DE112019007629T5

DE112019007629T5 - Stromversorgungseinrichtung und Lebensdauer-Diagnoseverfahren

Info

Publication number: DE112019007629T5
Application number: DE112019007629.9T
Authority: DE
Inventors: Takashi Nishioka; Takahiko Ando
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2022-05-05
Also published as: WO2021053798A1; TW202113373A; JP6678845B1; JPWO2021053798A1; TWI748383B; CN114375402A; CN114375402B

Abstract

Eine Stromversorgungseinrichtung (1) umfasst einen Schalter (11), einen Kondensator (10), einen Widerstand (13), einen Schalter (12), einen Spannungsdetektor (161), der einen Spannungswert des Kondensators (10) erfasst, eine Schalter-Steuerung (162), die den Schalter (11) und den Schalter (12) steuert, und einen Lebensdauer-Bewerter (164), der eine Lebensdauer des Kondensators (10) beurteilt. Die Schalter-Steuerung (162) schaltet den Schalter (11) zu einem ersten Zeitpunkt aus und schaltet den Schalter (12) zu einem zweiten Zeitpunkt ein. Der Spannungsdetektor (161) erfasst während einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt einen ersten Spannungswert des Kondensators (10) und erfasst zu einem dritten Zeitpunkt einen zweiten Spannungswert des Kondensators (10). Der Lebensdauer-Bewerter (164) beurteilt die Lebensdauer des Kondensators (10) auf der Grundlage des ersten Spannungswerts und des zweiten Spannungswerts.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung und ein Verfahren zur Bewertung der Lebensdauer.
Technologischer Hintergrund
Eine Stromversorgungseinrichtung enthält einen Kondensator mit einer endlichen Lebensdauer zur Spannungsglättung. Wenn sich der Kondensator verschlechtert (altert) und eine geringere Kapazität aufweist, funktioniert die Stromversorgungseinrichtung wahrscheinlich nicht mehr ordnungsgemäß. Es sollen Techniken zur Bewertung der Lebensdauer eines Kondensators entwickelt werden.
In den Patentliteraturen 1 und 2 werden Techniken beschrieben, mit denen nach Unterbrechung der Stromzufuhr zu einem Kondensator und anschließender Entladung der in dem Kondensator gespeicherten elektrischen Ladung über einen parallel zum Kondensator geschalteten Widerstand die Lebensdauer des Kondensators auf der Grundlage der Zeitspanne zwischen dem Beginn der Entladung des Kondensators und dem Zeitpunkt, zu dem die Spannung über den Kondensator einen vorgegebenen Wert erreicht, beurteilt werden kann.
Zitierliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer H06-165523
Patentliteratur 2: Internationale Offenlegungsnummer WO 2008/016050

Kurzbeschreibung der Erfindung
Technisches Problem
Der Kondensator in Patentliteratur 1 ist ständig parallel zu einem Leistungstransistor-Modul geschaltet. Dadurch wird die im Kondensator gespeicherte elektrische Ladung auch über das Leistungstransistor-Modul entladen, was dazu führt, dass die Spannung über den Kondensator zu Beginn der elektrischen Entladung instabil ist.
Der Kondensator in Patentliteratur 2 ist ständig parallel zum Widerstand geschaltet. Daher beginnt die elektrische Entladung sofort, wenn die Stromzufuhr zum Kondensator unterbrochen wird, was dazu führt, dass die Spannung über den Kondensator zu Beginn der elektrischen Entladung aufgrund einer Restwelligkeits-Komponente (Brummspannungs-Komponente) instabil ist.
Die Kondensatoren in Patentliteraturen 1 und 2 weisen zu Beginn der elektrischen Entladung instabile Spannungen auf, die zu Schwankungen der Entladedauer führen und damit die Genauigkeit der Bewertung der Lebensdauer beeinträchtigen.
Die in den Patentliteraturen 1 und 2 beschriebenen Technologien bewerten die Lebensdauer eines Kondensators auf der Grundlage der Zeit, welche die Spannung über den Kondensator benötigt, um einen vorgegebenen Wert zu erreichen. Diese Zeitspanne kann schwanken, wenn der Spannungswert beispielsweise aufgrund einer Restwelligkeits-Komponente und/oder Rauschen schwankt, wodurch die Genauigkeit der Bewertung der Lebensdauer beeinträchtigt wird.
Als Reaktion auf das vorstehende Problem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Stromversorgungseinrichtung und ein Verfahren zur genauen Bewertung der Lebensdauer eines Kondensators bereitzustellen.
