CN114325124B - 电容检测方法、装置、系统与计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容检测方法、装置、系统与计算机可读存储介质，该方法包括：在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值；当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态；本发明在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电和充电，并在电容充电时计算得到电容值，并基于电容值确定电容的健康状态，提高了电容的健康状态检测的检测效率。

Description

电容检测方法、装置、系统与计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及电容检测方法、装置、系统与计算机可读存储介质。

背景技术

在电网断开时，变桨驱动器的供电由电网供电切换到电容供电。变桨驱动器借助电容的电源，驱动电机运行将桨叶顺桨，让风机处于安全状态。电容的健康状态直接决定桨叶能否及时顺桨，以及风机能否处于安全状态。

现有的方法只有在超级电容电压低于浮充值时，充电机才会对电容进行充电，进而读取电容的容值，以判断电容的健康状态，由于电容的充电具有随机性，因此无法实时检测电容的健康状态，使得现有的电容的健康状态检测方法的检测效率较低。

因此，如何提高电容的健康状态检测的检测效率，是急需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种电容检测方法、装置、系统与计算机可读存储介质，旨在解决如何提高电容的健康状态检测的检测效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电容检测方法，所述电容检测方法包括如下步骤：

在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值；

当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；

当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态。

优选地，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值的步骤包括：

获取所述风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并生成关整流指令以控制所述驱动器进入关整流状态；

根据预设时延，基于所述充电机控制权限控制所述电容进入放电状态进行放电，并实时获取所述电容进行放电时的第一电压值。

优选地，当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值的步骤包括：

将所述第一电压值与电压阈值进行对比，当所述第一电压值小于所述电压阈值时，控制所述电容停止放电，并进入开整流状态；

获取母线电压和所述电容的目标电压，并将所述母线电压和所述目标电压进行对比，若所述母线电压大于所述目标电压，则基于所述充电机控制权限控制所述电容进入充电状态进行充电，并实时获取所述电容进行充电时的第二电压值。

优选地，当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值的步骤包括：

确定所述电容的初始电压，并将所述电容进行充电时的第二电压值分别与所述初始电压和所述目标电压进行对比；

当所述第二电压值与所述初始电压的差值不小于第一阈值且所述第二电压值与所述目标电压的差值小于第二阈值时，根据所述第二电压值确定所述电容的终点电压；

确定充电电流累加值和充电时间，并根据所述充电电流累加值、所述充电时间、所述初始电压和所述终点电压，计算所述电容的电容值。

优选地，在确定风机控制器发送的检测指令生效时的步骤之后，所述电容检测的方法还包括：

获取所述检测指令的生效时间，并以所述生效时间作为计时起点，进行计时操作；

若确定所述电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，以使所述风机控制器根据所述检测超时标志确定检测超时并退出检测。

优选地，控制电容进行放电和所述控制所述电容进行放电的步骤之后，所述电容检测方法还包括：

若检测到出现相关故障，则生成故障复位标志，并根据所述故障复位标志对所述相关故障进行复位；

获取复位结果，若所述复位结果为复位成功，则继续控制所述电容进行充电或放电；

若所述复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测。

优选地，当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态的步骤之后，所述电容检测方法还包括：

若确定所述电容的健康状态为健康，则生成复原指令，并根据所述复原指令控制所述电容进入等待状态；

若确定所述电容的健康状态为非健康，则生成告警指令，并根据所述告警指令进行告警。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电容检测装置，所述电容检测装置包括：

第一控制模块，用于在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值；

第二控制模块，用于当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；

计算模块，用于当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态。

进一步地，所述第一控制模块还用于：

获取所述风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并生成关整流指令以控制所述驱动器进入关整流状态；

根据预设时延，基于所述充电机控制权限控制所述电容进入放电状态进行放电，并实时获取所述电容进行放电时的第一电压值。

进一步地，所述第一控制模块还用于：

将所述第一电压值与电压阈值进行对比，当所述第一电压值小于所述电压阈值时，控制所述电容停止放电，并进入开整流状态；

获取母线电压和所述电容的目标电压，并将所述母线电压和所述目标电压进行对比，若所述母线电压大于所述目标电压，则基于所述充电机控制权限控制所述电容进入充电状态进行充电，并实时获取所述电容进行充电时的第二电压值。

进一步地，所述计算模块还用于：

确定所述电容的初始电压，并将所述电容进行充电时的第二电压值分别与所述初始电压和所述目标电压进行对比；

当所述第二电压值与所述初始电压的差值不小于第一阈值且所述第二电压值与所述目标电压的差值小于第二阈值时，根据所述第二电压值确定所述电容的终点电压；

确定充电电流累加值和充电时间，并根据所述充电电流累加值、所述充电时间、所述初始电压和所述终点电压，计算所述电容的电容值。

进一步地，所述第一控制模块还包括计时模块，所述计时模块用于：

获取所述检测指令的生效时间，并以所述生效时间作为计时起点，进行计时操作；

若确定所述电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，以使所述风机控制器根据所述检测超时标志确定检测超时并退出检测。

