量频率。
[0312] 在配置306中，电压和电流测量交替进行，使得对于每次电压测量，在其之后经过 At后进行电流测量。在该配置中，PT=PC并且At等于两次连续电压（或电流）测量之 间的持续时间的一半。此外，两次连续电压测量之间的持续时间等于两次连续电流测量之 间的持续时间，即电压测量频率等于电流测量频率。
[0313] 在配置308中，电压和电流测量以错开的方式进行并且具有不同的测量频率。总 测量时段P以电压测量开始和结束，因此PT=P。此外，对于进行的每次电流测量，进行两 次电压测量。每次电流测量在电压测量之后经过时间间隔At后进行，其中与P、P#PPcffl 比，At非常短。此外，两次连续电压测量之间的持续时间等于两次连续电流测量之间的持 续时间的一半，即电压测量频率是电流测量频率的两倍。
[0314] 在配置310中，电压和电流测量以同步、交替的方式进行并且具有不同的测量频 率。总测量时段P以电压测量开始和结束，因此PT=P。第一次电流测量在第一次电压测 量之后经过时间间隔At后进行，其中At等于两次电压测量之间的持续时间的一半。此 外，对于进行的每次电流测量，进行两次电压测量，已知两次连续电压测量之间的持续时间 等于两次连续电流测量之间的持续时间的2/3,即电压测量频率等于电流测量频率的1. 5 倍。
[0315] 在配置302-310中，电压测量频率和电流测量频率每个都是恒定的。
[0316] 在配置312中，电压和电流测量以错开的方式进行，并且具有仅对于在仅非限制 性地示出的所述配置中的电流测量来说在时间上不恒定的测量频率。总测量时段P以电压 测量开始和结束，因此PT=P。对于每次电压测量，在电压测量之后经过时间At后进行电 流测量。在该配置312中，时间间隔At不是恒定的并且对于每次测量都变化，并且对于与 末次电压测量同时进行的末次电流测量来说甚至等于零。
[0317] 在配置314中，电压和电流测量以错开的方式进行，并且在非限制性地示出的所 述配置中具有一系列电流测量中的一个的启动延迟。总测量时段P以电压测量开始并且以 电流测量结束。测量时段包括第一次电压测量、然后第二次电压测量，并且从第二次电压测 量开始，在每次电压测量之后包括一次电流测量。测量时段以电流测量结束，该电流测量在 另一个电流测量之后而其中没有进行电压测量。在该配置312中，电压测量频率和电流测 量频率是相同的并且是恒定的。电压测量时段与电流测量时段错开了等于两次连续电压 (电流）测量之间的持续时间和使第二电压测量和第一电流测量（或者末次电压测量和倒 数第二次电流测量）分隔开的恒定持续时间At。
[0318] 当然，本发明不限制于刚刚描述的示例。描述的示例可以有多种变化方案。例如， 转换步骤218和平衡步骤222能够在图2中描述的计算方法200的不同时刻执行和/或在 所述方法期间执行几次。相似地，可选滤波步骤212能够例如由图1的计算装置124以数 字方式执行。相似地，中间统计变量的计算步骤215不是必须步骤，并且统计变量的计算步 骤220可以独立存在，然后包括在步骤215中执行的计算以及如以上在实施例1 :直接计算 中描述的辅助计算的全部或一部分。在该情况下，存储步骤214和218还能够根据可选转 换步骤216的存在而被组合在单个步骤、例如存储步骤218中。此外，测量配置能够与参照 图3描述的那些不同。
【主权项】
1. 一种用于表征通过电容效应储存能量的至少一个元件（102)的设备（106)，所述设 备（106)的特征在于其包括： -至少一个电压测量模块（108、110)，其包括被称为电压传感器的测量所述元件（102) 的电压的至少一个装置； -至少一个电流测量模块（112、114)，其包括被称为电流传感器的测量所述元件（102) 的电流的至少一个装置，所述电压测量模块和电流测量模块（108-114)被配置为以相同数 量级的动态响应来执行测量，即所述模块（108-114)的单位阶跃响应是相同时间数量级 的； _所述测量模块（108-114)的至少一个控制装置（126)，其用于对每个储存元件（102) 执行至少一个测量周期，该测量周期包括： 在被称为电压测量时段的时间段（Pt)内在所述储存元件（102)端子处的一系列电 压测量，和 在被称为电流测量时段的时间段（Pc)内对通过所述储存元件（102)的电流的一系 列测量，和 -根据在所述至少一个测量周期中由所述模块（108-114)进行的测量来统计地计算与 每个储存元件（102)相关的变量的至少一个装置（124); 其中，所述至少一个控制装置（126)还被配置为控制所述测量模块（108-114)，以使得 对于每个储存元件（102)来说，所述电压测量时段（Pt)和所述电流测量时段（Pc)在时间上 重叠被称为总时段的时段（P)的至少70%、特别地至少90%，所述总时段包括所述储存元 件（102)的所述测量时段（PT、Pc)。2. 根据权利要求1所述的设备（106)，其特征在于，所述控制模块（126)被配置为控制 所述电压测量模块（108、110)和相应的电流测量模块（112、114)，以便以大于或等于10Hz、 特别地为200Hz的频率执行一系列电压测量和相应的一系列电流测量。3. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，至少一个电流传感器 (112、114)包括： -数字电阻式传感器，或 -霍尔效应多范围传感器（IM1)，或 -磁通门传感器（11?)。4. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，至少一个电压传感器 (108、110)包括模数转换器（IOS1-IOS4),其被配置为执行在其输入处存在的电压的模数转 换。5. