电容器充电电压的调节.pdf

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1、10申请公布号CN104054233A43申请公布日20140917CN104054233A21申请号201280066968322申请日20120116H02J7/04200601H02J7/0020060171申请人施耐德电气建筑有限公司地址美国马萨诸塞州72发明人弗雷德里克戈特74专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262代理人张瑞郑霞54发明名称电容器充电电压的调节57摘要在此提供了一种用于调节电容器的充电电压的方法和安排，该电容器被用作具有所需能量水平的系统中的功率备份。该方法包括基于所接收的电容值和所接收的所需能量水平的值调节该电容器的充电电压。执行该调节，从而使得该电。

2、容器中所存储的能量水平被保持基本不变。本发明的优点在于，其延长了电容器的使用期。85PCT国际申请进入国家阶段日2014071486PCT国际申请的申请数据PCT/EP2012/0505632012011687PCT国际申请的公布数据WO2013/107497EN2013072551INTCL权利要求书2页说明书9页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图6页10申请公布号CN104054233ACN104054233A1/2页21一种用于调节系统中的电容器的充电电压的方法，该系统具有一个与该充电电压相关联的充电部件和一个具有一个所需能量水平W需要的。

3、放电部件，该充电电压与所述电容器中所存储的一个能量水平W存储相关，该方法包括接收该电容器的一个电容值；接收该所需能量水平W需要的一个值；以及基于所述电容值和该所需能量水平W需要的所述值调节该电容器的该充电电压，从而使得所述电容器中所存储的该能量水平W存储被保持基本不变。2根据权利要求1所述的方法，其中，该电容器为一个电化学双层电容器EDLC。3根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收该电容器的一个电导率值，所述电导率值与一个欧姆电压下降相关，其中，所述调节该电容器的该充电电压进一步基于所述电导率值以补偿所述欧姆电压下降。4根据权利要求1所述的方法，其中，该电容器中所存储的该能量水平W存储大于或。

4、等于该所需能量水平W需要。5根据权利要求1所述的方法，进一步包括迭代以下步骤接收该电容器的一个电容值，以及基于该电容值和该所需能量水平W需要的该值调节该电容器的该充电电压直到该电容器中所存储的该能量水平W存储基本上等于该所需能量水平W需要。6根据权利要求1所述的方法，其中，循环地执行接收一个电容值、接收该所需能量水平W需要的一个值、以及调节该充电电压这些动作。7根据权利要求6所述的方法，进一步包括接收一个环境温度的一个温度值、以及基于该温度值确定这些循环的周期。8根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定该电容器的该电容值。9根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定该电容器的该电容值的动作包括通。

5、过向该电容器提供一个充电电流来执行该电容器的充电或放电其中之一，或与该电容器并联地连接一个负载，从而使得由此引起一个放电电流从该电容器中流出，其中在一个第一时间点发起该充电或放电，在当对该电容器进行充电或放电时的一个时间段期间测量该电容器的一个电荷变化，其中该时间段在该第一时间点之后发生，在同一时间段期间测量跨该电容器的一个第一电压变化，以及确定该电容值作为所测量的电荷变化和所测量的第一电压变化之间的一个比率。10根据权利要求9所述的方法，其中，该充电电流或该放电电流在该第一时间点具有一个已知的电流值，该方法进一步包括测量在该第一时间点发生的一个第二电压变化，该第二电压变化与跨该电容器中的一个。

6、电阻组件由该充电电流或该放电电流引起的一个电压相关，以及确定该电容器的一个电导率值作为该已知电流值和所测量的第二电压变化之间的比率。11根据权利要求9所述的方法，其中，该充电电流或该放电电流对应于一个恒定电流值，并且其中，所述确定该电容值作为一个比率的动作包括确定该电容器的充电或放电期权利要求书CN104054233A2/2页3间跨该电容器的一个测量电压的一个梯度。12根据权利要求8所述的方法，其中，所述接收该电容器的一个电容值的动作包括接收与该电容值的变化相关的信息，该变化作为来自一条曲线或一个表的时间和/或温度的一个函数，确定该电容器的该电容值作为该曲线或表中的与一个当前时间和/或温度相对。