Lösung des Problems
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, enthält eine Stromversorgungseinrichtung eine erste Leitung, eine zweite Leitung mit einem niedrigeren elektrischen Potential als dem der ersten Leitung, einen ersten Schalter mit einem mit der ersten Leitung verbundenen ersten Anschluss, einen Kondensator mit einem mit dem ersten Schalter verbundenen ersten Anschluss und einem mit der zweiten Leitung verbundenen zweiten Anschluss, einen parallel zu dem Kondensator geschalteten Widerstand, einen mit dem Widerstand in Reihe geschalteten zweiten Schalter, ein Spannungs-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Spannungswerts über den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss des Kondensators, ein Schalter-Steuerungsmittel zum Steuern des ersten Schalters und des zweiten Schalters, und ein Lebensdauer-Bewertungsmittel zum Bewerten einer Lebensdauer des Kondensators. Das Schalter-Steuerungsmittel schaltet den ersten Schalter zu einem ersten Zeitpunkt während eines Ein-Zustands (geschlossenen Zustands) des ersten Schalters und eines Aus-Zustands (geöffneten Zustands) des zweiten Schalters aus, und schaltet den zweiten Schalter zu einem zweiten Zeitpunkt ein, zu dem beginnend vom ersten Zeitpunkt an eine erste Zeitspanne verstrichen ist. Das Spannungs-Erfassungsmittel erfasst einen ersten Spannungswert des Kondensators während einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt, und erfasst einen zweiten Spannungswert des Kondensators zu einem dritten Zeitpunkt, zu dem beginnend vom zweiten Zeitpunkt an ein zweite Zeitspanne verstrichen ist. Das Lebensdauer-Bewertungsmittel bewertet die Lebensdauer des Kondensators auf der Grundlage des ersten Spannungswerts und des zweiten Spannungswerts.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Bei der Stromversorgungseinrichtung gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird der zweite Schalter eingeschaltet (geschlossen), wenn die erste Zeitspanne nach dem Ausschalten (Öffnen) des ersten Schalters verstrichen ist. Der Kondensator weist somit zu Beginn der elektrischen Entladung eine stabile Spannung auf. Die Stromversorgungseinrichtung gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung schätzt die Lebensdauer des Kondensators genau ab.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm einer Stromversorgungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Graph, der ein Beispiel für die Lebensdauercharakteristik eines Kondensators in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Abhängigkeit zwischen Ein-Aus-Zuständen von Schaltern und einem Spannungswert des Kondensators in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Betrieb der Stromversorgungseinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, die eine Bewertung der Lebensdauer durchführt; und
5 ist ein Blockdiagramm einer Stromversorgungseinrichtung gemäß Modifikation 2 der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Stromversorgungseinrichtung gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Figuren sind dieselbe oder gleichwertige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen werden die Spannung über die beiden Anschlüsse eines Kondensators, der Spannungswert über die beiden Anschlüsse eines Kondensators und alle Äquivalente dazu auch einfach als die Spannung über einen Kondensator und der Spannungswert eines Kondensators bezeichnet. Die Bewertung der Lebensdauer eines Kondensators umfasst im Allgemeinen die Bestimmung der Verschlechterung (Alterung) des Kondensators, genauer gesagt die Bestimmung des Grades der Verschlechterung des Kondensators, die Bestimmung der verbleibenden Lebensdauer des Kondensators und die Bestimmung, ob sich der Kondensator verschlechtert hat und ersetzt werden muss.
Ausführungsformen
Eine Stromversorgungseinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Stromversorgungseinrichtung 1 bewertet die Lebensdauer eines in der Stromversorgungseinrichtung 1 enthaltenen Kondensators und zeigt das Ergebnis der Bewertung an. Die Stromversorgungseinrichtung 1 umfasst einen Kondensator 10, einen Schalter 11, einen Schalter 12, einen Widerstand 13, einen Kondensator 10a, einen Schalter 11a, einen Schalter 12a, einen Widerstand 13a, eine Diode 14, einen Transformator 15, ein Steuergerät 16, einen Speicher 17, eine Leitung L1 und eine Leitung L2. Die Stromversorgungseinrichtung 1 treibt eine Last 2 mit Gleichstrom (DC) an. Die Stromversorgungseinrichtung 1 steuert einen Indikator 3, um ein Ergebnis der Bewertung der Lebensdauer eines jeden von dem Kondensator 10 und dem Kondensator 10a anzuzeigen. Die Stromversorgungseinrichtung 1 ist ein Beispiel für eine Stromversorgungseinrichtung gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung. Die Leitung L1 ist ein Beispiel für eine erste Leitung gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung. Die Leitung L2 ist ein Beispiel für eine zweite Leitung gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Die in 1 gezeigte Stromversorgungseinrichtung 1 weist eine Primärseite auf, die sich links vom Transformator 15 befindet, und eine Sekundärseite auf, die sich rechts vom Transformator 15 befindet. In 1 sind die Komponenten der Primärseite nicht dargestellt. Die Komponenten der Primärseite werden im Folgenden nicht beschrieben. In 1 geben die ausgefüllten Punkte oben links und unten rechts am Transformator 15 jeweils die Polarität der Wicklung des Transformators 15 an. Die Stromversorgungseinrichtung 1 ist eine Sperrwandler-Stromversorgungseinrichtung (engl. flyback power supply device), wie durch die Polarität der Wicklung des Transformators 15 und die Position der Diode 14 angegeben wird.
Eine Gruppe bestehend aus dem Kondensator 10, dem Schalter 11, dem Schalter 12 und dem Widerstand 13 (im Folgenden die Gruppe mit dem Kondensator 10) weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie eine Gruppe bestehend aus dem Kondensator 10a, dem Schalter 11a, dem Schalter 12a und dem Widerstand 13a (im Folgenden die Gruppe mit dem Kondensator 10a) auf. Die Komponenten können unterschiedliche Eigenschaften haben.
Wie nachfolgend im Detail beschrieben, muss der Schalter 11 ausgeschaltet (geöffnet) werden, bevor die Lebensdauer des Kondensators 10 beurteilt wird. Die Gruppe mit dem Kondensator 10a ermöglicht den normalen Betrieb der Stromversorgungseinrichtung 1, obwohl der Schalter 11 ausgeschaltet ist. Der Schalter 11a wird eingeschaltet, damit die Stromversorgungseinrichtung 1 normal arbeiten kann, wenn der Schalter 11 ausgeschaltet ist. Mit anderen Worten, die Gruppe mit dem Kondensator 10a ist eine Redundanz der Gruppe mit dem Kondensator 10. Bei diesem Aufbau ist in 1 der Schalter 11a eingeschaltet, wenn der Schalter 11 ausgeschaltet ist.
Die Komponenten der Stromversorgungseinrichtung 1 werden nun beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, weist die Gruppe, die den Kondensator 10a enthält, den gleichen Aufbau wie die Gruppe auf, die den Kondensator 10 enthält, und wird daher nicht näher beschrieben. Nur die Komponenten in der Gruppe mit dem Kondensator 10 werden beschrieben.
