JP4845613B2 - Battery charger with power capacitor life diagnosis function - Google Patents
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Description
この発明は、機器に組み込まれる直流電源等に備えられる電力用コンデンサを目標電圧まで繰り返し充電する装置において、電力用コンデンサの寿命の到来を診断する電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置に関するものである。 The present invention relates to a charging device with a power capacitor life diagnosis function for diagnosing the arrival of the life of a power capacitor in a device that repeatedly charges a power capacitor provided in a DC power source or the like incorporated in a device to a target voltage. .
従来、スイッチング電源装置やインバータ装置で、大容量を必要とする主回路の電力用コンデンサには、一般的に電解コンデンサが使用されている。電解コンデンサでは、内部で電気化学反応が行われるため、使用時間が長くなるに伴い容量が減少して損失が増大する特性がある。この電解コンデンサには寿命が規定され、この寿命は使用温度環境に影響され、高温環境で使用されるとさらに寿命は短くなる。 Conventionally, an electrolytic capacitor is generally used as a power capacitor for a main circuit that requires a large capacity in a switching power supply device or an inverter device. Electrolytic capacitors have the characteristic that, since an electrochemical reaction takes place internally, the capacity decreases and the loss increases as the usage time increases. The life of the electrolytic capacitor is specified, and this life is affected by the operating temperature environment, and the life is further shortened when used in a high temperature environment.
寿命が到来した電解コンデンサは、容量抜けや損失増大や漏れ電流増大等の現象が生じるが、これらの劣化は外観から判断することは困難である。このために電解コンデンサの容量抜け等を診断するする装置は、従来から様々なものが提案されている。 Electrolytic capacitors that have reached the end of their life experience phenomena such as loss of capacity, increased loss, and increased leakage current. However, it is difficult to judge these deteriorations from the appearance. For this reason, various devices for diagnosing capacity loss of electrolytic capacitors have been proposed.
特許文献1では、電力用コンデンサに充電された電圧が所定の電圧に到達するまでの充電時間を測定し、この充電時間と正常な電力用コンデンサが所定の電圧に到達するまでの基準時間との比較に基づき、電力用コンデンサの劣化を判定する診断装置が記述されている。
In
また、特許文献2では、電力用コンデンサの運転当初の放電特性曲線と使用後の放電特性曲線とを比較し、運転当初電圧降下時間と使用後電圧降下時間との時間差が予め定められた許容値を超過した場合に、電力用コンデンサが寿命であると判断している。
In
さらに、特許文献3では、インバータ回路の電源遮断後、電解コンデンサの電圧が予め定めた第1の電圧まで低下した後に、予め設定された基準時間が経過した時点で、寿命検出電圧レベル以下である場合に寿命検出信号を出力する寿命検出手段を備えている。
Further, in
さらに、特許文献4では、電力用コンデンサの電源電圧印加停止後における端子電圧をサンプリングし、各サンプリング電圧とサンプリング間隔とから時定数を求め、この時定数と既知の抵抗値とから電力用コンデンサの容量を演算し、この容量と所定の容量とを比較して容量抜けの判定を行い、この判定に基づき電力用コンデンサの寿命の到来を診断している。
Further, in
さらに、特許文献5では、入力平滑用コンデンサの両端電圧が基準電圧に低下したことを検出し、入力平滑用コンデンサの両端電圧がスイッチのオフから基準電圧に低下するまでの時間が一定時間以上であるかを判断している。
Further, in
従来の電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置は以上のように構成され、上記特許文献2から上記特許文献5における装置は、電源印加停止後の電力用コンデンサの放電時の電圧をサンプリング等により測定し、所定の放電特性曲線や所定の容量と比較して、電力用コンデンサの寿命の到来を診断するものであり、いずれも電源停止後の電力用コンデンサの放電特性を測定しているため、電源印加停止後にCPUの電源が降下し、CPUのリセット電圧に至るまで測定を続けると、CPU自身ではリセット電圧の到来を予知できないため、リセット電圧まで電圧降下する直前にCPUの内部レジスタやデータを退避させることができないまま、測定途中でリセット電圧に至り、測定を中断したり演算途中のデータが消失したりするので、CPU等で構成された寿命診断機能の電源を、別系統の電源でバックアップするとか、CPUの電源電圧の降下を監視して、所定の電圧まで降下すると、演算途中のデータやレジスタのデータを停電補償付きメモリに退避させる処理が必要になる等の課題があった。
The conventional charging device with a power capacitor life diagnosis function is configured as described above, and the devices in