进一步地，所述第一控制模块和所述第二控制模块还包括复位模块，所述复位模块用于：

若检测到出现相关故障，则生成故障复位标志，并根据所述故障复位标志对所述相关故障进行复位；

获取复位结果，若所述复位结果为复位成功，则继续控制所述电容进行充电或放电；

若所述复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测

进一步地，所述计算模块还包括检生成模块，所述生成模块用于：

若确定所述电容的健康状态为健康，则生成复原指令，并根据所述复原指令控制所述电容进入等待状态；

若确定所述电容的健康状态为非健康，则生成告警指令，并根据所述告警指令进行告警。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电容检测系统，所述电容检测系统包括：存储器、处理器及储存在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电容检测程序，所述电容检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的电容检测方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上储存有电容检测程序，所述电容检测程序被处理器执行时实现如上所述的电容检测方法的步骤。

本发明提出的电容检测方法，在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值；当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态；本发明在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电和充电，并在电容充电时计算得到电容值，并基于电容值确定电容的健康状态，提高了电容的健康状态检测的检测效率。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；

图2为本发明电容检测方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明中变桨驱动器示意图；

图4为本发明中变桨驱动器的电容的状态切换示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。

本发明实施例设备可以是PC机或服务器设备。

如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的储存装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机储存介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电容检测程序。

其中，操作系统是管理和控制便携储存设备与软件资源的程序，支持网络通信模块、用户接口模块、电容检测程序以及其他程序或软件的运行；网络通信模块用于管理和控制网络接口1002；用户接口模块用于管理和控制用户接口1003。

在图1所示的储存设备中，所述储存设备通过处理器1001调用存储器1005中储存的电容检测程序，并执行下述电容检测方法各个实施例中的操作。

基于上述硬件结构，提出本发明电容检测方法实施例。

参照图2，图2为本发明电容检测方法第一实施例的流程示意图，所述方法包括：

步骤S10，在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值；

步骤S20，当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；

步骤S30，当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态。

本实施例电容检测方法运用于变桨驱动器的变桨驱动器中，如图3所示，该变桨驱动器包括但不限于通讯单元、充电机和制动单元，其中通讯单元(Canopen通讯)与风机控制器(风机可编程逻辑控制器PLC)连接，充电机与电容(超级电容)连接，制动单元与制动电阻连接，RST代表电网电源，UVW代表变桨驱动器对电动机(Motor)进行控制的三相输出，电动机再控制桨叶(Paddle)进行旋转；为了方便描述，将变桨驱动器为例进行描述；变桨驱动器在确定风机控制器(风机可编程逻辑控制器PLC)发送的检测指令生效时，获取风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并生成关整流指令以控制变桨驱动器自身进入关整流状态；变桨驱动器根据预设时延，控制电容进入放电状态进行放电，并实时获取电容进行放电时的第一电压值，将第一电压值与电压阈值进行对比，当第一电压值小于电压阈值时，控制电容停止放电，并生成开整流指令以控制变桨驱动器自身进入开整流状态；变桨驱动器获取母线电压和电容的目标电压，并将母线电压和目标电压进行对比，若母线电压大于目标电压，则控制电容进入充电状态进行充电，并实时获取电容进行充电时的第二电压值；驱动器确定电容的初始电压，并将电容进行充电时的第二电压值分别与初始电压和目标电压进行对比，当第二电压值与初始电压的差值不小于第一阈值且第二电压值与目标电压的差值小于第二阈值时，根据第二电压值确定电容的终点电压；变桨驱动器获取充电电流和充电时间，并根据充电电流、充电时间、初始电压和终点电压，计算电容的电容值，并基于电容值确定电容的健康状态。需要说明的是，第一电压值是电容在放电过程中的电压值，第一电压值会随着电容的放电越来越小，第二电压值是电容在充电过程中的电压值，第二电压值随着电容的充电越来越大。

本实施例的电容检测方法，在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取电容的第一电压值；当第一电压值满足第一预设条件时，控制电容进行充电，并获取电容的第二电压值；当第二电压值满足第二预设条件时，计算电容的电容值，并基于电容值确定电容的健康状态；本发明在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电和充电，并在电容充电时计算得到电容值，并基于电容值确定电容的健康状态，提高了电容的健康状态检测的检测效率。

