CN113394752B - 电容器母线电压控制方法、装置、设备和计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电容器母线电压控制方法、装置、设备和计算机存储介质，其中电容器母线电压控制方法，包括获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；根据母线电压计算纹波电压；若纹波电压高于预设的最高允许波动电压，则根据纹波电压降低电容器的母线电压。本申请实施例提供的电容器母线电压控制方法，通过采集周期内采集的母线电压去计算可以反馈电容器容值变化情况的纹波电压，并在纹波电压高于预设的最高允许波动电压时，也就是电容器容值发生变化后，根据纹波电压所反映出的容值降低情况，去对应降低电容器的母线电压，来弥补因电容器在使用过程中容值降低而额外带来的寿命损耗，延长电容器的使用寿命。

Description

电容器母线电压控制方法、装置、设备和计算机存储介质

技术领域

本申请实施例涉及电容技术领域，具体涉及一种电容器母线电压控制方法、装置、设备和计算机存储介质。

背景技术

电容器在很多电路中都有应用。一般情况，电路中都是将多个电容器并联使用。然而，考虑到电容器的价格成本，越来越多的电路开始尝试采用单电容器。显然，此时电容器的使用寿命和性能会直接影响到整个电路的寿命与性能。

目前，市场上电容厂商通常都会基于测试数据给定电容的寿命计算公式，以及在额定工况下的额定使用寿命。然而，实际发现，在额定工况下使用电容器，电容器的实际使用寿命仍会明显低于额定使用寿命。

发明内容

本申请实施例提供一种电容器母线电压控制方法、装置、设备和计算机存储介质，旨在解决现有技术存在的电容器的实际使用寿命仍会明显低于额定使用寿命的技术问题。

一方面，本申请实施例提供一种电容器母线电压控制方法，包括：

获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；

根据各所述母线电压计算纹波电压；

若所述纹波电压高于所述最高允许波动电压，则根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压。

另一方面，本申请实施例还提供一种电容器母线电压控制装置，包括：

母线电压采集模块，用于获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；

纹波电压计算模块，用于根据各所述母线电压计算纹波电压；

母线电压调整模块，用于若所述纹波电压高于所述最高允许波动电压，则根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压。

另一方面，本申请实施例还提供一种电容器母线电压控制设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器；和

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现所述的电容器母线电压控制方法中的步骤。

另一方面，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行所述的电容器母线电压控制方法中的步骤。

本申请实施例提供的电容器母线电压控制方法，通过获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压，并通过母线电压去计算可以反馈电容器容值变化情况的纹波电压，并在纹波电压高于预设的最高允许波动电压时，也就是电容器容值发生变化后，根据纹波电压所反映出的容值降低情况，去对应降低电容器的母线电压，通过对电容器母线电压的降低，来弥补部分因电容器在使用过程中容值降低而额外带来的寿命损耗，实现了在尽可能不影响电容器使用性能的情况下，延长电容器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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附图。

图1为本申请实施例电容器母线电压控制方法运行的场景示意图；

图2为本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第一实施例流程示意图；

图3为本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第二实施例流程示意图；

图4为本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第三实施例流程示意图；

图5为本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第四实施例流程示意图；

图6为本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第五实施例流程示意图；

图7为本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第六实施例流程示意图；

图8为本申请实施例中电容器母线电压控制装置的结构示意图；

图9为本申请实施例中电容器母线电压控制设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明包含的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请实施例中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请实施例所公开的原理和特征的最广范围相一致。

为了便于理解本发明提出的电容器母线电压控制方法，先对背景技术的相关内容进行说明。具体的，电容器在很多电路中都有应用，用于实现储存电荷、滤波等作用。最为常见的是电解电容。以全直流变频空调中的功率电路为例，在1.5P的标准电控板上，通常会安装有两个470μF的电解电容，然而，由于电解电容价格较高，现有技术提出了单电容控制功率电路，也就是将两个电解电容减为一个，以降低成本。正是在上述背景基础上，经过实验发现，现有的电解电容在额定工况下使用，其使用寿命仍会明显低于额定使用寿命，导致功率电路甚至于空调整体的使用寿命降低。

