[发明专利]用于确定电气负载的阻抗特性的装置和方法

权利要求书

1.一种用于确定电气负载(101)的阻抗特性的方法(500)，所述方法包括：给所述负载施加(501)测试电压信号；接收(502)在所述负载中流动的负载电流；将所述负载电流和辅助电压信号微分(503)，所述辅助电压信号与所述测试电压信号具有相同的频率和零相移，以产生导数信号；将所述导数信号外差(504)以生成外差的输出信号；以及，从所述外差的输出信号中提取(505)在所述负载电流的导数与所述辅助电压信号的导数之间的相位角，所述相位角等于在施加给所述负载的所述测试电压信号与所述负载中流动的所述负载电流之间的相移。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述辅助电压信号包括振幅相等的正弦分量和余弦分量，并且其中所述方法包括：将所述正弦分量和所述余弦分量中每个的导数与所述负载电流的导数进行外差(504)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中提取(505)所述相位角包括：确定所述外差的输出信号的分量的反正切函数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，包括：通过将施加给所述负载的所述测试电压除以所述负载电流来确定(601)阻抗值；以及，根据所确定的阻抗值并且根据所提取的相位角，来确定所述阻抗值的实部部分和虚部部分。

5.根据权利要求1或2所述的方法，包括：生成(701)重建电压信号，所述重建电压信号与所述测试电压信号和所述负载电流具有相同相位角和频率；将所述重建电压信号和所述负载电流微分(702)，以产生导数信号；通过将所述重建电压信号的导数除以所述负载电流的导数来确定(703)阻抗值；根据所确定的阻抗值并且根据所提取的相位角，来确定(705)所述阻抗值的实部部分和虚部部分。

6.根据权利要求5所述的方法，包括：在由于给所述负载施加电压而造成的非线性效应处于最小的时段期间，确定(703)所述阻抗值。

7.一种用于确定电气负载(101)的阻抗特性的装置(103)，所述装置包括：第一模块(104)，所述第一模块(104)被布置成给所述负载施加测试电压信号并且生成辅助电压信号，所述辅助电压信号与测试电压信号具有相同频率和零相移；第二模块(105)，所述第二模块(105)被布置成，接收在所述负载中流动的负载电流并且将所述负载电流和所述辅助电压信号微分，以产生导数信号，并且混合所述导数信号，以产生外差的输出信号，并且从所述外差的输出信号中提取在所述负载电流的导数与所述辅助电压信号的所述导数之间的相位角，其中所述相位角等于在施加给所述负载的所述测试电压信号与所述负载中流动的所述负载电流之间的相移。

8.根据权利要求7所述的装置，包括：二阶低通滤波器(205)，所述二阶低通滤波器(205)被布置成过滤所提取的相位角。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述第二模块(105)被布置成，通过确定所述外差的输出信号的分量的反正切函数，来提取相位角。

10.根据权利要求7或8所述的装置，包括：第一算数模块(403)，所述第一算数模块(403)被布置成根据施加到所述负载的所述测试电压信号和所述负载电流来确定阻抗值；以及第二算数模块(405)，所述第二算数模块(405)被布置成根据所确定的阻抗值并且根据所提取的相位角，来确定所述阻抗值的实部部分和虚部部分。

11.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述第一模块(104)被布置成产生重建电压信号，所述重建电压信号与所述测试电压信号和所述负载电流有相同相位角和频率，并且其中所述装置包括：第三模块(106)，所述第三模块(106)被布置成将所述重建电压信号和所述负载电流微分以产生导数信号，并且通过将所述重建电压信号的导数除以所述负载电流的导数来确定阻抗值；以及，第三算数模块(305)，所述第三算数模块(305)被布置成根据所确定的阻抗值并且根据所提取的相位角，来确定所述阻抗值的实部部分和虚部部分。

12.根据权利要求11所述的装置，包括：一阶低通滤波器(304)，所述一阶低通滤波器(304)用于过滤所确定的阻抗值。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述第三模块(106)被布置成，在由于给所述负载施加电压而造成非线性效应处于最小的时段期间，确定所述阻抗值。