以下将对各个步骤进行详细说明：

步骤S10，在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值；

在本实施例中，在风机控制器需要进行电容检测时，向变桨驱动器发送检测指令，变桨驱动器在接收到检测指令时，检测到风机控制器下发检测指令是否为上升沿信号，检测变桨驱动器自身是否处于停机状态，检测桨叶停机信号或限位位置信号有效，检测电容的电压是否大于400V，当上述条件同时满足时，变桨驱动器则确定检测指令生效，并控制电容进行放电，以及实时获取电容在放电过程中的第一电压值。需要说明的是，风机控制器向驱动器发送的检测指令为数字信号，即非“0”即“1”，上升沿信号则为风机控制器发送的检测指令是从“0”跳转到“1”的信号；由于桨叶在停机时，需要停止在预设的安全位置，以确保桨叶的安全，当桨叶停止在安全位置时，桨叶停机信号或限位位置信号才会有效。

具体地，所述控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值的步骤包括：

步骤a，获取所述风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并进入关整流状态；

在该步骤中，变桨驱动器在确定检测指令生效时，获取风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，此时风机控制器无法如同正常运行时一样对整流和充电机进行控制，只能通过变桨驱动器对整流和充电机进行控制，变桨驱动器基于整流控制权限生成对应的关整流指令，通过关整流指令控制变桨驱动器自身进入关整流状态；如：变桨驱动器在确定检测指令生效时，获取风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，即将整流控制方式由自动控制切换为数字控制，变桨驱动器基于数字控制将整流指令置0，生成关整流指令，通过关整流指令控制变桨驱动器中的整流桥的开关，断开电网电源和电容的连接，使得变桨驱动器自身进入关整流状态。需要说明的是，电源的电流传向负载，称之为整流，关整流可以理解为防止电容进行充电，(主要原因：对电容放电时必须关整流，否则，制动电阻相关对电网放电，会损坏制动电阻)。

步骤b，根据预设时延，基于所述充电机控制权限控制所述电容进入放电状态进行放电，并实时获取所述电容进行放电时的第一电压值。

在该步骤中，变桨驱动器根据预设时延，控制电容进入放电状态，变桨驱动器基于充电机控制权限，生成放电指令，控制电容进行放电，并实时获取电容进行放电时的第一电压值，如：预设时延是提前设定在变桨驱动器中的，一般为20ms，变桨驱动器进入关整流状态后，等待20ms，控制电容进入放电状态，变桨驱动器在获取充电机控制权限后，已经将充电机控制方式由功能码控制修改为端子控制，变桨驱动器基于充电机控制权限，生成端子放电指令，控制电容进行放电，并实时获取电容进行放电时的第一电压值。

步骤S20，当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；

在本实施例中，变桨驱动器实时获取电容在放电时的第一电压值，当变桨驱动器确定第一电压值满足第一预设条件时，控制电容停止放电，并控制变桨驱动器自身进入开整流状态，再控制电容进入充电状态进行充电，并获取电容进行充电时的第二电压值。

具体地，步骤S20包括：

步骤c，将所述第一电压值与电压阈值进行对比，当所述第一电压值小于所述电压阈值时，控制所述电容停止放电，并生成开整流指令以控制所述驱动器进入开整流状态；

在该步骤中，变桨驱动器实时获取电容在放电时的第一电压值，并将第一电压值与电压阈值进行对比，当确定第一电压值小于电压阈值时，此时第一电压值满足第一预设条件，控制电容停止放电，并生成开整流指令，通过开整流指令控制变桨驱动器自身进入开整流状态；如：变桨驱动器实时获取电容在放电时的第一电压值，并将第一电压值与电压阈值进行对比，当确定第一电压值小于电压阈值时，变桨驱动器清零端子放电指令，控制电容停止放电，同时变桨驱动器基于数字控制将整流指令置1，生成开整流指令，通过开整流指令控制变桨驱动器中的整流桥的开关，合上电网电源和超级电容的连接，使得变桨驱动器自身进入开整流状态；需要说明的是，电压阈值是根据实际情况提前设定在驱动器中的，一般为电容在充满电的情况下的电压的20％，即假设电容在充满电的情况下的电压为500V，则电压阈值为100V，有助于提高计算电容的电容值的准确率。

步骤d，获取母线电压和所述电容的目标电压，并将所述母线电压和所述目标电压进行对比，若所述母线电压大于所述目标电压，则基于所述充电机控制权限控制所述电容进入充电状态进行充电，并实时获取所述电容进行充电时的第二电压值。