为了解决上述技术问题，进行了大量关于电容器的实验。实验表明，随着电容器的使用，尤其是电解电容，电容器的容值会逐渐降低，反馈在电容器的性能上，会导致电容器的可承受纹波电流的实际值降低，而在额定工况下使用，实际纹波电流是不变的。因此，同样的纹波电流，在电容器的可承受纹波电流的实际值降低的情况下，所带来的寿命损耗会更严重，愈发导致电容器的容值降低，从而带来更严重的寿命损耗，这种正向反馈调节会导致实际使用寿命大大缩短。基于此，本申请提出了一种电容器母线电压控制方法，基于电容器母线电压中的交流成分，也就是纹波电压来评估电容器的容值降低情况，并基于电容器的容值降低情况适应性的降低电容器的母线电压，也就是在允许的情况下，通过降低电容器的一部分稳定性和使用效果，在一定程度上去弥补因电容器容值降低而导致的寿命严重损耗问题，减缓了容值降低与寿命损耗之间的正反馈调节过程，从而有效地提高了电容器的使用寿命。

本申请实施例中提供一种电容器母线电压控制方法、装置、设备和计算机存储介质，以下分别进行详细说明。

如图1所示，图1为本申请实施例电容器母线电压控制方法运行的场景示意图，该场景示意图具体为全直流变频空调中的功率电路，也是本发明提出的电容器母线电压控制方法主要应用的一种电路。

在图1示出的功率电路中，主要包括交流电源110、功率因素校正模块120、电容器130以及负载电机140。其中，功率因素校正模块120主要用于将交流电源110提供的低压交流电，通常情况下为220V交流电，校正为高压直流电进行输出，通常情况下为380V直流电，具体是通过功率因素校正电路实现的，本发明在此不做赘述。然后，经由电容器的滤波作用后，输出至负载电机140两端，以控制负载电机140工作。也就是说，功率因素校正模块120后的输出电压，即为电容器130和负载电机140两端的母线电压。

通常情况下，由于电容器的充放电效应，会导致母线电压并非稳定的直流输出，而是会存在一定的波动，这种波动可以理解为母线电压中的交流成分，也就是纹波电压。可以理解，这种波动与电容器的容值有关，电容器的容值越小，充放电效应会愈加明显，纹波电压就会越大。此外，与纹波电压相似，由于电容器的充放电效应，母线中流经的电流也并非稳定的直流电流，也同样会存在一定的波动，这种母线上流经的电流中的交流成分，也被称为纹波电流，但与纹波电压不同的是，在电容器正常工作时，纹波电流通常较为稳定，与电容器的容值无关。

在上述功率电路中，可以看出，当电容器达到使用寿命停止工作后，整个功率电路也就无法正常工作。一般而言，电容器的使用寿命主要会受到温度的影响，包括但不限于外界环境温度、纹波电流流经电容器产生的热量以及母线电压施加在电容器上产生的热量。因此，通常情况下，电容器的使用寿命会与外界环境温度、纹波电流和母线电压相关。但在不同的制作工艺，不同的材质所制造出来不同的电容器的使用寿命与外界环境温度、纹波电流和母线电压之间具体的函数关系并不相同。现有技术中，主要是通过改善外界环境温度来延长电容器的使用寿命。

在上述前提下，为了实现对其中电容器130的控制，以保证在电路尽可能正常工作的前提下，延长电容器的使用寿命，本发明还提出了一种电容器母线电压控制方法，该电容器母线电压控制方法运行在电容器母线电压控制装置上，电容器母线电压控制装置集成设置于电容器母线电压控制设备上，电容器母线电压控制设备与整个电路通过电性连接(图中未具体示出)，在该电容器母线电压控制设备中包含有一个或多个处理器、存储器和一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储于存储器中，并配置为由处理器执行以实现如下方法中的步骤：持续采集电容器的母线电压；根据预设采集周期内采集得到的多个所述母线电压计算纹波电压；根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压。

