申请/专利权人：国网上海市电力公司;东北电力大学;国电南瑞科技股份有限公司

申请日：2022-01-27

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114429048B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/14;G06F119/08;G06F113/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.05.20#实质审查的生效;2022.05.03#公开

摘要：一种充电模块电解电容热点温度的计算方法，涉及电解电容热点温度计算技术领域。本发明是为了解决现有的铝电解电容热点温度计算方法会忽略纹波电流的高频分量产生的功率损耗、忽略等效串联电阻的频率特性、以及未考虑电容散热条件变化对电容产热及导热特性的影响的问题。本发明提出了一种考虑纹波电流幅频特性和散热环境的充电模块电解电容热点温度计算方法，该方法综合考虑了纹波电流的频率特性对电容等效串联电阻的影响及电容器散热条件对功率损耗和热阻的影响，能够有效提高铝电解电容热点温度计算精度。

主权项：1.一种充电模块电解电容热点温度的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用快速傅里叶变换法将电解电容纹波电流从时域转换到频域，然后提取纹波电流的频域信息，利用该频域信息建立频率fi下纹波电流幅频特性的功率损耗模型，从而计算总纹波电流通过电容产生的功率损耗PlossTa,I，所述频域信息包括频率fi和频率fi下流经电解电容的纹波电流有效值Irmsfi，所述总纹波电流通过电容产生的功率损耗PlossTa,I： 其中，Ta为电解电容环境温度，I为所有频率下的总纹波电流，Ploss，fi[]为频率fi下的功率损耗，i＝1,2,...,n，n为正整数；步骤二：建立散热环境下电解电容的功率损耗模型，并将PlossTa,I带入该功率损耗模型中，获得散热环境下电解电容的功率损耗PνTa,I，所述散热环境下电解电容的功率损耗模型为：PνTa,I＝kνPlossTa,I，其中，kν为功率损耗修正系数；步骤三：构建有理函数描述散热风速ν下电解电容的热阻Rthν： 其中，a1为散热风速二次项拟合系数，a2为散热风速一次项拟合系数，a3和b均为热阻模型拟合常数、且a3≠b，步骤四：建立电解电容热点温度模型，将PνTa,I和Rthν均带入该电解电容热点温度模型，获得充电模块电解电容热点温度Th，所述电解电容热点温度模型为：Th＝ΔT+Ta＝PC,lossRth+Ta，其中，Th为充电模块电解电容热点温度，ΔT为流经电容的纹波电流在等效串联电阻上产生的功率损耗造成的温升，PC,loss为等效串联电阻产生的功率损耗，Rth为电解电容的热阻，电解电容能够等效为理想电容和理想电阻串联的形式，等效串联电阻即为该理想电阻。

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