CN112505443A - 电子产品寿命评估和测试方法、设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子产品寿命评估和测试方法，包括：当电解电容上电工作超过第一预设时间后，获取电解电容的状态测量值，状态测量值包括外壳温度测量值或交流纹波电流测量值；当电解电容的总工作时间处于预设时段内，且上电工作超过第二预设时间后，定时更新电解电容的状态标准值，状态标准值包括外壳温度标准值或交流纹波电流标准值；当电解电容的总工作时间超过预设时段后，定时将电解电容的状态测量值与状态标准值进行比较，生成状态百分比值，并通过LED指示灯对外发送状态百分比值。本发明还公开了一种计算机设备及计算机可读存储介质。采用本发明，可有效监测电解电容的长期状态变化(即状态百分比值变化)，便于推测出电子产品的寿命情况。

Description

电子产品寿命评估和测试方法、设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及电力电子技术，尤其涉及一种电子产品寿命评估和测试方法、计算机设备及计算机可读存储介质。
背景技术
电解电容作为电子产品中的核心零部件，起着支撑、储能、滤波等重要作用，然而电解电容属于易损件，其寿命是电子产品的寿命瓶颈。如果电解电容寿命到期，将导致电子产品工作异常，造成设备停止工作，甚至导致安全事故发生。因此，对于电解电容的寿命到期方面，国内、国际有很多相关研究。
经研究发现，影响电解电容寿命的主要是电解电容内部的温度，因此，现有文献中的电解电容寿命模型多为基于周围环境温度的模型，但是，引起电解电容内部温度升高的原因除了周围环境的温度之外，主要是流过电解电容的“谐波”电流，特别是高频率的“谐波”电流。
因此，改进电解电容寿命的监测方法，以进一步评估或测试电子产品的寿命，已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电子产品寿命评估和测试方法、计算机设备及计算机可读存储介质，可有效监测电子产品中流过电解电容交流电流的长期变化。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电子产品寿命评估和测试方法，包括：当电解电容上电工作超过第一预设时间后，获取所述电解电容的状态测量值，所述状态测量值包括外壳温度测量值或交流纹波电流测量值；当所述电解电容的总工作时间处于预设时段内，且上电工作超过第二预设时间后，定时更新所述电解电容的状态标准值，所述状态标准值包括外壳温度标准值或交流纹波电流标准值；当所述电解电容的总工作时间超过所述预设时段后，定时将所述电解电容的状态测量值与状态标准值进行比较，生成状态百分比值，并通过LED指示灯对外发送所述状态百分比值；根据所述状态百分比值评估电子产品寿命。
作为上述方案的改进，所述定时更新电解电容的状态标准值的步骤包括：提取存储于存储器内的状态标准值；定时获取所述电解电容的实时状态测量值；定时计算所述状态标准值及实时状态测量值的平均值，并将所述平均值作为最新的状态标准值；根据所述最新的状态标准值更新所述存储器内的状态标准值。
作为上述方案的改进，所述电子产品寿命评估和测试方法还包括：更新所述存储器内的状态最大值。
作为上述方案的改进，所述电子产品寿命评估和测试方法还包括：定时获取所述电解电容的实时外壳温度值；当所述实时外壳温度值大于最大设定温度时，生成报警信息。
作为上述方案的改进，采用数字滤波法获取所述电解电容的状态测量值。
作为上述方案的改进，采用摩尔斯电码的方式，通过LED指示灯对外发送状态百分比值。
作为上述方案的改进，所述电子产品寿命评估和测试方法还包括：定时将最新的状态百分比值存储至存储器中。
作为上述方案的改进，所述电子产品寿命评估和测试方法还包括：根据预设规则，将实时监测数据存储至存储器中，所述实时监测数据包括状态百分比值、状态标准值及总工作时间。
相应地，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行上述电子产品寿命评估和测试方法的步骤。