图1所示的电容器母线电压控制方法的场景示意图仅仅是一个示例，本发明实施例描述的场景示意图是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定。事实上，本发明提出的电容器母线电压控制方法还可对应设置于其他具有相似结构的电路上，例如负载电机140可以为其他负载元器件，本发明在此不做赘述。但需要强调的一点是，相较于其他电路，通过功率因素校正模块120可以方便的实现对电容器母线电压的调节。此外，考虑到调整电容器的母线电压也就是调节负载电机140两端的母线电压，因此负载电机140优选选用永磁同步电机，此时，在降低母线电压后，永磁同步电机可以通过调整弱磁角度的方式，来补偿母线电压降低所带来的潜在的电压使用率过饱和的问题。

基于上述电容器母线电压控制方法的场景，提出了电容器母线电压控制方法的实施例。

如图2所示，图2为本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第一实施例流程示意图。

本申请实施例中，提供了一种电容器母线电压控制方法，主要涉及到通过采集电容器母线电压中的纹波电压来对电容器的母线电压进行控制的方法，具体的，本申请提出的电容器母线电压控制方法包括步骤201-204：

201，获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压。

本发明实施例中，电容器母线电压控制设备可以直接通过电压采集装置对母线电压进行持续采集，得到预设采集周期内采集到的电容器的母线电压。持续采集通常是指按照一定的采样频率持续对母线电压进行采样，得到母线电压随时间变化的序列，若采样的频率足够大，可以认为是指对母线电压进行连续采集，此时可以得到一条母线电压随时间变化的电压-时间曲线。

通常情况下，为了保证采样数据的有效性，采样的频率通常应当小于母线电压的频率，考虑到通常情况下母线电压的频率一般为50Hz～100Hz，则采样频率优选选择200Hz～300Hz。

预设采集周期应当包含纹波电压的多个周期，作为优选，预设采集周期为10分钟，此时可以采集得到多个极大值和极小值，以保证纹波电压的准确，同时也为了防止避免频繁的调节母线电压。

202，根据各所述母线电压计算纹波电压。

本发明实施例中，电容器母线电压控制设备会根据预设采集周期内采集到的电容器的各个母线电压去计算纹波电压。具体的，考虑到纹波电压是指母线电压上的交流成分，在一定程度上，可以理解为母线电压的幅度大小，因此，可以根据预设采集周期内采集到的电容器的各个母线电压中的最大母线电压和最小母线电压的差直接计算得到纹波电压。但考虑到采样过程中可能会存在噪音点的干扰，导致某个母线电压采样值过高或过低，影响纹波电压的计算准确率，作为优选，本发明利用预设采集周期内采集得到的多个母线电压中的多个极大值和多个极小值来计算得到纹波电压，以提高本发明电容器母线电压控制方法的鲁棒性。此时，具体的计算得到纹波电压的步骤，可以参阅后续图7及其解释说明的内容。

203，判断所述纹波电压是否高于预设的最高允许波动电压。若纹波电压高于预设的最高允许波动电压，则执行步骤204；若纹波电压低于或等于预设的最高允许波动电压，则执行其他步骤。

本实施例中，结合前述对背景相关技术的描述可知，电容器使用后，电容器的容值通常会降低，此时充放电效应会愈加明显，纹波电压就会越大，因此，可以通过纹波电压来评估电容器容值的降低情况。但考虑到母线电压本身具有一定的波动性，也就是波纹电压在一定取值内是属于正常情况。因此，可以预先在电容器母线电压控制设备内设定一个最高允许波动电压，该最高允许波动电压通常会与具体的电路和具体的电容器相关联，此时电容器母线电压控制设备会判断纹波电压和该最高允许波动电压的大小关系，并且在判定该纹波电压高于最高允许波动电压时，认为是因电容器容值降低而导致的，此时执行后续步骤204以降低母线电压。当然，若纹波电压低于或等于预设的最高允许波动电压，则可以认为电容器容值尚未降低，可以不去调整母线电压。本发明在此不做赘述。

