CN112731023A

CN112731023A - 用于交流电路的电容故障保护电路和保护方法

Info

Publication number: CN112731023A
Application number: CN202011525589.9A
Authority: CN
Inventors: 肖琼亮; 郑大为
Original assignee: Santak Electronic Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Santak Electronic Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-04-30

Abstract

本发明提供了一种用于交流电路的电容故障保护电路和保护方法，所述交流电路包括连接在其交流接线端的电容，所述电容故障保护电路包括：电流测量模块，其用于测量所述电容中的电流值；电压测量模块，其用于测量所述电容两端的电压值；控制信号生成模块，其用于根据测量的电流值和电压值计算所述电容在处于工作状态时的电容计算值，并根据所述电容计算值与电容参考值的比较结果输出指示所述电容状态的指示信号。根据本发明的电路和方法可以在线实时检测电容的健康状态，检测更精确和迅速，提高了电路的可靠性，同时显著降低了成本。

Description

用于交流电路的电容故障保护电路和保护方法

技术领域

本发明涉及电子线路领域，具体涉及一种用于交流电路的电容故障保护电路和保护方法。

背景技术

逆变器是一种将直流电逆变为交流电的转换器，其包括逆变桥、滤波电路和控制装置。其中滤波电路中的电容通常长时间工作在高强度负载场景，在数月或数年之后，由于功率耗散所引发的电容老化和故障会显著增加。因此需要监测电容器的运行状态并对其所在电路实施相应的保护措施。

然而，现有技术中，通常需要拆卸已经组装完成的电路结构，才可以对目标电容进行性能参量的检测，而这样的手段通常是不实际的，因为对组装好的电路进行拆卸往往会阻碍正常生产运行、增加运行故障率以及增加运行维护成本；另外一些现有技术通过在电容器附近设置热传感器以监测该电容器的温度，根据电容器的温度来判断其工作状态。但是热传感器也存在失效或者误报的风险，同时其无法直接检测目标电容的电学参量，只能通过热耗散这一表象进行粗略检测，检测精度不够高。而且当逆变器中的电容器的数量较多时，需要较多的热传感器，增加了监控成本，且导致装配生产复杂度高。因此需要一种能够不需要拆卸电路结构即可在线实时检测目标电容的健康程度，并且检测精度高，反应速度快的检测保护装置。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种用于交流电路的电容故障保护电路，所述交流电路包括连接在其交流接线端的电容，其特征在于，所述电容故障保护电路包括：

电流测量模块，其用于测量所述电容中的电流值；

电压测量模块，其用于测量所述电容两端的电压值；

控制信号生成模块，其用于根据测量的电流值和电压值计算所述电容在处于工作状态时的电容计算值，并根据所述电容计算值与电容参考值的比较结果输出指示所述电容状态的指示信号。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，所述交流电路还包括与所述电容并联的负载，所述电容故障保护电路还包括控制单元，其用于根据所述指示信号控制与所述交流电路相连接的负载的供电状态。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，

当所述电容计算值大于所述电容参考值时，所述控制信号生成模块输出第一逻辑驱动信号，所述控制单元根据所述第一逻辑驱动信号控制所述交流接线端与所述负载之间导通；或者

当所述电容计算值不大于所述电容参考值时，所述控制信号生成模块输出第二逻辑驱动信号，所述控制单元根据所述第二逻辑驱动信号控制所述交流接线端与所述负载之间断开。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，所述电容通过导线连接在所述交流接线端；所述控制信号生成模块根据所述导线的等效感抗值、导线的等效电阻值、电容的等效电阻值中的一个或多个以及所述测量的电流值和电压值计算所述电容计算值。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，所述交流电路还包括与所述电容并联的负载，且连接在所述交流电路的输出端；

所述电流测量模块包括：

第一电流互感器，其用于测量所述交流接线端的第一电流值；

第二电流互感器，其用于测量所述负载中的第二电流值；其中

根据所述第一电流值减去所述第二电流值的差值获得所述电容中的电流值。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，所述电容计算值基于以下数学公式计算得到：