また、上記特許文献1の装置は、電力用コンデンサに電圧を強制的に印加して、電力用コンデンサの劣化を判定しているため、第2のスイッチ及び抵抗の並列接続等、余分な回路が必要となり、構成が煩雑になると共に、従来から存在する回路をそのまま利用することができないという課題があった。
In addition, since the device of
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電解コンデンサの放電特性の測定から寿命を診断する際に使用するバックアップ電源やデータの退避を必要とせず、また、電圧を強制的に印加して電力用コンデンサの劣化を判定する際に使用する余分な回路を必要とせずに、簡易な構成により電力用コンデンサの寿命を診断することができ、かつ寿命劣化要因を判定することができる電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not require backup power supply or data backup used for diagnosing the life from the measurement of the discharge characteristics of the electrolytic capacitor, and forcing the voltage. The life of a power capacitor can be diagnosed with a simple configuration and the cause of life deterioration can be determined without the need for an extra circuit to be used when judging the deterioration of the power capacitor An object of the present invention is to obtain a charging device with a function for diagnosing power capacitor life.
この発明に係る電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置は、電力用コンデンサを充電する電力用コンデンサ充電回路と、該電力用コンデンサ充電回路による充電を制御する制御パルスを発生する電力用コンデンサ充電制御回路と、予め設定された上記電力用コンデンサの充電時間及び充電電圧の特性並びに各特性に対応した上記電力用コンデンサの状態を記憶し、上記電力用コンデンサの充電開始からの充電時間及び充電電圧を測定し、測定した充電時間及び充電電圧と記憶されている充電時間及び充電電圧の特性とを照合することで定電流充電時の充電時間と充電電圧との関係から、上記電力用コンデンサの容量抜け状態、正常状態、等価直列抵抗の増加状態、或いは漏れ電流の増加状態を判定し、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態と判定された場合であって定電圧充電に移行できた場合に、上記電力用コンデンサ充電制御回路により発生した制御パルスをカウントし、上記カウントされた制御パルスに基づいて、上記電力用コンデンサは、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態であるかを判別する電力用コンデンサ寿命診断回路とを備えたものである。
A charging device with a power capacitor life diagnosis function according to the present invention includes a power capacitor charging circuit for charging a power capacitor, and a power capacitor charging control circuit for generating a control pulse for controlling charging by the power capacitor charging circuit. And the preset charging time and charging voltage characteristics of the power capacitor and the state of the power capacitor corresponding to each characteristic are measured, and the charging time and charging voltage from the start of charging of the power capacitor are measured. Then, by comparing the measured charging time and charging voltage with the characteristics of the stored charging time and charging voltage, from the relationship between the charging time and charging voltage during constant current charging, the capacity of the power capacitor is lost. , normal state, increasing state of the equivalent series resistance, or to determine the increasing state of the leakage current, increasing state or the leakage of the equivalent series resistance A case where it is determined that increasing state of the flow when possible transition to constant voltage charging, and counts the control pulses generated by the power capacitor charging control circuit, based on the counted control pulses, the power The capacitor for use includes a power capacitor life diagnosis circuit for determining whether the equivalent series resistance is increased or the leakage current is increased .