Der Kondensator 10 weist einen mit dem Schalter 11 verbundenen Anschluss und einen mit der Leitung L2 verbundenen anderen Anschluss auf. Der Kondensator 10 glättet den durch den Transformator 15 und die Diode 14 gelieferten Strom. Der Kondensator 10 ist zum Beispiel ein Aluminium-Elektrolytkondensator. Der Kondensator 10 besitzt beispielsweise eine Lebensdauer mit der in 2 dargestellten Charakteristik. Die Lebensdauercharakteristik eines Kondensators bezieht sich auf die Abhängigkeit zwischen dem Grad der Verschlechterung des Kondensators und der Kapazität des Kondensators. Normalerweise verschlechtert sich ein Kondensator umso mehr und besitzt eine umso geringere Kapazität, je länger er verwendet wird. In 2 besitzt der Kondensator 10 an Punkt A noch die Hälfte seiner Lebensdauer, an Punkt B, an dem ein Austausch der Stromversorgungseinrichtung 1 empfohlen wird, besitzt er eine kürzere Lebensdauer, und an Punkt C, an dem die Stromversorgungseinrichtung 1 nicht mehr normal arbeiten kann, besitzt er eine abgelaufene Lebensdauer. Der Kondensator 10 ist ein Beispiel für einen Kondensator gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Zurückkommend auf 1 weist der Schalter 11 einen Anschluss auf, der mit der Leitung L1 verbunden ist, und er weist einen anderen Anschluss auf, der mit dem Kondensator 10 verbunden ist. Das Ein- und Ausschalten des Schalters 11 wird von einer Schalter-Steuerung 162 im Steuergerät 16 (später beschrieben) gesteuert. Der Schalter 11 wird ausgeschaltet, um den Kondensator 10 elektrisch von der Leitung L1 zu trennen. Der Schalter 11 ist ein Schaltelement, das ein- und ausgeschaltet werden kann, und kann beispielsweise ein Relais oder ein Transistor sein. Der Schalter 11 ist ein Beispiel für einen ersten Schalter gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Der Schalter 12 ist mit dem Widerstand 13 in Reihe geschaltet. In gleicher Weise wie der Schalter 11 wird der Schalter 12 von der Schalter-Steuerung 162 ein- und ausgeschaltet. Der Schalter 12 wird eingeschaltet, um die in dem Kondensator 10 gespeicherte elektrische Ladung über den Widerstand 13 zu entladen. Ebenso wie der Schalter 11 ist der Schalter 12 ein Schaltelement, das ein- und ausgeschaltet werden kann, und kann beispielsweise ein Relais oder ein Transistor sein. Der Schalter 12 ist ein Beispiel für einen zweiten Schalter gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Der Widerstand 13 ist parallel zu dem Kondensator 10 geschaltet. Wenn der Schalter 12 eingeschaltet wird, entlädt der Widerstand 13 die in dem Kondensator 10 gespeicherte elektrische Ladung. Der Widerstand 13 ist ein Beispiel für einen Widerstand gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Die Diode 14 richtet einen vom Transformator 15 fließenden Strom gleich. Nach der Gleichrichtung durch die Diode 14 weist die Leitung L1 ein gleiches oder höheres elektrisches Potenzial als das der Leitung L2 auf.
Der Transformator 15 wandelt die von der Primärseite bereitgestellte Energie um und stellt die Energie an die Sekundärseite bereit. In der Sperrwandler-Stromversorgungseinrichtung 1 speichert der Transformator 15 Strom, wenn ein Schalter auf der Primärseite eingeschaltet ist, und speist Strom in die Sekundärseite ein, wenn der Schalter ausgeschaltet ist.
Das Steuergerät 16 steuert die Stromversorgungseinrichtung 1 zentral. Das Steuergerät 16 umfasst beispielsweise einen Mikrocontroller als Hardwarekomponente. Die Funktionen des Steuergeräts 16 werden von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) des Mikrocontrollers implementiert, die in einem Festwertspeicher (ROM) gespeicherte Programme ausführt. In einigen Ausführungsformen kann das Steuergerät 16 eine Steuerschaltung wie einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) oder ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) enthalten. In diesem Fall implementiert der Steuerschaltkreis die Funktionen des Steuergeräts 16.
Das Steuergerät 16 umfasst als funktionale Komponenten einen Spannungsdetektor 161, die Schalter-Steuerung 162, einen Kapazitätsberechner 163, einen Lebensdauer-Bewerter 164 und eine Indikator-Steuerung 165. Das Steuergerät 16 steuert diese funktionalen Komponenten, um die Lebensdauer des Kondensators 10 oder des Kondensators 10a in vorbestimmten Intervallen, beispielsweise jede Stunde oder alle acht Stunden, zu bewerten.
Der Spannungsdetektor 161 erfasst die Spannungswerte des Kondensators 10 und des Kondensators 10a. Der Spannungsdetektor 161 ist beispielsweise durch einen Analog-Digital-Wandler (A/D) im Mikrocontroller implementiert. Ein vom Spannungsdetektor 161 erfasster Spannungswert wird vom Kapazitätsberechner 163 (nachfolgend beschrieben) verwendet, um die Kapazität des Kondensators 10 zu berechnen. Der Spannungsdetektor 161 ist ein Beispiel für ein Spannungs-Erfassungsmittel gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Die Schalter-Steuerung 162 steuert die Ein- und Ausschaltzustände des Schalters 11, des Schalters 12, des Schalters 11a und des Schalters 12a. Die Schalter-Steuerung 162 ist ein Beispiel für ein Schalter-Steuerungsmittel gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Nun wird ein Beispiel für die am Schalter 11 durchgeführte Schalter-Steuerung beschrieben. Wenn das Steuergerät 16 weder die Lebensdauer des Kondensators 10 noch die des Kondensators 10a beurteilt, schaltet die Schalter-Steuerung 162 den Schalter 11 und den Schalter 11a ein und den Schalter 12 und den Schalter 12a aus. Dies ermöglicht sowohl dem Kondensator 10 als auch dem Kondensator 10a eine Spannungsglättung, und verhindert eine unbeabsichtigte elektrische Entladung über den Widerstand 13 und den Widerstand 13a.
