[發(fā)明專利]超級電容器的過熱保護方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210770045.1
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN115001106A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛磊;孫鋼虎;兀鵬越;寇水潮;楊沛豪;陳輝;鄭昀;徐超群;胡國杰;段欣邑;姜濱;李兆祥;李晨光
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;華能羅源發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34;H01G11/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙迪

1.一種超級電容器的過熱保護方法，其特征在于，包括：

獲取超級電容器的表面溫度和所述超級電容器的充放電過程的充放電電流；

對所述充放電電流在頻域進行分解后得到多個頻段；

基于各頻段的所述充放電電流和對應(yīng)頻段的所述超級電容器的等效串聯(lián)電阻獲得充放電過程的目標(biāo)熱量；

基于所述表面溫度、所述目標(biāo)熱量、熱時間常數(shù)計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度，若所述第一內(nèi)部溫度到達第一溫度閾值，則停止對超級電容器充放電。

2.如權(quán)利要求1所述的超級電容器的過熱保護方法，其特征在于，所述基于所述表面溫度、所述目標(biāo)熱量、熱時間常數(shù)計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度，包括：

設(shè)置檢測時間間隔，所述表面溫度設(shè)置為初始時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度，定義上一時刻為當(dāng)前時刻減去所述檢測時間間隔；

采用遞歸算法計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度，其中所述當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度基于所述上一時刻的超級電容器的第一內(nèi)部溫度、所述目標(biāo)熱量、熱時間常數(shù)獲得。

3.如權(quán)利要求2所述的超級電容器的過熱保護方法，其特征在于，所述當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度基于所述上一時刻的超級電容器的第一內(nèi)部溫度、所述目標(biāo)熱量、熱時間常數(shù)獲得，包括：

基于所述檢測時間間隔與所述熱時間常數(shù)獲得第一比值；

基于所述第一比值、所述目標(biāo)熱量和所述上一時刻的超級電容器的第一內(nèi)部溫度計算得到所述當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度。

4.如權(quán)利要求3所述的超級電容器的過熱保護方法，其特征在于，所述停止對超級電容器充放電后，還包括：

對所述超級電容器進行制冷，在制冷過程中，計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第二內(nèi)部溫度，若所述第二內(nèi)部溫度小于或等于第二溫度閾值，則停止制冷，所述第二溫度閾值小于所述第一溫度閾值。

5.如權(quán)利要求4所述的超級電容器的過熱保護方法，其特征在于，所述在制冷過程中，計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第二內(nèi)部溫度，包括：

采用遞歸算法計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第二內(nèi)部溫度，其中所述當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第二內(nèi)部溫度基于所述上一時刻的超級電容器的第二內(nèi)部溫度和熱時間常數(shù)獲得。

6.如權(quán)利要求5所述的超級電容器的過熱保護方法，其特征在于，所述當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第二內(nèi)部溫度基于所述上一時刻的超級電容器的第二內(nèi)部溫度和熱時間常數(shù)獲得，包括：

對所述熱時間常數(shù)進行加權(quán)，基于加權(quán)后的熱時間常數(shù)和所述檢測時間間隔獲得第二比值；

基于所述第一比值、所述第二比值和所述上一時刻的超級電容器的第二內(nèi)部溫度計算得到所述當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第二內(nèi)部溫度。

7.一種超級電容器的過熱保護系統(tǒng)，其特征在于，包括：

溫度傳感器和電容管理系統(tǒng)；

所述溫度傳感器，用于采集獲取超級電容器的表面溫度；

所述電容管理系統(tǒng)，用于獲取所述超級電容器的充放電過程的充放電電流，對所述充放電電流在頻域進行分解后得到多個頻段；基于各頻段的所述充放電電流和對應(yīng)頻段的所述超級電容器的等效串聯(lián)電阻獲得充放電過程的目標(biāo)熱量；基于所述表面溫度、所述目標(biāo)熱量、熱時間常數(shù)計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度，若所述第一內(nèi)部溫度到達第一溫度閾值，則停止充放電并對超級電容器進行制冷。

8.如權(quán)利要求7所述的超級電容器的過熱保護系統(tǒng)，其特征在于，所述電容管理系統(tǒng)，用于基于所述表面溫度、所述目標(biāo)熱量、熱時間常數(shù)計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度時，具體用于：

設(shè)置檢測時間間隔，所述表面溫度設(shè)置為初始時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度，定義上一時刻為當(dāng)前時刻減去所述檢測時間間隔；

采用遞歸算法計算當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度，其中所述當(dāng)前時刻的所述超級電容器的第一內(nèi)部溫度基于所述上一時刻的超級電容器的第一內(nèi)部溫度、所述目標(biāo)熱量、熱時間常數(shù)獲得。