CN103675533B - 直流母线电解电容寿命检测方法和装置 - Google Patents

直流母线电解电容寿命检测方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种直流母线电解电容寿命检测方法和装置。本发明的方法,包括:控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定直流母线电解电容的电容值随充电和/或放电过程时间的变化关系;根据满载输出所需的最小电容值和变化关系,确定直流母线电解电容的寿命值;根据寿命值和直流母线电解电容的寿命预测公式,计算直流母线电解电容的工作温度;根据计算得到的工作温度以及测量得到的直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数;采用温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,并采用修正后的寿命预测公式对直流母线电解电容的寿命值进行检测。本发明实施例通过对电解电容寿命预测公式的修正,可以使电解电容的寿命预测准确。

Description

直流母线电解电容寿命检测方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及电力电子技术,尤其涉及一种直流母线电解电容寿命检测方法和装置。
背景技术
电力电子技术的发展使得不间断电源系统、变频器等含有直流母线电解电容的电气设备得到广泛的应用。其中,电解电容作为关键的储能元器件,其作用主要是缓冲电网侧与负载之间的能量交换,稳定母线电压,抑制负载突变造成直流母线电压大幅度的波动。
使用中,电压过高,纹波电流过大以及电解液干涸等因素,都会对电解电容的寿命造成影响,从而影响电气设备使用的可靠性。因此,现有技术将电解电容器和卷绕薄膜胶带进行绝缘的温度传感器容纳在热缩管内,使得次级侧的温度传感器紧贴初级侧的电解电容器。通过该内置的温度传感器测得的温度作为系数代入电解电容寿命预测公式,计算得出电解电容寿命预测值。
但是,上述现有技术计算得出的电解电容寿命预测值并不准确,而且,将传感器内置在电解电容内工艺复杂导致产品成本过高。
发明内容
本发明实施例提供一种直流母线电解电容寿命检测方法和装置,以克服现有技术计算得出的电解电容预测值并不准确,而且成本过高的问题。
本发明的第一方面提供了一种直流母线电解电容寿命检测方法,包括:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
根据满载输出所需的最小电容值和所述变化关系,确定所述直流母线电解电容的寿命值;
根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度;
根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数;
采用所述温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,并采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值;
根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
对所述至少两次充电和/或放电得到的变化关系中的电压值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
所述根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值,包括:
根据一阶电路公式,确定各次充电和/或放电过程的第一变化关系中各电压值对应的电容值;
所述根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系,包括:
对各次充电和/或放电过程得到的第一变化关系中各电压值对应的电容值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
结合第一方面至第一方面的第三种任一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度,包括:
采用下述寿命预测公式(1)和所述寿命值Ln计算所述直流母线电解电容的工作温度Tn:
L n = L × 2 T 0 - T n 10 × 2 α × { A - ( I n K f × I m ) 2 × 2 - T 0 + T n 30 } - - - ( 1 )
其中,Ln为估算的寿命;L为电解电容的额定寿命小时数;T0为电容的最高工作温度;Tn为计算求得的电容壳温;In为实际环境中,流过电容的纹波电流RMS值;Im为电容的最大额定纹波电流;Ln为估算的寿命;α为纹波电流寿命常数;Kf为电容实际纹波电流和额定纹波电流的频率修正系数;A为初始寿命中是否包含额定纹波电流的影响,
所述根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数,包括:
采用下述公式(2)计算获取温度修正系数Kt:
其中,Kt为温度修正系数;T测量为实际环境中电解电容附近环境温度,
所述采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测,包括:
采用下述公式(3)计算获取所述直流母线电解电容的寿命值:
本发明的第二方面提供了一种直流母线电解电容寿命检测装置,包括:
关系确定模块,用于控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
预测模块,用于根据满载输出所需的最小电容值和所述变化关系,确定所述直流母线电解电容的寿命值;
计算模块,用于根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度;
获取模块,用于根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数;
检测模块,用于采用所述温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,并采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述关系确定模块,具体用于:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值;
根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述关系确定模块,用于:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