在本实施例中，具体的，以本发明提出的全直流变频空调的功率电路为例，基于实验数据表明，可以将最高允许波动电压设定为30V。

204，根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压。

本发明实施例中，考虑到电容器容值的降低会导致电容器的可承受波纹电流降低，导致正常工作的纹波电流也会带来额外的电容器损耗。本发明中电容器母线电压控制设备会进一步根据纹波电压去适应性的调整电容器的母线电压，去补偿因电容器容值降低而额外造成的电容器寿命的损耗，从而在尽可能维持电容器正常运行的同时，尽可能延长电容器的使用寿命，同时也提高了整个电路的工作寿命。

本发明实施例中，纹波电压描述了电容器容值的降低情况，而电容器容值与电容器的可承受纹波电流相关联，因此，纹波电压与可承受纹波电流之间存在关联，且具体的关联关系可以基于实验测定。而在给定了电容器的使用寿命公式之后，电容器母线电压控制设备可以进一步根据电容器的使用寿命公式，计算在前述得到的可承受纹波电流之下，为使使用寿命达到预设的额定使用寿命，母线电压需要降低的母线降压系数，然后根据母线降压系数降低母线电压。此时，具体的流程可以参阅图3、图4及其解释说明的内容。

当然，为简化计算过程，也可以预先计算出纹波电压与母线降压系数之间的映射关系，并存储在电容器母线电压控制设备或与电容器母线电压控制设备关联的预设数据库中，如此，电容器母线电压控制设备便可直接查询该预设数据库，得到与纹波电压对应的母线降压系数，从而实现对电容器母线电压的控制，此时，具体的流程，可以参阅图5及其解释说明的内容。

进一步的，作为优选，为使电路系统的正常运行，对于电容器的母线电压会有一定要求，通常要求电容器的母线电压高于某电压。此时，可以预先在电容器母线电压控制设备内设定一个最低允许运行电压，该最低允许运行电压通常会与具体的电路和具体的电容器相关联，并在电容器母线电压控制设备判断降低后的母线电压低于该最低允许运行电压时，重新调整电容器的母线电压至该最低允许运行电压。此时，具体的流程，可以参阅图6及其解释说明的内容。

进一步的，作为优选，结合前述图1示出的场景图，当采用功率校正因素模块的输出电压作为电容器的母线电压时，此时，电容器母线电压控制设备可以直接通过功率校正因素模块中的功率校正电路对输出电压进行控制，从而达到对电容器母线电压调整的效果。

进一步的，作为优选，当前述图1示出的场景图中的负载电机是永磁同步电机时，此时，电容器母线电压控制设备还可以进一步根据降低后的母线电压去调整永磁同步电机中的弱磁角度，以补偿因母线电压降低所导致的负载电机端电压使用率过饱和的问题。

本申请实施例提供的电容器母线电压控制方法，通过获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压，并通过母线电压去计算可以反馈电容器容值变化情况的纹波电压，并在纹波电压高于预设的最高允许波动电压时，也就是电容器容值发生变化后，根据纹波电压所反映出的容值降低情况，去对应降低电容器的母线电压，通过对电容器母线电压的降低，来弥补部分因电容器在使用过程中容值降低而额外带来的寿命损耗，实现了在尽可能不影响电容器使用性能的情况下，延长电容器的使用寿命。

如图3所示，图3是本申请实施例中电容器母线电压控制方法中第二实施例流程示意图。

在本申请一些实施例中，提供了一种根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压的步骤流程，具体的，包括步骤301-302：

