一种超级电容的谐波检测方法技术

本发明专利技术公开了一种超级电容的谐波检测方法，属于超级电容领域，用于解决超级电容电路变化不能够对谐波进行分析，步骤S1：获取超级电容电路中干路电压的参数并记为干路电压值，数据获取模块获取超级电容在放电状态下的第一电压参数，将获取的第一电压参数输送至数据生成模块；步骤S2：数据生成模块根据接收的电压参数在直角坐标系中生成电压波形图；步骤S3：服务器对超级电容的干路电压进行调节，根据获取的电压参数，在电压波形图生成调节曲线图，计算得出不同电压值通入时的电压波形图变化；本发明专利技术通对不同情况下谐波的变化进行检测分析，对电路中出现谐波时进行有效判断并分析其变化规律。其变化规律。其变化规律。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容的谐波检测方法


[0001]本专利技术属于超级电容领域，涉及谐波检测技术，具体是一种超级电容的谐波检测方法。

技术介绍

[0002]超级电容是指利用电极表面的氧化还原反应导致的“准电容”的共同作用来储存能量。电化学电容是一种与电池和传统的电容都不同的新型储能器件。电化学电容具有比传统的物理电容高20 ～200倍以上的质量比电容。研究证明，电化学电容所具有的大容量是由于电极表面的双电层电容和氧化还原反应导致的准电容，的共同作用而引起的。
[0003]谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常称为高次谐波，而基波是指其频率与工频(50Hz)相同的分量。高次谐波的干扰是当前电力系统中影响电能质量的一大“公害”，亟待采取对策。
[0004]现有技术中，谐波由非线性电路负载引起，在非线性电路中在发生谐波时，通常在电路两端安装电容用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出，在电路中要求储能电容有较大电容量，以减小谐波对电路的影响，在利用超级电容对电路中的谐波进行滤波时，不能够根据电路的变化对谐波的变化规律进行检测，不能够准确判断谐波在超级电容滤波时的变化情况，为此，我们提出一种超级电容的谐波检测方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种超级电容的谐波检测方法。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题为：基于现有超级电容电路变化，对电路中出现谐波时不能够有效判断其变化规律的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种超级电容的谐波检测方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1：获取超级电容电路中干路电压的参数并记为干路电压值，数据获取模块获取超级电容在放电状态下的第一电压参数，将获取的第一电压参数输送至数据生成模块；步骤S2：服务器断开超级电容的干路电压，对超级电容直接通入与干路电压值相同的通入电压，数据获取模块获取超级电容在放电状态下的第二电压参数，将获取的第一电压参数和第二电压参数输送至数据生成模块，数据生成模块根据接收的第一电压参数和第二电压参数在直角坐标系中生成电压波形图，数据生成模块对电压波形图进行分析；步骤S3：服务器对分析后的数据信息进行接收，服务器对超级电容的干路电压进行调节，对调节后的电压值分别通入超级电容内部，对超级电容放电状态电压参数变化进行获取，根据获取的电压参数，在电压波形图生成调节曲线图，计算得出不同电压值通入时的电压波形图变化；
步骤S4：根据电压波形图的变化，检测出谐波在不同电压下的变化。