其中，j为虚数单位，w为所述交流接线端的交流电的角频率，V′_in为所述电压值，I′_L为所述第一电流值，I′_load为所述第二电流值，XL′_cable为所述导线的等效感抗值，R′_cable为所述导线的等效电阻值，ESR′为所述电容的等效电阻值。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，所述电容故障保护电路还包括分压模块，其用于将所述电压测量模块测量的电压缩小K倍以输出分压电压，所述控制信号生成模块根据所述分压电压获得所述电容两端的电压值，其中K大于1。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，在所述电容处于正常状态时：

所述电流测量模块还用于测量所述处于正常状态的电容中的电流正常值；

所述电压测量模块还用于测量所述处于正常状态的电容两端的电压正常值；

所述控制信号生成模块还用于根据所述导线的等效感抗值、导线的等效电阻值、电容的等效电阻值、电流正常值和电压正常值计算所述处于正常状态的电容计算值以作为电容正常值；

所述电容故障保护电路还包括存储部件，其用于存储所述电容参考值，其中所述电容参考值等于所述电容正常值与损坏阈值的乘积。

根据本发明所述的电容故障保护电路，优选的，当低于所述交流电路的额定负载的多个负载分别与所述处于正常状态的电容并联时，所述控制信号生成模块还用于分别计算所述处于正常状态的电容与所述多个负载中的每一个并联时的所述电容计算值，并求平均值以作为所述电容正常值。

本发明的另一方面提供一种用于交流电路的电容故障保护方法，其中所述电容连接在所述交流电路的交流接线端，所述方法包括以下步骤：

测量所述电容中的电流值；

测量所述电容两端的电压值；

根据测量的电流值和电压值计算所述电容在处于工作状态时的电容计算值，并根据所述电容计算值与电容参考值的比较结果输出指示所述电容状态的指示信号。

根据本发明第二方面所述的电容故障保护方法，优选的，所述电容通过导线连接在所述交流接线端，所述方法还包括：

根据所述导线的等效感抗值、导线的等效电阻值、电容的等效电阻值其中的一个或多个以及所述测量的电流值和电压值计算所述电容计算值。

根据本发明的电容故障保护电路，不需要拆卸电路结构即可以在线实时检测电容的健康状态，其通过精确计算电容的等效电容判断健康状态，因此检测更精确、更迅速；同时，其提高了电路的可靠性，显著降低了成本。

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1是本发明的一个较佳实施例的用于半桥逆变电路的电容故障保护电路的电路图；

图2是图1所示的半桥逆变器中的电容的交流等效电路图；

图3是本发明的一个较佳实施例的用于半桥逆变电路的电容故障保护方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。

图1是本发明的一个较佳实施例用于半桥逆变电路的电容故障保护电路的电路图。半桥逆变电路10包括绝缘栅双极型晶体管101和102构成的逆变桥、电容103、电容104和电感105。半桥逆变电路10的电路结构为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。电容107通过导线106连接在半桥逆变电路10的输出端，且负载109通过开关元件108连接至半桥逆变电路10的输出端，即连接至电容107的两端。当半桥逆变电路10处于工作状态时，电感105的电流中的一部分流经电容107，另一部分电流流入负载109。

电容故障保护电路20包括用于测量电感105中的电流的第一电流互感器21；用于测量负载109中的电流的第二电流互感器22；用于测量电容107两端电压的分压模块23；以及控制信号生成模块24和控制单元25。

发明人发现，在半桥逆变电路10输出交流电的工作状态下，电容107所在支路的总阻抗可以更细的等效划分为来自导线106的电阻和等效电感的感抗、电容107的等效电阻和等效电容的容抗四者的贡献，对以上物理量这样的区分有利于分析确定其中哪些是固定或基本固定的量，以及哪些是会随着外界变化而改变的量，从而更精确的测定电容107的实际电学参量以及性能。

图2是图1所示的电容107的交流等效电路图。如图2所示，电容107所在支路的交流等效电路图包括串联的等效电阻1061、等效电感1062、等效电阻1071和等效电容1072。等效电阻1061的等效电阻值为R_cable，R_cable为如图1所示的与电容107的两端分别连接的导线106的总等效电阻；等效电感1062的等效电感值为L_cable，L_cable为如图1所示的导线106的等效电感；等效电阻1071的等效电阻值为ESR，ESR是图1所示的电容107的等效电阻；等效电容1072的等效电感值为C_cap，C_cap是电容107的等效电容。