Die durch die Schalter-Steuerung 162 erfolgende Steuerung der Schalter, wenn das Steuergerät 16 die Lebensdauer des Kondensators 10 beurteilt, wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 zeigt Änderungen der Ein-Aus-Zustände des Schalters 11 und des Schalters 12 und die entsprechenden Änderungen des Spannungswerts des Kondensators 10. Vor dem Beginn der Lebensdauerbeurteilung sind der Schalter 11 und der Schalter 11a, wie vorstehend beschrieben, eingeschaltet und sind der Schalter 12 und der Schalter 12a ausgeschaltet. In diesem Zustand weist der Kondensator 10 aufgrund einer Restwelligkeits-Komponente auf der Leitung L1 eine leicht instabile Spannung auf, wie in 3 dargestellt.
Die Schalter-Steuerung 162 schaltet als erstes zu einem Zeitpunkt t1 den Schalter 11 aus. Dadurch wird die Spannung über den Kondensator 10 stabilisiert, indem die Auswirkungen der Restwelligkeits-Komponente auf der Leitung L1 beseitigt werden und verhindert wird, dass die im Kondensator 10 gespeicherte elektrische Ladung über die Last 2 entladen wird. In diesem Zustand bleibt der Schalter 12 ausgeschaltet. Der Widerstand 13 führt keine elektrische Entladung durch. Der Spannungsdetektor 161 erfasst bis zu einem (nachfolgend beschriebenen) Zeitpunkt t2 einen Spannungswert V1. Der Zeitpunkt t1 ist ein Beispiel für einen ersten Zeitpunkt gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung. Der Spannungswert V1 ist ein Beispiel für einen ersten Spannungswert gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Die Schalter-Steuerung 162 schaltet dann zum Zeitpunkt t2, zu dem seit dem Zeitpunkt t1 eine Zeitspanne T1 verstrichen ist, den Schalter 12 ein. Der Widerstand 13 beginnt dann mit der elektrischen Entladung, um die Spannung über den Kondensator 10 allmählich zu verringern. Die Zeitspanne T1 ist ein Beispiel für eine erste Zeitspanne gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung. Der Zeitpunkt t2 ist ein Beispiel für einen zweiten Zeitpunkt gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Die Schalter-Steuerung 162 schaltet dann zu einem Zeitpunkt t3, zu dem seit dem Zeitpunkt t2 eine Zeitspanne T2 verstrichen ist, den Schalter 12 aus. Der Widerstand 13 stoppt dann die elektrische Entladung, um die Spannung über den Kondensator 10 zu stabilisieren. Der Spannungsdetektor 161 erfasst bis zu einem Zeitpunkt t4 (der nachfolgend beschrieben wird) einen Spannungswert V2, der Kapazitätsberechner 163 berechnet die Kapazität des Kondensators 10, und der Lebensdauer-Bewerter 164 bewertet die Lebensdauer des Kondensators 10. Die Zeitspanne T2 ist ein Beispiel für eine zweite Zeitspanne gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung. Der Zeitpunkt t3 ist ein Beispiel für einen dritten Zeitpunkt gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung. Der Spannungswert V2 ist ein Beispiel für einen zweiten Spannungswert gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Die Schalter-Steuerung 162 schaltet dann zum Zeitpunkt t4, zu dem seit dem Zeitpunkt t3 eine Zeitspanne T3 verstrichen ist, den Schalter 11 ein. Der Kondensator 10 erhält dann über die Leitung L1 Strom, speichert elektrische Ladung und seine Spannung steigt. Die Zeitspanne T3 ist ein Beispiel für eine dritte Zeitspanne gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung. Der Zeitpunkt t4 ist ein Beispiel für einen vierten Zeitpunkt gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Damit das Steuergerät 16 die Lebensdauer des Kondensators 10a abschätzen kann, steuert die Schalter-Steuerung 162 die Schalter auf die gleiche Weise wie die Steuerung der Schalter für den Kondensator 10, was hier nicht beschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf 1 und 3 wird der Kapazitätsberechner 163 beschrieben. Der Kapazitätsberechner 163 berechnet die Kapazität des Kondensators 10 auf der Grundlage des Spannungswerts V1, des Spannungswerts V2 und der vorstehend beschriebenen Zeitspanne T2 sowie des Widerstandswerts des Widerstands 13. Der Kapazitätsberechner 163 berechnet auch auf ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben die Kapazität des Kondensators 10a. Der Kapazitätsberechner 163 ist ein Beispiel für ein Kapazitäts-Berechnungsmittel gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Nun wird lediglich die Berechnung der Kapazität des Kondensators 10 beschrieben. Bevor die elektrische Entladung über den Widerstand 13 durchgeführt wird, weist der Kondensator 10 den Spannungswert V1 auf. Nachdem die elektrische Entladung über den Widerstand 13 erfolgt ist, weist der Kondensator 10 den Spannungswert V2 auf. Der Widerstand 13 führt über die Zeitdauer T2 eine elektrische Entladung durch. Die Kapazität des Kondensators 10 wird mit der folgenden Formel 1 berechnet, wobei C die Kapazität des Kondensators 10, R der Widerstandswert des Widerstands 13 und In eine logarithmische Funktion mit der Basis des natürlichen Logarithmus ist. $C = T 2 / (R \times ln (V 1 / V 2))$
Der Speicher 17 speichert Information, die den Widerstandswert des Widerstands 13 angibt, wie nachfolgend im Detail beschrieben. Der Kapazitätsberechner 163 bezieht sich auf die Information, die den Widerstandswert des Widerstands 13 angibt und die im Speicher 17 gespeichert ist, um die Kapazität des Kondensators 10 unter Verwendung der Formel 1 zu berechnen.