301，根据预设的使用寿命计算公式和所述纹波电压，计算母线降压系数。

本实施例中，使用寿命计算公式通常会由厂家给定，通常情况下可以描述为如下的形式：

具体的，额定环境温度T₀、额定纹波电流I₀和额定母线电压V₀是可以预先给定的，并且在额定环境温度T₀、额定纹波电流I₀和额定母线电压V₀下的额定使用寿命L₀也可以通过实验预先测定，则实际使用寿命L与实际环境温度T、实际纹波电流I和实际母线电压V相关联。此时，结合前述描述可知，纹波电压是与电容器的允许承受纹波电流关联，也就是纹波电压反映出了公式中I₀会发生变化，此时，电容器母线电压控制设备可以根据预先设定的好的参数，对应求解出使实际使用寿命L仍等于额定使用寿命L₀时，实际母线电压V的取值，此时，母线降压系数可以理解为实际母线电压V的取值的变化量。

302，根据所述母线降压系数，降低所述电容器的母线电压。

进一步的，考虑到母线降压系数小于或等于1，此时母线电压与母线降压系数的乘积即为目标母线电压，将电容器的母线电压降低至目标母线电压即可。

如图4所示，图4是本申请实施例中电容器母线电压控制方法中第三实施例流程示意图。

在本申请一些实施例中，提供了一种根据预设的使用寿命计算公式和纹波电压，计算母线降压系数的步骤流程，具体的，包括步骤401～403：

401，查询预设的电压与电流映射关系，得到与所述纹波电压对应的允许承受纹波电流。

在本实施例中，基于实验可以测定电容器容值降低的比例与纹波电压之间的映射关系，而电容器容值降低的比例一般直接对应电容器的允许承受纹波电流，即电容器容值降低多少，额定纹波电流也会降低相等的比例，也就是允许承受纹波电流的实际值，因此，可以在电容器母线电压控制设备内预先存储纹波电压与允许承受纹波电流之间的映射关系，即电压与电流映射关系，如此，就可以得到与所述纹波电压对应的允许承受纹波电流。

402，将预设的额定使用寿命和所述允许承受纹波电流输入至预设的使用寿命计算公式中，计算得到理想母线电压。

在本实施例中，在其他参数不变的情况下，将预设的额定使用寿命作为实际使用寿命，也就是上述使用寿命计算公式中，令公式等号左边和右边等于1，然后将允许承受纹波电流作为调整后的额定纹波电流，代入计算，电容器母线电压控制设备可以求解出实际母线电压的值，该值即为在该允许承受纹波电流下，能够使实际使用寿命仍达到额定使用寿命的理想母线电压。

403，计算所述理想母线电压与预设的额定母线电压的比值，并将所述比值确定为母线降压系数。

在本实施例中，计算理想母线电压与预设的额定母线电压的比值，比值即为所求的母线降压系数，进一步的，该母线降压系数还可以与纹波电压关联存储，以便后续电容器母线电压控制设备可以方便的通过查询数据库获取与不同纹波电压对应的母线降压系数。

如图5所示，图5是本申请实施例中电容器母线电压控制方法中第四实施例流程示意图。

在本申请一些实施例中，所述根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压，包括步骤501～502：

501，查询预设数据库，得到与所述纹波电压对应的母线降压系数。

在本实施例中，通常情况下，可以在电容器母线电压控制设备内预先存储纹波电压和母线降压系数之间的映射关系，也就是将纹波电压和母线降压系数之间的映射关系预存在预设数据库内，具体的，纹波电压和母线降压系数之间的映射关系，是前述图3和图4描述的步骤计算得到的，本发明在此不做赘述。

502，根据所述母线降压系数，降低所述电容器的母线电压。

在本实施例中，电容器母线电压控制设备在查询预设数据库，得到与所述纹波电压对应的母线降压系数时，可以直接根据母线降压系数去降低所述电容器的母线电压，而无需进行大量重复的计算，提高了本实施例调节电容器母线电压的实时性。

如图6所示，图6是本申请实施例中电容器母线电压控制方法中第五实施例流程示意图。

在本申请一些实施例中，在根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压之后，还包括步骤601～602：