在该步骤中，在变桨驱动器进入开整流状态后，变桨驱动器获取对应的母线电压和电容的目标电压，并将母线电压与电容的目标电压进行对比，若母线电压大于目标电压，则控制电容进入充电状态，同时调整充电机的充电电流，控制电容进行充电，并实时获取电容进行充电时的第二电压值。如：变桨驱动器在获取充电机的控制权限后，已经将充电机控制方式由功能码控制修改为端子控制，在确定母线电压大于目标电压时，变桨驱动器基于充电机控制权限，生成端子充电指令，并检测与电容相连的充电机的充电电流是否小于预设电流，若小于，则将充电机的充电电流调整到大于预设电流，基于端子充电指令和调整后的充电电流，再控制电容进行充电；需要说明的是，变桨驱动器的制动单元连接制动电阻，制动电阻是用来对超级电容进行放电的；目标电压为电容在检测过程中需要通过充电达到的电压值，是根据实际情况提前设定的；预设电流是根据实际情况设定的，一般为2A到2.5A，调整后的充电电流一般为5A到5.5A，有助于提高计算电容的电容值的准确率。

步骤S30，当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态。

在本实施例中，变桨驱动器在控制电容进行充电的过程中，电容的第二电压会随着充电的进行越来越大，变桨驱动器实时获取电容的第二电压值，在电容充电的初始阶段，变桨驱动器根据获取的第二电压值确定电容的初始电压，在电容充电的结束阶段，变桨驱动器将获取的第二电压值分别与电容的初始电压和电容的目标电压进行对比，当第二电压值满足第二预设条件时，确定电容的终点电压，变桨驱动器确定充电电流累加值和充电时间，并根据充电电流累加值、充电时间、初始电压和终点电压，计算出电容的电容值，变桨驱动器根据电容的电容值与预设电容值进行对比，若电容的电容值大于预设电容值，则确定电容的健康状态为健康，若电容的电容值不大于预设电容值，则确定电容的健康状态为非健康；需要说明的是，变桨驱动器控制电容进行充电时，确定了充电电流，在电容的第二电压值满足第二预设条件时，即电容停止充电后，变桨驱动器根据充电电流计算出充电电流累加值；变桨驱动器一直在进行计时，变桨驱动器控制电容开始充电时，获取电容的充电开始时间，在电容结束充电时，获取电容的充电结束时间，根据充电开始时间和充电结束时间计算出充电时间。

具体地，当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值的步骤包括：

步骤e，确定所述电容的初始电压，并将所述电容进行充电时的第二电压值分别与所述初始电压和所述目标电压进行对比；

在该步骤中，变桨驱动器在控制电容进入充电状态之前确定了电容的目标电压，变桨驱动器在电容进行充电的过程中，在电容充电的初始阶段，变桨驱动器根据获取的第二电压值确定电容的初始电压，并在电容充电时实时获取电容的第二电压值，并将第二电压值分别与初始电压和目标电压进行对比。

步骤f，当所述第二电压值与所述初始电压的差值不小于第一阈值且所述第二电压值与所述目标电压的差值小于第二阈值时，根据所述第二电压值确定所述电容的终点电压；

在该步骤中，变桨驱动器将第二电压值分别与初始电压和目标电压进行对比，若得到对比结果为第二电压值与初始电压的差值不小于第一阈值且第二电压值与目标电压的差值小于第二阈值时，根据第二电压值确定电容的终点电压；如：根据实际情况，提前在变桨驱动器中设定第一阈值为5V，第二阈值为2V，变桨驱动器实时获取电容在充电过程中的第二电压值，并将第二电压值分别与初始电压和目标电压进行对比，当得到对比结果为第二电压值与初始电压的差值不小于5V且第二电压值与目标电压的差值小于2V时，则根据此时的第二电压值确定电容充电的终点电压。

步骤g，确定充电电流累加值和充电时间，并根据所述充电电流累加值、所述充电时间、所述初始电压和所述终点电压，计算所述电容的电容值。

在该步骤中，变桨驱动器在控制电容进行充电的过程中，确定了从充电开始到充电结束的充电电流累加值，并且变桨驱动器一直在进行计时，根据充电开始时间和充电结束时间计算出充电时间，并根据充电电流累加值、充电时间、初始电压和终点电压，计算电容的电容值。需要说明的是，当变桨驱动器为第一次进行电容值的计算时，直接根据如下公式：C＝ΣI△t/△U即可计算出电容的电容值，其中，C代表电容值，ΣI代表充电电流累加值，△t代表充电时间，△U代表初始电压和终点电压的差值；当变桨驱动器不是第一次进行电容值的计算时，直接根据公式C＝ΣI△t/△U计算出本次计算的电容的电容值，再获取上一次计算出的电容值，通过公式C1＝(C*3+C2)/2进行滤波计算得到最终的电容值，其中C1代表最终的电容值，C代表上一次计算出的电容值，C2代表本次计算出的电容值。

