林月

摘 要：为解决现有受电弓应急升弓电源适用机型单一、剩余电量无法监测、使用寿命短、充电速度慢、安全性低等导致资源浪费的问题，本文提供一种电源设计方法，采用超强电容作为储能元件，以DSP为控制核心，以PI调节器进行辅助调节。利用合理的控制策略实现稳定提供电能，使其具有较好的动态特性，保证受电弓的升弓需求。

关键词：受电弓 超级电容 DSP PI

Design Method of Emergency Pantograph Raising for Super Capacitor Power Supply

Lin Yue

Abstract：In order to solve the problem of resource waste caused by the single applicable model of the existing emergency pantograph raising power supply， the inability to monitor the residual power， short service life， slow charging speed， and low safety， this paper provides a power supply design method， which uses super capacitors as energy storage elements， DSP as the control core， and PI regulators as auxiliary regulators. Reasonable control strategy is used to achieve stable power supply， which makes it have better dynamic characteristics and ensure the demand of pantograph raising.

Key words：pantograph; super capacitors; DSP;PI

近些年，随着中国铁路的迅猛发展，动车组行业相应的辅助设备也发展迅速，现在国内已有公司研发了一款蓄电池应急启动电源，在动车组车载蓄电池亏空的情况下，作为受电弓升弓应急启动电源[1]。工作状态良好的蓄电池（单体2.2V），其端电压在蓄电池放电过程中其端电压不是线性变化的，如图1所示是进行连续放电10小时的电流的放电特性曲线，由图可知在蓄电池放电过程中其端电压不是线性变化的。

在实际应用中，受电弓应急升弓装置需要长时间放置，必须要始终保持蓄电池容量充足，由于蓄电池存在自放电现象，需要定期检查蓄电池容量是否满足需求，蓄电池在其端电压降低时与对应容量减少量的关系图如图2所示，分析此图可知，在蓄电池端电压减小量很小时，其容量会大幅度减少[2]。图中b-c段：电压从2.2V降到1.9V，其容量从100%降到70%左右；a-b段：电压从1.9V降到1.7V，其容量从70%左右降低到5%左右。由于蓄电池的剩余容量与多种因素有关，其剩余容量很难通过测量蓄电池的端点压进行准确判断，而作为应急起动电源的蓄电池对其容量的检测又是一个不小的难题。……