7、应的电容值。13一种用于调节系统中的电容器的充电电压的控制单元，该系统具有一个与该充电电压相关联的充电部件和一个具有一个所需能量水平W需要的放电部件，该充电电压与所述电容器中所存储的一个能量水平W存储相关，该控制单元包括一个接收器，被安排成用于接收该电容器的一个电容值；以及该所需能量水平W需要的一个值；一个处理单元，被安排成用于基于所述电容值和该能量水平W需要的所述值调节该电容器的该充电电压，从而使得所述电容器中所存储的该能量水平W存储被保持基本不变；以及一个传输器，被安排成用于传输与所调节的充电电压相关的一个信号。14一种用于调节系统中的电容器的充电电压的安排，该系统具有一个与该充电电压相关。

8、联的充电部件，以及一个根据权利要求13所述的控制单元，以及一个可调电压调节器，该调节器被安排成用于从该控制单元接收与所调节的充电电压相关的信号，并且用于跨该电容器施加一个与所调节的充电电压相对应的一个电压电平。15一种存储在非易失性计算机可读介质上的计算机程序产品，包括被适配成用于当在一台计算机上被加载和执行时执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的多个计算机程序代码部分。权利要求书CN104054233A1/9页4电容器充电电压的调节技术领域0001本发明总体上涉及具有充电部件和放电部件的系统中的电容器的充电领域。具体地，本发明涉及一种用于调节这种系统中的电容器的充电电压的方法和安排。0。

9、002背景0003电化学双层电容器EDLC也被称为超电容器或超级电容器经常被用作电子电路中的能量存储装置。例如，EDLC可以被用作系统中的功率备份。0004EDLC的问题在于，它们具有有限的使用期，因为电容和电导率由于电化学反应而降低。当在对长产品使用期有要求的应用中使用EDLC时，EDLC的有限使用期特别成问题。EDLC的老化受到温度和电压的影响。提高电压和温度将以指数方式加速电化学反应并因此导致电容和电导率降低。EDLC的使用期可以被定义为直到电容已经降低至其初始值的50和电阻已经增加至其初始值的300时的时候。0005一种对EDLC的老化进行补偿的方法一直是使用具有高初始电容的电容器。这。

10、种方法的缺点在于，最初电容器中存储比所需的能量更多的能量。本方法的进一步的缺点在于，大的电容器是昂贵的并且将大的电容器充电至高电压电平需要更大且更昂贵的电源电路。进一步地，大的电容器的充电是耗时的。0006JP2005117792A披露了一种延长EDLC的使用期的方法。更确切地说，其披露了一种用于控制可以增加EDLC组的使用期的功率的设备。温度传感器检测元件温度。作为对其的响应，用于控制功率的设备驱动冷却风扇，从而使得内部元件温度变为50摄氏度或更低。0007如JP2005117792中所披露的对EDLC进行冷却以延长使用期的解决方案的缺点在于，其需要庞大的风扇。其结果是，当空间有限时，其可能。

11、不在应用中使用。进一步地，不可以在恶劣和粉尘环境中使用风扇。因此，需要延长EDLC的使用期的其他方法。0008发明概述0009鉴于以上内容，因此，本发明的一个目的是提供一种用于延长在系统中被用作功率备份的电容器的使用期的方法和安排。0010根据本发明的一个第一方面，通过一种用于调节系统中的电容器的充电电压的方法来实现上述目的，该系统具有一个与该充电电压相关联的充电部件和一个具有一个所需能量水平W需要的放电部件，该充电电压与所述电容器中所存储的一个能量水平W存储相关，该方法包括接收该电容器的一个电容值；接收该所需能量水平W需要的一个值；以及基于所述电容值和该所需能量水平W需要的所述值调节该电容器。

12、的该充电电压，从而使得所述电容器中所存储的该能量水平W存储被保持基本不变。0011电容器中所存储的能量W存储与该电容值以及与跨该电容器的电压的平方成比例。由于老化，电容值随时间而降低。相应地，如果充电电压保持不变，则电容器中所存储的能量W存储随时间而降低，并且不久后电容器中所存储的能量W存储将低于所需能量水平W需要。然而，在本发明的方法的情况下，调节充电电压以补偿电容器的老化。调节充电电压，从而使得电容器中所存储的能量水平W存储被保持基本不变。因此，随着电容由于电容器的老化说明书CN104054233A2/9页5而降低，将提高充电电压并且电容器中所存储的能量水平W存储可保持在所需能量水平W需要。