この発明により、簡易な構成により電力用コンデンサの寿命を診断し寿命劣化要因を判定することができるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to diagnose the life of the power capacitor and determine the life deterioration factor with a simple configuration.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置の構成を示す図である。この電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置は、電力用コンデンサ充電回路1、電力用コンデンサ充電制御回路11及び電力用コンデンサ寿命診断回路21を備えている。
1 is a diagram showing a configuration of a charging device with a power capacitor life diagnosis function according to
ここで、電力用コンデンサ充電回路1は電力用コンデンサ10を充電する回路で、電力用コンデンサ充電制御回路11は電力用コンデンサ充電回路1を制御する回路であり、電力用コンデンサ寿命診断回路21は電力用コンデンサ10の寿命を診断し寿命劣化要因を判定してその結果を報知する回路である。
Here, the power
図1において、電力用コンデンサ充電回路1は、電源回路3、半導体スイッチ4、ダイオード5、抵抗6、リアクトル7、半導体スイッチ8及びダイオード9を備えている。
In FIG. 1, the power
電力用コンデンサ充電回路1において、電源回路3は、交流電源線2に接続され、電源投入により供給される交流電源を整流及び平滑して直流電源を発生する。半導体スイッチ4は電源回路3の出力側の高電位線に接続され、ダイオード5及びそのダイオード5のアノードに直列に接続された抵抗6は、半導体スイッチ4の出力側の高電位線及び低電位線間に逆極性に接続され、抵抗6は半導体スイッチ4,8のオフ動作時に電力用コンデンサ10に充電される充電電流を電圧102として検出するものである。
In the power
リアクトル7はダイオード5の出力側の高電位線に接続され、半導体スイッチ8はリアクトル7の出力側の高電位線及び低電位線間に接続され、ダイオード9は半導体スイッチ8の出力側の高電位線に順極性に接続され、電力用コンデンサ10はダイオード9の出力側の高電位線及び低電位線間に接続されて繰り返し充電される。
The
図1において、電力用コンデンサ充電制御回路11は、基準電流設定部12、定電流制御用誤差増幅回路13、三角波発生回路14、比較回路15、目標電圧設定部16、充電電圧制御用誤差増幅回路17及びオア回路18を備えている。
In FIG. 1, a power capacitor
電力用コンデンサ充電制御回路11において、基準電流設定部12は、半導体スイッチ4,8のオフ動作時に電力用コンデンサ10を充電する基準充電電流を予め設定し、基準充電電流に応じた設定電圧101を出力する。定電流制御用誤差増幅回路13は、後述の寿命診断判定部25からの選択信号112により動作を開始し、基準電流設定部12により設定された基準充電電流に応じた設定電圧101と抵抗6に生じた充電電流に応じた電圧102とを比較し、設定電圧101と電圧102との差が大きいほど小さな電圧の信号103を出力する。
In the power capacitor
目標電圧設定部16は電力用コンデンサ10を充電する目標充電電圧104を予め設定して出力する。充電電圧制御用誤差増幅回路17は、後述の寿命診断判定部25からの選択信号113により動作を開始し、目標電圧設定部16により設定された目標充電電圧104と電力用コンデンサ10の高電位線に接続された充電電圧検出線からの電力用コンデンサ10の充電電圧105とを比較し、充電電圧105が目標充電電圧104に到達している場合には、三角波発生回路14からの三角波108のピーク値より大きな電圧の信号106を出力し、電力用コンデンサ10のリーク電流等により充電電圧105が目標充電電圧104より低下した場合には、三角波発生回路14からの三角波108のピーク値より小さな電圧で、低下した電圧が大きいほど小さな電圧の信号106を出力する。
The target