本实施例的变桨驱动器在确定风机控制器(可编程逻辑控制器)发送的检测指令生效时，获取风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并生成关整流指令以控制变桨驱动器自身进入关整流状态；变桨驱动器根据预设时延，控制电容进入放电状态进行放电，并实时获取进行电容进行放电时的第一电压值，将第一电压值与电压阈值进行对比，当第一电压值小于电压阈值时，控制电容停止放电，并生成开整流指令以控制变桨驱动器自身进入开整流状态；变桨驱动器获取母线电压和电容的目标电压，并将母线电压和目标电压进行对比，若母线电压大于目标电压，则控制电容进入充电状态进行充电，并实时获取电容进行充电时的第二电压值；变桨驱动器确定电容的初始电压，并将电容进行充电时的第二电压值分别与初始电压和目标电压进行对比，当第二电压值与初始电压的差值不小于第一阈值且第二电压值与目标电压的差值小于第二阈值时，根据第二电压值确定电容的终点电压；变桨驱动器获取充电电流和充电时间，并根据充电电流、充电时间、初始电压和终点电压，计算电容的电容值，并基于电容值确定电容的健康状态，提高了电容的健康状态检测的检测效率。

进一步地，基于本发明电容检测方法第一实施例，提出本发明电容检测方法第二实施例。

电容检测方法的第二实施例与电容检测方法的第一实施例的区别在于，在确定风机控制器发送的检测指令生效时的步骤之后，电容检测方法还包括：

步骤h，获取所述检测指令的生效时间，并以所述生效时间作为计时起点，进行计时操作；

步骤i，若确定所述电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，以使所述风机控制器根据所述检测超时标志确定检测超时并退出检测。

在本实施例中，变桨驱动器在确定风机控制器发送的检测指令生效之后，获取检测指令的生效时间，并以检测指令的生效时间作为计时起点，进行计时操作，在计时过程中，变桨驱动器若确定电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，风机控制器在检测到检测超时标志时，根据检测超时标志确定检测超时，并向变桨驱动器发送退出检测指令，使得变桨驱动器退出对电容健康状况的检测，并对清除未完成的检测中记录的数据以及对应的指令等，如将整流控制权限和充电机控制权限归还风机控制器，将整流控制方式由数字控制切换为自动控制，将充电机控制方式由端子控制修改为功能码控制，清零充电指令和放电指令，清除计时时间和超时标志，将充电机的充电电流复原等。

本实施例中的变桨驱动器获取检测指令的生效时间，并以生效时间作为计时起点，进行计时操作；若确定电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，以使风机控制器根据检测超时标志确定检测超时并退出检测。使得对电容的检测不会由于其它特殊原因导致超时后，无法及时退出，影响变桨驱动器的正常运转，也有助于提高电容的健康状态检测的检测效率。

进一步地，基于本发明电容检测方法第一实施例和第二实施例，提出本发明电容检测方法第三实施例。

电容检测方法的第三实施例与电容检测方法的第一实施例和第二实施例的区别在于，在控制电容进行放电和控制电容进行放电的步骤之后，电容检测方法还包括：

步骤j，若检测到出现相关故障，则生成故障复位标志，并根据所述故障复位标志对所述相关故障进行复位；

步骤k，获取复位结果，若所述复位结果为复位成功，则继续控制所述电容进行充电或放电；

步骤l，若所述复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测。

在本实施例中，变桨驱动器在控制电容进行充电或控制电容进行放电之后，若检测到出现充电相关故障或放电充电故障，则生成故障复位标志，根据故障复位标志对充电相关故障或放电充电故障进行复位；变桨驱动器获取复位结果，若复位结果为复位成功，则继续控制电容进行放电或进行放电；若复位结果为复位失败，则通知风机控制器发出退出检测指令，使得驱动器退出对电容健康状况的检测。

以下对各个步骤进行详细说明：

步骤j，若检测到出现相关故障，则生成故障复位标志，并根据所述故障复位标志对所述相关故障进行复位；

在该步骤中，变桨驱动器在控制电容进行放电或控制电容进行放电之后，若检测到出现充电相关故障或放电充电故障，则生成故障复位标志，并根据故障复位标志对充电相关故障或放电充电故障进行复位；如：变桨驱动器在控制电容进行放电或控制电容进行放电之后，若检测到出现了放电相关故障(包括制动管故障、制动电阻故障和风扇故障等)，则置位放电故障复位标志；若检测到出现了充电相关故障(包括充电机过流、短路、开路、超时和过压故障等)，则置位充电故障复位标志；变桨驱动器根据放电故障复位标志对放电故障进行复位或根据充电故障复位标志对充电故障进行复位。

步骤k，获取复位结果，若所述复位结果为复位成功，则继续控制所述电容进行充电或放电；

在该步骤中，变桨驱动器获取故障复位结果，若复位结果为复位成功，则继续控制电容进行充电或进行放电，如：变桨驱动器置位放电故障复位标志时，变桨驱动器根据放电故障复位标志对放电相关故障进行复位，其中，变桨驱动器可根据放电故障复位标志确定发生放电相关故障的具体位置，进而准确地对放电相关故障进行复位；对充电相关故障进行复位的步骤与上述对放电相关故障进行复位的步骤类似，在此便不赘述。

