CN113110667A - 一种电解电容的激活装置、激活方法及电气系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电容技术领域，公开了一种电解电容的激活装置、激活方法及电气系统。激活装置包括：激活控制器、与激活控制器和电解电容连接的激活模块，及与电解电容和激活控制器连接的检测模块；激活控制器用于根据电解电容的额定参数及电气设备的最后通电日期计算用于激活电解电容的激活参数；激活模块用于根据激活参数对电解电容进行激活；检测模块用于获取电解电容的至少一个激活指标的检测值，激活控制器还用于根据各激活指标的检测值调节激活参数或通知激活模块停止激活电解电容。

Description

一种电解电容的激活装置、激活方法及电气系统

技术领域

本发明实施例涉及电容技术领域，特别涉及一种电解电容的激活装置、激活方法及相应的电气系统。

背景技术

电解电容应用非常广泛，是许多电气设备中不可缺少的元件。许多电气设备从生产出来后往往要闲置很长时间或者实行季节性运行，然而，电解电容内部填充电解质的化学成分在长时间不通电情况下会发生化学反应，造成耐压下降、漏电流增大等现象，此时如果不进行充电激活而直接上电会造成电解电容的损坏甚至爆炸。因此，带有电解电容的电气设备若闲置超过一定时间，必须经过电容激活才能上电投入运行，否则会造成电气设备的损坏。

现有技术中，往往通过用户手动的方式在设备上电运行前对电解电容进行充电激活。然而，这种手动激活的方法对用户的专业性具有一定要求，需要设置合适的激活参数，还需要反复测量调试，一旦激活方法不正确极易造成电解电容的损坏。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种电解电容的激活装置、激活方法及相应的电气系统，可在电气设备上电前采用合适的参数对电气设备中的电解电容进行激活，并可通过反馈闭环实时调节激活参数。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于激活电气设备中电解电容的激活装置，所述激活装置包括：激活控制器、与所述激活控制器和所述电解电容连接的激活模块，及与所述电解电容和所述激活控制器连接的检测模块；所述激活控制器用于根据所述电解电容的额定参数及所述电气设备的最后通电日期计算用于激活所述电解电容的激活参数；所述激活模块用于根据所述激活参数对所述电解电容进行激活；所述检测模块用于获取所述电解电容的至少一个激活指标的检测值；所述激活控制器还用于根据各所述激活指标的检测值调节所述激活参数或通知所述激活模块停止激活所述电解电容。

本发明的实施方式还提供了一种电气系统，所述电气系统包括：电气设备和激活装置，所述电气设备包括电解电容，所述激活装置与所述电气设备连接，所述激活装置用于对所述电气设备中的所述电解电容进行激活；其中，所述激活装置包括：激活控制器、与所述激活控制器和所述电解电容连接的激活模块，及与所述电解电容和所述激活控制器连接的检测模块；所述激活控制器用于根据所述电解电容的额定参数及所述电气设备的最后通电日期计算用于激活所述电解电容的激活参数；所述激活模块用于根据所述激活参数对所述电解电容进行激活；所述检测模块用于获取所述电解电容的至少一个激活指标的检测值；所述激活控制器还用于根据各所述激活指标的检测值调节所述激活参数或通知所述激活模块停止激活所述电解电容。

本发明的实施方式还提供了一种用于激活电气设备中电解电容的激活方法，所述激活方法包括：激活控制器根据所述电解电容的额定参数及所述电气设备的最后通电日期计算用于激活所述电解电容的激活参数；激活模块根据所述激活参数对所述电解电容进行激活；检测模块获取所述电解电容的至少一个激活指标的检测值；所述激活控制器根据各所述激活指标的检测值调节所述激活参数或通知所述激活模块停止激活所述电解电容。

本发明实施方式相对于现有技术而言，采用电解电容的激活装置及激活方法来计算激活参数、检测激活指标，并根据激活指标的情况在激活过程中对激活参数进行实时调整或停止激活，以保证激活过程的安全性，能够防止因激活方法不当而对电气设备造成损坏。

另外，所述激活指标的所述正常范围、所述第一异常范围或所述第二异常范围由所述激活控制器根据所述电解电容的额定参数及所述电气设备的最后通电日期计算而得。在这样的实施方式中，各个激活指标的正常范围、第一异常范围和第二异常范围均由激活控制器根据电解电容和电气设备的实际情况来确定，避免了人为设置的造成的误差，从而更好地确保激活过程的有效性和安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明的实施方式的包括激活装置的电气系统的示意图；