Der Lebensdauer-Bewerter 164 beurteilt die Lebensdauer des Kondensators 10 auf der Grundlage der vom Kapazitätsberechner 163 berechneten Kapazität des Kondensators 10 und der in 2 gezeigten Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10. Der Lebensdauer-Bewerter 164 beurteilt die Lebensdauer des Kondensators 10a auf ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben. Der Lebensdauer-Bewerter 164 ist ein Beispiel für ein Lebensdauer-Bewertungsmittel gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Der Speicher 17 speichert Information, welche die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10 angibt, wie nachfolgend im Detail beschrieben. Der Lebensdauer-Bewerter 164 bezieht sich auf die Information, welche die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10 angibt und die im Speicher 17 gespeichert ist, um die Lebensdauer des Kondensators 10 zu beurteilen.
Die im Speicher 17 gespeicherte Information über die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10 kann durch eine Information ersetzt werden, welche die Kapazität des Kondensators 10 am Punkt B von 2 angibt. In diesem Fall bewertet der Lebensdauer-Bewerter 164 die Lebensdauer des Kondensators 10, indem er die Werte der vorstehenden Kapazität und die vom Kapazitätsberechner 163 berechnete Kapazität des Kondensators 10 vergleicht und feststellt, ob sich der Kondensator 10 verschlechtert hat und ein Austausch der Stromversorgungseinrichtung 1 empfohlen wird. In diesem Fall ist die Kapazität, die durch die im Speicher 17 gespeicherte Information angegeben wird, ein Schwellenwert für die Bewertung der Lebensdauer. Der Schwellenwert basiert auf der Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10. Der Lebensdauer-Bewerter 164 beurteilt also auch in diesem Fall die Lebensdauer des Kondensators 10 auf Basis der Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10.
Zurückkommend auf 1 steuert die Indikator-Steuerung 165 den Indikator 3, um einem Benutzer das Ergebnis der von dem Lebensdauer-Bewerter 164 durchgeführten Beurteilung anzuzeigen. Der Indikator 3 wird nachfolgend im Detail beschrieben. Wenn kein Bewertungsergebnis angezeigt werden soll, braucht die Indikator-Steuerung 165 keine Anzeige vorzunehmen. Wenn beispielsweise ein Bewertungsergebnis nur angezeigt werden soll, um den Austausch der Stromversorgungseinrichtung 1 zu empfehlen, braucht die Indikator-Steuerung 165 kein Bewertungsergebnis anzuzeigen, solange der Kondensator 10 eine ausreichende Lebensdauer aufweist.
Der Speicher 17 speichert Information, welche den Widerstandswert des Widerstands 13 angibt, Information, welche den Widerstandswert des Widerstands 13a angibt, Information, welche die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10 angibt, und Information, welche die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10a angibt. Wie vorstehend beschrieben, kann der Speicher 17 anstelle der Information, welche die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10 angibt und der Information, welche die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10a angibt, für jeden der Kondensatoren 10 und 10a den vorstehend genannten Schwellenwert speichern.
Im Folgenden werden die Last 2 und der Indikator 3 beschrieben. Die Last 2 wird mit Gleichstrom angetrieben, der von der Stromversorgungseinrichtung 1 bereitgestellt wird. Die Last 2 ist beispielsweise ein Gleichstrommotor. Die Last 2 ist mit ihrem einen Anschluss mit der Leitung L1 der Stromversorgungseinrichtung 1 und mit ihrem anderen Anschluss mit der Leitung L2 der Stromversorgungseinrichtung 1 verbunden. Die Last 2 ist ein Beispiel für eine Last gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung.
Der Indikator 3 zeigt einem Benutzer die Ergebnisse der Bewertung der Lebensdauer des Kondensators 10 und des Kondensators 10a an. Der Indikator 3 ist beispielsweise eine Lampe, die grünes, gelbes und rotes Licht ausstrahlt. Beispielsweise durch die Indikator-Steuerung 165 in dem Steuergerät 16 gesteuert, strahlt der Indikator 3 grünes Licht aus, wenn der Kondensator 10 und der Kondensator 10a jeweils eine ausreichende Lebensdauer aufweisen, gelbes Licht aus, wenn der Kondensator 10 oder der Kondensator 10a sich verschlechtert hat und die Stromversorgungseinrichtung 1 ausgetauscht werden soll, und rotes Licht aus, wenn der Kondensator 10 oder der Kondensator 10a eine abgelaufene Lebensdauer aufweist.
In einigen Ausführungsformen kann der Indikator 3 eine Lampe sein, die nur rotes Licht ausstrahlt. In diesem Fall strahlt der Indikator 3, beispielsweise von der Indikator-Steuerung 165 gesteuert, rotes Licht aus, wenn sich der Kondensator 10 oder der Kondensator 10a verschlechtert hat und die Stromversorgungseinrichtung 1 ausgetauscht werden muss (und wenn der Kondensator 10 oder der Kondensator 10a eine abgelaufene Lebensdauer aufweist). Dieser Indikator kann beispielsweise verwendet werden, wenn der Lebensdauer-Bewerter 164 eine Bewertung anhand des Schwellenwerts vornimmt.