步骤l，若所述复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测。

在该步骤中，变桨驱动器获取故障复位结果，若复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测；如：变桨驱动器置位放电故障复位标志时，变桨驱动器根据放电故障复位标志对放电相关故障进行复位，当变桨驱动器确定进行放电故障复位记录次数达到预设次数，仍然无法对放电相关故障完成复位时，则将复位失败的复位结果发送到风机控制器，风机控制器向变桨驱动器发送退出检测指令，使得变桨驱动器退出对电容健康状况的检测，并对清除未完成的检测中记录的数据以及对应的指令等，如将整流控制权限和充电机控制权限归还风机控制器，将整流控制方式从数字控制切换为自动控制，将充电机控制方式从端子控制修改为功能码控制，清零充电指令和放电指令，清除计时时间和超时标志，将充电机的充电电流复原，清除充电和放电故障复位指令和故障复位记录次数等，并通知相关维修人员进行故障维修。

本实施例中的变桨驱动器在控制电容进行放电或控制电容进行放电之后，若检测到出现充电相关故障或放电充电故障，则生成故障复位标志，根据故障复位标志对充电相关故障或放电充电故障进行复位；变桨驱动器获取复位结果，若复位结果为复位成功，则继续控制电容进行放电或进行放电；若复位结果为复位失败，则通知风机控制器发出退出检测指令，使得变桨驱动器退出对电容健康状况的检测。使得对电容的检测不会由于充放电的相关故障无法继续进行时，无法及时退出检测，影响变桨驱动器的正常运转，也有助于提高电容的健康状态检测的检测效率。

进一步地，基于本发明电容检测方法第一实施例、第二实施例和第三实施例，提出本发明电容检测方法第四实施例。

电容检测方法的第四实施例与电容检测方法的第一实施例、第二实施例和第三实施例的区别在于，在步骤S30之后，电容检测方法还包括：

步骤n，若确定所述电容的健康状态为健康，则生成复原指令，并根据所述复原指令控制所述电容进入等待状态；

步骤m，若确定所述电容的健康状态为非健康，则生成告警指令，并根据所述告警指令进行告警。

在本实施例中，变桨驱动器通过将计算得到的电容值与预设电容值进行对比，电容的电容值大于预设电容值，则确定电容的健康状态为健康，生成复原指令，并根据复原指令控制电容进入等待状态；若电容的电容值不大于预设电容值，则确定电容的健康状态为非健康，生成告警指令，并根据告警指令进行告警。如：变桨驱动器确定电容的健康状态为健康，生成复原指令，并根据复原指令将整流控制权限和充电机控制权限归还风机控制器，将整流控制方式由数字控制切换为自动控制，将充电机控制方式由端子控制修改为功能码控制，清零充电指令和放电指令，清除计时时间和超时标志，将充电机的充电电流复原，清除充电和放电故障复位指令和故障复位记录次数等，以使电容进入等待状态，等待下一次电容健康状态检测；确定电容的健康状态为非健康，生成告警指令，并根据告警指令向相关维修人员进行告警。使得电容的健康状态为非健康时，能及时通知相关人员进行维修，也有助于提高电容的健康状态检测的检测效率。

在具体实施时，如图4所示，

变桨驱动器在接收到检测指令时，检测到风机控制器(风机可编程逻辑控制器PLC)下发检测指令是否为上升沿信号，检测变桨驱动器自身是否处于停机状态，检测桨叶停机信号或限位位置信号有效，检测电容的电压是否大于400V，当上述条件同时满足时，变桨驱动器则确定检测指令生效，控制变桨驱动器自身由等待状态切换到关整流状态，此时同步禁止风机控制器通过PDO对驱动器功能码的修改，即驱动器获取风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，另外，风机控制器下发命令只有故障复位指令和退出检测指令可以生效，保证在超级电容健康状态自动检测执行过程中，风机控制器不能影响电容检测的执行。

变桨驱动器在关整流状态时，变桨驱动器将整流控制方式由自动控制切换为数字控制，并通过数字控制将整流指令置0，生成关整流指令，在延迟20ms后(预设时延)，控制电容进入放电状态；

电容在放电状态时，变桨驱动器将充电机控制方式由功能码控制修改为端子控制，同时生成端子放电指令，控制进入放电状态的电容进行放电；在电容放电过程中进行制动电阻的检测，确定是否发生放电相关故障，当确定发生放电相关故障则对放电相关故障进行复位；当电容放电时的第一电压值低于电压阈值后，清零端子放电命令控制电容停止放电，控制变桨驱动器自身切换到开整流状态；