オア回路18は定電流制御用誤差増幅回路13からの信号103又は充電電圧制御用誤差増幅回路17からの信号106の何れかを信号107として出力する。三角波発生回路14は一定のピーク値と幅を有する三角波108を発生して出力する。比較回路15は、オア回路18からの信号107をマイナス入力端子に入力し、三角波発生回路14からの三角波108をプラス入力端子に入力して、オア回路18からの信号107の電圧が小さい場合にはパルス幅の長い制御パルス109を出力し、オア回路18からの信号107の電圧が大きい場合にはパルス幅の短い制御パルス109を出力する。
The
比較回路15からの制御パルス109は、電力用コンデンサ充電回路1の半導体スイッチ4のベース及び半導体スイッチ8のベースに出力されると共に、後述の電力用コンデンサ寿命診断回路21の制御パルスカウンタ27に出力される。電力用コンデンサ充電回路1の半導体スイッチ4及び半導体スイッチ8は、比較回路15からパルス幅の長い制御パルス109を各ベースに入力した場合にはオン期間が長くなり、電力用コンデンサ10の充電電流を増加させ、比較回路15からパルス幅の短い制御パルス109を各ベースに入力した場合にはオン期間が短くなり、電力用コンデンサ10の充電電流を減少させる。
The
図1において、電力用コンデンサ寿命診断回路21は、制御回路用電源回路22、タイマ回路23、充電時間充電電圧記憶部24、寿命診断判定部25、表示警報部26及び制御パルスカウンタ27を備えている。
In FIG. 1, a power capacitor
電力用コンデンサ寿命診断回路21において、制御回路用電源回路22は、交流電源線2に接続され、電源投入により供給される交流電源を直流電源に変換し、電力用コンデンサ充電制御回路11及び電力用コンデンサ寿命診断回路21の各回路にその直流電源を供給する。
In the power capacitor
タイマ回路23は電力用コンデンサ10の充電時間の測定に必要な基準クロック110を発生し、充電時間充電電圧記憶部24は、予め設定された電力用コンデンサ10の充電時間及び充電電圧の特性(関係)とそれらの特性に応じた寿命診断結果111とを記憶している。
The
寿命診断判定部25は、電力用コンデンサ10の高電位線に接続された充電電圧検出線からの電力用コンデンサ10の充電電圧105に基づき、充電の初期段階では、電力用コンデンサ10にコンスタントに電荷を送り込むために、定電流制御用誤差増幅回路13に選択信号112を出力して定電流制御を実施させ、充電の完了段階では、その充電電圧を一定の電圧に保持するために、充電電圧制御用誤差増幅回路17に選択信号113を出力して定電圧制御を実施させる。
Based on the charging
また、寿命診断判定部25は、電力用コンデンサ10の充電電圧105の検出を充電開始(トリガ)として、タイマ回路23から発生される基準クロック110により、充電開始からの充電時間を測定すると共に、充電電圧検出線からの電力用コンデンサ10の充電電圧105を測定し、充電時間充電電圧記憶部24に記憶されている電力用コンデンサ10の充電時間及び充電電圧の特性、それら特性に応じた寿命診断結果111と、測定した電力用コンデンサ10の充電開始からの充電時間及び充電電圧との比較に基づき、該当する電力用コンデンサ10の寿命診断結果111を充電時間充電電圧記憶部24から抽出して表示警報部26に出力する。
The life
制御パルスカウンタ27は、寿命診断判定部25が選択信号113により定電圧制御を選択するとカウント可能になり、比較回路15からの制御パルス109をカウントしてカウント値114を出力する。寿命診断判定部25は所定の時間内におけるカウント値114により寿命劣化要因115を判定して表示警報部26に出力する。表示警報部26は寿命診断結果111と寿命劣化要因115をランプ表示や警報ブザーや警報接点出力により使用者に報知する。
The
次に動作について説明する。
図1において、交流電源が投入されると、電力用コンデンサ充電回路1の電源回路3は電源投入により供給される交流電源を整流及び平滑して直流電源を発生する。また、交流電源が投入されると、電力用コンデンサ寿命診断回路21の制御回路用電源回路22は、供給される交流電源を直流電源に変換し、電力用コンデンサ充電制御回路11及び電力用コンデンサ寿命診断回路21の各回路にその直流電源を供給する。
Next, the operation will be described.