相应地，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电子产品寿命评估和测试方法的步骤。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明通过实时监测流过电解电容的长期状态变化(即状态百分比值变化)，可推测出电子产品的寿命情况，其中，所述变化可以为外壳温度变化或交流纹波电流的变化。
进一步，本发明通过实时监测电解电容的实时外壳温度值，当检测到实时外壳温度值异常时，可利用继电器来切断外部电路，从而实现了对电路的有效保护。
附图说明
图1是本发明电子产品寿命评估和测试方法的第一实施例流程图；
图2是本发明电子产品寿命评估和测试方法的第二实施例流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
电解电容内部的温度所以能影响电解电容的寿命，主要是因为电解电容内部温度升高后引起电解电容内部压力增加，继而引起电解电容内部的电解液泄露，干枯，容量降低，最后失效。
在正常工作情况下，监测流过电解电容交流纹波电流或电解电容外壳温度的长期变化，可以监测出电解电容的容量变化，继而推测出电子产品的寿命情况。具体地，交流纹波电流的变化反馈了电解电容的容量值的变化，交流纹波电流变化越大，说明电解电容衰减越严重，电子产品剩余的寿命时间越短；同时，电解电容外壳温度的变化也反馈了电解电容的容量值的变化，电解电容外壳温度相对对应的状态标准值越高，说明电解电容衰减越严重，电子产品剩余的寿命时间越短。
参见图1，图1显示了本发明电子产品寿命评估和测试方法的第一实施例流程图，其包括：
S101，当电子产品中的电解电容上电工作超过第一预设时间后，获取电解电容的交流纹波电流测量值。
所述第一预设时间可以为一分钟或两分钟，但不以此为限制，可根据实际情况进行预设。例如，若第一预设时间为一分钟或两分钟时，当电解电容上电工作超过一分钟后，则开始获取电解电容的交流纹波电流测量值，也就是说，所述交流纹波电流测量值是电解电容上电工作至少一分钟后，开始测量的纹波电流值。
具体地，可采用数字滤波法获取所述电解电容的交流纹波电流测量值。也就是说，交流纹波电流测量值是采用数字滤波法取平均后所获得的值。
S102，当电解电容的总工作时间处于预设时段内，且上电工作超过第二预设时间后，定时更新电解电容的交流纹波电流标准值。
所述预设时段可以为100-300小时或100-400小时，所述第二预设时间可以为一小时或90分钟，但不以此为限制，可根据实际情况进行预设。例如，若预设时段为100-300小时，第二预设时间为一小时，则电解电容的交流纹波电流标准值为：电解电容上电工作至少一小时后，电解电容外壳温度基本稳定后，电解电容总工作时间在100-300小时内的平均值。
具体地，所述定时更新电解电容的交流纹波电流标准值的步骤包括：
(1)提取存储于存储器内的交流纹波电流标准值；
需要说明的是，本发明中的存储器为EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory)，即带电可擦可编程只读存储器，掉电后数据不丢失。
(2)定时获取电解电容的实时交流纹波电流测量值；
具体地，可每隔一分钟或30秒提取一次电解电容的实时交流纹波电流测量值，但不以此为限制，可根据实际情况进行预设。其中，当检测到实时交流纹波电流测量值异常时，可利用继电器来切断外部电路。
(3)定时计算所述交流纹波电流标准值及实时交流纹波电流测量值的平均值，并将所述平均值作为最新的交流纹波电流标准值；
具体地，可每隔一小时或30分钟计算一次交流纹波电流标准值及实时交流纹波电流测量值的平均值，但不以此为限制，可根据实际情况进行预设。
(4)根据所述最新的交流纹波电流标准值更新所述存储器内的交流纹波电流标准值。
例如，电解电容每次上电工作时，从存储器中取出交流纹波电流标准值，在总工作时间100-300小时内不断定时地对实时交流纹波电流测量值进行测量，每1小时对存储器修改1次。
需要说明的是，每次电解电容上电工作超过第一预设时间后，开始测量电解电容的交流电流值，而正式测量从总工作时间进入预设时段内开始，从而躲过可可能的不正规开机，保证测量的准确性；同时，总工作时间在300小时后，交流纹波电流标准值保持不变。