变桨驱动器在开整流状态时，变桨驱动器将整流控制方式由自动控制切换为数字控制，并通过数字控制将整流指令置1，生成开整流指令，并且变桨驱动器确定母线电压大于充电机的目标电压时，控制电容进入充电状态；

电容在充电状态时，变桨驱动器将充电机控制方式由功能码控制修改为端子控制，同时生成端子充电指令，若确定充电机充电电流小于2A，将设定值进行备份，并将充电机充电电流修改为5A，根据端子充电指令和充电电流控制电容进行充电；变桨驱动器在电容充电过程中确定是否发生放电相关故障，当确定发生充电相关故障则对充电相关故障进行复位；并在电容进行充电时计算电容的电容值，在电容值计算完成后，将电容值与预设电容值进行对比，确定电容的健康状态，同时清零端子充电命令控制电容停止充电，并控制电容退出充电状态，控制变桨驱动器自身进入复原状态；

变桨驱动器在复原状态时，将整流控制权限和充电机控制权限归还风机控制器，将整流控制方式由数字控制切换为自动控制，将充电机控制方式由的端子控制修改为功能码控制，清零充电指令和放电指令，清除计时时间和超时标志，将充电机的充电电流复原，清除充电和放电故障复位指令和故障复位记录次数等；同时置位检测完成标志，并控制电容由复原状态切换到等待状态，等待下次检测的开始。

提高了电容的健康状态检测的检测效率。

本发明还提供一种电容检测装置。本发明电容检测装置包括：

第一控制模块，用于在确定风机控制器发送的检测指令生效时，控制电容进行放电，并获取所述电容的第一电压值；

第二控制模块，用于当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；

计算模块，用于当所述第二电压值满足第二预设条件时，计算所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态。

进一步地，所述第一控制模块还用于：

获取所述风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并生成关整流指令以控制所述驱动器进入关整流状态；

根据预设时延，基于所述充电机控制权限控制所述电容进入放电状态进行放电，并实时获取所述电容进行放电时的第一电压值。

进一步地，所述第一控制模块还用于：

将所述第一电压值与电压阈值进行对比，当所述第一电压值小于所述电压阈值时，控制所述电容停止放电，并进入开整流状态；

获取母线电压和所述电容的目标电压，并将所述母线电压和所述目标电压进行对比，若所述母线电压大于所述目标电压，则基于所述充电机控制权限控制所述电容进入充电状态进行充电，并实时获取所述电容进行充电时的第二电压值。

进一步地，所述计算模块还用于：

确定所述电容的初始电压，并将所述电容进行充电时的第二电压值分别与所述初始电压和所述目标电压进行对比；

当所述第二电压值与所述初始电压的差值不小于第一阈值且所述第二电压值与所述目标电压的差值小于第二阈值时，根据所述第二电压值确定所述电容的终点电压；

确定充电电流累加值和充电时间，并根据所述充电电流累加值、所述充电时间、所述初始电压和所述终点电压，计算所述电容的电容值。

进一步地，所述第一控制模块还包括计时模块，所述计时模块用于：

获取所述检测指令的生效时间，并以所述生效时间作为计时起点，进行计时操作；

若确定所述电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，以使所述风机控制器根据所述检测超时标志确定检测超时并退出检测。

进一步地，所述第一控制模块和所述第二控制模块还包括复位模块，所述复位模块用于：

若检测到出现相关故障，则生成故障复位标志，并根据所述故障复位标志对所述相关故障进行复位；

获取复位结果，若所述复位结果为复位成功，则继续控制所述电容进行充电或放电；

若所述复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测。

进一步地，所述计算模块还包括检生成模块，所述生成模块用于：

若确定所述电容的健康状态为健康，则生成复原指令，并根据所述复原指令控制所述电容进入等待状态；

若确定所述电容的健康状态为非健康，则生成告警指令，并根据所述告警指令进行告警。

本发明还提供一种电容检测系统。

电容检测系统包括：存储器、处理器及储存在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电容检测程序，所述电容检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的电容检测方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的电容检测程序被执行时所实现的方法可参照本发明电容检测方法各个实施例，此处不再赘述。

本发明还提供一种计算机可读存储介质。

计算机可读存储介质上储存有电容检测程序，所述电容检测程序被处理器执行时实现如上所述的电容检测方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的电容检测程序被执行时所实现的方法可参照本发明电容检测方法各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品储存在如上所述的一个储存介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书与附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电容检测方法，其特征在于，应用于变桨驱动器，所述电容检测方法包括如下步骤：

在确定风机控制器发送的检测指令生效时，获取所述风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并进入关整流状态，其中，将整流控制方式由自动控制切换为数字控制，所述变桨驱动器基于数字控制将整流指令置0，生成关整流指令；