Anstelle einer Lampe kann der Indikator 3 auch ein Lautsprecher sein, der einen Summton erzeugt, oder ein Display sein, das ein Bewertungsergebnis detailliert anzeigen kann.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 4 und 3 ein beispielhafter Betrieb der Stromversorgungseinrichtung 1 zur Bewertung der Lebensdauer beschrieben. Der in 4 dargestellte Vorgang wird beispielsweise wie vorstehend beschrieben in vorbestimmten Intervallen durchgeführt. Zu Beginn des in 4 beschriebenen Vorgangs sind wie vorstehend beschrieben der Schalter 11 und der Schalter 11a eingeschaltet, und sind der Schalter 12 und der Schalter 12a ausgeschaltet. Nun wird der Vorgang der Bewertung der Lebensdauer für den Kondensator 10 beschrieben. Die Bewertung der Lebensdauer für den Kondensator 10a wird ähnlich wie die Bewertung der Lebensdauer für den Kondensator 10 durchgeführt und wird hier nicht beschrieben.
Die Schalter-Steuerung 162 im Steuergerät 16 in der Stromversorgungseinrichtung 1 schaltet den Schalter 11 aus (Schritt S101). Dieser Vorgang wird zu dem in 3 dargestellten Zeitpunkt t1 durchgeführt. Der Schalter 11 wird ausgeschaltet, um die Spannung an dem Kondensator 10 zu stabilisieren.
Nachdem die Verarbeitung in Schritt S101 durchgeführt wurde, erfasst der Spannungsdetektor 161 im Steuergerät 16 vor der Zeitpunkt t2 den Spannungswert V1 des Kondensators 10 (Schritt S102). Die in Schritt S102 unmittelbar nach Schritt S101 durchgeführte Operation kann jedoch den Spannungswert des Kondensators 10 erfassen, der sich noch nicht stabilisiert hat.
Wenn seit dem Zeitpunkt t1 die Zeitspanne T1 verstrichen ist, schaltet die Schalter-Steuerung 162 den Schalter 12 ein (Schritt S103). Dieser Vorgang wird zu dem in 3 dargestellten Zeitpunkt t2 durchgeführt. Der Schalter 12 wird eingeschaltet, um den Widerstand 13 zu veranlassen, eine elektrische Entladung durchzuführen.
Wenn nach der Verarbeitung in Schritt S103 die Zeitspanne T2 verstrichen ist, schaltet die Schalter-Steuerung 162 den Schalter 12 aus (Schritt S104). Dieser Vorgang wird zu dem in 3 dargestellten Zeitpunkt t3 durchgeführt. Der Schalter 12 wird ausgeschaltet, um den Widerstand 13 zu veranlassen, die elektrische Entladung zu beenden, wodurch die Spannung über den Kondensator 10 stabilisiert wird.
Nachdem die Verarbeitung in Schritt S104 durchgeführt wurde, erfasst der Spannungsdetektor 161 im Steuergerät 16 vor der Zeitpunkt t4 den Spannungswert V2 des Kondensators 10 (Schritt S105).
Wenn seit Durchführung der Verarbeitung in Schritt S104 die Zeitspanne T3 verstrichen ist, schaltet die Schalter-Steuerung 162 den Schalter 11 ein (Schritt S106). Dieser Vorgang wird zu dem in 3 dargestellten Zeitpunkt t4 durchgeführt. Der Schalter 11 wird eingeschaltet, um den Kondensator 10 zu veranlassen, über die Leitung L1 elektrische Ladung zu speichern, wodurch die Spannung über den Kondensator 10 erhöht wird.
Der Kapazitätsberechner 163 im Steuergerät 16 berechnet die Kapazität des Kondensators 10 auf der Grundlage des in Schritt S102 erfassten Spannungswerts V1, des in Schritt S105 erfassten Spannungswerts V2, der Zeitspanne T2 und der in dem Speicher 17 gespeicherten Information über den Widerstandswert des Widerstands 13 (Schritt S107).
Der Lebensdauer-Bewerter 164 im Steuergerät 16 schätzt die Lebensdauer des Kondensators 10 auf der Grundlage der in Schritt S107 berechneten Kapazität des Kondensators 10 und der im Speicher 17 gespeicherten Information, welche die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10 angibt, ab (Schritt S108).
Die Indikator-Steuerung 165 im Steuergerät 16 steuert den Indikator 3, um dem Benutzer das in Schritt S108 ermittelte Bewertungsergebnis anzuzeigen (Schritt S109). Das Steuergerät 16 beendet die Bewertung der Lebensdauer.
Der Vorgang in Schritt S106 kann auch nach der Verarbeitung in einem der Schritte S107 bis S109 durchgeführt werden.
Vorstehend wurde die Stromversorgungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In der Stromversorgungseinrichtung 1 wird der Schalter 11 zum Zeitpunkt t1 ausgeschaltet und wird der Schalter 12 zum Zeitpunkt t2, zu dem seit dem Zeitpunkt t1 die Zeitspanne T1 verstrichen ist, eingeschaltet. Die Spannung über den Kondensator 10 wird in der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 stabilisiert. Mit anderen Worten, die Stromversorgungseinrichtung 1 ermöglicht es dem Kondensator 10, zu Beginn der elektrischen Entladung über beide Anschlüssen eine stabile Spannung aufzuweisen.
In der Stromversorgungseinrichtung 1 wird der Schalter 12 zum Zeitpunkt t3 ausgeschaltet, um die elektrische Entladung zu beenden, und der Schalter 11 wird zum Zeitpunkt t4, zu dem seit dem Zeitpunkt t3 die Zeitspanne T3 verstrichen ist, eingeschaltet. Die Spannung über den Kondensator 10 wird in der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 stabilisiert.