S103，当电解电容的总工作时间超过预设时段后，定时将电解电容的交流纹波电流测量值与交流纹波电流标准值进行比较，生成状态百分比值，并通过LED指示灯对外发送所述状态百分比值。
所述预设时段可以为100-300小时或100-400小时，但不以此为限制，可根据实际情况进行预设。例如，若预设时段为100-300小时，则当电解电容的总工作时间超过300小时后，不断定时地将电解电容的交流纹波电流测量值与交流纹波电流标准值进行比较(如，一分钟比较一次)，生成状态百分比值，并通过LED指示灯对外发送所述状态百分比值。
具体地，LED指示采用4位阿拉伯数字“XXX.X”表示此百分比，“XXX.X”中含有3位整数1位小数，并通过摩尔斯电码的方式对外发送状态百分比值；其中，所述状态百分比值＝交流纹波电流测量值/交流纹波电流标准值。例如，摩尔斯电码发出数值“1035”，则表示状态百分比值为103.5％；又如，摩尔斯电码发出数值“0967”则，表示状态百分比值为96.7％。
具体地，摩尔斯电码的设定方式如表1所示：
摩尔斯电码 数字
————— 0
■———— 1
■■——— 2
■■■—— 3
■■■■— 4
■■■■■ 5
—■■■■ 6
——■■■ 7
———■■ 8
————■ 9
其中，表1中的“—”表示LED指示灯长亮(即，LED指示亮0.3S，暗0.2S)；表1中的“■”表示LED指示灯短亮(即，LED指示亮0.1S，暗0.2S)；摩尔斯电码与摩尔斯电码之间用LED指示暗0.5S表示。
S104，根据状态百分比值评估电子产品寿命。
具体地，交流纹波电流的变化反馈了电解电容的容量值的变化，交流纹波电流变化越大，说明电解电容衰减越严重，产品剩余的寿命时间越短。因此，状态百分比值越大，则产品剩余的寿命时间越短。
因此，本发明通过实时监测流过电解电容的交流纹波电流的长期变化(即状态百分比值变化)，可分析出电解电容的容量变化，并推测出电子产品的寿命情况。
进一步，所述电子产品寿命评估和测试方法还包括：定时将最新的状态百分比值存储至存储器中。
另外，所述电子产品寿命评估和测试方法还包括：根据预设规则，将实时监测数据存储至存储器中，所述实时监测数据包括状态百分比值、状态标准值及总工作时间。例如：可定时将实时监测数据存储至存储器中。又如：可根据状态百分比值，将实时监测数据存储至存储器中；具体地，每当状态百分比值下降到95％，90％，85％，80％，75％，70％，65％，60％，55％，50％往存储器中存储一组实时监测数据。
具体地，状态百分比值、状态标准值及总工作时间以实时监测数据的形式进行封装，其中，状态百分比值占2个字节，状态标准值占1个字节，总工作时间占3个字节。本发明中选用STM8S103芯片实现存储，STM8S103芯片内的存储器有640字节，因此，可以考虑每1000小时向存储器存入1次实时监测数据。例如，电解电容的总工作时间每超过1000小时，将状态百分比值、状态标准值及总工作时间存储至存储器中，进行永久保存。其中，下1000小时的状态百分比值、状态标准值及总工作时间将从下一个存储器地址开始。同时，外部可以通过USB/TTL接口从存储器中读取上述实时监测数据。
相应地，电子产品寿命评估和测试方法还包括：更新存储器内的状态最大值及状态最小值。需要说明的是，状态标准值是电解电容上电工作至少一小时后的平均测量值，其还包括对过去值的“平均”，其中，过去值实际上包含3个值，分别为：上一状态标准值、状态最大值(即状态标准值的历史最大值)及状态最小值(即状态标准值的历史最小值)。该3个值在电解电容每次上电工作时，从存储器中取出，上一状态标准值参与当前状态标准值的“平均”，每1小时对存储器修改1次，状态最大值及状态最小值只在温度标准值突破时才修改
进一步，电子产品寿命评估和测试方法还包括：定时获取所述电解电容的实时外壳温度值，当所述实时外壳温度值大于最大设定温度时，生成报警信息。例如，当检测到实时外壳温度值异常时，利用继电器来切断外部电路。
由上可知，本发明通过实时监测电解电容的实时外壳温度值及实时状态测量值，当检测到实时外壳温度值及实时状态测量值异常时，可利用继电器来切断外部电路，从而实现了对电路的有效保护；同时，本发明通过实时监测流过电解电容交流电流的长期变化(即状态百分比值变化)，可获得电解电容的容量变化，并推测出电解电容的寿命情况。