601，获取降低后的母线电压，并判断所述降低后的母线电压是否低于预设的最低允许运行电压。若降低后的母线电压低于预设的最低允许运行电压，则执行步骤602；若降低后的母线电压高于或者等于预设的最低允许运行电压，则执行其他步骤。

在本实施例中，考虑到电路的正常运行，通常对母线电压有一定的要求，若母线电压过低，则电路无法正常工作，因此，可以通过在电容器母线电压控制设备内预设最低允许运行电压，最低允许运行电压通常会与具体电路和具体电容值关联，且该最低允许运行电压通常会保留有一定的余量。此时，电容器母线电压控制设备在判断降低后的母线电压低于预设的最低允许运行电压时，会调整电容器的母线电压至最低允许运行电压，以使母线电压始终高于最低允许运行电压。具体的，以本发明提出的全直流变频空调的功率电路为例，可以设定最低允许运行电压为340V。

602，增加所述电容器的母线电压至所述最低允许运行电压。

显然，在降低后的母线电压低于340V时，则将电容器的母线电压重新增加至340V，以使电路能够正常运行。可以理解，即使纹波电压进一步升高，仍会继续控制母线电压维持在340V。

如图7所示，图7是本申请实施例中电容器母线电压控制方法的第六实施例流程示意图。

在本申请一些实施例中，提供了根据预设采集周期内采集得到的多个所述母线电压计算纹波电压的步骤流程，具体的，包括步骤701～704：

701，分析预设采集周期内各所述母线电压相较于相邻母线电压的大小关系，并根据所述大小关系确定多个极大电压值和多个极小电压值。

在本实施例中，具体的电容器母线电压控制设备，会依次将每个母线电压与其相邻两个母线电压进行比较，并且结合极大值与极小值的定义，判断每个母线电压是否是极大电压值或是极小电压值。具体的，极大电压值是指电压值同时高于相邻两个母线电压的电压值的母线电压，而极小电压值是指电压值同时低于相邻两个母线电压的电压值的母线电压。在通常情况下，极大电压值和极小电压值都会包括有多个。

702，计算所述多个极大电压值的平均值，并将所述多个极大电压值的平均值确定为极大母线电压。

在本实施例中，电容器母线电压控制设备会计算多个极大电压值的平均值，并将计算得到的平均值确定为极大母线电压，此时极大母线电压可以认为是描述了母线电压的取值上限。

703，计算所述多个极小电压值的平均值，并将所述多个极小电压值的平均值确定为极小母线电压。

在本实施例中，电容器母线电压控制设备会计算多个极小电压值的平均值，并将计算得到的平均值确定为极小母线电压，此时极小母线电压可以认为是描述了母线电压的取值上限。

704，计算所述极大母线电压与所述极小母线电压的电压差，并将所述电压差确定为纹波电压。

显然，极大母线电压与极小母线电压的差描述了母线电压的波动范围，也就是母线电压中的交流成分，即为所求的纹波电压。

如图8所示，图8为本申请实施例中电容器母线电压控制装置的结构示意图。

为了更好实施本申请实施例中电容器母线电压控制方法，在电容器母线电压控制方法基础之上，本申请实施例中还提供一种电容器母线电压控制装置，所述电容器母线电压控制装置包括：

母线电压采集模块810，用于获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；

纹波电压计算模块820，用于根据各所述母线电压计算纹波电压；

母线电压调整模块830，用于若所述纹波电压高于预设的最高允许波动电压，则根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压。

