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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及超級電容器,特別是涉及一種超級電容器模組中電容器soh檢測方法、裝置和介質。
技術介紹
1、隨著光伏電,風力發電等可再生電能的大規模普及,受光照強度與光照時間,以及風力強度等時節性影響的不穩定因素比例上升,急需要發展具有快速調頻特性的超級電容器儲能系統來實現二次調頻或一次調頻應用。
2、迄今為止,雙電層超級電容器基于界面吸附與脫附機制,具有響應速率快,功率大,不發熱,使用壽命長的優點,而被廣泛用于風電變槳調節,港口機械瞬時啟動與回收能量,及有軌電車的回收能量系統。不同應用場景中的調頻操作的頻次是大不相同的。上述應用中,大多屬于低頻次短時間的調頻操作,而可再生電網具有調頻操作頻次大,要求延時調頻儲能時間長,這就導致了超級電容器系統可能處于不間歇的操作狀態。超級電容器單體容量小,用于電網調頻使用時,常使用超大規模的電容器模組或系統,這使得每個單體的狀態估計,尤其是與使用壽命、電站運行成本相關的健康狀態(state?of?health?,soh)估計變成一個巨大挑戰。soh表示電池的實際容量與初始容量之間的比率,以百分比形式表示;soh越高,表示電池的健康狀況越好,容量損失較小;而soh越低,表示電池的健康狀況較差,容量損失較大。
3、對于少量電容器單體的soh檢測,可以通過直接外接導線,獲取電壓、電流信號,再通過模型算法進行計算得到。然而,當大量單體存在時,外接導線不但占據地方,檢測不便,增加重量,降低模組或系統的質量能量密度和質量功率密度;同時由于導線電阻低,會形成一個易加熱的器件,從而存在著由導
4、因此,如何避免利用外接導線檢測超級電容器模組中電容器單體的soh值,提高檢測的便捷性和安全性,降低對模組的影響是本領域技術人員所需要解決的問題。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種超級電容器模組中電容器soh檢測方法、裝置和介質,用于解決通過外接導線獲取電壓和電流信號,再通過模型算法進行計算電容器單體的soh,存在檢測不便、危險性高和對模組影響大的問題。
2、為解決上述技術問題,本申請提供一種超級電容器模組中電容器soh檢測方法,包括:
3、控制紅外測溫成像儀對超級電容器模組中電路板正反兩面進行拍攝,獲取預設時間段內電路板正面的第一瞬態溫度分布圖和電路板反面的第二瞬態溫度分布圖;其中,所述電路板正面安裝有多個電容器單體;
4、根據多個隨時間變化的第一瞬態溫度分布圖確定每個所述電容器單體在所述預設時間段內的目標溫度變化曲線;
5、確定所述超級電容器模組的目標工況條件,并調用預設數據庫,根據所述目標工況條件、所述目標溫度變化曲線和所述預設數據庫確定每個所述電容器單體的目標soh值;其中,所述預設數據庫包含電容器單體的工況條件、溫度變化曲線和soh值之間的對應關系;
6、根據所述第二瞬態溫度分布圖判斷所述電路板反面是否存在短路或斷路。
7、在一種可行的實施例中,根據所述第二瞬態溫度分布圖判斷所述電路板反面是否存在短路或斷路,包括:
8、根據所述第二瞬態溫度分布圖確定所述電路板反面中各位置的工作溫度;
9、判斷所述工作溫度中是否存在大于第一預設值的第一目標工作溫度;
10、若存在大于所述第一預設值的所述第一目標工作溫度,確定所述第一目標工作溫度對應的第一目標位置存在短路,并標記出所述第一目標位置對應的所述電路板正面中的電容器單體;
11、判斷所述工作溫度中是否存在小于第二預設值的第二目標工作溫度;
12、若存在小于所述第二預設值的所述第二目標工作溫度,確定所述第二目標工作溫度對應的第二目標位置存在斷路。
13、在一種可行的實施例中,根據所述目標工況條件、所述目標溫度變化曲線和所述預設數據庫確定每個所述電容器單體的目標soh值之后,還包括:
14、若所述目標soh值超過預設soh值,確定所述目標soh值對應的目標電容器單體,并生成包含所述目標電容器單體的第一告警信息;
15、確定所有的所述目標soh值中的最大值和最小值,將所述最大值和所述最小值作差得到差值,若所述差值大于預設差值,生成第二告警信息。
16、在一種可行的實施例中,調用預設數據庫之前,還包括:
17、步驟a:在預設衰減工況條件下對待測電容器單體在額定電壓至一半額定電壓的范圍內進行不同次數的充放電測試,監測待測電容器單體的soh值,在待測電容器單體的soh值衰減預設幅度后暫停衰減測試;
18、步驟b:在設定測試工況條件下對衰減后的待測電容器單體在額定電壓至一半額定電壓的范圍內進行充放電測試,實時監測衰減后的待測電容器單體的溫度以得到溫度變化曲線,記錄衰減后的待測電容器單體的soh值、溫度變化曲線和設定測試工況條件;