参见图2，图2显示了本发明电子产品寿命评估和测试方法的第二实施例流程图，其包括：
S201，当电子产品中的电解电容上电工作超过第一预设时间后，获取电解电容的外壳温度测量值；
S202，当电解电容的总工作时间处于预设时段内，且上电工作超过第二预设时间后，定时更新电解电容的外壳温度标准值；
S203，当电解电容的总工作时间超过预设时段后，定时将电解电容的外壳温度测量值与外壳温度标准值进行比较，生成状态百分比值，并通过LED指示灯对外发送状态百分比值。
S204，根据状态百分比值评估电子产品寿命。
与图1所示的第一实施例不同的是，本实施例中选用的状态测量值为外壳温度测量值，对应的状态标准值为外壳温度标准值，状态百分比值＝外壳温度测量值/外壳温度标准值。
需要说明的是，电解电容外壳温度的变化也反馈了电解电容的容量值的变化，电解电容外壳温度相对对应的状态标准值越高，说明电解电容衰减越严重，产品剩余的寿命时间越短。因此，状态百分比值越大，则产品剩余的寿命时间越短。
进一步，本发明还可以同时对流过电解电容的交流纹波电流及电解电容外壳温度进行监控，通过并行的两组数据实现对电子产品寿命的有效评估和测试，准确性更高。
相应地，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电子产品寿命评估和测试方法的步骤。同时，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电子产品寿命评估和测试方法的步骤。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，包括：
当电子产品中的电解电容上电工作超过第一预设时间后，获取所述电解电容的状态测量值，所述状态测量值包括外壳温度测量值或交流纹波电流测量值；
当所述电解电容的总工作时间处于预设时段内，且上电工作超过第二预设时间后，定时更新所述电解电容的状态标准值，所述状态标准值包括外壳温度标准值或交流纹波电流标准值；
当所述电解电容的总工作时间超过所述预设时段后，定时将所述电解电容的状态测量值与状态标准值进行比较，生成状态百分比值，并通过LED指示灯对外发送所述状态百分比值
根据所述状态百分比值评估电子产品寿命。
2.如权利要求1所述的电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，所述定时更新电解电容的状态标准值的步骤包括：
提取存储于存储器内的状态标准值；
定时获取所述电解电容的实时状态测量值；
定时计算所述状态标准值及实时状态测量值的平均值，并将所述平均值作为最新的状态标准值；
根据所述最新的状态标准值更新所述存储器内的状态标准值。
3.如权利要求1所述的电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，还包括：更新所述存储器内的状态最大值。
4.如权利要求1所述的电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，还包括：
定时获取所述电解电容的实时外壳温度值；
当所述实时外壳温度值大于最大设定温度时，生成报警信息。
5.如权利要求1所述的电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，采用数字滤波法获取所述电解电容的状态测量值。
6.如权利要求1所述的电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，采用摩尔斯电码的方式，通过LED指示灯对外发送状态百分比值。
7.如权利要求1所述的电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，还包括：定时将最新的状态百分比值存储至存储器中。
8.如权利要求1所述的电子产品寿命评估和测试方法，其特征在于，还包括：根据预设规则，将实时监测数据存储至存储器中，所述实时监测数据包括状态百分比值、状态标准值及总工作时间。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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