13、以上。由此增加了电容器的使用期。此外，由于在任何时候充电电压可以被选择成尽可能低同时仍然将电容器中所存储的能量水平保持在一个超过所需能量水平W需要的水平，从而减缓了电容器的老化。进一步地，以此方式减少了对电容器进行充电所花费的时间。0012电容器中所存储的能量水平W存储优选地大于或等于所需能量水平W需要。0013该电容器可以是电化学双层电容器EDLC。0014该方法可以进一步包括接收该电容器的一个电导率值，所述电导率值与欧姆电压下降相关，并且其中，所述调节该电容器的充电电压进一步基于所述电导率值以补偿所述欧姆电压下降。由于电导率随时间降低和欧姆电压下降由此随时间增加，这对于要求电容器的长使用期。

14、的应用而言是特别有利的。欧姆电压下降是指当电流开始从电容器流向系统的放电部件时由于跨电容器内的电阻组件生成的电压而引起的电压下降。0015该方法可以进一步包括迭代以下步骤接收该电容器的一个电容值；基于该电容值和该所需能量水平W需要的值调节该电容器的该充电电压直到该电容器中所存储的能量水平W存储基本上等于该所需能量水平W需要。这是有利的，因为可以将电容对充电电压的非线性依赖性考虑在内。0016可以循环地执行接收一个电容值、接收所需能量水平W需要的一个值、以及调节该充电电压这些动作。例如，充电电压的调节可以每天一次或每秒一次来执行。这是有利的，因为可以周期性地调节充电电压以确保电容器中所存储的能量。

15、水平被保持基本不变。0017该方法可以进一步包括接收环境温度的温度值、以及基于该温度值确定这些循环的周期。温度影响电容器的老化。因此，针对高温，电容迅速降低，并且比针对低温更频繁地有利地实施该调节。0018该方法可以进一步包括确定该电容器的电容值。在一个实施例中，确定电容器的电容值的动作可以包括通过向该电容器提供一个充电电流来执行该电容器的充电或放电其中之一，或与该电容器并联地连接一个负载，从而使得由此引起一个放电电流从该电容器流出，其中在一个第一时间点发起该充电或放电，在当对该电容器进行充电或放电时的一个时间段期间测量该电容器的电荷变化，其中该时间段在该第一时间点之后发生，在同一时间段期间测。

16、量跨该电容器的一个第一电压变化，以及确定该电容值作为所测量的电荷变化和所测量的第一电压变化之间的一个比率。这是有利的，因为其能够通过在电容器上执行直接测量来获得电容的精确电容值。0019在该充电电流或该放电电流在该第一时间点时具有一个已知电流值的情况下，该方法可以进一步包括测量在该第一时间点发生的一个第二电压变化，该第二电压变化与跨该电容器中的一个电阻组件由该充电电流或该放电电流引起的一个电压相关；以及确定该电容器的一个电导率值作为该已知电流值和所测量的第二电压变化之间的比率。这是有利的，因为还可以通过直接测量来获得该电导率值，从而使得当调节充电电压时可以将欧姆电压下降考虑在内。该充电电流或该。

17、放电电流可以对应于一个恒定电流值，并且所述确定该电容值作为一个比率的动作可以包括确定该电容器的充电或放电期间跨该电容器的一个测量电压的一个梯度。这是有利的，因为电容值的确定简化成确定跨该电容器的测量电压的梯度。0020在一个实施例中，接收该电容器的电容值的动作包括接收与该电容值的变化相关说明书CN104054233A3/9页6的信息，该变化作为来自一条曲线或一个表的时间和/或温度的一个函数；以及确定该电容器的该电容值作为该曲线或表中的与一个当前时间和/或温度相对应的电容值。这是有利的，因为可以使用低量处理功率以一种简单的方式确定电容值。0021根据本发明的一个第二方面，该目的通过一种用于调节系。

18、统中的电容器的充电电压的控制单元来实现，该系统具有一个与该充电电压相关联的充电部件和和一个具有一个所需能量水平W需要的放电部件，该充电电压与所述电容器中所存储的一个能量水平W存储相关。该控制单元包括一个接收器，被安排成用于接收该电容器的一个电容值；以及所需能量水平W需要的一个值；一个处理单元，被安排成用于基于所述电容值和该能量水平W需要的所述值调节该电容器的该充电电压，从而使得所述电容器中所存储的该能量水平W存储被保持基本不变；以及一个传输器，被安排成用于传输与所调节的充电电压相关的一个信号。0022根据本发明的一个第三方面，该目的通过一种用于调节系统中的电容器的充电电压的安排来实现，该系统具。

