一种机车电容在线运行温度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种机车电容在线运行温度检测方法，本发明专利技术利用电容器工作期间，当温度越高时，其等效串联阻抗值会不断降低，反之，当温度越低时，其等效串联阻抗值会不断升高。因此，本发明专利技术利用此种特性，透过单位时间内等效串联阻抗值的变化来提前预估电容器温度上升程度，当单位时间内等效串联阻抗值的差值小于默认值时，且所述默认值为负值时，代表电容器的温度快速升高，存在温度过高的风险，此时，所述处理器便提早因应，控制所述温控单元对所述电容器进行降温。因此，利用此种温度升高的预防措施，再加上传统温控方法，可令所述电容器可以一值处于较佳的工作温度的环境中。

An on-line temperature detection method of locomotive capacitance

【技术实现步骤摘要】
一种机车电容在线运行温度检测方法
本专利技术涉及电容器测试
，特别涉及一种机车电容在线运行温度检测方法。
技术介绍
超级电容,又可称为电化学电容器(ElectrochemicalCapacitor)、法拉电容、或电双层电容器(ElectricDouleLayerCapacitor,EDLC),是一种介于电解质电容器和电化学蓄电池之间的新型储能组件。传统电容器由电极和电介质构成,电极间的电介质在电场作用下产生极化效应而储存电能。但是超级电容器不存在电介质,主要是依靠电解质与电极接触界面上形成的特有双电层结构(ElectricDoubleLayers)储存能量,其容量远大于传统电容器。由于超级电容的储存电能大，所以常用于机车、大型动力设备作为电力来源。然而，超级电容在工作时由于可以输出大量电能，使得温度容易大幅度上升，虽然超级电容附近会装设温控系统来控制超级电容的温度，但，一般温控方式都是等到超级电容的温度超过默认值时才会开始进行温控，这使得超级电容仍旧有一小段时间处于高温环境中，这使得超级电容容易因高温而加速老化或故障。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种机车电容在线运行温度检测方法，用于控制电容器的温度。本专利技术的技术方案如下：S1：第一差动放大器及第二差动放大器分别电信号连接电容器，所述第一差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电压，第一比较器电信号连接所述第一差动放大器，并将所述弦波电压转换成方波电压后传送至所述处理器；所述第二差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电流，第二比较器电信号连接所述第二差动放大器，并将所述弦波电流转换成方波电流后传送至所述处理器；S2：所述处理器根据所述方波电流及方波电压运算出相位差、电压波峰值、电压波谷值、电流波峰值、电流波谷值，接着，所述处理器再根据所述电压波峰值、所述电压波谷值、所述电流波峰值、所述电流波谷值，根据公式运算出阻抗值，其中Z为阻抗值、v1为所述电压波峰值、v2为所述电压波谷值、I1为所述电流波峰值、I2为所述电流波谷值，然后根据所述阻抗值、所述相位差，根据公式Z∠θ＝ESR-jXc运算出等效串联阻抗值，其中∠θ为相位差，Xc为电容器的容抗值，ESR为所述等效串联阻抗值；S3：当单位时间内ESR的差值小于预设差值时，且所述预设差值为负值，则所述处理器控制温控单元对所述电容器进行降温；所述电容器外侧更设有温度侦测器，所述温度侦测器可供侦测所述电容器得到温度侦测值，并将所述温度侦测值传送至所述处理器，当所述温度侦测值低于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行升温，当所述温度侦测值高于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行降温。与现有技术相比，本专利技术利用电容器工作期间，当温度越高时，其等效串联阻抗值会不断降低，反之，当温度越低时，其等效串联阻抗值会不断升高。因此，本专利技术利用此种特性，透过单位时间内等效串联阻抗值的变化来提前预估电容器温度上升程度，当单位时间内等效串联阻抗值的差值小于默认值时，且所述默认值为负值时，代表电容器的温度快速升高，存在温度过高的风险，此时，所述处理器便提早因应，控制所述温控单元对所述电容器进行降温。因此，利用此种温度升高的预防措施，再加上传统温控方法，可令所述电容器可以一值处于较佳的工作温度的环境中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的工作流程图具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。实施例1请看图1的S1，本专利技术在进行温度检测时，先侦测电容器的工作参数，主要利用第一差动放大器及第二差动放大器分别电信号连接电容器，所述第一差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电压，第一比较器电信号连接所述第一差动放大器，并将所述弦波电压转换成方波电压后传送至所述处理器；所述第二差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电流，第二比较器电信号连接所述第二差动放大器，并将所述弦波电流转换成方波电流后传送至所述处理器。接着看到图1的S2，再来根据所测得的工作参数进行运算，首先，所述处理器根据所述方波电流及方波电压运算出相位差、电压波峰值、电压波谷值、电流波峰值、电流波谷值，接着，所述处理器再根据所述电压波峰值、所述电压波谷值、所述电流波峰值、所述电流波谷值，根据公式运算出阻抗值，其中Z为阻抗值、v1为所述电压波峰值、v2为所述电压波谷值、I1为所述电流波峰值、I2为所述电流波谷值，然后根据所述阻抗值、所述相位差，根据公式Z∠θ＝ESR-jXc运算出等效串联阻抗值，其中∠θ为相位差，Xc为电容器的容抗值，ESR为所述等效串联阻抗值。再来，看到图1的S3，再来判断ESR值，当单位时间内ESR的差值小于预设差值时，表示电容器温度将快速升高，所以所述处理器会提早控制温控单元对所述电容器进行降温，值得一提的是，前述ESR差值是指单位时间t1与下一单位时间t2之间的差值，所以在计算上是ESRt2－ESRt1，且所述的预设差值为负值。此外，所述电容器外侧更设有温度侦测器，所述温度侦测器可供侦测所述电容器得到温度侦测值，并将所述温度侦测值传送至所述处理器，当所述温度侦测值低于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行升温，当所述温度侦测值高于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行降温。由上述可知，本专利技术主要利用2种温度检测、控制的方式来让电容器保持在较佳的工作温度内工作：第一种温度检测的方式是温度指示控制，当所述温度侦测值低于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行升温，当所述温度侦测值高于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行降温。第二种温度检测方式是事前预估、预防，主要利用电容器在温度上升时，ESR的值会不断下降，反之，温度上升时则ESR的值会不断下降的特性，当单位时间内ESR的差值小于预设差值时，表示ESR值正在快速下降、而电容器的温度快速的上升，为避免电容器的温度快速升破较佳的工作温度范围值，此时，所述处理器不用等到温度侦测的结果是否温度超过默认值，便立即控制所述温控单元对所述电容器进行降温，以避免电容器的温度快速升破较佳的工作温度范围值造成不良影响(如加速老化、损毁)。因此，透过这二种温度检测、控制的方式可让电容器保持在较佳的工作温度，不止可防止电容器提早老化，同时还可以提高电容器的工作效率。实施例2：接下来介绍其中一种温控方式，由于机车工作时，机车引擎会产生大量的热能，为了不让这些热能白白浪费，当电容器温度较低时，可将机车引擎的热能导引至电容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一种机车电容在线运行温度检测方法，其特征在于，包括：/nS1：第一差动放大器及第二差动放大器分别电信号连接电容器，所述第一差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电压，第一比较器电信号连接所述第一差动放大器，并将所述弦波电压转换成方波电压后传送至所述处理器；所述第二差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电流，第二比较器电信号连接所述第二差动放大器，并将所述弦波电流转换成方波电流后传送至所述处理器；/nS2：所述处理器根据所述方波电流及方波电压运算出相位差、电压波峰值、电压波谷值、电流波峰值、电流波谷值，接着，所述处理器再根据所述电压波峰值、所述电压波谷值、所述电流波峰值、所述电流波谷值，根据公式