因此，电容107的阻抗R_cap由如下方程式(1)计算得出。

其中，j*w*L_cable为导线106的等效电感L_cable的等效感抗值，

为电容107的等效电容C_cap的等效容抗值，j*w为该逆变电路产生输出的交流电的角频率w在复数域中的表达式，j为虚数单位，w数值等于2*π*半桥逆变电路10输出的交流电的频率。

同时，根据欧姆定律，得到如下方程式(2)：

R_cap＝V_in/I_cap (2)

其中，V_in是电容107两端的电压，I_cap是电容107中的电流。

电流值I_cap通过如下方程式(3)计算得到：

I_cap＝I_L-I_load (3)

其中，I_L是通过电感105的电流，I_load是通过开关105流入负载109的电流值。通过方程式(1)、(2)、(3)得到方程式(4)：

进一步地，电容107的实际等效电容值C_cap由如下方程式(5)计算得到：

发明人发现在电容实际运行的整个寿命周期内，L_cable、R_cable、ESR、是固定或者基本固定量，但是实际等效电容值C_cap会随着使用时间增加而逐渐减小，因此获得电容107的实际等效电容值(在本申请文件中，也称为电容计算值，两者可以互换使用)并与健康状态下的电容107的等效电容值(在本申请文件中，也称为电容正常值，两者可以互换使用)的预定的百分比阈值进行比较，可以实时在线且精确地判断电容107是否处于可接收的健康状态。

根据上述研究结论，采用第一电流互感器21测量流经电感105的电流I_L；第二电流互感器22测量流向负载109的电流I_load，采用分压模块23获取电容107两端的电压V_in，并且以预定比例K将电压V_in缩小到V_inv，即V_inv＝(1/K)×V_in，并输出电压V_inv。其中，K为大于1的数值，分压模块23用于将较大的电压V_in分压并缩小到控制信号生成模块24可接收的电压V_inv。

首先在电容健康状态下，在半桥逆变电路10的运行过程中，控制信号生成模块24接收第一电流互感器21输出的电流值I′_L，第二电流互感器22输出的电流值I′_load，以及分压模块23输出的电压V_inv，从而根据公式(5)首先获得电容107健康状态下的等效电容值以及参考电容值并储存在控制信号生成模块24的存储部件241。另外存储部件中存储下列值：预定比例K、角频率值w、等效电感数值L′_cable、导线106总的等效电阻数值R′_cable、电容107的等效电阻数值ESR′以及损坏阈值T，电容参考值＝T*电容正常值，其中T大于0小于100％。

存储部件241将该电容107在该健康状态下的电容计算值C′_cap储存为电容正常值C′_cap1，根据本发明的一个实施例，存储部件241被设置为仅读取一次所述电容计算值C′_cap的计算结果，因此其储存的电容正常值C′_cap1在后续的各次运行中不会被自行覆盖或更改，除非由操作人员手动修改。

当半桥逆变电路10在运行过程中，控制信号生成模块24在线实时获得电容107的电容值，并且将其与电容107健康状态下的参考电容值进行比较，判断电容107是否发生损坏或老化，并输出高电平或低电平驱动信号到控制单元25。控制单元25根据该高电平或低电平的驱动信号输出控制信号以控制警报器26的工作状态或/和执行电路保护动作，例如断开开关元件108以保护负载109及所在的电路不受到损害。

下面详细介绍根据本发明的一个实施例的电容故障保护电路20的检测过程。

当半桥逆变电路10处于运行过程中，控制信号生成模块24获得电容107在工作状态中的电容计算值C′_cap，包括如下步骤：

首先，第一电流互感器21、第二电流互感器22检测到电感105中的电流数值I_L和负载109中的电流值I_load，以及分压模块23将电容两端电压V_in按照预定比例K缩小到V_inv。控制信号生成模块24接收分压模块23输出的电压V_inv并获取其数值V′_inv，以及从存储部件241读取预先设定的预定比例K，之后执行将K与数值V′_inv相乘的运算，获得与电容107两端的电压V_in相对应的数值V′_in，即V′_in＝K*V′_inv。

