CN102608444B - 一种超级电容储能装置soc检测及修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超级电容储能装置SOC检测及修正方法,其步骤为:先对超级电容电流进行周期性电流采样;计算采样的电流值是否在低于设定的电流阈值,若高于设定的电流阈值则通过安时积分法进行SOC估算;若所采样的电流值低于设定的电流阈值,且电流值低于设定阈值的持续时间大于设定的时间阈值,通过电压修正模式计算SOC值,否则使用安时积分法进行SOC计算;当前电流采样周期结束后重复步骤(1)~(4)进行下一个电流采样周期。本发明使超级电容储能装置SOC检测的精度更高,外部设备取电更合理,延长电容使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种超级电容储能装置SOC检测及修正方法。
背景技术
超级电容器又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、电化学电容器(Electrochemcial Capacitor, EC), 黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。同时具有充电速度超快,能量转换效率高,过程损失小,功率密度高,超低温特性好,环保,安全等多种优点。由于超级电容的优点突出,在越来越多的领域上得到应用,例如基于超级电容器的储能系统。使用超级电容器作为储能系统,一般都需要较多的超级电容器来组成。但超级电容器储能系统也有很多技术难题需要解决:如超级电容系统的功能,需要通过大电流快速充放电实现,内阻引起的压降及能量损失很大,加上超级电容系统容量小,容量积分误差显著,管理系统需要通过一定的计算策略,提高SOC(荷电状态)的精度。目前,市场缺乏专门的超级电容管理系统,一般使用锂电池管理系统作为替代,其SOC估算精度较低。
发明内容
针对现有的超级电容储能装置在的SOC检测上精度的需求,本发明提出一种针对超级电容储能装置的SOC检测及修正的方法,其设计方案为:
一种超级电容储能装置SOC检测修正方法,其步骤为:
(1)对超级电容电流进行周期性电流及电压采样;(2)计算采样的电流值是否在低于设定的电流阈值,若高于设定的电流阈值则通过安时积分法进行SOC估算;(3)若所采样的电流值低于设定的电流阈值,且电流值低于设定阈值的持续时间大于设定的时间阈值,通过电压修正模式计算SOC值,否则使用安时积分法进行SOC计算;(4)当前电流采样周期结束后进行下一个电流采样周期重复步骤(1)~(4)。
具体的,所述电流阈值的计算方法为: ,其中为SOC的计算精度,单个超级电容模组充满电时的电压值,为单个超级电容模组放电结束时的电压值,C单个超级电容器的电容量,电流采样周期。
更具体的,所述电压修正模式的实现方法为:通过超级电容的荷电状态与电压的线性表查询。
本发明使超级电容储能装置SOC检测的精度更高,外部设备取电更合理,延长电容使用寿命。
附图说明
图1为本发明的实施步骤示意图。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员能够更好地了解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明作进一步的阐述。
如图1所示,一种超级电容储能装置SOC检测修正方法,其步骤为:
首先对单个超级电容的电流进行周期性电流及电压采样,计算采样的电流值是否在低于设定的电流阈值,电流阈值通过公式I=来计算,其中为SOC的计算精度,单个超级电容模组充满电时的电压值,为单个超级电容模组放电结束时的电压值,C单个超级电容器的电容量,电流采样周期。
若采样的电流值高于该电流阈值,则通过常用的安时积分法进行SOC计算算,得到SOC值。若所采样的电流值低于电流阈值,且电流值低于设定阈值的持续时间大于设定的时间阈值T,通过采样得到的电压值使用电压修正模式计算SOC值,否则使用安时积分法进行SOC计算。
当前采样周期结束后进行下一个采样周期,重复以上步骤。
在实际应用中,超级电容荷电状态与电压成线性关系,电压修正模式根据这个容荷电状态与电压线性关系计算SOC的值。
本实施例只是本发明的较优实施方式,需要说明的是,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种超级电容储能装置SOC检测及修正方法,其特征在于, SOC检测及修正的步骤为:
(1)对超级电容电流和电压进行周期性采样;
(2)判断采样的电流值是否低于设定的电流阈值,若高于设定的电流阈值,则通过安时积分法进行SOC估算;
(3)若所采样的电流值低于设定的电流阈值,且电流值低于设定的阈值的持续时间大于设定的时间阈值,则通过电压修正模式计算SOC值,否则使用安时积分法进行SOC计算;
(4)当前采样周期结束后进行下一个采样周期;
(5)重复步骤(1)~(4);
所述电流阈值的计算方法为: ,其中为SOC的计算精度,为单个超级电容模组充满电时的电压值,为单个超级电容模组放电结束时的电压值,C为单个超级电容器的电容量,为电流采样周期;
所述电压修正模式的实现方法为:通过超级电容的荷电状态与电压的线性表查询。
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