In FIG. 1, when AC power is turned on, the
電力用コンデンサ充電制御回路11において、基準電流設定部12には半導体スイッチ4,8のオフ動作時に電力用コンデンサ10を充電する基準充電電流が予め設定され、基準電流設定部12は設定された基準充電電流に応じた設定電圧101を発生する。定電流制御用誤差増幅回路13は、寿命診断判定部25からの選択信号112により動作を開始し、基準電流設定部12により設定された基準充電電流に応じた設定電圧101と抵抗6に生じた充電電流に応じた電圧102とを比較し、設定電圧101と電圧102との差が大きいほど小さな電圧の信号103を出力する。
In the power capacitor charging
比較回路15は、三角波発生回路14からの三角波108と定電流制御用誤差増幅回路13からのオア回路18を経由した信号107とを比較し、三角波108が信号107の電圧以上の期間に応じたパルス幅の制御パルス109を出力する。なお、この回路の電源が投入された直後では、比較回路15には三角波発生回路14からの三角波108のみが入力され、三角波108の周期で最大のパルス幅の制御パルス109を出力する。
The
図2は比較回路15の入出力のタイミングを示す図であり、ここでは、定電流制御用誤差増幅回路13からの信号103(信号107)と三角波発生回路14からの三角波108と比較回路15からの制御パルス109のタイミングを示している。
この制御パルス109は電源投入時にそのパルス幅が広く、時間と共に狭くなり、最後にはパルス幅は一定になる。この制御パルス109に基づき半導体スイッチ4,8の動作を制御し、すなわち、制御パルス109のハイレベルで半導体スイッチ4,8をオン動作させ、制御パルス109のローレベルで半導体スイッチ4,8をオフ動作させる。
FIG. 2 is a diagram showing the input / output timing of the
The pulse width of the
電力用コンデンサ充電回路1において、半導体スイッチ4,8のオン動作により、電源回路3から電流が半導体スイッチ4、リアクトル7、半導体スイッチ8の経路で流れて、リアクトル7に電磁エネルギーが蓄積される。
また、半導体スイッチ4,8のオフ動作により、リアクトル7に蓄積された電磁エネルギーがリアクトル7、ダイオード9、電力用コンデンサ10、抵抗6、ダイオード5の経路で循環して電力用コンデンサ10が充電される。
In the power
In addition, the electromagnetic energy accumulated in the
電力用コンデンサ寿命診断回路21において、寿命診断判定部25は、電力用コンデンサ10の充電電圧105に基づき、充電の初期段階では定電流制御用誤差増幅回路13に選択信号112を出力し、定電流制御用誤差増幅回路13に電力用コンデンサ10への充電電流が基準充電電流(設定電圧101)になるよう定電流制御を実施させる。
In the power capacitor
まず、定電流制御の場合は、電力用コンデンサ充電制御回路11において、抵抗6、基準電流設定部12及び定電流制御用誤差増幅回路13からなる構成により、オア回路18を経由して比較回路15からは、電源投入時に半導体スイッチ4,8のオン時間幅が長く、時間経過と共に徐々にオン時間幅が短くなり、最後には一定となる制御パルス109を発生する。このオン時間幅が一定となるよう制御パルス109により電力用コンデンサ10の充電電流が基準充電電流になるように制御することができる。
First, in the case of the constant current control, the power capacitor charging
次に、電力用コンデンサ寿命診断回路21において、寿命診断判定部25は、電力用コンデンサ10の充電電圧105に基づき、充電の完了段階、例えば、充電電圧105が後述の図4における充電電圧V4に到達して寿命診断結果111を得た場合には、定電流制御用誤差増幅回路13への選択信号112の出力を停止し、充電電圧制御用誤差増幅回路17に選択信号113を出力して、充電電圧制御用誤差増幅回路17に電力用コンデンサ10の充電電圧が目標充電電圧104に保持されるように定電圧制御を実施させる。
Next, in the power capacitor
電力用コンデンサ充電制御回路11において、目標電圧設定部16には、電力用コンデンサ10の目標充電電圧104が予め設定され、その目標電圧設定部16からは設定された目標充電電圧104が出力される。
