電容組內部連接方式辨識與參數設置方法與流程
2023-05-05 16:11:51 1
電容組內部連接方式辨識與參數設置方法本申請是申請日2012年4月27日，申請號201210128983.8，發明名稱為「電容組內部連接方式辨識與參數設置方法」的分案申請。技術領域本發明涉及由多個電容單體或模塊串並聯組成的電容組，具體涉及一種適用於由多個電容單體或模塊串並聯組成的電容組內部連接方式的辨識方法。
背景技術：
近年來，以超級電容為代表的大容量電容作為儲能裝置能夠在四象限運行的電機傳動系統可以存儲電機再生運行時產生的再生能量並可在電機電動運行時提供所儲存的再生能量，可以降低電能消耗、削減功率峰值、用作應急電源等，因此在電梯、起重機、電動車等行業中的應用逐步擴大，如:中國發明專利授權說明書CN1984831B(申請號：CN200580023344.3，授權日：2010年12月08日)和中國發明專利申請說明書CN101817471A(申請號：CN201010156180.4，公開日：2010年09月01日)。對於應用者而言，其實際應用的電容通常是由多個電容單體或模塊構成的電容組，每個電容單體或模塊都有其額定容量、額定電壓及額定電流，這樣在應用電容組時須確保施加在電容組上的電壓與電流在各個電容單體或模塊上所產生的電壓和電流不超過每個電容單體或模塊的額定電壓及額定電流，從而保證整個電容組的安全。由於能夠施加於電容組上的安全電壓和電流與每個電容單體或模塊的額定容量、額定電壓及額定電流以及各個電容單體或模塊的連接方式和數量密切相關，而在工程實踐中每個電容單體或模塊的額定容量、額定電壓及額定電流通常是已知的，電容單體或模塊的連接方式和數量則會在一定場合中發生變化，如應用於電梯的電容組可能會根據電梯的實際客流情況通過增減電容單體或模塊的數量來調整電容組的容量，此時就需要對系統中電容組的相關參數進行修改。對於電容組相關參數的修改，可以採用在相關軟體中進行直接修改、然後將編譯後的軟體重新燒寫處理器(如DSP、MCU等)方式實現，但該修改方式存在操作步驟繁瑣、花費時間長、對操作人員要求較高、不利於現場操作及軟體權限管理等缺點。另外，對於使用中的電容組，電容組的電容單體或模塊數量和實際電容可能會發生變化：一種是因為電容單體或模塊的失效而導致電容組的實際電容量發生變化並進而導致系統異常，這種情況通常會影響電容組的實際功能，需要進行及時處理以避免產生事故的發生，另一種則是由外界因素導致電容組的電容量和/或電容單體或模塊數量發生變化，如電容單體或模塊間的接線鬆動等導致的連接斷開，或是因部分電容單體或模塊數量的人為改變等，這種情況電容組並未出現異常且在修改相關參數後系統可正常實現其原有功能，但通常希望對該變化進行記錄已備查閱。不論是出現上述哪種變化，都需要對電容組的內部電容單體或模塊的連接和數量進行自動辨識，並進而對相關參數進行自動設置。因此，開發一種能夠對電容組內部電容單體或模塊數量和連接方式進行自動辨識並進而自動設置其相關參數、同時克服現場修改方式存在的操作步驟繁瑣、花費時間長、對操作人員要求較高、不利於現場操作及軟體權限管理等缺點的電容組內部連接方式辨識與參數設置方法就成為一個有待解決的重要問題。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種能夠對電容組內部電容單體或模塊數量和連接方式進行自動辨識並進而自動設置其相關參數的電容組內部連接方式辨識與參數設置方法，該方法能夠克服現場修改方式存在的操作步驟繁瑣、花費時間長、對操作人員要求較高、不利於現場操作及軟體權限管理等缺點，同時還能夠辨識電容組內部電容單體或模塊是否出現異常和數量是否出現變化。為達到上述目的，本發明的電容組內部連接方式辨識與參數設置方法的技術方案為：利用組成所述電容組的電容單體或模塊數量N和總電容C對所述電容組內部電容單體或模塊的連接方式進行辨識，所述電容單體或模塊數量N是通過採用自動檢測各個電容單體或模塊的監控信號、人工設置和參數寫入中的任意一種方式來得到所述電容單體或模塊的數量N，所述電容組的總電容C是在對所述電容組進行充放電並檢測到其端電壓變化量的基礎上通過計算得到所述電容組的總電容C，所述辨識方法對於所述電容組內部電容單體或模塊連接方式的辨識步驟包括：S1、窮舉乘積等於所述電容單體或模塊數量N的所有可能的串聯數S與並聯數P的組合；S2、計算對應每一種組合的連接方式的所述電容組的計算總電容Ck，k∈[1，m]，其中m為所述電容單體或模塊數量N的串聯數S與並聯數P的所有可能組合的數量；S3、比較步驟S2得到的所述電容組的計算總電容Ck和所述電容組的總電容C，並找出與所述總電容C最接近的所述電容組的計算總電容Cj；S4、根據與所述總電容C最接近的所述電容組的計算總電容Cj確定所述電容組的串聯數S與並聯數P組合。所述辨識方法對所述電容組內部電容單體或模塊連接方式進行辨識的規律為：S』＝(N×C0/C)1/2，S＝Round(S』)，P＝N/S，或者P』＝(N×C/C0)1/2，P＝Round(P』)，S＝N/P，其中S和P分別是所述電容組的串聯數和並聯數，C和C0分別是所述電容組的總電容和所述電容單體或模塊的額定電容，Round(*)為取整函數。在所述電容組內部連接方式辨識與參數設置方法辨識出所述電容組的串聯數S與並聯數P組合後，還可進一步對所述電容組工作電壓和工作電流進行設置：U＝U0·S，I＝I0·P，其中U和I分別是所述電容組的工作電壓和工作電流，U0和I0分別是所述電容組內部電容單體或模塊的額定工作電壓和額定工作電流；當所述計算總電容Cj與所述總電容C之差大於某一閾值時，則判定所述電容組異常，生成異常信號；當S與S』的差值和/或P與P』的差值大於某一閾值時，或者P與S中任意一個為非整數時，則判定所述電容組異常，生成異常信號；當所述電容組的總電容C的本次結果與上次結果之差大於某一閾值且所述電...