对所述至少两次充电和/或放电得到的变化关系中的电压值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述关系确定模块,用于:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定各次充电和/或放电过程的第一变化关系中各电压值对应的电容值;
对各次充电和/或放电过程得到的第一变化关系中各电压值对应的电容值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
结合第二方面至第二方面的第三种任一种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述计算模块,具体用于:
采用下述寿命预测公式(1)和所述寿命值Ln计算所述直流母线电解电容的工作温度Tn:
L n = L × 2 T 0 - T n 10 × 2 α × { A - ( I n K f × I m ) 2 × 2 - T 0 + T n 30 } - - - ( 1 )
其中,Ln为估算的寿命;L为电解电容的额定寿命小时数;T0为电容的最高工作温度;Tn为计算求得的电容壳温;In为实际环境中,流过电容的纹波电流RMS值;Im为电容的最大额定纹波电流;Ln为估算的寿命;α为纹波电流寿命常数;Kf为电容实际纹波电流和额定纹波电流的频率修正系数;A为初始寿命中是否包含额定纹波电流的影响,
所述获取模块,具体用于:
采用下述公式(2)计算获取温度修正系数Kt:
其中,Kt为温度修正系数;T测量为实际环境中电解电容附近的环境温度,所述检测模块,具体用于:
采用下述公式(3)计算获取所述直流母线电解电容的寿命值:
本发明实施例直流母线电解电容寿命检测方法和装置,通过电解电容充电和/或放电过程中电压和时间的变化关系,从而计算出电解电容与时间的变换关系,根据满载输出所需的最小电容值和所述电容和时间的变化关系,预测出所述电解电容的寿命值,利用所述电解电容的寿命值对于电解电容的寿命预测公式中的测量温度值进行修正,将温度修正系数代入所述寿命预测公式作为修正后的寿命预测公式,实现了通过寿命预测公式可用实时测量的环境温度计算直流母线电解电容的寿命值,解决现有技术中计算得出的电解电容寿命预测值并不准确,而且,将传感器内置在电解电容内工艺复杂导致产品成本过高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明直流母线电解电容寿命检测方法实施例的流程图;
图2为本发明直流母线电压随充电和/或放电过程时间的变化关系示意图;
图3为本发明直流母线电解电容的电容值随充电和/或放电过程时间的变化关系示意图;
图4为本发明直流母线电解电容寿命检测装置实施例的结构示意图;
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明直流母线电解电容寿命检测方法实施例的流程图,如图1所示,本实施例的方法可以包括:
步骤101、控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
当电气设备整机启动时,通过软件灵活控制母线的电压由V0升至V(t0),然后开启电容放电电路的开关,经由电阻R放电,t时刻时母线电压由V(t0)降到V(t),同时记录并描绘电解电容的放电的电压和时间的变化曲线。通过一阶电路公式
V ( t ) = V ( t 0 ) × e - t R × C
其中,V(t)为t时刻电容上的电压值;V(t0)为t0时刻电容上的电压值;t为电容的放电时间;R为电容放电电路中的电阻值;C为电解电容的电容值。计算得出电解电容的实时容值。根据实时电容值,画出电解电容随时间的变化曲线。
需要说明的是,本实施例并不限定对电解电容的电容值求得的具体实现。举例来说,还可以通过电解电容的充电过程中电压和时间的变化关系计算得出电解电容的实时容值。
步骤102、根据满载输出所需的最小电容值和所述变化关系,确定所述直流母线电解电容的寿命值;
通过满载功率公式
其中,P额定为负载最大输出功率;Cmin为负载最大时电解电容的电容值;U为负载最大时对应的母线电压值;t为对应负载最大输出时刻。计算得出电解电容在负载最大时的电容值Cmin。结合所述电解电容随时间的变化曲线,如图3所示,预测出所述直流母线电解电容的寿命值。
步骤103、根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度;
对于电解电容的寿命预测公式,根据参数的物理性质和属性,可能有多种形式的体现,本发明对此不做限制。本实施例以下面的形式举例说明:
将所述直流母线电解电容的寿命值代入电解电容寿命公式
L n = L × 2 T 0 - T n 10 × 2 α × { A - ( I n K f × I m ) 2 × 2 - T 0 + T n 30 } - - - ( 1 )
其中,Ln为估算的寿命;L为电解电容的额定寿命小时数;T0为电容的最高工作温度;Tn为计算求得的电容壳温;In为实际环境中,流过电容的纹波电流RMS值;Im为电容的最大额定纹波电流;Ln为估算的寿命;α为纹波电流寿命常数;Kf为电容实际纹波电流和额定纹波电流的频率修正系数;A为初始寿命中是否包含额定纹波电流的影响,计算得出Tn
步骤104、根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数;
对于温度修正系数的公式,根据参数的物理性质和属性,可能有多种形式的体现,本发明对此不做限制。本实施例以下面的形式举例说明:
通过热敏电阻测得电解电容的环境温度T测量,结合计算得到的所述工作温度,通过公式
其中,Kt为温度修正系数;T测量为测量所得的电解电容附近的环境温度,计算得到温度修正系数Kt
步骤105、采用所述温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,并采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测。
对于修正后的寿命预测公式,根据参数的物理性质和属性,可能有多种形式的体现,本发明对此不做限制。本实施例以下面的形式举例说明:
采用所述温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,从而得到修正后的电解电容寿命预测公式
采用修正后的电解电容寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测。
本发明实施例直流母线电解电容寿命检测方法,通过电解电容充电和/或放电过程中电压和时间的变化关系,从而计算出电解电容与时间的变换关系,根据满载输出所需的最小电容值和所述电容和时间的变化关系,预测出所述电解电容的寿命值,利用所述电解电容的寿命值对于电解电容的寿命预测公式中的测量温度值进行修正,将温度修正系数代入所述寿命预测公式作为修正后的寿命预测公式,实现了通过寿命预测公式可用实时测量的环境温度计算直流母线电解电容的寿命值,使寿命预测的精度更高。解决了现有技术中计算得出的电解电容寿命预测值并不准确,而且,将传感器内置在电解电容内工艺复杂导致产品成本过高的问题。
