变频器直流侧电解电容ESR的在线测量与预测

为了估计变频器直流侧电解电容器的剩余寿命,需要测量其等效串联电阻ESR值。提出一种实时测量与预测ESR值的方法,首先将在线采集到的直流侧电压和电流信号传送到上位机的Matlab软件;然后在Simulink环境下分别采用时域法、频域法得到电容器ESR计算值,经数据融合处理后作为ESR实际值;最后进一步利用Matlab中最小二乘支持向量机LSSVM工具箱,对ESR未来值进行预测。预测结果与实际值比较,误差小且预测时间充足,验证了该方法的正确性与有效性。     

超级电容器组备用电源管理方案的设计与实现

针对集散控制系统（DCS）需要具备掉电保护功能,在系统断电的情况下,对组态、过程数据进行保持的需求,对比分析了锂电池备用电源方案以及相关技术特点、难点和应用情形,设计了一套基于BQ33100芯片的超级电容器备用电源管理方案。该方案主要包括恒流充电、电压检测、电流检测、温度检测、电压均衡、SMBus串行通信、保护报警等,并利用恒流放电法对超级电容进行ESR和容值的测量,计算其健康状态。该方案应用在ECS-700系统中,经测试,该备用电源方案能够对超级电容器组进行有效的监测和管理,长期有效地为系统提供断电保护功能,确保了工业控制现场的安全。     

开关电源电容器的软故障特征参数提取与预测

为了预测开关电源电解电容器的软故障,需要测量其等效串联电阻ESR值;以BUCK变换器为对象,在OrCAD/PSpice中建立变换器的器件级模型,将瞬态分析结果导入到MATLAB中;在Simulink环境下分别利用时域法、频域法、纹波法计算出电容器ESR值,数据融合后作为电容器的软故障特征参数;进一步利用MATLAB中最小二乘支持向量机LSSVM工具箱,对ESR未来值进行预测,预测值与实际值比较,绝对误差在2 mΩ以内,相对误差小于0.3%,精度较高且预测时间充足,对开关电源的故障预测与健康管理有较好的工程意义。     

石墨烯超级电容器SOC在线测试方法及其实验研究

石墨烯超级电容器作为一项新生产品,以其独特性能正被世人重视,应用也日趋广泛,其性能在线检测以伏安法和电桥法为典型,但很难兼顾精度和在线等方面的测试要求.所述检测系统基于激振过程,实时捕获石墨烯超级电容器的多项状态参数,并对其进行计算、分析和判断,高精度量化和界定被测件的SOC性能指标.其特点是检测过程中仅在被测件两端加上一个幅度很小的冲击电压信号,因而对被测件及其系统基本无影响,同时利用补偿技术消除了负载变化对测试结果的影响,最终较好地实现了对石墨烯超级电容器SOC的高精度在线检测.     

超级电容的多飞渡电容器均压的建模与仿真

超级电容具有循环寿命长,充电时间短,功率大等特点,成为近年来重要的储能设备之一,但其串联电压不均衡是阻碍超级电容器储能与发展的一个重要因素。对超级电容器的等效电路图进行了介绍,同时还介绍了常用的几种超级电容均压的方法,重点对多飞渡电容器均压方法进行了建模与仿真。通过对其的实验验证,表明了该电压均衡方法结构简单,易于扩展,具有较好的应用空间和价值。     

LTC6803-4在超级电容器组管理系统中的应用

针对超级电容器在串联使用过程中存在的单体电压差异大而导致超级电容器组的储能效率降低和加速老化的问题,提出了一种应用电池组监控芯片LTC6803-4的超级电容器组管理系统,实现超级电容器组的单体电压、温度监测和电压均衡等功能。实验结果表明,该方法检测精度高,速度快,功耗低,可对串联超级电容器组进行有效的监控和管理。     

基于触发模式的Buck电路输出电容ESR在线监测方法

电解电容作为滤波电容,广泛应用于开关电源模块中,但其性能衰退一直是开关电源模块失效的主要原因。针对Buck型开关电源模块输出电解电容的性能变化,选取等效串联电阻(ESR)与电容量作为监测目标,提出了基于触发模式的输出电容ESR与电容量在线监测方法。该方法采用开关信号的上升与下降沿作为触发信号,利用输出电压采样,实现了串联电阻的计算,并通过试验系统验证了方法的有效性。提出的方法避免了对电感电流的测量,简化了触发电路结构,且不改变开关电源模块拓扑,提高了该方案应用的便捷性。     

聚丙烯电容器

低等效串联电阻ESR,低损耗系数DF以及高可靠性,使得它们用在开关电源中比电解电容器优越。 新型塑料电容器介质,特别是聚丙烯,用在开关电源频率(20到60KHz)时,比电解电容器介质有着更高的效率和可靠性。聚丙烯介质电容器的高效率,使我们可以采用比电解介质电容更低的电容量。聚丙烯电容的有效电容量,在高频测量时,比相同额定值的电解电容高。而且在滤波电路中,聚丙烯有很低的等效串联电阻(ESR)值。 虽然塑料介质电容一般都具有低损耗系数,但在这里,聚丙烯电容是最低的一种,它比聚磺酸的,聚碳酸酯的,聚酯的甚至是聚苯乙烯的电容还要低。     

基于电磁储能的电网新能源消纳能力仿真分析

为合理调节电磁储能,在实现电网运动运行基础上加强新能源电能利用率,提出基于电磁储能的电网新能源消纳能力仿真分析方法.为准确地反映出电容器在工作过程中不同时间段内特征动态变化过程,采用改进后三支路模型对超级电容储能系统精确建模,根据超级电容恒流放电曲线完成三支路模型中等效电容值、串联电阻值和并联电阻值的辨识.对超级电容电...     

MEMS薄膜平均应力梯度及等效弹性模量在线提取方法

薄膜沿厚度方向的平均应力梯度及薄膜的弹性模量对器件性能有重要影响.提出了一种利用静电作用下悬臂梁的吸合电压提取薄膜沿厚度方向的平均应力梯度及等效弹性模量的方法,该方法的关键在于实现悬臂梁吸合电压的快速精确计算.考虑了悬臂梁由应力梯度引起的沿宽度方向的弯曲及实现其固定端接近理想固支的方法,提高了吸合电压的计算精度.实际模拟表明该测量方法计算速度快、精度高,能够应用于实际工艺过程中材料参数的在线测量.