在本申请一些实施例中，上述母线电压调整模块830还包括降低系数计算子模块和母线电压调整子模块，其中：

降压系数计算子模块，用于根据预设的使用寿命计算公式和所述纹波电压，计算母线降压系数。

第一母线电压调整子模块，用于根据所述母线降压系数，降低所述电容器的母线电压。

在本申请一些实施例中，上述降低系数计算子模块还包括纹波电流查询单元、理想母线电压计算单元和降压系数计算单元，其中：

纹波电流查询单元，用于查询预设的电压与电流映射关系，得到与所述纹波电压对应的允许承受纹波电流；

理想母线电压计算单元，用于将预设的额定使用寿命和所述允许承受纹波电流输入至预设的使用寿命计算公式中，计算得到理想母线电压；

降压系数计算单元，用于计算所述理想母线电压与预设的额定母线电压的比值，并将所述比值确定为母线降压系数。

在本申请一些实施例中，上述母线电压调整模块830还包括数据库查询子模块和第二母线电压调整子模块，其中：

数据库查询子模块，用于查询所述预设数据库，得到与所述纹波电压对应的母线降压系数；

第二母线电压调整子模块，用于根据所述母线降压系数，降低所述电容器的母线电压。

在本申请一些实施例中，上述电容器母线电压控制装置还包括纹波电压判断子模块，其中：

纹波电压判断子模块，用于判断所述纹波电压是否高于预设的最高允许波动电压。

在本申请一些实施例中，上述电容器母线电压控制装置还包括最低母线电压判断模块和最低母线电压调整模块，其中：

最低母线电压判断模块，用于获取降低后的母线电压，并判断所述降低后的母线电压是否低于预设的最低允许运行电压；

最低母线电压调整模块，用于若降低后的母线电压低于所述最低允许运行电压，则增加所述电容器的母线电压至所述最低允许运行电压。

在本申请一些实施例中，所述纹波电压计算模块820包括电压极值分析子模块、极大电压计算子模块、极小电压计算子模块和纹波电压计算子模块，其中：

电压极值分析子模块，用于分析预设采集周期内各所述母线电压相较于相邻母线电压的大小关系，并根据所述大小关系确定多个极大电压值和多个极小电压值；

极大电压计算子模块，用于计算所述多个极大电压值的平均值，并将所述多个极大电压值的平均值确定为极大母线电压；

极小电压计算子模块，用于计算所述多个极小电压值的平均值，并将所述多个极小电压值的平均值确定为极小母线电压；

纹波电压计算子模块，用于计算所述极大母线电压与所述极小母线电压的电压差，并将所述电压差确定为纹波电压。

本申请实施例提供的电容器母线电压控制装置，通过获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压，并通过母线电压去计算可以反馈电容器容值变化情况的纹波电压，并在纹波电压高于预设的最高允许波动电压时，也就是电容器容值发生变化后，根据纹波电压所反映出的容值降低情况，去对应降低电容器的母线电压，通过对电容器母线电压的降低，来弥补部分因电容器在使用过程中容值降低而额外带来的寿命损耗，实现了在尽可能不影响电容器使用性能的情况下，延长电容器的使用寿命。

如图9所示，图9为本申请实施例中电容器母线电压控制设备的结构示意图。

在本申请实施例中，所述电容器母线电压控制设备包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行上述电容器母线电压控制方法实施例中任一实施例中所述的电容器母线电压控制方法中的步骤。

具体来讲：电容器母线电压控制设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器901、一个或一个以上计算机存储介质的存储器902、电源903和输入单元904等部件。本领域技术人员可以理解，图9中示出的电容器母线电压控制设备结构并不构成对电容器母线电压控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

处理器901是该电容器母线电压控制设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电容器母线电压控制设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器902内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器902内的数据，执行电容器母线电压控制设备的各种功能和处理数据，从而对电容器母线电压控制设备进行整体监控。可选的，处理器901可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器901可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器901中。

存储器902可用于存储软件程序以及模块，处理器901通过运行存储在存储器902的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器902可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电容器母线电压控制设备的使用所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器902还可以包括存储器控制器，以提供处理器901对存储器902的访问。

电容器母线电压控制设备还包括给各个部件供电的电源903，优选的，电源903可以通过电源管理系统与处理器901逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源903还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