控制信号生成模块24接收第一电流互感器21输出的电流值I′_L和第二电流互感器22输出的负载电流值I′_load，之后执行用I′_L减去I′_load的运算，获得流经电容107的电流数值，即I′_cap＝I′_L-I′_load。基于所获得的电容107两端电压数值V′_in和流经其的电流数值I′_cap，控制信号生成模块24执行V′_in除以I′_cap的运算，从而获得电容107的总阻抗数值R′_cap，即R′_cap＝V′_in/I′_cap＝V′_in/(I′_L-I′_load)。

控制信号生成模块24从储存器241中读取预先设定的角频率值w和导线106的等效电感数值L′_cable，并执行将所获得的角频率值w与等效电感数值L′_cable相乘的运算，以获得导线106的等效感抗数值XL′_cable，即

XL′_cap＝j*w*L′_cable，

其中XL′_cable为导线106的等效感抗。

控制信号生成模块24从储存器241中读取预先设定的电阻数值R′_cable和ESR′，其中R′_cable为导线106总的等效电阻数值，ESR′为电容107的等效电阻的数值，R′_cable以及ESR′可以通过预先测定或者通过其出厂参数获知。随后，控制信号生成模块24执行将R′_cable与ESR′相加的运算以获得电容107所在支路的总电阻数值R′₁，即

R′₁＝R′_cable+ESR′。

控制信号生成模块24根据所获得的总阻抗数值R′_cap、等效感抗数值XL′_cable以及电容107所在支路的总电阻数值R′₁，执行R′_cap减去XL′_cable以及R′₁的运算，以获得电容107的等效容抗的数值XC′_cap，即

XC′_cap＝R′_cap-XL′_cable-R′₁，

其中XC′_cap为电容107的等效容抗。

控制信号生成模块24根据所获得的数值XC′_cap，以及从储存器读取预先设定的计算参量-j/w，执行-j/w除以XC′_cap的运算并获得电容107的电容计算值C′_cap，即

控制信号生成模块24从储存器读取预先设定的损坏阈值T，执行损坏阈值T与从存储部件241中获取的电容正常值C′_cap1的乘运算，以获得电容参考值T*C′_cap1，其中本实施例中数值T被设置为80％，即以健康状态下的电容107的电容值的80％为参考基准。据此，控制信号生成模块24将所获得的电容参考值T*C′_cap1与实时在线检测获得的电容计算值C′_cap进行比较。

电容故障保护电路20的运行周期例如被设定为一个月/次，每一次检测过程可能存在以下两种情况：

(1)如果实时在线检测获得的电容计算值C′_cap大于电容参考值T*C′_cap1，则判断出电容107处于健康状态。控制信号生成模块24输出低电平指示信号至控制单元25，控制单元25根据接收的低电平指示信号输出第一警报器控制信号以控制警报器26的工作状态为关闭，并输出第一开关控制信号以维持开关元件108为导通闭合状态。

(2)如果实时在线检测获得的电容计算值C′_cap小于等于电容参考值T*C′_cap1，则判断电容107处于非健康状态(本实施例中将电容107的电容值等于或低于其正常状态下的80％定义为电容处于损坏状态)时。控制信号生成模块24因此生成高电平指示信号至控制单元25，控制单元25根据接收的高电平指示信号输出第二警报器控制信号以控制警报器26启动，并输出第二开关控制信号以断开开关元件108。

现有的半桥逆变电路通常已经布置有电流互感器以检测流经电感105的电流I_L和流经负载109的电流I_load。本发明的电容故障保护电路利用半桥逆变电路中现有的电流互感器，通过确定流经电容107所在支路的电流值与流经负载109的电流值之和等于半桥逆变电路的输出电流值的关系，计算流经电容107中的电流，因而不需要额外增加用于检测流经电容的电流，降低了电路成本并提高了电路可靠性，但该布置方式并非对本发明的限制，还可以根据实际需要使用其他方式获得流经电容107的电流。

根据本实施例的电容故障保护电路20设置有分压模块23，用于方便地将电容107两端的实际电压按照预定比例缩小到控制信号生成模块24可以检测接收的电压值范围。当电容107两端的电压值较小时，本发明的电容故障保护电路20也可以不具有分压模块23。

