[发明专利]一种大规模超级电容储能模块监控系统

权利要求书

1.一种大规模超级电容储能模块监控系统，用于对超级电容器进行监控管理，其特征在于，所述的监控系统包括电量采集模块、保护与报警模块、电压均衡模块和下位机控制模块，所述的超级电容器、电量采集模块、电压均衡模块和下位机控制模块依次连接，所述的保护与报警模块分别连接超级电容器和下位机控制模块；

电量采集模块采集超级电容器的状态信号，并通过电压均衡模块传输给下位机控制模块，下位机控制模块根据接收到的状态信号发送相应的控制信号控制保护与报警模块或电压均衡模块动作。

2.根据权利要求1所述的一种大规模超级电容储能模块监控系统，其特征在于，所述的电量采集模块包括分别与超级电容器连接的单体电压检测单元、温度检测单元和电流检测单元。

3.根据权利要求1所述的一种大规模超级电容储能模块监控系统，其特征在于，所述的超级电容器通过充放电开关连接有外部充放电电路，所述的保护与报警模块与充放电开关连接，当保护与报警模块检测到超级电容器总电压超出最大值或低于最小值时自动切断充放电开关，同时给出报警信号。

4.根据权利要求1所述的一种大规模超级电容储能模块监控系统，其特征在于，所述的下位机控制模块的功能包括：

a)根据接收到的状态信号估算超级电容器的SOC；

b)根据某超级电容器单体电压值、该单体与邻近单体的压差以及实时估算的SOC，判断该超级电容器单体是否达到均衡条件，若是，则通过电压均衡模块使能对应的均压电路；

c)根据接收到的状态信号判断超级电容器是否存在过压、欠压、过温现象，若是，则向保护与报警模块发送控制信号启动保护动作；

d)对超级电容器的经典RC模型参数利用最小二乘法进行在线辨识。

5.根据权利要求4所述的一种大规模超级电容储能模块监控系统，其特征在于，所述的状态信息包括超级电容器的单体电压、各节点温度和充放电电流。

6.根据权利要求5所述的一种大规模超级电容储能模块监控系统，其特征在于，该监控系统还包括上位机处理模块，该上位机处理模块与下位机控制模块通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种大规模超级电容储能模块监控系统，其特征在于，所述的上位机处理模块的功能包括：

1)向下位机控制模块发送请求，获得并显示超级电容器的单体电压、各节点温度、充放电电流、实时估算SOC和剩余能量；

2)根据单体电压、电流数据采用粒子群算法或差分进化算法进行模型参数辨识；

3)根据模型参数辨识得到的结果与所监控超级电容器的寿命曲线相对应，如未知其寿命曲线，可根据所监控超级电容器的老化判断标准做判断，实时预测超级电容器的使用期限。