CN2022107700451超级电容器的过热保护方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN115001106A
(43)申请公布日2022.09.02
(21)申请号202210770045.1H02J7/34(2006.01)
(22)申请日2022.07.01H01G11/18(2013.01)

(71)申请人西安热工研究院有限公司
地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路
136号
申请人华能罗源发电有限责任公司
(72)发明人薛磊孙钢虎兀鹏越寇水潮
杨沛豪陈辉郑昀徐超群
胡国杰段欣邑姜滨李兆祥
李晨光
(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事
务所(普通合伙)11201
专利代理师赵迪
(51)Int.Cl.
H02J7/00(2006.01)
权利要求书2页说明书10页附图2页
(54)发明名称
超级电容器的过热保护方法和系统
(57)摘要
本公开提出一种超级电容器的过热保护方
法和系统，该方法包括获取超级电容器的表面温
度和超级电容器的充放电过程的充放电电流；对
充放电电流在频域进行分解后得到多个频段；基
于各频段的充放电电流和对应频段的超级电容
器的等效串联电阻获得充放电过程的目标热量；
基于表面温度、目标热量、热时间常数计算当前
时刻的超级电容器的第一内部温度，若第一内部
温度到达第一温度阈值，则停止对超级电容器充
放电。根据本公开的方法，能够准确获得超级电
容器内部温度，从而能够及时对超级电容进行过
热保护。
CN115001106A
CN115001106A权利要求书1/2页

1.一种超级电容器的过热保护方法，其特征在于，包括：
获取超级电容器的表面温度和所述超级电容器的充放电过程的充放电电流；
对所述充放电电流在频域进行分解后得到多个频段；
基于各频段的所述充放电电流和对应频段的所述超级电容器的等效串联电阻获得充
放电过程的目标热量；
基于所述表面温度、所述目标热量、热时间常数计算当前时刻的所述超级电容器的第
一内部温度，若所述第一内部温度到达第一温度阈值，则停止对超级电容器充放电。
2.如权利要求1所述的超级电容器的过热保护方法，其特征在于，所述基于所述表面温
度、所述目标热量、热时间常数计算当前时刻的所述超级电容器的第一内部温度，包括：
设置检测时间间隔，所述表面温度设置为初始时刻的所述超级电容器的第一内部温
度，定义上一时刻为当前时刻减去所述检测时间间隔；
采用递归算法计算当前时刻的所述超级电容器的第一内部温度，其中所述当前时刻的
所述超级电容器的第一内部温度基于所述上一时刻的超级电容器的第一内部温度、所述目
标热量、热时间常数获得。
3.如权利要求2所述的超级电容器的过热保护方法，其特征在于，所述当前时刻的所述
超级电容器的第一内部温度基于所述上一时刻的超级电容器的第一内部温度、所述目标热
量、热时间常数获得，包括：
基于所述检测时间间隔与所述热时间常数获得第一比值；
基于所述第一比值、所述目标热量和所述上一时刻的超级电容器的第一内部温度计算
得到所述当前时刻的所述超级电容器的第一内部温度。
4.如权利要求3所述的超级电容器的过热保护方法，其特征在于，所述停止对超级电容
器充放电后，还包括：
对所述超级电容器进行制冷，在制冷过程中，计算当前时刻的所述超级电容器的第二
内部温度，若所述第二内部温度小于或等于第二温度阈值，则停止制冷，所述第二温度阈值
小于所述第一温度阈值。
5.如权利要求4所述的超级电容器的过热保护方法，其特征在于，所述在制冷过程中，
计算当前时刻的所述超级电容器的第二内部温度，包括：
采用递归算法计算当前时刻的所述超级电容器的第二内部温度，其中所述当前时刻的
所述超级电容器的第二内部温度基于所述上一时刻的超级电容器的第二内部温度和热时
间常数获得。
6.如权利要求5所述的超级电容器的过热保护方法，其特征在于，所述当前时刻的所述
超级电容器的第二内部温度基于所述上一时刻的超级电容器的第二内部温度和热时间常
数获得，包括：
对所述热时间常数进行加权，基于加权后的热时间常数和所述检测时间间隔获得第二
比值；
基于所述第一比值、所述第二比值和所述上一时刻的超级电容器的第二内部温度计算
得到所述当前时刻的所述超级电容器的第二内部温度。
7.一种超级电容器的过热保护系统，其特征在于，包括：
温度传感器和电容管理系统；

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CN115001106A权利要求书2/2页
所述温度传感器，用于采集获取超级电容器的表面温度；
所述电容管理系统，用于获取所述超级电容器的充放电过程的充放电电流，对所述充
放电电流在频域进行分解后得到多个频段；基于各频段的所述充放电电流和对应频段的所
述超级电容器的等效串联电阻获得充放电过程的目标热量；基于所述表面温度、所述目标
热量、热时间常数计算当前时刻的所述超级电容器的第一