[发明专利]基于RC电路充放电最终电压快速预测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及RC电路充放电领域，具体为一种基于RC电路充放电最终电压快速预测的方法。

背景技术

在例如电力及通信用直流供电系统、互联网数据处理中心（简称IDC）直流供电系统、电动车充电系统以及智能仪表等系统中需要根据最终电压值快速产生告警或控制时，而电容初始电压不明确，以及RC时间常数大且未知的前提下，如何能快速测量出RC电路充放电最终电压，一直是业界不断寻求的目标。

如果采用电压测量电路直接测量电容最终可充放到的电压值，须待电容充放电稳定后，才能将电压测量准确。然而，若RC时间常数较大，则响应时间将会很长，无法达到“快速”的目的。目前有机会做到“快速”的做法是通过如公式(1)所示的电容充放电公式计算。

Ut=Uo+(Ue-Uo)×(1-e-tRC)]]>   (1)

其中，Uo为电容上的初始电压值；Ue为电容最终可充放到的电压值；Ut为t时刻电容上的电压值；RC为电容充放电等效时间常数值。

要利用公式(1)计算出Ue，需要预先知道Uo、RC值及在t时刻测得的Ut值方可。其中，Ut方便采集到，但可能无法确定何时开始的充放电，Uo、t不易确定；如果RC也不明或者不同应用时是个变数，直接利用此公式(1)也无法快速算出Ue。

因此，基于以上不足，有必要提供一种可快速而准确地获取电容最终可充放到的电压值的RC电路充放电最终电压预测方法。

上述公式1中：Uo、t、RC为三个不确定的未知数，为消除其影响，通过快速进行3次不同时刻但等间隔时间Δt的Ut采集，再利用公式（1）得出U1、U2及U3，进而推导出RC电路充放电最终电压值Ue的预测公式：

Ue=U2×U2-U1×U3(U2+U2)-(U1+U3),]]>

上述预测公式中，Ue为电容最终可充放到的电压值，U1、U2、U3分别为等时间Δt间隔t1、t2、t3时刻电容上的电压值。

在RC电路充放电最终电压快速预测中，只要确保Δt，U1、U2、U3采样精准，Ue的快速准确获取就应该能实现。

实际应用中，Δt通过软件程式很容易控制，而U1、U2、U3的采样除硬件侦测电路有要求外，仍需软件加入滤波，方能确保U1、U2、U3采样的精准。