In der Stromversorgungseinrichtung 1 führt der Widerstand 13 während der Zeitspanne T2 eine vom Spannungswert der Kondensatoren unabhängige elektrische Entladung durch, und der Kondensator 10 weist vor und nach der elektrischen Entladung eine stabile Spannung auf.
Die Stromversorgungseinrichtung 1 erfasst den Spannungswert des Kondensators 10 somit genau und schätzt die Lebensdauer des Kondensators 10 anhand der erfassten Spannungswerte des Kondensators 10 somit genau ab. Die Bewertung der Lebensdauer kann auch für den Kondensator 10a genau durchgeführt werden.
Modifikation 1
In der vorstehenden Ausführungsform erfasst der Spannungsdetektor 161 während der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 den einzelnen Spannungswert V1 des Kondensators 10 und erfasst während der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 den einzelnen Spannungswert V2 des Kondensators 10. In einigen Ausführungsformen kann der Spannungsdetektor 161 während der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 mehrere Spannungswerte V1 des Kondensators 10 erfassen und er kann während der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 mehrere Spannungswerte V2 des Kondensators 10 erfassen. Der Kapazitätsberechner 163 kann dann die Kapazität des Kondensators 10 auf der Grundlage des Durchschnittwerts der erfassten mehreren Spannungswerte V1 und des Durchschnittwerts der erfassten mehreren Spannungswerte V2 berechnen. Die Durchschnittswerte der erfassten mehreren Spannungswerte werden verwendet, um die Wahrscheinlichkeit weiter zu verringern, dass die Genauigkeit der Bewertung der Lebensdauer aufgrund von Rauschen verringert wird. Dies ermöglicht eine genaue Bewertung der Lebensdauer des Kondensators 10. Es ist auch möglich, nur einen von dem Spannungswert V1 oder dem Spannungswert V2 mehrfach zu erfassen.
Modifikation 2
In der vorstehenden Ausführungsform bewertet die Stromversorgungseinrichtung 1 die Lebensdauer von sowohl dem Kondensator 10 als auch dem Kondensator 10a. In einigen Ausführungsformen kann die Stromversorgungseinrichtung 1 die Lebensdauer eines einzigen Kondensators 10 bewerten. Beispielsweise enthält die Stromversorgungseinrichtung 1 anstelle der Gruppe mit dem Kondensator 10a zwischen der Leitung L1 und der Leitung L2 einen Schalter 11b und einen Kondensator 10b, wie in 5 gezeigt. Der Schalter 11b und der Kondensator 10b sind zueinander in Reihe geschaltet. Die Schalter-Steuerung 162 schaltet den Schalter 11b lediglich zur Bewertung der Lebensdauer des Kondensators 10 ein und lässt den Schalter 11b zu anderen Zeiten ausgeschaltet. Dieser Aufbau mit einem einfacheren Schaltungsdesign als in Ausführungsform 1 ermöglicht die Bewertung der Lebensdauer des Kondensators 10. Der Schalter 11b wird lediglich für die Bewertung der Lebensdauer des Kondensators 10 eingeschaltet, wodurch der Kondensator 10b dazu veranlasst wird, elektrische Ladung zu speichern. Es ist daher sehr unwahrscheinlich, dass die Lebensdauer des Kondensators 10b früher abläuft als die des Kondensators 10.
Modifikation 3
In der vorstehenden Ausführungsform berechnet der Kapazitätsberechner 163 die Kapazität des Kondensators 10, und beurteilt der Lebensdauer-Bewerter 164 die Lebensdauer des Kondensators 10 auf der Grundlage der berechneten Kapazität. In einigen Ausführungsformen kann der Lebensdauer-Bewerter 164 die Lebensdauer des Kondensators 10 auch beurteilen, ohne dass der Kapazitätsberechner 163 die Kapazität des Kondensators 10 berechnet. In der vorstehend beschriebenen Formel 1 sind die Zeitspanne T2 und der Widerstandswert R des Widerstands 13 bekannt. Die Kapazität C wird also aus dem Verhältnis zwischen dem Spannungswert V1 und dem Spannungswert V2 bestimmt. Die Lebensdauercharakteristik des Kondensators 10 kann also auch durch die Abhängigkeit zwischen dem Grad der Verschlechterung des Kondensators 10 und V1/V2 dargestellt werden. Die Information über die Lebensdauercharakteristik, die durch die Abhängigkeit zwischen dem Grad der Verschlechterung des Kondensators 10 und V1/V2 dargestellt wird, ist im Speicher 17 gespeichert. Dies ermöglicht die Bewertung der Lebensdauer des Kondensators 10 ohne Berechnung der Kapazität des Kondensators 10. Mit anderen Worten kann der Lebensdauer-Bewerter 164 die Lebensdauer des Kondensators 10 auf der Grundlage des Spannungswerts V1 und des Spannungswerts V2 beurteilen, ohne auf die Kapazität des Kondensators 10 abzustellen.
Modifikation 4
In der vorstehenden Ausführungsform wird der Schalter 12 zum Zeitpunkt t3 ausgeschaltet, um den stabilen Spannungswert V2 des Kondensators 10 zu erfassen. In einigen Ausführungsformen kann der Spannungswert des Kondensators 10 zum Zeitpunkt t3 erfasst werden, ohne dass der Schalter 12 ausgeschaltet wird, und der erfasste Spannungswert kann als der Spannungswert V2 verwendet werden. Auch in diesem Fall wird die Spannung über den Kondensator 10 zu Beginn der elektrischen Entladung stabilisiert. Die Lebensdauer des Kondensators 10 wird so genau abgeschätzt.