In the power capacitor charging
充電電圧制御用誤差増幅回路17は、寿命診断判定部25からの選択信号113により動作を開始し、目標電圧設定部16により設定された目標充電電圧104と電力用コンデンサ10の高電位線に接続された充電電圧検出線からの電力用コンデンサ10の充電電圧105とを比較し、充電電圧105が目標充電電圧104に到達している場合には、三角波発生回路14からの三角波108のピーク値より大きな電圧の信号106を出力し、電力用コンデンサ10のリーク電流等により充電電圧105が目標充電電圧104より低下した場合には、三角波発生回路14からの三角波108のピーク値より小さな電圧で、低下した電圧が大きいほど小さな電圧の信号106を出力する。
The charge voltage control
比較回路15は、三角波発生回路14からの三角波108と充電電圧制御用誤差増幅回路17からのオア回路18を経由した信号107とを比較し、三角波108が信号107の電圧以上の期間に応じたパルス幅の制御パルス109を出力する。すなわち、比較回路15は、電力用コンデンサ10の充電電圧105が目標充電電圧104に到達した場合には、充電電圧制御用誤差増幅回路17からオア回路18を経由した三角波108のピーク値より大きな信号107を入力することにより制御パルス109の発生を停止し、電力用コンデンサ10のリーク電流等により電力用コンデンサ10の充電電圧105が目標充電電圧104より低下した場合には、充電電圧制御用誤差増幅回路17からオア回路18を経由した、三角波108のピーク値より小さな電圧で、低下した電圧が大きいほど小さな電圧の信号107を入力し、三角波108が信号107の電圧以上の期間に応じたパルス幅の制御パルス109を出力する。
The
この制御パルス109により、電力用コンデンサ10の充電電圧105が予め設定された目標充電電圧104に到達した場合には半導体スイッチ4,8の動作を停止させ、電力用コンデンサ10のリーク電流等により電力用コンデンサ10の充電電圧105が目標充電電圧104より低下した場合には、制御パルス109の期間に応じて半導体スイッチ4,8を動作させることにより、電力用コンデンサ10の充電電圧105を目標充電電圧104に保持することができる。
When the charging
図3は電力用コンデンサ10の等価回路を示す回路図であり、図3に示すように、一般に電力用コンデンサ10は容量成分10aのみから構成されているものではなく、容量成分10aの他に等価直列抵抗(ESR:Equivalent Series Resistance)10bが存在する。さらに電力用コンデンサ10が劣化してくると、陽極、陰極箔の酸化皮膜の順方向絶縁が劣化し、内部抵抗10cが低下して漏れ電流が増大する。したがって、電力用コンデンサ10は等価的に図3に示すようになる。
なお、実際の等価回路では、等価直列抵抗10bと直列に誘導性リアクタンスが存在するが、この発明には大きな影響がないので、便宜上図3では省略している。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the
In the actual equivalent circuit, inductive reactance exists in series with the
電力用コンデンサ10の故障及び劣化の過程において、まず、静電容量の変化よりも誘導正接tanδの増加がより顕著に現れる。すなわち、電力用コンデンサ10の劣化が誘導正接tanδの増加である場合には等価直列抵抗10bが増加していると考えられる。そして、電力用コンデンサ10の等価直列抵抗10bが増加すると、電力用コンデンサの充電に時間がかかる。同様に、電力用コンデンサ10の陽極、陰極箔の酸化皮膜の内部抵抗10cが小さくなり漏れ電流が大きくなった場合には電力用コンデンサ10の充電に時間がかる。また、電力用コンデンサ10の容量が減少し容量抜けの場合には、逆に電力用コンデンサ10の充電が早く完了する。
In the process of failure and deterioration of the
図4は電力用コンデンサ10の充電時間及び充電電圧の特性を示す特性図であり、充電時間充電電圧記憶部24に予め設定され記憶されるデータをイメージしたものである。
