CN103261901B - 电容器的异常检测方法及异常检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地检测个别电容器的异常的电容异常检测方法及检测装置。根据本发明的电容异常检测装置包括：从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量部；存储所测量的上述电路的电容及测量时的电路使用时间的存储部；以及对所测量的上述电路的电容与已经设定的预测电容进行比较，判断构成上述电路的至少一个电容器是否发生异常的判断部。
Description
技术领域
本发明涉及用于检测电容器的异常的方法及装置，尤其涉及在串联连接两个以上的电容器的电路中用于检测构成电路的至少一个电容器的异常的方法及装置。
背景技术
串联连接两个以上的电容器（或电池）而成的电容器电路，由于若其内部的个别电容器中某一个发生短路等异常则会影响整个电路，因此需要对于由多个电容器构成的电路检测个别电容器的异常有无的技术。
作为这种技术，存在监视全部构成电容器电路的个别电容器来判断各电容器的异常有无的方法。另外，作为其他技术，还有如下方法：测量电容器电路的总电容，若判断到所测量的电容为预定值以下，则判断为发生了电容器的异常。
发明内容
技术课题
但是，在这种现有技术之中利用电子的情况下，存在为了监视各电容器而需要安装了很多部件的高价的设备的问题。在后者的情况下，在个别电容器被短路而发生异常的情况下，电容器电路的总电容增加，因此存在无法检测个别电容器的短路的问题。并且，即使通过该方法发现了电容器的异常，但是这只能在多个电容器已经发生异常的状态下进行检测，因此还存在无法在电容器的异常开始发生的初期进行对应、并且只能判断电容器是否老化的问题。
本发明鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种用于在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地检测个别电容器的异常的电容器异常检测方法及检测装置。
并且，本发明的另一个目的在于提供一种能够在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地预测发生了异常的个别电容器的个数的电容器异常检测方法及检测装置。
课题解决手段
为达到上述目的的本发明的电容器异常检测方法，用于在串联连接两个以上的电容器的电路中检测电容器的异常，包括：从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量步骤；将所测量的上述电路的电容及测量时的电路使用时间存储在存储部的存储步骤；基于通过多次测量而存储的上述电路的电容数据及上述电路使用时间数据而运算根据电路使用时间的电容的减少率的运算步骤；以及对所测量的上述电路的电容与根据所运算的上述减少率预测的电容进行比较，判断构成上述电路的至少一个电容器是否发生异常的判断步骤。
在上述电容器异常检测方法的上述判断步骤中，可以在所测量的上述电路的电容从根据所运算的上述减少率预测的电容超出了预先设定的范围的情况下，判断为电容器发生了异常。
并且，上述电容器异常检测方法还可以包括异常个数推断步骤，在该异常个数推断步骤中，基于根据所运算的上述减少率预测的电容而计算构成上述电路的单位电容器的平均电容，并基于所计算的平均电容、构成上述电路的电容器的个数及所测量的上述电路的电容而推断发生了异常的电容器的个数。
为达到上述目的的本发明的另一个电容器异常检测方法，用于在串联连接两个以上的电容器的电路中检测电容器的异常，包括：从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量步骤；将通过多次测量而获得的上述电路的电容及测量时的电路使用时间存储在存储部的存储步骤；以及判断所测量的上述电路的电容与在其之前测量并存储的上述电路的电容相比是否大预先设定的值，在判断出大的情况下，判断为构成上述电路的至少一个电容器发生了异常的判断步骤。
为达到上述目的的本发明的电容器异常检测装置，用于在串联连接两个以上的电容器的电路中检测电容器的异常，包括：从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量部；存储所测量的上述电路的电容及测量时的电路使用时间的存储部；以及对所测量的上述电路的电容与已经设定的预测电容进行比较，并判断构成上述电路的至少一个电容器是否发生异常的判断部。
在为达到上述目的的本发明的另一个电容器异常检测装置中，上述已经设定的预测电容是在测量上述电容之前测量并存储的上述电路的电容，上述判断部判断上述测量的上述电路的电容与上述之前测量并存储的上述电路的电容相比是否大预先设定的值，判断为上述至少一个电容器发生了异常。
并且，上述电容器异常检测装置还可以包括运算部，该运算部基于通过多次测量而存储的上述电路的电容数据及上述电路使用时间数据而运算根据电路使用时间的电容的减少率，上述判断部对上述测量的上述电路的电容与上述预测电容进行比较。