通过根据本实施例的电容故障保护电路20，通过监测电容107的实时电流值和电压值从而快速地获得电容107的电容值，即使该电容107损坏后，其温度在初始阶段并未升高，只要获取的实际电容值低于电容参考值，就可以实时快速地检测到其老化或者损坏，从而在该电容在进一步损坏(例如明显的温度升高或者电流增大)并危及其所在的电路之前对其进行替换，提高了监测准确性。

通过根据本实施例的电容故障保护电路20监测电容107，可以在半桥逆变电路10工作后迅速地判断电容107的运行状态，判断结果的获取基本上是在电容故障保护电路20通电的一瞬间完成，因此不需等待电容107的温度升高到阈值温度的这一时间段，从而降低了潜在的风险。

本发明的半桥逆变电路中的电容107可以是单个电容器件，也可以替换为多个电容器串联和/或并联连接，本发明并不意欲对其进行具体限定。另外，电容器或电容器组还可以布置有旁路装置或者断路装置，以使得控制单元25根据控制信号生成模块24生成的高电平信号控制所述电容器或电容器组旁路或者断路，以防止失效或损坏的电容器对主电路产生进一步损害。

在本发明的另一个实施例中，可以根据电容107的有效寿命以及实际工作环境的电流电压特性设置控制信号生成模块24或其所在的电容故障保护电路20的自动运行的周期，例如两个月、15天、1周、1天等等。可以降低电容故障保护电路20的运行强度，有利于更好地对其散热和延长其运行寿命，并在效率和成本中取得平衡。此外，在需要电容处于更严苛的健康状态的高强度使用场景中也可以控制该周期为更短的时间例如每小时或者每分钟启动检测一次。

在本发明的另一个实施例中，当电容107处于正常状况(例如出厂时)，选取额定负载功率的预定百分比，例如20％、30％、40％、50％、60％、70％，的负载，测定不同负载功率水平下处于正常状况的电容107的电容值以将其储存在储存模块2461。存储部件241计算不同负载功率水平下的计算电容值的平均值或加权平均值，并作为电容正常值C′_cap1，从而降低测量误差，提高监控准确度。

在本发明的另一个实施例中，存储部件241可以获取并储存由操作人员手动输入的电容参考值。因此操作人员可以轻松的更改该表示正常电容的固定值C′_cap1，以根据后期需要对电容故障保护电路20的精确度进行调整。

在本发明的另一个实施例中，损坏阈值T可以是80％附近的其他值，例如75％～85％中的任意值，或者70％～90％中的任意值，或者65％～95％中的任意值，其根据使用场景对电容107要求的严苛程度而调整。

在本发明的另一个实施例中，可以采用电流互感器直接测量流经电容107的电流I_cap，该电容故障保护电路与实施例1基本一致，区别在于，控制信号生成模块24直接接收电流互感器21输出的电流值I′_cap，即电容计算值计算公式变形为：

在本发明的另一个实施例中，可以在计算电容计算值时只考虑电容107的等效电阻ESR′，即认为导线106的等效感抗值XL′_cable、导线106的等效电阻值R′_cable均为零值，因此电容计算值计算公式的变形为：

在本发明的另一个实施例中可以在计算电容计算值时只考虑导线106的等效感抗值XL′_cable，其中XL′_cable＝j*w*L′_cable，即认为导线106的等效电阻值R′_cable、电容107的等效电阻的数值ESR′均为零值，因此电容计算值计算公式的变形为：

在本发明的另一个实施例中，可以在计算电容计算值时只考虑导线106的等效电阻值R′_cable，即认为导线106的等效感抗值XL′_cable、电容107的等效电阻的数值ESR′均为零值，因此电容计算值计算公式的变形为：

在本发明的另一个实施例中，还可以根据所使用的电容107或者导线106或者根据使用场景的特征决定获取电容计算值的公式中导线106的等效电阻值R′_cable、导线106的等效感抗值XL′_cable、电容107的等效电阻的数值ESR′中的一个或多个是否为零或其他经验值，以根据需要调整所计算的电容计算值的精度以及对应的控制信号生成模块24的电路复杂度，控制信号生成模块24对应的还可以布置为不包含微计算芯片的硬件电路以增加响应速度和电路可靠性。