図4において、横軸は電力用コンデンサ10の充電時間、縦軸は電力用コンデンサ10の充電電圧を示している。縦軸の充電電圧V1,V2,V3,V4は、電力用コンデンサ10の寿命診断に必要なチェックポイントの充電電圧であり、例えば、高圧用真空電磁接触器においては、V1は動作限界電圧、V2は遮断限界電圧、V3は充電閾値、V4は充電規定電圧等を定義するものである。横軸のT1,T2,T3は、縦軸の充電電圧V1,V2,V3,V4に応じた充電時間の目標値である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics of the charging time and charging voltage of the
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the charging time of the
また、図4において、電力用コンデンサ10は、領域Aに至る場合は正常とし、領域Bに至る場合は容量抜けとし、領域Cに至る場合は等価直列抵抗10bの増加又は漏れ電流の増加とし、領域Dに至る場合は等価直列抵抗10bが極めて増加又は漏れ電流の増加とし、領域Eに至る場合は等価直列抵抗10b及び漏れ電流が極めて増加とし、領域Fに至る場合は劣化が顕著で使用できない状態とする。
In FIG. 4, the
なお、充電時間充電電圧記憶部24に予め設定されるデータは、図4に示すような特性図ではなく、電力用コンデンサ10の寿命診断に必要なチェックポイントの充電電圧V1,V2,V3,V4、充電時間T1,T2,T3及びその寿命診断結果111だけを記憶すれば良い。
Note that the data preset in the charging time charging
寿命診断判定部25は、電力用コンデンサ10の充電開始に応じて測定した充電時間及び充電電圧を、充電時間充電電圧記憶部24に予め設定されたチェックポイントの充電電圧V1,V2,V3,V4、充電時間T1,T2,T3と比較し、電力用コンデンサ10の寿命診断結果111を充電時間充電電圧記憶部24から抽出して表示警報部26に出力する。ここでは、寿命診断判定部25は、電力用コンデンサ10の充電開始から充電時間の推移に対応した電力用コンデンサ10の充電電圧105の推移が、図4におけるどの領域に該当するかを判定する。
The life
具体的には、寿命診断判定部25は下記のように判定する。
(領域A)充電開始から充電時間T1〜T2内に充電電圧V4に到達した場合には、電力用コンデンサ10は正常とする寿命診断結果111を得る。
(領域B)充電開始から充電時間T1内に充電電圧V4に到達した場合には、正常な領域よりも早く充電されたことになり、電力用コンデンサ10には容量抜けが生じているとする寿命診断結果111を得る。
(領域C)充電開始から充電時間T2〜T3内に充電電圧V4に到達した場合には、所定の時間内に充電が終了しなかったことから、電力用コンデンサ10には等価直列抵抗10bが増加しているか、又は漏れ電流が増加しているとする寿命診断結果111を得る。
(領域D)充電開始から充電時間T3になっても充電電圧がV2〜V3である場合には、電力用コンデンサ10には、等価直列抵抗10bが極めて増加しているか、又は漏れ電流が増加しているとする寿命診断結果111を得る。
(領域E)充電開始から充電時間T3になっても充電電圧がV1〜V2である場合には、電力用コンデンサ10には、等価直列抵抗10b及び漏れ電流が極めて増加しているとする寿命診断結果111を得る。
(領域F)充電開始から充電時間T3になっても充電電圧がV1に満たない場合には、電力用コンデンサ10の劣化が顕著で使用できない状態にあるとする寿命診断結果111を得る。
Specifically, the life
(Area A) When the charging voltage V4 is reached within the charging time T1 to T2 from the start of charging, the
(Area B) When the charging voltage V4 is reached within the charging time T1 from the start of charging, the battery is charged earlier than the normal area, and the life of the