19、步驟c:改變所述設定測試工況條件,執行步驟b,直至獲取衰減后的待測電容器單體在所有設定測試工況條件下的溫度變化曲線之后,執行步驟d;
20、步驟d:啟動步驟a中的衰減測試,使衰減后的待測電容器單體繼續衰減預設幅度后停止衰減測試,執行步驟b和步驟c,直至待測電容器單體的soh值衰減至目標值為止;
21、收集所有的溫度變化曲線,將每個溫度變化曲線對應的測試工況條件和待測電容器單體的soh值整理組合成所述預設數據庫。
22、在一種可行的實施例中,在預設衰減工況條件下對待測電容器單體在額定電壓至一半額定電壓的范圍內進行不同次數的充放電測試,包括:
23、在25℃溫度和40c充放電條件下對soh值為100%的待測電容器單體在額定電壓到一半額定電壓的范圍內進行不同次數的充放電測試。
24、在一種可行的實施例中,根據所述目標工況條件、所述目標溫度變化曲線和所述預設數據庫確定每個所述電容器單體的目標soh值,包括:
25、篩選所述預設數據庫中所述目標工況條件對應的第一溫度變化曲線;
26、確定每個第一溫度變化曲線與所述目標溫度變化曲線的相關系數;
27、根據所述相關系數確定所述目標溫度變化曲線對應的目標第一溫度變化曲線,將所述目標第一溫度變化曲線對應的soh值作為所述目標soh值。
28、在一種可行的實施例中,監測待測電容器單體的soh值,包括:
29、獲取所述待測電容器單體的目標電流和目標電壓;
30、調用預設關系表,根據所述目標電流、所述目標電壓和所述預設關系表確定所述待測電容器單體的soh值;其中,所述預設關系表包含電流、電壓和soh值之間的對應關系。
31、本申請還提供一種超級電容器模組中電容器soh檢測裝置,包括:
32、獲取模塊,用于控制紅外測溫成像儀對超級電容器模組中電路板正反兩面進行拍攝,獲取預設時間段內電路板正面的第一瞬態溫度分布圖和電路板反面的第二瞬態溫度分布圖;其中,所述電路板正面安裝有多個電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超級電容器模組中電容器SOH檢測方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的超級電容器模組中電容器SOH檢測方法,其特征在于,根據所述第二瞬態溫度分布圖判斷所述電路板反面是否存在短路或斷路,包括:
3.根據權利要求1所述的超級電容器模組中電容器SOH檢測方法,其特征在于,根據所述目標工況條件、所述目標溫度變化曲線和所述預設數據庫確定每個所述電容器單體的目標SOH值之后,還包括:
4.根據權利要求1所述的超級電容器模組中電容器SOH檢測方法,其特征在于,調用預設數據庫之前,還包括:
5.根據權利要求4所述的超級電容器模組中電容器SOH檢測方法,其特征在于,在預設衰減工況條件下對待測電容器單體在額定電壓至一半額定電壓的范圍內進行不同次數的充放電測試,包括:
6.根據權利要求1所述的超級電容器模組中電容器SOH檢測方法,其特征在于,根據所述目標工況條件、所述目標溫度變化曲線和所述預設數據庫確定每個所述電容器單體的目標SOH值,包括:
7.根據權利要求4所述的超級電容器模組中電容器SOH檢測方法,其特征
8.一種超級電容器模組中電容器SOH檢測裝置,其特征在于,包括:
9.一種超級電容器模組中電容器SOH檢測裝置,其特征在于,包括存儲器,用于存儲計算機程序;
10.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述的超級電容器模組中電容器SOH檢測方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種超級電容器模組中電容器soh檢測方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的超級電容器模組中電容器soh檢測方法,其特征在于,根據所述第二瞬態溫度分布圖判斷所述電路板反面是否存在短路或斷路,包括:
3.根據權利要求1所述的超級電容器模組中電容器soh檢測方法,其特征在于,根據所述目標工況條件、所述目標溫度變化曲線和所述預設數據庫確定每個所述電容器單體的目標soh值之后,還包括:
4.根據權利要求1所述的超級電容器模組中電容器soh檢測方法,其特征在于,調用預設數據庫之前,還包括:
5.根據權利要求4所述的超級電容器模組中電容器soh檢測方法,其特征在于,在預設衰減工況條件下對待測電容器單體在額定電壓至一半額定電壓的范圍內進行不同次數的充放電...
【專利技術屬性】
技術研發人員:彭麗,王光培,張偉闊,王澤,敬旭業,程思博,魏思浩,王彤,李佩佩,黃曉凡,李佳瑞,崔超婕,騫偉中,李中澤,葉珍珍,
申請(專利權)人:華電電力科學研究院有限公司,
類型:發明
國別省市:
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