[0008]进一步地，所述数据生成模块对电压波形图具体分析步骤如下：步骤S21：在干路电压曲线图的顶部选取干路峰值点和在通入电压曲线图的顶部选取通入峰值点；步骤S22：作与干路峰值点相切的第一线段，在第一线段一端作一条与其垂直相连的第二线段，获取干路峰值点在直角坐标系的干路峰值时间点，并在干路峰值时间点往后延迟第一时间段得到对应的时间点，以时间点为起点作与横坐标相垂直的直线，得到直线与干路电压曲线图中的电压下降曲线的交点设定为参照点，作干路电压曲线图中的电压下降曲线在参照点处的切线并记为第三直线，并使第三直线与第一线段、第二线段相交，第一线段、第二线段和第三直线围绕构成第二直角三角形；步骤S23：以通入电压曲线图顶部作为通入峰值点，延伸形成与通入峰值点相切的第四线段，在第四线段末作一条与其垂直相连的第五线段，获取通入峰值点在直角坐标系的通入峰值时间点，并在通入峰值时间点往后延迟与第一时间段相同时长的时间段得到对应的时间点，以时间点为起点作与横坐标相垂直的直线，得到直线与通入电压曲线图中的电压下降曲线的交点设定为参照点，作通入电压曲线图中的电压下降曲线在参照点处的切线并记为第六直线，并使第六直线与第四线段、第五线段相交，第四线段、第五线段和第六直线围绕构成第一直角三角形；步骤S24：对第一直角三角形中第一线段和第三直线的夹角进行获取，将获取的夹角标记为Ρ1，对第二直角三角形中第四线段和第六直线的夹角进行获取，将获取的夹角标记为Ρ，设定Ρ为对比夹角，将获取的夹角数值输送至服务器。
[0009]进一步地，在对电压波形图进行具体分析如下：设定第一线段与第四线段距离相同，设定距离长度为A，第二线段和第五线段均为延长线段；在第一线段末作一条与其垂直相连的观察射线，设定观察射线长度为X，设定第二线段的已知长度为X2，第五线段的已知长度为X1；将干路电压曲线图形成的第二直角三角形中的干路峰值点平移至通入电压曲线图的通入峰值点，使通入峰值点和干路峰值点重合，由直角三角形的正切公式得出tanΡ=X1/A，tanΡ1=X2/A，由公式得出，干路电压曲线图上的对比夹角Ρ1与X2呈正比关系，当X2越长，Ρ1越大，通入电压曲线图对比夹角Ρ与X1呈正比关系，当X1越长，Ρ越大；由已经求得的X1和X2为观察射线X上的重合线段，明确观察出X1和X2的长度大小，根据观察X1和X2的长度大小判断夹角大小根据求得的夹角大小，判断谐波充电和放电状态下的变化，将求取的夹角大小输送至服务器，服务器根据接收的夹角信息对步骤S3中的电压参数进行调节。
[0010]进一步地，步骤S3中，在超级电容的干路电压进行调节，可对通入电路的电压高低进行调节，保持原有电路中的元件不变，分别设定低于测量电压的第一电压模块以及高于测量电压的第二电压模块，切换干路的通入电压，切换为第一电压模块，第一电压模块的第一电压值通入超级电容内，通过数据获取模块获取第一电压值通入超级电容放电状态的第三电压参数变化，将第三电压参数变化在电压波形图上进行绘制，生成第一调节曲线图，在第一调节曲线图顶部峰值点设置一条与其相切长度为A的直线，在直线另一端设置实际长
度为X3的直线，获取顶部峰值点在直角坐标系的峰值时间点，并在峰值时间点往后延迟与第一时间段相同时长的时间段得到对应的时间点，以时间点为起点作与横坐标相垂直的直线，得到直线与第一调节曲线图中的电压下降曲线的交点设定为参照点，作第一调节曲线图中的电压下降曲线在参照点处的切线，将切线形成的直线一端平移至顶部峰值点，尾端与长度为X3的直线相连，使得三组直线形成第三直角三角形，设定直线与长度为X3的夹角为Ρ2，由直角三角形的正切公式得出tanΡ2=X3/A，通过由峰值点形成的第三直角三角形平移至通入电压曲线图处，通过对X3和X1、X2的长度进行对比，判断夹角Ρ2与Ρ、Ρ1的大小关系。
[0011]进一步地，切换干路的通入电压，切换为第二电压模块，第二电压模块的第二电压值通入超级电容内，通过数据获取模块获取第二电压值通入超级电容放电状态的第四电压参数变化，将第四电压参数变化在电压波形图上进行绘制，生成第二调节曲线图，在第二调节曲线图顶部峰值点设置一条与其相切长度为A的直线，在直线另一端设置实际长度为X4的直线，获取顶部峰值点在直角坐标系的峰值时间点，并在峰值时间点往后延迟与第一时间段相同时长的时间段得到对应的时间点，以时间点为起点作与横坐标相垂直的直线，得到直线与第二调节曲线图中的电压下降曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容的谐波检