另外，上述电容器异常检测装置还可以包括：基于通过多次测量而存储的上述电路的电容数据及上述电路使用时间数据而运算根据电路使用时间的电容的减少率的运算部；以及基于根据所运算的上述减少率预测的电容而计算构成上述电路的单位电容器的平均电容，并且基于所计算的平均电容、构成上述电路的电容器的个数及所测量的上述电路的电容而推断发生了异常的电容器的个数的异常个数推断部。
发明效果
根据以上说明的课题解决手段，能够在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地检测个别电容器的异常。并且，能够在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地推断发生了异常的个别电容器的个数。
附图说明
图1是表示串联连接多个电容器的电路和一个电容器的等效电路的图。
图2a是表示由劣化引起的电容及ESR（EquivalentSeriesResistor：等效串联电阻）的变化的曲线图。
图2b是表示由电容器的短路引起的电容及ESR的变化的曲线图。
图3是概略地表示根据本发明的一实施例的电容器异常检测装置100的方框图。
图4是用于说明根据本发明的一实施例的电容器异常检测方法的流程图。
附图标记说明
100：电容器异常检测装置
110：测量部120：存储部
130：斜度运算部140：判断部
150：异常个数测量部160：通知部
具体实施方式
以下参照附图详细说明根据本发明的一实施例的电容器异常检测装置及检测方法。
图1表示串联连接多个电容器C1、C2、C3、…、CN的电路和多个电容器C1、C2、C3、…、CN之中一个电容器C2的等效电路。电池等电容器元件实际上包含内部电阻（ESR），将此用等效电路表示则如图1所示。
串联连接的电容器的个数越多，串联连接多个电容器的电路的总电容Ctot越小，可以用如下数学式表示。
并且，上述数学式1可以如下进行变形。
在上述数学式2中，C0为单位电容器的平均电容，N为串联连接的电容器的个数。
在多个电容器之中一部分电容器发生由短路等引起的异常的情况下，电路总电容Ctot_short将会增加。这可以如下用数学式表示，其中M表示发生了异常的电容器的个数。
并且，可以从上述数学式3推断发生了异常的电容器的个数M，这可以用如下数学式表示。
如上所述，本发明是着眼于以下两个方面而做出：在一部分电容器发生了由短路等引起的异常的情况下，电路总电容增加；以及在已经知道整个电路的电容器个数N、单位电容器的平均电容C0及电容器发生了异常时的电路总电容Ctot_short的值的情况下，能够推断发生了异常的电容器的个数M。
图2a表示由劣化引起的总电容及ESR（EquivalentSeriesResistor）的变化，图2b表示由一部分电容器的短路引起的总电容及ESR的变化。参照图2a可知，随着电路劣化，整个电路的电容以一定的斜度减少，ESR以一定的斜度增加。与此不同，参照图2b可知，在构成电路的一部分电容器被短路的时刻（capacitorshort）总电容增加，ESR的增加率增大。
以下参照图3说明根据本发明的一实施例的电容器异常检测装置100的结构。根据本发明的电容器异常检测装置100包括测量部110、存储部120、运算部130、判断部140、异常个数推断部150和通知部160。
测量部110构成为能够从串联连接两个以上的电容器的电路的两端测量电路总电容。例如，电路的电容可以通过利用测量部110在流通恒定电流的同时测量电压根据时间的变化率来获得。但是，电容的测量方法并不局限于此，还可以使用用于测量电路电容的现有的任何方法。
存储部120构成为能够存储由测量部110测量的电路的电容及测量时的电路使用时间（充放电时间）。存储部120只要能够存储数据，则任何介质都可以，并不局限于特定存储介质。
运算部130构成为能够基于通过多次测量而存储的电路的电容数据及电路使用时间数据而运算根据电路使用时间的电容的减少率。
判断部140构成为能够判断在构成电路的至少一个电容器上是否发生了异常。例如，判断部140能够判断所测量的电路的电容是否从根据所运算的减少率预测的电容超出了预先设定的范围，或者判断所测量的电路的电容与在其之前测量并存储的电路的电容相比是否大预先设定的值，从而能够判断构成电路的个别电容器是否异常。
异常个数推断部150构成为能够基于根据所运算的减少率预测的电容而计算构成电路的单位电容器的平均电容，并且基于所计算的平均电容、构成电路的电容器的个数及所测量的电路的电容并根据上述数学式4而推断发生了异常的电容器的个数。
通知部160构成为能够在由判断部140判断出发生了电容器的异常的情况下，或者在由异常个数推断部150推断出发生了异常的电容器的个数的情况下，将电容器的异常发生情况或发生了异常的电容器的个数通知给使用者等。例如，通知方法可以使用画面显示方法或声音方法等，还可以向外部装置传输表示电容器的异常发生情况或发生了异常的电容器的个数的信号。
根据以上说明的电容器异常检测装置100，能够在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地检测个别电容器的异常，还能够预测发生了异常的个别电容器的个数。