根据预设时延，基于所述充电机控制权限控制电容进入放电状态进行放电，并实时获取所述电容进行放电时的第一电压值；

当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；

当所述第二电压值满足第二预设条件时，根据充电电流累加值、充电时间、初始电压和终点电压，计算出所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态；

获取所述检测指令的生效时间，并以所述生效时间作为计时起点，进行计时操作；

若确定所述电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，以使所述风机控制器根据所述检测超时标志确定检测超时并退出检测；

所述当所述第二电压值满足第二预设条件时，根据充电电流累加值、充电时间、初始电压和终点电压，计算出所述电容的电容值的步骤包括：

确定所述电容的所述初始电压，并将所述电容进行充电时的第二电压值分别与所述初始电压和目标电压进行对比；

当所述第二电压值与所述初始电压的差值不小于第一阈值，且所述第二电压值与所述目标电压的差值小于第二阈值时，根据所述第二电压值确定所述电容的所述终点电压；

确定所述充电电流累加值和所述充电时间，并根据所述充电电流累加值、所述充电时间、所述初始电压和所述终点电压，计算所述电容的电容值；

所述基于所述充电机控制权限控制电容进入放电状态进行放电和控制所述电容进行充电的步骤之后，若检测到出现相关故障，则生成故障复位标志，并根据所述故障复位标志对所述相关故障进行复位；

获取复位结果，若所述复位结果为复位成功，则继续控制所述电容进行充电或放电；

若所述复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测。

2.如权利要求1所述的电容检测方法，其特征在于，所述当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值的步骤包括：

将所述第一电压值与电压阈值进行对比，当所述第一电压值小于所述电压阈值时，控制所述电容停止放电，并进入开整流状态；

获取母线电压和所述电容的目标电压，并将所述母线电压和所述目标电压进行对比，若所述母线电压大于所述目标电压，则基于所述充电机控制权限控制所述电容进入充电状态进行充电，并实时获取所述电容进行充电时的第二电压值。

3.如权利要求1所述的电容检测方法，其特征在于，所述当所述第二电压值满足第二预设条件时，根据充电电流累加值、充电时间、初始电压和终点电压，计算出所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态的步骤之后，所述电容检测方法还包括：

若确定所述电容的健康状态为健康，则生成复原指令，并根据所述复原指令控制所述电容进入等待状态；

若确定所述电容的健康状态为非健康，则生成告警指令，并根据所述告警指令进行告警。

4.一种电容检测装置，其特征在于，所述电容检测装置包括：

第一控制模块，用于在确定风机控制器发送的检测指令生效时，获取所述风机控制器的整流控制权限和充电机控制权限，并进入关整流状态，其中，将整流控制方式由自动控制切换为数字控制，变桨驱动器基于数字控制将整流指令置0，生成关整流指令；根据预设时延，基于所述充电机控制权限控制电容进入放电状态进行放电，并实时获取所述电容进行放电时的第一电压值；

第二控制模块，用于当所述第一电压值满足第一预设条件时，控制所述电容进行充电，并获取所述电容的第二电压值；

计算模块，用于当所述第二电压值满足第二预设条件时，根据充电电流累加值、充电时间、初始电压和终点电压，计算出所述电容的电容值，并基于所述电容值确定所述电容的健康状态；所述当所述第二电压值满足第二预设条件时，根据充电电流累加值、充电时间、初始电压和终点电压，计算出所述电容的电容值的步骤包括：确定所述电容的所述初始电压，并将所述电容进行充电时的第二电压值分别与所述初始电压和目标电压进行对比；当所述第二电压值与所述初始电压的差值不小于第一阈值，且所述第二电压值与所述目标电压的差值小于第二阈值时，根据所述第二电压值确定所述电容的所述终点电压；确定所述充电电流累加值和所述充电时间，并根据所述充电电流累加值、所述充电时间、所述初始电压和所述终点电压，计算所述电容的电容值；

所述电容检测装置还用于获取所述检测指令的生效时间，并以所述生效时间作为计时起点，进行计时操作；若确定所述电容检测时间大于预设时间阈值，则生成检测超时标志，以使所述风机控制器根据所述检测超时标志确定检测超时并退出检测；在所述基于所述充电机控制权限控制电容进入放电状态进行放电和控制所述电容进行充电的步骤之后，若检测到出现相关故障，则生成故障复位标志，并根据所述故障复位标志对所述相关故障进行复位；获取复位结果，若所述复位结果为复位成功，则继续控制所述电容进行充电或放电；若所述复位结果为复位失败，则通过所述风机控制器控制退出检测。

5.一种电容检测系统，其特征在于，所述电容检测系统包括：存储器、处理器及储存在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电容检测程序，所述电容检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的电容检测方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上储存有电容检测程序，所述电容检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的电容检测方法的步骤。