进一步地,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值;
根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
具体来说,如图2所示,电解电容的充电和/或放电的过程中电压随时间的变化关系。对应t0-t1时刻,电源缓启动,母线电压值从0V升至V0;t1-t2时刻,系统开始正常工作,母线电压值从V0升值V1;t2-t3时刻,确认母线电容电压稳定,闭合电容放电开关;t3-t4时刻,母线电解电容放电,电压由V1降至V2;t4-t5时刻,将母线电压升到正常工作电压。
进一步地,对于求取电解电容随所述充电和/或放电过程时间的变化关系可由两种方式实现:
一种方式,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
对所述至少两次充电和/或放电得到的变化关系中的电压值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系。
另外一种方式,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
所述根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值,包括:
根据一阶电路公式,确定各次充电和/或放电过程的第一变化关系中各电压值对应的电容值;
所述根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系,包括:
对各次充电和/或放电过程得到的第一变化关系中各电压值对应的电容值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
进一步地,根据计算得出的电解电容的实时容值,设备的CPU对设备的功率输出进行自动降额或者关机等保护动作,避免容值衰减较低时,维护不及时的情况下,影响设备的输出,甚至损坏设备。
在具体实现时,所述根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度,包括:
采用下述寿命预测公式(1)和所述寿命值Ln计算所述直流母线电解电容的工作温度Tn:
L n = L × 2 T 0 - T n 10 × 2 α × { A - ( I n K f × I m ) 2 × 2 - T 0 + T n 30 } - - - ( 1 )
其中,Ln为估算的寿命;L为电解电容的额定寿命小时数;T0为电容的最高工作温度;Tn为计算求得的电容壳温;In为实际环境中,流过电容的纹波电流RMS值;Im为电容的最大额定纹波电流;Ln为估算的寿命;α为纹波电流寿命常数;Kf为电容实际纹波电流和额定纹波电流的频率修正系数;A为初始寿命中是否包含额定纹波电流的影响,
所述根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数,包括:
采用下述公式(2)计算获取温度修正系数Kt:
其中,Kt为温度修正系数;T测量为实际环境中电解电容附近的环境温度,
所述采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测,包括:
采用下述公式(3)计算获取所述直流母线电解电容的寿命值:
本发明实施例直流母线电解电容寿命检测方法,通过利用实时计算得出的电解电容值结合电容时间变化关系得出的预测电解电容寿命值,对电解电容寿命公式中的实时温度进行修正,进而使得公式计算出的电解电容值更加准确,节省了产品成本。
图4为本发明直流母线电解电容寿命检测装置实施例的结构示意图,如图4所示,本实施例的装置可以包括:
关系确定模块401,用于控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
预测模块402,用于根据满载输出所需的最小电容值和所述变化关系,确定所述直流母线电解电容的寿命值;
计算模块403,用于根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度;
获取模块404,用于根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数;
检测模块405,用于采用所述温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,并采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测。
本实施例的装置,可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
具体来说,所述关系确定模块,具体用于:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值;
根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
进一步地,所述关系确定模块,用于:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
对所述至少两次充电和/或放电得到的变化关系中的电压值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系。
进一步地,所述关系确定模块,用于:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定各次充电和/或放电过程的第一变化关系中各电压值对应的电容值;
对各次充电和/或放电过程得到的第一变化关系中各电压值对应的电容值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
在具体实现时,所述计算模块,具体用于:
采用下述寿命预测公式(1)和所述寿命值Ln计算所述直流母线电解电容的工作温度Tn:
L n = L × 2 T 0 - T n 10 × 2 α × { A - ( I n K f × I m ) 2 × 2 - T 0 + T n 30 } - - - ( 1 )
其中,Ln为估算的寿命;L为电解电容的额定寿命小时数;T0为电容的最高工作温度;Tn为计算求得的电容壳温;In为实际环境中,流过电容的纹波电流RMS值;Im为电容的最大额定纹波电流;Ln为估算的寿命;α为纹波电流寿命常数;Kf为电容实际纹波电流和额定纹波电流的频率修正系数;A为初始寿命中是否包含额定纹波电流的影响,