19、有一个与该充电电压相关联的充电部件和一个具有一个所需能量水平W需要的放电部件，该充电电压与所述电容器中所存储的一个能量水平W存储相关。该安排包括一个根据该第二方面的控制单元、以及一个可调电压调节器，该调节器被安排成用于从该控制单元接收与所调节的充电电压相关的信号，并且用于跨该电容器施加一个与所调节的充电电压相对应的一个电压电平。0023根据本发明的一个第四方面，该目的通过一种存储在非易失性计算机可读介质上的计算机程序产品来实现，该计算机程序产品包括被适配成用于当在一台计算机上被加载和执行时执行根据该第一方法所述的方法的多个计算机程序代码部分。0024该第二、第三和第四方面通常可以具有与该第一方。

20、面相同的特征和优点。应进一步指出的是，除非另外明确声明，否则本发明涉及所有可能的特征组合。0025通常，除非在此另外明确定义，否则根据该技术领域中其通常含义解释权利要求中所使用的所有事项。除非另外明确声明，否则对“一个/一种/该装置、事件、消息、警告、参数、步骤等”应被开放式地解释为是指所述装置、事件、消息、警告、参数、步骤等的至少一个实例。除非明确声明，否则在此披露的任何方法的步骤不必完全按照所披露的顺序执行。0026附图简要说明0027通过以下参照附图对本发明的优选实施例进行的说明性而非限制性的详细说明，本发明的以上的以及其他的目的、特征和优点将得到更好的理解，在附图中，相同的参考数字将用。

21、于相似的元件，其中0028图1为可以在其中使用本发明的实施例的系统的示意性图示，0029图2为根据实施例的控制单元的内部组件的示意性图示，0030图3和图4为根据实施例的用于确定电容值的安排的示意性图示。0031图5AB为示意图，展示了电容器电压，分别作为充电和放电期间的时间的函数。0032图6和图7为根据实施例的方法的流程图。0033实施方案的详细说明0034现在下文将参照这些附图对本发明进行更全面地描述，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，可以用许多不同的形式体现本发明并且其不应被解释成为局限于在此阐述的实施例；而是出于彻底性和完整性提供这些实施例，并且完整地向技术人员传说明书CN。

22、104054233A4/9页7达本发明的范围。0035图1展示了包括负载110和电容器102的系统100。系统100可以被用作用于对负载110进行供电的备用系统。具体地，系统102可以被用作用于负载110的备用电源。一般地，通过电网118对负载110进行供电。然而，如果发生断电，则可以例如通过开关116将该负载连接至包括电容器102的备用系统。0036系统100具有充电部件112和放电部件114。放电部件114与电容器102的放电模式相关联。具体地，在该放电模式下，电容器102连接到负载110以对负载110进行供电。电容器102可以通过电压调节器108连接到负载110。0037充电部件112与。

23、电容器102的充电模式相关联。在该充电模式下，电容器102与负载110断开。当在该充电模式下时，通过跨电容器102施加的充电电压对电容器102进行充电。通过可调电压调节器104提供该充电电压。通过电网120对可调电压调节器104进行供电。0038进一步地，可调电压调节器104连接至控制单元106。控制单元106被安排成用于确定所调节的充电电压和将与所调节的充电电压相关的信号发送至可调电压调节器104。0039电容器102可以是EDLC。电容器102具有电容值C。电容器102可以存储根据以下公式与跨电容器102的电容C和电压VC相关的能量水平W存储。00400041负载110与所需能量水平W需要。

24、相关联。所需能量水平W需要为在预先确定的支持时间段T1期间支持负载110所需的能量。更确切地说，所需能量水平W需要为时间T1与驱动负载110所需的恒定功率P的乘积。因此，电容器102中所存储的能量W存储大于或等于支持负载110所需能量水平W需要。0042电容器102进一步与电导率G相关联。更确切地说，电容器102具有一种等效表示，该等效表示包括电容部件和电阻部件，电导率G为电容器102的电阻部件的等效串联电阻ESR的倒数。该等效串联电阻是由于电容器102的材料内的缺陷引起的。ESR与电容器的欧姆电压下降VESR相关。更确切地说，当电流正从电容器102流出时，根据欧姆定律，将具有一个等于该等效串。