图2是根据本发明的实施方式的用于激活电气设备中电解电容的激活方法的流程示意图。

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，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的实施方式涉及一种用于激活电气设备中电解电容的激活装置及包括该激活装置的电气系统，所述激活装置通过将激活控制器、激活模块及检测模块相结合，能够根据电解电容和电气设备的参数计算激活参数，执行激活操作，并在激活过程中对激活指标进行实时监控。下面对本实施方式的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

图1为根据本发明的实施方式的电气系统的示意图。参见图1，电气系统300包括电气设备200，及与所述电气设备200连接的激活装置100；其中，电气设备200包括电解电容230，激活装置100与电解电容230连接，用于在电气设备200上电前对其中的电解电容230进行激活。根据电解电容的应用场景不同，电气设备200可以为变频器、变频电源、整流器、逆变器、直流电源或直流调速器。

如图1所示，激活装置100包括：激活控制器110、与激活控制器110和电解电容230连接的激活模块150，及与电解电容230和激活控制器110连接的检测模块130。在一些实施例中，检测模块130还可与激活模块150相连接用于从激活模块150采集电解电容230的激活指标。在一些实施例中，所述激活控制器包括单片机。

具体地，激活控制器110用于根据电解电容230的额定参数及电气设备200的最后通电日期计算用于激活电解电容230的激活参数。具体地，电解电容的额定参数可包括额定功率及额定电压。具体地，激活参数可包括激活电压和激活时长。

在一些实施方式中，电解电容的额定参数及电气设备的最后通电日期可以由用户预先输入，存储在激活控制器中。

或者，如图1所示的实施方式，电解电容230的额定参数及电气设备的最后通电日期由激活控制器110从电气设备200读取。具体地，电气设备200还包括设备控制器210；设备控制器210用于控制电气设备的运行或停止运行；设备控制器还用于存储电气设备的运行数据，如：最后通电时间，及各元器件的额定参数，如：电解电容的额定参数。激活控制器110与设备控制器210连接，用于从设备控制器210读取电解电容230的额定参数及电气设备200的最后通电日期。另外，激活控制器110还可向设备控制器210发送一些信号，如：表征电解电容激活已完成的信号、表征电解电容已失效的信号等。在这样的实施方式中，激活控制器110计算激活参数所依据的输入量完全由激活控制器110自动从电气设备200读取，免去了人工输入的步骤，提高了激活装置使用的便利性和准确性。

激活模块150用于根据激活控制器110计算出的激活参数对电解电容230进行激活，也即：激活模块150在设定的激活时长内提供的设定的激活电压来对电解电容230进行充电，激活模块150提供的激活电压的值在激活的过程中可被实时调节。在一些实施例中，激活模块150包括可控硅，可控硅用于提供可调的直流电压。

检测模块130用于在激活过程中获取电解电容230的至少一个激活指标的检测值，并将获取到的检测值发送给激活控制器110。

激活指标用于表征电解电容在被激活过程中的状态，在一些实施方式中，激活指标包括激活电流、电解电容表面的温度中的至少其中一个。这两个指标的可检测性较好，检测电路简单，且能够较好地反映电解电容的状态。与此相对应地，检测模块130可包括电流检测器和温度检测器，其中，温度检测器与电解电容连接，以测量电解电容表面的温度；电流检测器连接在激活模块和电解电容的充电回路中，以测量激活电流。

每个激活指标都对应有预设的正常范围、第一异常范围及第二异常范围，对于同一个激活指标，正常范围、第一异常范围及第二异常范围依次增大或减小，互相不重叠。在一些实施例中，正常范围、第一异常范围及第二异常范围依次增大，即：正常范围的上限值小于第一异常范围的下限值，且第一异常范围的上限值小于第二异常范围的下限值。

每个激活指标对应的正常范围、第一异常范围及第二异常范围可以是人为设定的。或者，在其他一些实施例中，每个激活指标对应的正常范围、第一异常范围及第二异常范围可以由激活控制器110根据电解电容230的额定参数及电气设备的最后通电日期计算而得；这样，能够避免人为设置的造成的误差，从而更好地确保激活过程的有效性和安全性。

激活控制器110接收到激活指标的检测值后，将激活指标的检测值与其相应的正常范围、第一异常范围和第二异常范围进行比较，判断各激活指标分别落入的哪一个范围，然后根据比较结果调节激活参数或通知激活模块停止激活所述电解电容。

具体地，当每个激活指标的检测值均落入其所对应的正常范围，说明电解电容230的激活状态良好，则无需调节激活参数，激活模块150继续以初始的激活参数对电解电容230的进行激活。