以下参照图4说明根据本发明的一实施例的电容器异常检测方法。
首先，从电路的两端测量电路的总电容（S110），将所测量的电容器及测量时的电路使用时间（充放电时间）存储在存储部（S120）。
之后，基于通过多次测量而存储的电路的电容数据及电路使用时间数据而运算根据电路使用时间的电容的减少率（S130），并判断构成电路的至少一个电容器是否发生了异常（S140）。例如，通过判断所测量的电路的电容是否从根据所运算的减少率预测的电容超出预先设定的范围，或者判断所测量的电路的电容与在其之前测量并存储的电路的电容相比是否大预先设定的值，从而能够判断电容器是否发生异常。
在判断出电容器发生了异常的情况下（S140的“例”），基于根据所运算的减少率预测的电容而计算构成电路的单位电容器的平均电容，并且基于所计算的平均电容、构成电路的电容器的个数及所测量的上述电路的电容并根据上述数学式4推断发生了异常的电容器的个数（S150）。之后，通知使用者电容器发生了异常并且几个电容器发生了异常（S160）。
根据以上说明的电容器异常检测方法，能够从串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地检测个别电容器的异常，并且能够预测发生了异常的个别电容器的个数。
产业上的可利用性
根据以上说明的课题解决手段，能够在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地检测个别电容器的异常。并且，能够在串联连接两个以上的电容器的电路中以低价准确地推断发生了异常的个别电容器的个数。
Claims (7)
1.一种电容器异常检测方法，用于在串联连接两个以上的电容器的电路中检测电容器的异常，包括：
从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量步骤；
将所测量的上述电路的电容及测量时的电路使用时间存储在存储部的存储步骤；
基于通过多次测量而存储的上述电路的电容数据及上述电路使用时间数据而运算根据电路使用时间的电容的减少率的运算步骤；以及
对所测量的上述电路的电容与根据所运算的上述减少率预测的电容进行比较，判断构成上述电路的至少一个电容器是否发生异常的判断步骤。
2.根据权利要求1所述的电容器异常检测方法，其特征在于，
在上述判断步骤中，在所测量的上述电路的电容从根据所运算的上述减少率预测的电容超出了预先设定的范围的情况下，判断为电容器发生了异常。
3.根据权利要求1所述的电容器异常检测方法，其特征在于，
还包括异常个数推断步骤，在该异常个数推断步骤中，基于根据所运算的上述减少率预测的电容而计算构成上述电路的单位电容器的平均电容，并基于所计算的平均电容、构成上述电路的电容器的个数及所测量的上述电路的电容而推断发生了异常的电容器的个数。
4.一种电容器异常检测方法，用于在串联连接两个以上的电容器的电路中检测电容器的异常，包括：
从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量步骤；
将通过多次测量而获得的上述电路的电容及测量时的电路使用时间存储在存储部的存储步骤；以及
判断所测量的上述电路的电容与在其之前测量并存储的上述电路的电容之差值是否大于预先设定的值，在判断出大的情况下，判断为构成上述电路的至少一个电容器发生了异常的判断步骤。
5.一种电容器异常检测装置，用于在串联连接两个以上的电容器的电路中检测电容器的异常，包括：
从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量部；
存储所测量的上述电路的电容及测量时的电路使用时间的存储部；以及
对所测量的上述电路的电容与在其之前测量并存储的上述电路的电容之差值是否大于预先设定的值，判断构成上述电路的至少一个电容器是否发生异常的判断部。
6.根据权利要求5所述的电容器异常检测装置，其特征在于，
还包括：
基于通过多次测量而存储的上述电路的电容数据及上述电路使用时间数据运算根据电路使用时间的电容的减少率的运算部；以及
基于根据所运算的上述减少率预测的电容而计算构成上述电路的单位电容器的平均电容，并且基于所计算的平均电容、构成上述电路的电容器的个数及所测量的上述电路的电容而推断发生了异常的电容器的个数的异常个数推断部。
7.一种电容器异常检测装置，用于在串联连接两个以上的电容器的电路中检测电容器的异常，包括：
从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量部；
存储所测量的上述电路的电容及测量时的电路使用时间的存储部；
运算部，该运算部基于通过多次测量而存储的上述电路的电容数据及上述电路使用时间数据而运算根据电路使用时间的电容的减少率；以及
对所测量的上述电路的电容与根据所运算的上述减少率预测的电容进行比较，判断构成上述电路的至少一个电容器是否发生异常的判断部，
上述判断部对上述测量的上述电路的电容与上述预测电容进行比较。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160217 |