超级电容器充电的补偿方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超级电容器充电的补偿方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括获取目标超级电容器的阻

【技术实现步骤摘要】
超级电容器充电的补偿方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及超级电容器充电
，尤其涉及一种超级电容器充电的补偿方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]超级电容器是一种新型的电能存储元件，具有功率密度大、充放电效率高、循环寿命长、使用温度范围宽等优点，广泛应用于船舶电力推进、电动汽车、制动能量回收和新能源发电等场合。
[0003]考虑到超级电容器在充放电过程中的离子电荷损耗、电气连接线以及接触电阻等因素，由多个单体串并联构成的超级电容器存在不可忽略的电阻效应。除引起发热降低效率外，超级电容器的内阻还会影响充电能量。为实现超级电容器满充运行，有必要对不同条件下充电轨迹进行优化以补偿超级电容器内阻效应。基于此，本专利技术提供一种超级电容器充电的补偿方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种超级电容器充电的补偿方法、装置、电子设备及存储介质，以解决不同充电电流条件下超级电容器的内阻对充电能量影响的问题。
[0005]第一方面，一种超级电容器充电的补偿方法，包括：
[0006]获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数，并根据预设数学模型计算所述目标超级充电器在不同充电电流下的补偿电压值；
[0007]利用所述补偿电压值对所述目标超级电容器进行电压补偿，以使得所述目标超级电容器的等效电容电压达到预设阈值；
[0008]其中，所述预设数学模型用于表示所述超级电容器的等效电容电压与端电压、电流以及等效内阻的关系。<br/>[0009]在本专利技术一实施例中，在所述获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数之前，所述方法还包括：
[0010]将所述超级电容器简化为等效的一阶非线性阻
‑
容电路；
[0011]基于所述一阶非线性阻
‑
容电路构建所述预设数学模型。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述数学模型用以下式子表示为：
[0013]U
C
＝U
SC
‑
I
SC
R
es
；
[0014]其中，R
es
表示超级电容器的等效内阻，U
SC
表示超级电容器的端电压，I
SC
表示超级电容器的电流，U
C
表示是超级电容器的等效电容电压。
[0015]在本专利技术一实施例中，所述获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数包括：
[0016]获取所述目标超级电容器充放电切换暂态过程中的电容电压的变化量ΔU
SC
与电流I
SC
之比，以得到所述目标电容器的等效内阻R
es
，其关系式为R
es
＝ΔU
SC
/I
SC
；
[0017]根据所述关系式，通过设置不同充电电流以得到所述目标超级电容器在不同电流
条件下的阻
‑
流特性曲线；
[0018]其中，所述阻
‑
流特性曲线表示目标超级电容器的等效内阻与电流的对应关系。
[0019]在本专利技术一实施例中，所述补偿电压值的计算式子为：
[0020]U
R
＝I
SC
*R
es
；
[0021]其中，U
R
表示补偿电压值，I
SC
表示超级充电器的充电电流，R
es
表示超级充电器的等效内阻。
[0022]在本专利技术一实施例中，在所述利用所述补偿电压值对所述目标超级电容器进行电压补偿之后，所述方法还包括：
[0023]当监测到所述目标超级充电器的端电压达到补偿后的所述预设阈值与补偿电压值之和时，则对所述目标超级充电器停止充电。
[0024]第二方面，本专利技术还提供一种超级电容器充电的补偿装置，包括：
[0025]计算模块，用于获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数并根据预设数学模型计算所述目标超级充电器在不同充电电流下的补偿电压值；
[0026]补偿模块，用于以所述补偿电压值对所述目标超级电容器进行电压补偿；
[0027]其中，所述预设数学模型用于表示所述超级电容器的等效电容电压与端电压、电流以及等效内阻的关系。
[0028]在本专利技术一实施例中，所述补偿装置还包括：
[0029]模型构建模块，用于将所述超级电容器简化为等效的一阶非线性阻
‑
容电路，并基于所述一阶非线性阻
‑
容电路构建所述预设数学模型。
[0030]第三方面，本专利技术还提供一种超级电容器充电的补偿装置，包括：
[0031]超级电容器，其具有补偿电压值，所述补偿电压值是通过执行如上述第一方面任一项所述的超级电容器充电的补偿方法所得到；
[0032]电压传感器，与所述超级电容器连接，用于监测所述超级电容器的端电压；
[0033]控制器，与所述电压传感器连接；
[0034]充电变流器，分别与所述超级电容器和所述控制器连接，用于接收所述控制器的控制指令并以所述补偿电压值对所述超级电容器进行电压补偿。
[0035]第四方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面中任一项所述超级电容器充电的补偿方法的步骤。
[0036]第五方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述超级电容器充电的补偿方法的步骤。
[0037]本专利技术提供的一种超级电容器充电的补偿方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数，并根据预设数学模型得到补偿电压值，以所述补偿电压值对该目标超级电容器进行电压补偿，以使得该目标超级电容器的电量达到满充状态。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0039]图1是本专利技术提供的超级电容器充电的补偿方法的流程示意图；
[0040]图2是本专利技术提供的超级电容器及其简化等效电路的示意图；
[0041]图3是本专利技术提供的超级电容器的内阻压降的示意图；
[0042]图4是本专利技术提供的内阻暂态压降测量法的示意图；
[0043]图5是本专利技术提供的阻
‑
流特性曲线的示意图；
[0044]图6是本专利技术提供的超级电容器充电补偿原理的示意图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器充电的补偿方法，其特征在于，包括：获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数，并根据预设数学模型计算所述目标超级充电器在不同充电电流下的补偿电压值；利用所述补偿电压值对所述目标超级电容器进行电压补偿，以使得所述目标超级电容器的等效电容电压达到预设阈值；其中，所述预设数学模型用于表示所述超级电容器的等效电容电压与端电压、电流以及等效内阻的关系。2.根据权利要求1所述的级电容器充电的补偿方法，其特征在于，在所述获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数之前，所述方法还包括：将所述超级电容器简化为等效的一阶非线性阻
‑
容电路；基于所述一阶非线性阻
‑
容电路构建所述预设数学模型。3.根据权利要求2所述的超级电容器充电的补偿方法，其特征在于，所述数学模型用以下式子表示为：U
C
＝U
SC
‑
I
SC
R
es
；其中，R
es
表示超级电容器的等效内阻，U
SC
表示超级电容器的端电压，I
SC
表示超级电容器的电流，U
C
表示是超级电容器的等效电容电压。4.根据权利要求1所述的超级电容器充电的补偿方法，其特征在于，所述获取目标超级电容器的阻
‑
流特性参数包括：获取所述目标超级电容器充放电切换暂态过程中的电容电压的变化量ΔU
SC
与电流I
SC
之比，以得到所述目标电容器的等效内阻R
es
，其关系式为R
es
＝ΔU
SC
/I
SC
；根据所述关系式，通过设置不同充电电流以得到所述目标超级电容器在不同电流条件下的阻
‑
流特性曲线；其中，所述阻
‑
流特性曲线表示目标超级电容器的等效内阻与电流的对应关系。5.根据权利要求1所述的超级电容器充电的补偿方法，其特征在于，所述补偿电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹤，胡龙云，李雪莹，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：