同时，激活控制器110实时监控激活模块对电解电容进行激活的持续时长；当所述持续时长达到激活时长时，则激活程序完成，激活控制器110通知激活模块停止激活操作，激活模块停止输出激活电压。然后，激活控制器向电气设备200或电气设备中的设备控制器210发送表征电解电容激活已完成的信号。电气设备200在接收到表征电解电容激活已完成的信号后，才能开始运行。

当每个激活指标的检测值均落入其所对应的第一异常范围内，或者，当有多个激活指标时，多个激活指标的检测值中的部分落入其各自对应的第一异常范围且多个激活指标的检测值的其余部分均落入其各自对应的正常范围，说明激活参数不合适，使得电解电容在激活过程中至少有部分指标轻微超标了。因此，激活控制器调节激活参数，以使每个激活指标的检测值均落入其所对应的正常范围内。具体地，激活控制110可通过降低激活速度的方式来调节，由于激活速度等于激活电压除以激活时长，所以激活控制器可降低激活电压和/或增大激活时长来实现降低激活速度的目的。当每个激活指标的检测值均落入其所对应的正常范围后，激活模块继续以调节后的激活参数对电解电容进行充电，直到激活完成。

当激活指标的检测值中的至少一个落入其所对应的第二异常范围，说明电解电容230在激活过程中至少部分指标严重超标了，说明电容已经失效，需要立刻停止激活。因此，激活控制器110通知激活模块150停止激活电解电容230，并向电气设备200或电气设备的设备控制器210输出表征电解电容230已失效的信号。

下面通过一个实施例来进行具体说明。在该实施例中，检测模块130检测两个激活指标，该两个激活指标包括：激活电流I和电解电容表面的温度T。对于激活电流I，其正常范围为I<A1，其第一异常范围为A1≤I<A2，其第二异常范围为I≥A2；对于电解电容表面的温度T，其正常范围为T<T1，其第一异常范围为T1≤T<T2，其第二异常范围为T≥T2。

当I<A1且T<T1，则激活模块110继续采用初始的激活参数对电解电容230进行激活，直到激活模块对电解电容进行激活的持续时长达到激活时长后，停止激活操作；然后，激活控制器110向电气设备200或电气设备中的设备控制器210发送表征电解电容230激活已完成的信号。

当A1≤I<A2且T1≤T<T2，或，I<A1且T1≤T<T2，或，A1≤I<A2且T<T1时，激活控制器110调节激活参数，以使激活指标I和T的检测值全部落入其各自的正常范围内。

当I≥A2或T≥T2时，激活控制器110向激活模块150输出停止激活信号，激活模块150接收到停止激活信号后立即切断激活电压，以停止激活操作。激活控制器110还向电气设备200或电气设备的设备控制器210输出表征电解电容230已失效的信号。

上述实施方式中的电解电容的激活装置将激活控制器、激活模块和检测模块相结合，能够实现设置激活参数、充电激活及监控激活指标的功能，该实施方式电路配置简单，可靠性高，能够保证激活过程的安全性，防止因激活方法不当或电容失效而造成的电气设备的损坏。

本发明的实施方式还涉及一种用于激活电气设备中电解电容的激活方法。图2为根据本发明实施方式的电解电容的激活方法的流程示意图。参见图2，激活方法400包括步骤401至步骤433。

在步骤401中，激活控制器根据电解电容的额定参数及电气设备的最后通电日期计算用于激活电解电容的激活参数；其中，激活参数包括激活电压和激活时长。在一些实施例中，该步骤基于预设的软件或模型来完成。

在步骤403中，激活模块根据计算出的激活参数对电解电容进行激活。具体地，步骤403包括激活模块在设定的激活时长内采用设定的激活电压对电解电容进行充电。

在步骤405中，检测模块获取电解电容的至少一个激活指标的检测值，其中，每个所述激活指标对应有正常范围、第一异常范围和第二异常范围。在一些实施方式中，激活指标包括激活电流、电解电容表面的温度中的至少其中一个。

在步骤407中，激活控制器将每个激活指标的检测值与其所对应的正常范围、第一异常范围、第二异常范围进行比较，并根据比较结果综合判断电解电容当前的状态属于状态1、状态2或状态3。

若判断为状态1，即：每个激活指标的检测值均落入其所对应的正常范围的情况下，则执行步骤411和步骤413，激活控制器监测激活模块对电解电容进行激活的持续时长，接着判断激活模块对电解电容进行激活的持续时长是否达到激活时长。当所述持续时长达到激活时长时，则如步骤415和步骤417所示，激活控制器通知激活模块停止激活所述电解电容，且激活控制器输出表征电解电容激活已完成的信号，即：激活完成信号。当所述持续时长未达到激活时长，则重复执行步骤411和步骤413；直至所述持续时长达到激活时长，则继续执行步骤415和步骤417。