【技术特征摘要】
1.一种一种机车电容在线运行温度检测方法，其特征在于，包括：
S1：第一差动放大器及第二差动放大器分别电信号连接电容器，所述第一差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电压，第一比较器电信号连接所述第一差动放大器，并将所述弦波电压转换成方波电压后传送至所述处理器；所述第二差动放大器用以撷取所述电容器的弦波电流，第二比较器电信号连接所述第二差动放大器，并将所述弦波电流转换成方波电流后传送至所述处理器；
S2：所述处理器根据所述方波电流及方波电压运算出相位差、电压波峰值、电压波谷值、电流波峰值、电流波谷值，接着，所述处理器再根据所述电压波峰值、所述电压波谷值、所述电流波峰值、所述电流波谷值，根据公式运算出阻抗值，其中Z为阻抗值、v1为所述电压波峰值、v2为所述电压波谷值、I1为所述电流波峰值、I2为所述电流波谷值，然后根据所述阻抗值、所述相位差，根据公式Z∠θ＝ESR-jXc运算出等效串联阻抗值，其中∠θ为相位差，Xc为电容器的容抗值，ESR为所述等效串联阻抗值；
S3：当单位时间内ESR的差值超过预设差值时，则所述处理器控制温控单元对所述电容器进行降温；所述电容器外侧更设有温度侦测器，所述温度侦测器可供侦测所述电容器得到温度侦测值，并将所述温度侦测值传送至所述处理器，当所述温度侦测值低于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行升温，当所述温度侦测值高于所述电容器的工作温度范围值时，则所述处理器控制所述温控单元对所述电容器进行降温。


2.根据权利要求1所述的一种机车电容在线运行温度检测方法，其特征在于，所述温控单元包括导热单元及冷却单元，所述导热单元一端连接所述电容器，所述冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：童克锋，潘振，洪磊，
申请(专利权)人：宁波市江北九方和荣电气有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33