25、联电阻和从电容器102流出的电流的乘积的跨该电容器的电压VESR。由于电容器102的欧姆电压下降VESR，当该电容器在放电模式下时，该电容器中所存储的所有能量W存储可以不被放电至负载110，因为该电容器中的电阻组件将具有功率损耗。更确切地说，通过下式得出可以用于对负载110进行供电的能量W可用0043W可用W存储WESR，0044其中，WESR表示电容器102的ESR的能量损耗。由于电容器102的老化，电容C以及电导率随时间而降低。主要两个因素影响电容器102的老化，即，温度和电压。提高电压VC和温度将以指数方式加速电化学反应并因此导致电导率和电容降低。相应地，针对恒定充电电压，所存储的能量W。

26、存储或可用能量W可用随时间而降低。0045图2示出了控制单元106的内部组件。控制单元106包括接收器202、传输器204、处理单元206、以及存储器208。接收器202可以例如被安排成用于接收电容器102的电容值C和所需能量水平W需要。说明书CN104054233A5/9页80046传输器204可以例如被安排成用于将与所调节的充电电压相关的信号传输至可调电压调节器104。处理单元206其可以是中央处理单元被安排成用于根据本发明的实施例调节电容器102的充电电压。具体地，存储器208可以存储计算机可读指令，当被处理单元106加载和读取时，这些计算机可读指令致使处理单元106实施根据本发明的实施。

27、例的方法。0047现在将参照图6、图1和图2描述一种用于调节电容器102的充电电压的方法。0048在步骤S102，接收电容器102的电容值C。控制单元106的接收器202可以接收电容值C。如以下进一步描述的，可以基于在电容器102上进行的测量确定电容值C。可替代地，可以从数据库接收电容值C。如果这样，则可以基于与作为时间和/或温度的函数的电容值C的变化相关的信息确定该电容值。0049在步骤S106，接收所需能量水平W需要的值。接收器202可以接收所需能量水平W需要。可以例如从数据库或从用户输入接收所需能量水平W需要。0050在步骤S108，调节电容器102的充电电压VC。可以例如通过控制单元1。

28、06的处理单元206确定适当的充电电压VC。进一步地，通过控制单元106的传输器204将与所确定的充电电压VC相关的信号发送至可调电压调节器104。可调电压调节器104可以跨电容器102施加与所调节的充电电压相对应的电压电平。基于在步骤S102中所接收的电容值C和在步骤S106中所接收的所需能量水平W需要调节充电电压VC。0051充电电压VC被如此调节使得能量水平W需要被保持基本不变。更确切地说，可以通过对以下不等式进行求解来确定充电电压VC。00520053其中，已经假设VC为正的。因为高充电电压加速电容器的老化，为了延长电容器102的使用期，希望将充电电压保持尽可能低。因此，优选地根据下式。

29、调节充电电压VC00540055为了补偿电容器102的ESR的功率损耗，即，补偿由于电容器102的等效串联电阻引起的欧姆电压下降VESR，该方法可以进一步包括接收电容器102的电导率值G的步骤S104。调节充电电压VC的步骤S108可以进一步包括基于电导率值G调节该充电电压。由于当电容器102老化时电导率G降低，这对于电容器102的长使用期是特别有用的。可以例如根据以下不等式的求解来调节充电电压VC。0056W可用W存储WESRW需要0057优选地，按以下方程式的求解确定充电电压VC。0058W存储WESRW需要。0059在以上方程式中，W需要为已知的常数，并且W存储为充电电压VC的函数。充电。

30、电压VC还可以被认为是放电之前跨电容器102的初始电压。电容器102中的能量损耗WESR取决于放电电流IT，其在放电期间从电容器102流出。放电电流IT为时间的函数，因为随说明书CN104054233A6/9页9着跨电容器102的电压在放电期间降低，放电电流IT增加，从而使得提供至负载110的功率P保持不变。能量损耗WESR可以被表达为00600061可以在假设提供至负载110的功率P被保持不变下，通过对以下方程组进行求解来计算放电电流IT；00620063其中，VT为放电期间跨电容器102的等效表示的电容部件的电压，并且V0VC。可以例如用数字对以上方程组进行求解。0064在以上内容中，已经。