值得注意的是，步骤411至步骤415并不限于在电解电容处于状态1的情况下执行；事实上，步骤411至步骤415可在激活电解电容的整个过程中的任何时间点执行。

若判断为状态2，即：当所述激活指标的检测值中的至少一个落入第二异常范围，则执行步骤421和步骤423：激活控制器通知激活模块停止激活所述电解电容，且激活控制器输出表征电解电容已失效的信号，即：电容失效信号。

若判断为状态3，即：当所有激活指标的检测值均落入其所对应的第一异常范围内，或者，在有多个激活指标时，激活指标的检测值中的部分落入其各自所对应的第一异常范围且激活指标的检测值的其余部分均落入其各自所对应的正常范围，则执行步骤431，激活控制器调节激活参数。在一些实施例中，步骤431包括激活控制器降低激活电压，和/或，激活控制器增大激活时长。

然后，重复执行步骤403至步骤407，直到电解电容的状态被判断为状态1或状态2，接着，按前述流程继续执行后续相应的步骤。

上述实施方式中，基于电气设备的实际参数来设定合适的激活参数，保证了激活效果；另一方面，激活过程中对电解电容上的激活指标进行实时监测，根据监测结果实时调节激活参数或停止激活过程，保证了激活过程的安全性，防止电气设备的整体损坏。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于激活电气设备中电解电容的激活装置，其特征在于，所述激活装置包括：激活控制器、与所述激活控制器和所述电解电容连接的激活模块，及与所述电解电容和所述激活控制器连接的检测模块；

所述激活控制器用于根据所述电解电容的额定参数及所述电气设备的最后通电日期计算用于激活所述电解电容的激活参数；

所述激活模块用于根据所述激活参数对所述电解电容进行激活；

所述检测模块用于获取所述电解电容的至少一个激活指标的检测值；

所述激活控制器还用于根据各所述激活指标的检测值调节所述激活参数或通知所述激活模块停止激活所述电解电容。

2.根据权利要求1所述的激活装置，其特征在于，每个所述激活指标对应有预设的正常范围和第一异常范围；当每个所述激活指标的检测值均落入其所对应的所述第一异常范围内，或者，所述激活指标为多个时，多个所述激活指标的检测值中的部分落入其各自对应的所述第一异常范围且多个所述激活指标的检测值的其余部分均落入其各自对应的所述正常范围，所述激活控制器用于调节所述激活参数，以使每个所述激活指标的检测值均落入其所对应的所述正常范围内。

3.根据权利要求1或2所述的激活装置，其特征在于，每个所述激活指标对应有预设的第二异常范围；所述激活控制器用于当存在至少一个所述激活指标的检测值落入其所对应的所述第二异常范围时，通知所述激活模块停止激活所述电解电容。

4.根据权利要求3所述的激活装置，其特征在于，当存在至少一个所述激活指标的检测值落入其所对应的所述第二异常范围时，所述激活控制器还用于向所述电气设备输出表征所述电解电容已失效的信号。

5.根据权利要求2或4所述的激活装置，其特征在于，所述激活指标的检测值所述正常范围、所述第一异常范围或所述第二异常范围由所述激活控制器根据所述电解电容的额定参数及所述电气设备的最后通电日期计算而得。

6.一种电气系统，其特征在于，所述电气系统包括：电气设备和激活装置，所述电气设备包括电解电容，所述激活装置与所述电气设备连接，所述激活装置用于对所述电气设备中的所述电解电容进行激活；

其中，所述激活装置为如权利要求1至5中任一项所述的激活装置。

7.一种用于激活电气设备中电解电容的激活方法，其特征在于，所述激活方法包括：

激活控制器根据所述电解电容的额定参数及所述电气设备的最后通电日期计算用于激活所述电解电容的激活参数；

激活模块根据所述激活参数对所述电解电容进行激活；

检测模块获取所述电解电容的至少一个激活指标的检测值；及

所述激活控制器根据各所述激活指标的检测值调节所述激活参数或通知所述激活模块停止激活所述电解电容。

8.根据权利要求7所述的电解电容的激活方法，其特征在于，所述激活参数包括激活电压和激活时长。

9.根据权利要求8所述的电解电容的激活方法，其特征在于，所述激活控制器调节所述激活参数的步骤包括：所述激活控制器降低所述激活电压，和/或，所述激活控制器增大所述激活时长。

10.根据权利要求8或9所述的电解电容的激活方法，其特征在于，所述激活方法还包括：

所述激活控制器监测所述激活模块对所述电解电容进行激活的持续时长；

当所述持续时长达到所述激活时长时，所述激活控制器通知所述激活模块停止激活所述电解电容。

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