该电容器母线电压控制设备还可包括输入单元904，该输入单元904可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。

尽管未示出，电容器母线电压控制设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本实施例中，电容器母线电压控制设备中的处理器901会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器902中，并由处理器901来运行存储在存储器902中的应用程序，从而实现各种功能，如下：

获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；

根据各所述母线电压计算纹波电压；

若所述纹波电压高于预设的最高允许波动电压，则根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压。

本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机存储介质中，并由处理器进行加载和执行。

为此，本发明实施例提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的任一种电容器母线电压控制方法中的步骤。例如，所述计算机程序被处理器进行加载可以执行如下步骤：

获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；

根据各所述母线电压计算纹波电压；

若所述纹波电压高于预设的最高允许波动电压，则根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

以上对本申请实施例所提供的一种电容器母线电压控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种电容器母线电压控制方法，其特征在于，包括：

获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；

根据各所述母线电压计算纹波电压；

若所述纹波电压高于预设的最高允许波动电压，则查询预设的电压与电流映射关系，得到与所述纹波电压对应的允许承受纹波电流；

将预设的额定使用寿命和所述允许承受纹波电流输入至预设的使用寿命计算公式中，计算得到理想母线电压；

计算所述理想母线电压与预设的额定母线电压的比值，并将所述比值确定为母线降压系数；

根据所述母线降压系数，降低所述电容器的母线电压。

2.根据权利要求1所述的电容器母线电压控制方法，其特征在于，所述根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压之后，包括：

获取降低后的母线电压，并判断所述降低后的母线电压是否低于预设的最低允许运行电压；

若降低后的母线电压低于所述最低允许运行电压，则增加所述电容器的母线电压至所述最低允许运行电压。

3.根据权利要求1所述的电容器母线电压控制方法，其特征在于，所述根据各所述母线电压计算纹波电压，包括：

分析预设采集周期内各所述母线电压相较于相邻母线电压的大小关系，并根据所述大小关系确定多个极大电压值和多个极小电压值；

计算所述多个极大电压值的平均值，并将所述多个极大电压值的平均值确定为极大母线电压；

计算所述多个极小电压值的平均值，并将所述多个极小电压值的平均值确定为极小母线电压；

计算所述极大母线电压与所述极小母线电压的电压差，并将所述电压差确定为纹波电压。

4.根据权利要求1～3任意权利要求所述的电容器母线电压控制方法，其特征在于，运行于通过功率因素校正电路控制电容器母线电压的PFC控制系统中；所述PFC控制系统包括功率因素校正电路和电容器；

所述根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压，包括：

根据所述纹波电压，并通过所述功率因素校正电路降低所述电容器的母线电压。

5.根据权利要求1～3任意权利要求所述的电容器母线电压控制方法，其特征在于，运行于永磁电机控制系统中；所述永磁电机控制系统包括电容器和永磁同步电机；

所述根据所述纹波电压降低所述电容器的母线电压之后，包括：

获取降低后的母线电压，并根据所述降低后的母线电压，调整所述永磁同步电机中的弱磁角度。

6.一种电容器母线电压控制装置，其特征在于，包括：

母线电压采集模块，用于获得预设采集周期内采集到的电容器的母线电压；

纹波电压计算模块，用于根据各所述母线电压计算纹波电压；

母线电压调整模块，用于若所述纹波电压高于预设的最高允许波动电压，则查询预设的电压与电流映射关系，得到与所述纹波电压对应的允许承受纹波电流；

将预设的额定使用寿命和所述允许承受纹波电流输入至预设的使用寿命计算公式中，计算得到理想母线电压；

计算所述理想母线电压与预设的额定母线电压的比值，并将所述比值确定为母线降压系数；

根据所述母线降压系数，降低所述电容器的母线电压。

7.一种电容器母线电压控制设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；和

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现权利要求1至5中任一项所述的电容器母线电压控制方法中的步骤。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行权利要求1至5任一项所述的电容器母线电压控制方法中的步骤。

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