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，与储存元件（102)相关 联的至少一个电压测量模块（110)和相应的电流测量模块包括至少一个装置（IlO3)，其用 于通过以下来改变所述模块（110)的传感器（IlO2)的动态响应： -处理在所述传感器（IlO2)的输入处提供的待测量电信号，和/或 -在输出处由所述传感器提供的测量信号的处理； 以便相对于与所述储存元件（102)相关联的电流测量模块的电流传感器的动态响应 来调节所述电压传感器（IlO2)的动态响应和相对于与所述储存元件（102)相关联的相应 电压测量模块的相应电压传感器的动态响应来调节相应的电流传感器的动态响应。6. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，所述控制模块（126) 被配置为控制与储存元件（102)相关联的电压测量模块（108、110)和电流测量模块（112、 114)，以执行交错的电流和电压测量。7. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，所述测量周期的总时 段（P)小于或等于ls，特别地小于或等于0. 2s。8. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，其还包括用于测量电 荷量的模块，该模块包括被称为电荷传感器的用于测量所述储存元件（102)的电荷量的装 置（114 3、128)。9. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，其还包括缓冲存储器 (122)，该存储器用于存储在测量系列期间由所述测量模块（108-114)测量的或者由所述 计算装置（124)计算的值的至少一部分。10. 根据权利要求9所述的设备（106)，其特征在于，其包括将测量值和/或计算值与 存储在所述缓冲存储器（122)中的值进行比较的装置，根据由所述比较装置提供的结果， 将新的测量值和/或计算值存储在所述缓冲存储器（122)中。11. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，所述计算装置（124) 被配置为根据在单个测量周期内由所述测量模块测量的值来计算至少一个统计变量。12. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，所述计算装置（124) 被配置为根据在多个测量周期内由所述测量模块测量的值来计算至少一个统计变量。13. 根据前述权利要求中任一项所述的设备（106)，其特征在于，其包括测量与所述每 个储能元件（102)相关的其他参数的至少一个装置（116、118)，和用于将实际条件下测量 的值转换为参考条件下测量的值的装置。14. 一种储能组件（100)，其包括： -串联和/或并联安装的通过电容效应储存能量的多个元件（102^102^，和 -根据前述权利要求中任一项所述的表征设备（106)，其为所述储能元件（102^102》 中的至少一个提供至少一个表征数据项。15. 根据权利要求14所述的储存组件（100)，其特征在于，其包括用于根据由所述表征 设备（106)提供的至少一个数据项来修改所述储存元件（102^10?)的平衡的装置（130)。16. -种用于表征通过电容效应储存能量的至少一个元件（102)的方法（200)，所述方 法（200)的特征在于，对于每个储存元件（102)，该方法包括： _构成测量周期的以下步骤的至少一次迭代： ?由包括被称为电压传感器的至少一个测量装置的电压测量模块（108、110)对所述储 存元件（102)端子处的电压进行一系列电压测量（204)，和 ?由包括被称为电流传感器的至少一个测量装置的电流测量模块（112、114)对通过所 述储存元件（102)的电流进行一系列电流测量（206);和 -根据所述电压测量和电流测量统计地计算与所述储存元件（102)相关的变量的步骤 (220)； 其中，所述一系列电压测量和一系列电流测量在两个测量时段（PT、PC)内进行，该两个 测量时段在时间上重叠了被称为总时段的时段（P)的至少70%、特别是至少90%，所述总 时段包括所述测量时段（PT、PC)，所述测量是利用具有相同数量级的动态响应的电压测量模 块和电流测量模块（108-114)进行的。17.根据权利要求16所述的方法（200)，其特征在于，该方法包括修改至少一个电压传 感器或至少一个电流传感器的动态响应的至少一个步骤，以获得在统计上一致的电压测量 和电流测量，该修改步骤包括对以下中的至少一个的处理： -在所述传感器的输入处提供的待测量的电压或电流， _由所述传感器在输出处提供的测量信号。
【专利摘要】本发明涉及用于表征通过电容效应储存能量的至少一个元件(102)的设备(106)。所述设备(106)包括用于测量储存元件(102)端子间的电压的装置(108-110)和用于测量流过所述储存元件(102)的电流的装置(112-114)，它们具有相同数量级的响应时间。设备(106)还包括用于控制测量装置(108-114)的控制装置(126)和用于根据进行的测量来计算统计学量的计算装置(124)。控制装置(126)被配置为控制所述测量装置(108-114)以使得电压测量时段和电流测量时段在时间上重叠包括所述电压测量时段和电流测量时段的总时段的至少70％、特别为至少90％。本发明还涉及用于表征通过电容效应储存能量的元件的方法，并且涉及包括通过电容效应储存能量的至少一个元件(102)的组件(100)和根据本发明的表征设备(106)。
【IPC分类】G01R19/25, G01R31/36
【公开号】CN104903739
【申请号】CN201380066719
【发明人】让·米歇尔·德蓬, 卡琳·勒布拉斯·勒努
【申请人】布鲁解决方案公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】CA2894590A1, EP2936177A1, US20150331053, WO2014095640A1