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1：获取超级电容电路的干路电压值和在充电状态下的第一电压参数，并将第一电压参数输送至数据生成模块；步骤S2：服务器对超级电容通入与干路电压值相同的通入电压，数据获取模块获取超级电容在放电状态下的第二电压参数，数据生成模块根据第一电压参数和第二电压参数在直角坐标系中生成电压波形图，数据生成模块对电压波形图进行分析；步骤S3：服务器对干路电压进行调节，根据调节后电压信息对超级电容在放电状态下电压参数变化进行获取，在电压波形图生成调节曲线图，计算得出不同电压值通入时的电压波形图变化；步骤S4：根据电压波形图的变化，检测出谐波在不同电压下的变化。2.根据权利要求1所述的一种超级电容的谐波检测方法，其特征在于，所述数据生成模块对电压波形图具体分析步骤如下：步骤S21：在干路电压曲线图的顶部选取干路峰值点和在通入电压曲线图的顶部选取通入峰值点；步骤S22：作与干路峰值点相切的第一线段，在第一线段一端作一条与其垂直相连的第二线段，获取干路峰值点在直角坐标系的干路峰值时间点，并在干路峰值时间点往后延迟第一时间段得到对应的时间点，以时间点为起点作与横坐标相垂直的直线，得到直线与干路电压曲线图中的电压下降曲线的交点设定为参照点，作干路电压曲线图中的电压下降曲线在参照点处的切线并记为第三直线，并使第三直线与第一线段、第二线段相交，第一线段、第二线段和第三直线围绕构成第二直角三角形；步骤S23：以通入电压曲线图顶部作为通入峰值点，延伸形成与通入峰值点相切的第四线段，在第四线段末作一条与其垂直相连的第五线段，获取通入峰值点在直角坐标系的通入峰值时间点，并在通入峰值时间点往后延迟与第一时间段相同时长的时间段得到对应的时间点，以时间点为起点作与横坐标相垂直的直线，得到直线与通入电压曲线图中的电压下降曲线的交点设定为参照点，作通入电压曲线图中的电压下降曲线在参照点处的切线并记为第六直线，并使第六直线与第四线段、第五线段相交，第四线段、第五线段和第六直线围绕构成第一直角三角形；步骤S24：对第一直角三角形中第一线段和第三直线的夹角进行获取，将获取的夹角标记为Ρ1，对第二直角三角形中第四线段和第六直线的夹角进行获取，将获取的夹角标记为Ρ，设定Ρ为对比夹角，将获取的夹角数值输送至服务器。3.根据权利要求2所述的一种超级电容的谐波检测方法，其特征在于，在对电压波形图进行具体分析如下：设定第一线段与第四线段距离相同，设定距离长度为A，第二线段和第五线段均为延长线段；在第一线段末作一条与其垂直相连的观察射线，设定观察射线长度为X，设定第二线段的已知长度为X2，第五线段的已知长度为X1；将干路电压曲线图形成的第二直角三角形中的干路峰值点平移至通入电压曲线图的通入峰值点，使通入峰值点和干路峰值点重合，由直角三角形的正切公式得出tanΡ=X1/A，tanΡ1=X2/A，由公式得出，干路电压曲线图上的对比夹角Ρ1与X2呈正比关系，当X2越长，
Ρ1越大，通入电压曲线图对比夹角Ρ与X1呈正比关系，当X1越长，Ρ越大；由已经求得的X1和X2为观察射线X上的重合线段，明确观察出X1和X2的长度大小，根据观察X1和X2的长度大小判断夹角大小根据求得的夹角大小，判断谐波充电和放电状态下的变化，将求取的夹角大小输送至服务器，服务器根据接收的夹角信息对步骤S3中的电压参数进行调节。4.根据权利要求3所述的一种超级电容的谐波检测方法，其特征在于，步骤S3中，在超级电容的干路电压进行调节，可对通入电路的电压高低进行调节，保持原有电路中的元件不变，分别设定低于测量电压的第一电压模块以及高于测量电压的第二电压模块，切换干路的通入电压，切换为第一电压模块，第一电压模块的第一电压值通入超级电容内，通过数据获取模块获取第一电压值通入超级电容放电状态的第三电压参数变化，将第三电压参数变化在电压波形图上进行绘制，生成第一调节曲线图；在第一调节曲线图顶部峰值点设置一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟军，阎贵东，黄传仁，李卫东，张俊峰，
申请(专利权)人：深圳市今朝时代股份有限公司，
类型：发明
国别省市：