本发明的电容故障保护电路不局限于适用于半桥逆变电路，还适用于全桥逆变电路等用于输出交流电的电路模块，其中电容连接在该电路模块的输出端。

本发明还提供一种用于半桥逆变电路10的电容故障保护方法。图3示出了该检测方法的流程图。该方法包括以下步骤：

步骤S1、在电容107处于正常状态下，使半桥逆变电路10对负载109供电，获得半桥逆变电路10输出的实时电流值I′_L；以及负载中的实时电流值I′_load；获取电容两端的电压数值V′_in。同时获取以下参量数值：预定比例K、角频率值w、等效电感数值L′_cable、导线106总的等效电阻数值R′_cable、电容107的等效电阻数值ESR′以及损坏阈值T，并存储在存储器中。

步骤S2、计算电容107的电容计算值C′_cap，其中，

并获得电容参考值T*C′_cap1，其中C′_cap1＝C′_cap，为所检测电容处于正常状态下的电容正常值。

步骤S3、根据预设定的运行周期，获得半桥逆变电路10输出的实时电流值I′_L；以及负载中的实时电流值I′_load；获取电容两端的电压数值V′_in。

步骤S4、执行运算步骤以获得电容107实时的电容计算值C′_cap，其中，

步骤S5、比较电容计算值C′_cap与电容参考值T*C′_cap1：

如果电容计算值C′_cap大于电容参考值T*C′_cap1，则执行如下步骤S6：生成并输出低电平指示信号以控制警报器26的工作状态为关闭，并输出第一开关控制信号以控制开关元件108为导通。在步骤S6之后再次执行上述步骤S3。

如果电容计算值C′_cap小于等于电容参考值T*C′_cap1，则执行如下步骤S6′：生成高电平指示信号，以控制警报器26的工作状态为启动，并输出第二开关控制信号以控制开关元件108为断开。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims

1.一种用于交流电路的电容故障保护电路，所述交流电路包括连接在其交流接线端的电容，所述电容具有电容参考值，其特征在于，所述电容故障保护电路包括：

电流测量模块，其用于测量所述电容中的电流值；

电压测量模块，其用于测量所述电容两端的电压值；

2.根据权利要求1所述的电容故障保护电路，其特征在于，所述交流电路还包括与所述电容并联的负载，所述电容故障保护电路还包括控制单元，其用于根据所述指示信号控制与所述交流电路相连接的负载的供电状态。

3.根据权利要求2所述的电容故障保护电路，其特征在于，

4.根据权利要求1至3任一项所述的电容故障保护电路，其特征在于，所述电容通过导线连接在所述交流接线端；

所述控制信号生成模块根据所述导线的等效感抗值、导线的等效电阻值、电容的等效电阻值中的一个或多个以及所述测量的电流值和电压值计算所述电容计算值。

5.根据权利要求1所述的电容故障保护电路，其特征在于，所述交流电路还包括与所述电容并联的负载，且连接在所述交流电路的输出端；

所述电流测量模块包括：

6.根据权利要求5所述的电容故障保护电路，其特征在于，所述电容计算值基于以下数学公式计算得到：

7.根据权利要求1至3任一项所述的电容故障保护电路，其特征在于，所述电容故障保护电路还包括分压模块，其用于将所述电压测量模块测量的电压缩小K倍以输出分压电压，所述控制信号生成模块根据所述分压电压获得所述电容两端的电压值，其中K大于1。

8.根据权利要求6所述的电容故障保护电路，其特征在于，在所述电容处于正常状态时：

9.根据权利要求8所述的电容故障保护电路，其特征在于，当低于所述交流电路的额定负载的多个负载分别与所述处于正常状态的电容并联时，所述控制信号生成模块还用于分别计算所述处于正常状态的电容与所述多个负载中的每一个并联时的所述电容计算值，并求平均值以作为所述电容正常值。

10.一种用于交流电路的电容故障保护方法，其中所述电容连接在所述交流电路的交流接线端，所述方法包括以下步骤：

测量所述电容中的电流值；

测量所述电容两端的电压值；

11.根据权利要求10所述的电容故障保护方法，其中所述电容通过导线连接在所述交流接线端，所述方法还包括：

根据所述导线的等效感抗值、导线的等效电阻值、电容的等效电阻值中的一个或多个以及所述测量的电流值和电压值计算所述电容计算值。