Das Vorstehende beschreibt einige beispielhafte Ausführungsformen zu Erklärungszwecken. Obwohl in der vorangegangenen Erörterung spezifische Ausführungsformen vorgestellt wurden, erkennt der Fachmann, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom allgemeinen Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen eher in einem veranschaulichenden als in einem einschränkenden Sinn zu verstehen. Diese ausführliche Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen, und der Umfang der Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche definiert, zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, zu welchen diese Ansprüche berechtigt sind.
Bezugszeichenliste

1: Stromversorgungseinrichtung
2: Last
3: Indikator
10, 10a, 10b: Kondensator
11, 11a, 11b, 12, 12a: Schalter
13, 13a: Widerstand
14: Diode
15: Transformator
16: Steuergerät
17: Speicher
161: Spannungsdetektor
162: Schalter-Steuerung
163: Kapazitätsberechner
164: Lebensdauer-Bewerter
165: Indikator-Steuerung
L1, L2: Leitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H06165523 [0003]
WO 2008/016050 [0003]

Claims

Stromversorgungseinrichtung, aufweisend: eine erste Leitung; eine zweite Leitung mit einem niedrigeren elektrischen Potential als die erste Leitung; einen ersten Schalter mit einem ersten Anschluss, der mit der ersten Leitung verbunden ist; einen Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem ersten Schalter verbunden ist, und mit einem zweiten Anschluss, der mit der zweiten Leitung verbunden ist; einen Widerstand, der parallel zum Kondensator geschaltet ist; einen zweiten Schalter, der mit dem Widerstand in Reihe geschaltet ist; ein Spannungs-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Spannungswerts zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des Kondensators; ein Schalter-Steuerungsmittel zum Steuern des ersten Schalters und des zweiten Schalters; und ein Lebensdauer-Bewertungsmittel, zum Bewerten der Lebensdauer des Kondensators, wobei das Schalter-Steuerungsmittel den ersten Schalter zu einem ersten Zeitpunkt während eines Ein-Zustands des ersten Schalters und eines Aus-Zustands des zweiten Schalters ausschaltet, und den zweiten Schalter zu einem zweiten Zeitpunkt, zu dem seit dem ersten Zeitpunkt eine erste Zeitspanne verstrichen ist, einschaltet, wobei das Spannungs-Erfassungsmittel während einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt einen ersten Spannungswert des Kondensators detektiert und zu einem dritten Zeitpunkt, zu dem seit dem zweiten Zeitpunkt eine zweite Zeitspanne verstrichen ist, einen zweiten Spannungswert des Kondensators detektiert, und wobei das Lebensdauer-Bewertungsmittel die Lebensdauer des Kondensators auf der Grundlage des ersten Spannungswerts und des zweiten Spannungswerts bewertet.
Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Kapazitäts-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Kapazität des Kondensators auf der Grundlage des ersten Spannungswerts, des zweiten Spannungswerts, der zweiten Zeitspanne und eines Widerstandswerts des Widerstands, wobei das Lebensdauer-Bewertungsmittel die Lebensdauer des Kondensators auf der Grundlage der von dem Kapazitäts-Berechnungsmittel berechneten Kapazität des Kondensators und einer Lebensdauercharakteristik des Kondensators bewertet.
Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Spannungs-Erfassungsmittel während einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt mehrere erste Spannungswerte erfasst, und wobei das Lebensdauer-Bewertungsmittel die Lebensdauer des Kondensators auf der Grundlage eines Durchschnitts der erfassten mehreren ersten Spannungswerte bewertet.
Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Schalter-Steuerungsmittel ferner den zweiten Schalter zum dritten Zeitpunkt ausschaltet, und den ersten Schalter zu einem vierten Zeitpunkt, zu dem seit dem dritten Zeitpunkt eine dritte Zeitspanne verstrichen ist, einschaltet, und wobei das Spannungs-Erfassungsmittel während einer Zeitspanne zwischen dem dritten Zeitpunkt und dem vierten Zeitpunkt einen Spannungswert des Kondensators als den zweiten Spannungswert erfasst.
Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei das Spannungs-Erfassungsmittel während einer Zeitspanne zwischen dem dritten Zeitpunkt und dem vierten Zeitpunkt mehrere zweite Spannungswerte erfasst, und das Lebensdauer-Bewertungsmittel die Lebensdauer des Kondensators auf der Grundlage eines Durchschnitts der erfassten mehreren zweiten Spannungswerte bewertet.
Verfahren zur Bewertung der Lebensdauer eines Kondensators in einer Stromversorgungseinrichtung, wobei die Stromversorgungseinrichtung eine erste Leitung, eine zweite Leitung mit einem niedrigeren elektrischen Potential als dem der ersten Leitung, einen ersten Schalter mit einem ersten Anschluss, der mit der ersten Leitung verbunden ist, den Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem ersten Schalter verbunden ist, und mit einem zweiten Anschluss, der mit der zweiten Leitung verbunden ist, einen Widerstand, der parallel zum Kondensator geschaltet ist, und einen zweiten Schalter, der in Reihe zum Widerstand geschaltet ist, umfasst, wobei das Verfahren zur Bewertung der Lebensdauer aufweist: Ausschalten des ersten Schalters zu einem ersten Zeitpunkt während eines Ein-Zustands des ersten Schalters und in einem Aus-Zustand des zweiten Schalters; Einschalten des zweiten Schalters zu einem zweiten Zeitpunkt, zu dem seit dem ersten Zeitpunkt eine erste Zeitspanne verstrichen ist; und Beurteilen der Lebensdauer des Kondensators auf der Grundlage eines Spannungswerts des Kondensators während einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt und eines Spannungswerts des Kondensators zu einem dritten Zeitpunkt, zu dem seit dem zweiten Zeitpunkt eine zweite Zeitspanne verstrichen ist.