感Ln+和感抗ωL+，初始电容成形带C1、C2、C3、C4的负极电感Ln-和感抗ωL-，各正负极电感值均相等Ln+＝Ln-。3.根据权利要求1或2所述的直流反向倍压器，其特征在于，初始电容成形带C1、C2、C3、C4的形成方式是：将等于缓冲电容器C二分之一电容值A的电容极板面积，作为正方形面积绘制一个边长相等的正方形图形，绘制一条对角线将其分为两个直角等腰三角形，取其中一个直角等腰三角形将任意一个45°底角平分该角为四个等角，再将其中三条角平分线延伸至相对直角边，分割该直角等腰三角形为四条顶角相等的不等边三角形，将每个三角形各以最短等角边为腰长改成等腰三角形，以此等腰三角形的形状用电容器用铝箔薄带和电容器用绝缘薄膜制作成形带，通过等腰三角形顶角高确定两组成形带组Cn1和Cn2的初始电容成形带C1、C2、C3、C4，满足C1>C2&g...
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