[发明专利]一种非线性电容器的脉冲放电模拟方法及系统

权利要求书

1.一种非线性电容器的脉冲放电模拟方法，其特征在于，包括：

获取介质材料或者电容器的电荷量-电压关系；

获取待模拟的放电回路的电路参数，建立放电回路的基尔霍夫方程；

迭代计算：根据电荷量-电压关系，求解基尔霍夫方程，得到模拟放电电流和时间的数值数列，实现对非线性电容器的脉冲放电信号的模拟。

2.如权利要求1所述的非线性电容器的脉冲放电模拟方法，其特征在于，所述获取介质材料或者电容器的电荷量-电压关系具体包括：获取介质材料的电滞回线数据；将电滞回线数据中的极化强度转换为电容器的电荷量，将电滞回线数据中的电场强度转换为电容器两端的电压，得到介质材料或者电容器的电荷量-电压关系。

3.如权利要求1所述的非线性电容器的脉冲放电模拟方法，其特征在于，待模拟的放电回路为RC放电回路，电路参数包括放电回路的电阻值，所建立的基尔霍夫方程为；其中，q为电容器的电荷量，t为时间，R为放电回路的电阻，Uc为电容器两端的电压。

4.如权利要求3所述的非线性电容器的脉冲放电模拟方法，其特征在于，所述迭代计算过程进一步包括：

S1：获取t=0时电容器两端的电压Uc；

S2：根据电容器两端的电压Uc以及电荷量-电压关系，计算得到电荷量q；根据电容器两端的电压Uc，求解放电回路的基尔霍夫方程，得到的值，结合预设的时间间隔Δt，计算得到经过预设时间间隔Δt之后的电荷量q；以及根据经过预设时间间隔Δt之后的电荷量q以及电荷量-电压关系，得到经过预设时间间隔Δt之后的电容器两端的电压Uc；

S3：判断电容器两端的电压Uc是否达到期望的值，是则终止迭代，否则返回步骤S2。

5.如权利要求1所述的非线性电容器的脉冲放电模拟方法，其特征在于，待模拟的放电回路为RLC放电回路，电路参数包括放电回路的电阻值和电感值，所建立的基尔霍夫方程为；其中，q为电容器的电荷量，t为时间，R为放电回路的电阻，Uc为电容器两端的电压，L为放电回路的电感。

6.如权利要求5所述的非线性电容器的脉冲放电模拟方法，其特征在于，所述迭代计算过程进一步包括：

S1：获取t=0时电容器两端的电压Uc，设置；

S2：根据电容器两端的电压Uc以及电荷量-电压关系，计算得到电荷量q；根据电容器两端的电压Uc以及的值，求解放电回路的基尔霍夫方程，得到的值，结合预设的时间间隔Δt，更新的值；

S3：判断电流是否达到期望的值，是则终止迭代，否则执行步骤S4；

S4：根据更新后的和预设的时间间隔Δt，计算得到经过预设时间间隔Δt之后的电荷量q，并根据经过预设时间间隔Δt之后的电荷量q以及电荷量-电压关系，得到经过预设时间间隔Δt之后的电容器两端的电压Uc，返回步骤S2。

7.一种非线性电容器的脉冲放电模拟系统，其特征在于，包括：

电荷量-电压关系获取模块，用于获取介质材料或者电容器的电荷量-电压关系；

放电回路构建模块，用于获取待模拟的放电回路的电路参数，建立放电回路的基尔霍夫方程；

迭代计算模块，用于根据电荷量-电压关系，求解基尔霍夫方程，通过迭代计算得到模拟放电电流和时间的数值数列。

8.如权利要求7所述的非线性电容器的脉冲放电模拟系统，其特征在于，在放电回路为RC放电回路时，迭代计算模块进一步包括：

初始化模块，用于获取t=0时电容器两端的电压Uc；

核心计算模块，用于根据电容器两端的电压Uc以及电荷量-电压关系，计算得到电荷量q；根据电容器两端的电压Uc，求解放电回路的基尔霍夫方程，得到的值，结合预设的时间间隔Δt，计算得到经过预设时间间隔Δt之后的电荷量q；以及根据经过预设时间间隔Δt之后的电荷量q以及电荷量-电压关系，得到经过预设时间间隔Δt之后的电容器两端的电压Uc；

迭代终止判断模块，用于判断电容器两端的电压Uc是否达到期望的值，是则终止迭代，使核心计算模块停止工作，否则使核心计算模块再执行一次计算工作。