所述获取模块,具体用于:
采用下述公式(2)计算获取温度修正系数Kt:
其中,Kt为温度修正系数;T测量为实际环境中电解电容附近的环境温度,所述检测模块,具体用于:
采用下述公式(3)计算获取所述直流母线电解电容的寿命值:
本实施例的装置,可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种直流母线电解电容寿命检测方法,其特征在于,包括:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
根据满载输出所需的最小电容值和所述变化关系,确定所述直流母线电解电容的寿命值;
根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度;
根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数;
采用所述温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,并采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值;
根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
对所述至少两次充电和/或放电得到的变化关系中的电压值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系,包括:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
所述根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值,包括:
根据一阶电路公式,确定各次充电和/或放电过程的第一变化关系中各电压值对应的电容值;
所述根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系,包括:
对各次充电和/或放电过程得到的第一变化关系中各电压值对应的电容值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度,包括:
采用下述寿命预测公式(1)和所述寿命值Ln计算所述直流母线电解电容的工作温度Tn
L n = L × 2 T 0 - T n 10 × 2 α × { A - ( I n K f × I m ) 2 × 2 - T 0 + T n 30 } - - - ( 1 )
其中,Ln为估算的寿命;L为电解电容的额定寿命小时数;T0为电容的最高工作温度;Tn为计算求得的电容壳温;In为实际环境中,流过电容的纹波电流RMS值;Im为电容的最大额定纹波电流;α为纹波电流寿命常数;Kf为电容实际纹波电流和额定纹波电流的频率修正系数;A为初始寿命中是否包含额定纹波电流的影响,
所述根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数,包括:
采用下述公式(2)计算获取温度修正系数Kt
Kt=Tn/T测量(2)
其中,Kt为温度修正系数;T测量为实际环境中电解电容附近的环境温度,
所述采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测,包括:
采用下述公式(3)计算获取所述直流母线电解电容的寿命值:
6.一种直流母线电解电容寿命检测装置,其特征在于,包括:
关系确定模块,用于控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
预测模块,用于根据满载输出所需的最小电容值和所述变化关系,确定所述直流母线电解电容的寿命值;
计算模块,用于根据所述寿命值和所述直流母线电解电容的寿命预测公式,计算所述直流母线电解电容的工作温度;
获取模块,用于根据计算得到的所述工作温度以及测量得到的所述直流母线电解电容的环境温度,获取温度修正系数;
检测模块,用于采用所述温度修正系数,对寿命预测公式进行修正,并采用修正后的寿命预测公式对所述直流母线电解电容的寿命值进行检测。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述关系确定模块,具体用于:
控制直流母线电解电容进行充电和/或放电,确定所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定所述第一变化关系中各电压值对应的电容值;
根据各电压值对应的电容值以及所述第一变化关系,确定所述直流母线电解电容的电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述关系确定模块,用于:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系;
对所述至少两次充电和/或放电得到的变化关系中的电压值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述关系确定模块,用于:
控制直流母线电解电容进行至少两次充电和/或放电,确定每次充电和/或放电过程中,所述直流母线电解电容的电压值随所述充电和/或放电过程时间的第一变化关系;
根据一阶电路公式,确定各次充电和/或放电过程的第一变化关系中各电压值对应的电容值;
对各次充电和/或放电过程得到的第一变化关系中各电压值对应的电容值求平均值,得到所述直流母线电解电容的平均电容值随所述充电和/或放电过程时间的变化关系。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的装置,其特征在于,所述计算模块,具体用于:
采用下述寿命预测公式(1)和所述寿命值Ln计算所述直流母线电解电容的工作温度Tn
L n = L × 2 T 0 - T n 10 × 2 α × { A - ( I n K f × I m ) 2 × 2 - T 0 + T n 30 } - - - ( 1 )
其中,Ln为估算的寿命;L为电解电容的额定寿命小时数;T0为电容的最高工作温度;Tn为计算求得的电容壳温;In为实际环境中,流过电容的纹波电流RMS值;Im为电容的最大额定纹波电流;α为纹波电流寿命常数;Kf为电容实际纹波电流和额定纹波电流的频率修正系数;A为初始寿命中是否包含额定纹波电流的影响,
所述获取模块,具体用于:
采用下述公式(2)计算获取温度修正系数Kt
Kt=Tn/T测量(2)
其中,Kt为温度修正系数;T测量为实际环境中电解电容附近的环境温度,所述检测模块,具体用于:
采用下述公式(3)计算获取所述直流母线电解电容的寿命值:
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