31、假设电容值C不取决于充电电压。然而，发明人已经意识到，电容值C实际上是充电电压的递增、非线性函数。作为影响，尽管根据以上内容通过使W存储W需要相等来调节能量VC，但所调节的充电电压VC会引起电容器102中所存储的能量W存储大于W需要。为了将电容C对充电电压VC的依赖性考虑在内，可以通过对以下方程式进行求解来确定所调节的充电电压。00650066其中，CVC表示作为充电电压VC的函数的电容。这是一个高度非线性方程式，其可以通过迭代算法来求解。因此，该方法可以进一步包括迭代以下步骤接收该电容器的电容值C，以及基于电容值C和所需能量水平W需要的值调节充电电压VC。更确切地说，可以接收开始电容C0并且。

32、可以根据下式确定充电电压的开始值VC,000670068然后将充电电压调节至开始值VC,0。由于电容值是充电电压的递增函数，当调节充电电压时，电容值C增加至C1CVC,0C0。因此，该方法可以包括接收新的电容值C1。基于新接收到的电容值C，可以根据下式确定所调节的充电电压VC,100690070可以迭代以上接收电容值的步骤从而使得由下式得出在第I次迭代中确定的充说明书CN104054233A7/9页10电电压VC,I00710072其中，CI为第I次迭代期间所接收到的电容。可以继续进行该迭代，直到电容器中所存储的能量水平W存储基本上等于所需能量水平W需要。当满足预先确定的标准时，可以终止该迭代。

33、。例如，继续该迭代，直到00730074对于某些预先确定的公差值0。可以由控制单元106实施以上迭代算法。0075以上迭代方法还对将等效串联电阻ESR考虑在内的情况应用了比照适用。0076可以循环地执行充电电压的调节。更确切地说，当适用时，可以周期性地实施步骤S102、S106、S108和S104，如每天一次。这些循环可以具有一个预先确定的周期。在一个实施例中，这些循环的周期介于约1秒和约24小时之间。0077由于电容器的老化取决于温度，可以基于温度确定这些循环的周期。更确切地说，控制单元106可以例如通过接收器202接收环境温度的温度值。然后，控制单元106可以基于所接收到的温度值确定这些循。

34、环的周期。可以由处理单元206实施该确定。0078该方法可以进一步包括确定电容器102的电容值C。图3展示了安排300，该安排可以用于确定电容值C。安排300包括电容器102，该电容器通过可调电压调节器104连接至电网。控制单元106连接至可调电压调节器104并且被安排成用于将与所调节的充电电压相关的信号发送至可调电压调节器104。0079控制单元106进一步以有线或无线的方式连接至数据库302。数据库302可以包括与作为时间和/或温度的函数的电容值C的变化相关的信息。具体地，该信息可以与由于老化引起的电容值C的降低相关。例如，该信息可以存储在表中或以图表或曲线的形式存储。该信息可以基于之前已。

35、经在电容器上执行的标定实验。以此方式，控制单元106被安排成用于接收与电容值C的变化相关的信息，该变化作为来自曲线或表的时间和/或温度的函数。0080控制单元106可以进一步连接至时间测量装置306和温度计304。时间测量装置306可以例如为控制单元106提供当前时间，并且温度计304可以为控制单元106提供当前温度。基于当前时间和/或当前温度和基于从数据库302接收到的信息，控制单元108可以确定电容器102的电容值C作为与当前时间和/或当前温度相对应的曲线或表的电容值。0081图3的安排可以比照适用地用于确定电容器的电导率值G。0082图4示出了替代性安排400，该安排可以用于确定电容器1。

36、02的电容值C。该安排包括电容器102，该电容器通过可调电压调节器104连接至电网。如之前所披露的，控制单元106连接至可调电压调节器104并且可以将与所调节的充电电压相关的信号发送至可调说明书CN104054233A108/9页11电压调节器104。控制单元106被进一步安排成用于将信号发送至可调电压调节器104，该信号指示可调电压调节器104向电容器102提供充电电流。控制单元106被进一步安排成用于测量跨电容器102的电压。0083安排400可以进一步包括并联连接至电容器102的负载402，如电阻负载或有功电流汇。负载402被安排成被打开和关闭。例如，控制单元106被安排成用于通过开关打。

37、开和关闭负载402。0084进一步地，安排400可以包括一种用于测量充电电流的安排404。充电电流测量安排404可以被安排在可调电压调节器104与电容器102之间的电路内。进一步地，安排404可以连接至控制单元106。类似地，安排400可以包括一种用于测量放电电流的安排406。放电电流测量安排406优选地与负载402串联连接。安排406进一步连接至控制单元106。例如，电流测量安排404和406可以包括高精密电阻器，并且可以通过测量跨该高精密电阻器的电压来测量电流。可以由控制单元106实施跨该高精密电阻器的电压的测量。0085现在将参照图7、图4和图5描述一种用于调节电容器102的电容值C的方。

38、法。0086在步骤S202，执行电容器102的充电和放电其中之一。可以通过向电容器102提供充电电流来执行充电。例如，控制单元106可以指示可调电压调节器104向电容器102提供充电电流。可以通过打开与电容器102并联连接的负载402来执行放电。可以由控制单元106例如打开负载402。当激活负载402后，致使放电电流从电容器102流出通过负载402。0087图5A和图5B分别展示了充电和放电期间跨电容器102的电压。在第一时间点T0发起充电或放电。在该第一时间点T0，充电电流或放电电流开始流向或流出电容器102。其结果是，在该第一时间点T0将存在跨电容器102的电压的跳变V2。这是由于当充电或。

39、放电电流开始流向或流出电容器102时欧姆电压下降引起的，电容器102中的ESR引起欧姆电压下降。0088随着时间流逝，取决于是否对电容器进行充电或放电，电容器102的电荷增加或减少。通过在时间段T期间到达或从电容器102流出的电流的积分得出电容器在时间段T期间的电荷变化QT。假设时间段T在时间T0之后发生。进一步地，取决于是否对电容器102进行充电或放电，跨电容器102的电压在时间T0之后提高或降低。具体地，在时间段T期间存在跨电压的第一电压变化V1。0089在步骤S204，测量时间段T期间的电荷变化QT。可以例如由控制单元106通过充电电流测量安排404或放电电流测量安排406测量电荷变化Q。

40、T。更确切地说，可以通过测量和对时间段T期间的充电或放电电流进行求积分来测量电荷变化QT。0090在步骤S206，测量时间段T期间的跨电压的第一电压变化V1。可以例如由该控制单元测量该第一电压变化V1。原则上，时间段T可以是时间T0之后发生的任何充电或放电时间段。优选地，时间段T尽可能长以最小化测量不确定性。0091在步骤S208，电容器102的电容值C被确定为所测量的电荷变化QT与所测量的第一电压变化V1,VIZ之间的比率。00920093在充电电流或放电电流在该第一时间点具有已知电流值的情况下，该方法可以进说明书CN104054233A119/9页12一步包括测量该第一时间点处的第二电压变。

41、化的步骤S210，该第二电压变化与跨电容器102的电压的跳变V2相对应。可以由处理单元106执行该测量。0094在步骤S212，电容器102的电导率值G可以被确定为已知电流值与所测量的第二电压变化V2之间的比率。可以由处理单元106确定电导率值G。0095在充电电流或放电电流与恒定电流值相对应的情况下，如图5A和图5B中所示，跨电容器102的电压在充电或放电期间作为时间的函数线性地提高或降低。如果这样，则跨电容器102的电压的提高或降低的速率对应于电容值C。在这种情况下，确定电容值C的步骤208简化成确定充电或放电期间跨电容器102的电压的梯度。跨电容器102的电压的确定和测量可以由控制单元1。

42、06来执行。0096将认识到，本领域的技术人员可以用许多方式修改上述实施例并且仍然使用如以上实施例中所示的本发明的优点。例如，可以组合用于关于图3和图4所披露的确定电容的实施例，从而使得有时通过在电容器上进行测量来确定电容和/或电导率，并且有时基于从数据库接收到的信息确定。本发明不应局限于所示实施例，而应由所附权利要求书定义。说明书CN104054233A121/6页13图1说明书附图CN104054233A132/6页14图2说明书附图CN104054233A143/6页15图3说明书附图CN104054233A154/6页16图4说明书附图CN104054233A165/6页17图5A图5B说明书附图CN104054233A176/6页18图6图7说明书附图CN104054233A18。