(Area C) When the charging voltage V4 is reached within the charging time T2 to T3 from the start of charging, the charging is not completed within a predetermined time, and therefore the
(Region D) If the charging voltage is V2 to V3 even after the charging start time T3 from the start of charging, the
(Area E) If the charging voltage is V1 to V2 even after the charging time T3 from the start of charging, the life diagnosis that the
(Area F) If the charging voltage is less than V1 even after the charging time T3 from the start of charging, the
領域Cから領域Fを通過して電力用コンデンサ10の充電電圧がV4に到達すると、寿命診断判定部25は定電圧制御を選択する。充電電圧制御用誤差増幅回路17は、上述のように、電力用コンデンサ10の充電電圧105が目標充電電圧104になるように定電圧制御を行うために、漏れ電流等により充電電圧105が目標充電電圧104より低下すると、比較回路15が制御パルス109を出力する。制御パルスカウンタ27は、寿命診断判定部25が定電圧制御を選択するとカウント可能となり、比較回路15からの制御パルス109をカウントする。
When the charging voltage of the
なお、制御パルスカウンタ27は、制御パルス109にノイズが重畳した場合の誤カウント防止又は充電制御方式がいわゆるパルス幅変調の場合には、充電が完了した場合も幅の狭い制御パルス109が出力されることがあるので、所定のパルス幅以下の制御パルス109をカウントしないように入力フィルタ機能を有するものとする。
Note that the
寿命診断判定部25は所定の時間毎に制御パルスカウンタ27のカウント値114を読み取り、このカウント値114が所定のカウント目標値を超えている場合は、半導体スイッチ4,8を多く駆動したことになり、電力用コンデンサ10の漏れ電流が大であると判定する。また、所定のカウント目標値を超えていない場合は、漏れ電流は規定の範囲内であるので、電力用コンデンサ10の等価直列抵抗10bが大であると判定する。もちろん、この場合は、既に表示警報部26で領域Cから領域Fのいずれかに該当するとの寿命診断結果111が表示されており、この表示に加えて、漏れ電流が大又は等価直列抵抗10bが大であるという寿命劣化要因115の表示を行う。
The life
以上のように、この実施の形態1によれば、充電時間充電電圧記憶部24が予め設定された電力用コンデンサ10の充電時間及び充電電圧の特性並びに各特性に応じた寿命診断結果111を記憶し、寿命診断判定部25が、電力用コンデンサ10の充電開始からの充電時間及び充電電圧105を測定し、測定した充電時間及び充電電圧105と充電時間充電電圧記憶部24に記憶されている充電時間及び充電電圧の特性とを照合して寿命診断結果111を抽出し、制御パルスカウンタ27が電力用コンデンサ10の充電を制御する制御パルス109をカウントし、寿命診断判定部25が制御パルスカウンタ27によりカウントされたカウント値114により寿命劣化要因115を判定することにより、電力用コンデンサ10の放電特性の測定から寿命を診断する場合に必要となったバックアップ電源やデータの退避を必要とせず、また、電圧を強制的に印加するための余分な回路も必要とせず、簡易な構成により電力用コンデンサの寿命を診断し寿命劣化要因を判定することができるという効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, the charging time charging
また、この実施の形態1によれば、充電の初期段階では、寿命診断判定部25が定電流制御用誤差増幅回路13に電力用コンデンサ10への充電電流が基準充電電流になるよう定電流制御を実施させることにより、電荷が電力用コンデンサ10に直線的に蓄積され、電力用コンデンサ10の充電開始からの測定した充電時間及び測定した充電電圧の関係の直線性をより高めると共に、電荷が電力用コンデンサ10に直線的に蓄積されて図4に示すように寿命領域への到達の誤差が少なくなるために、電力用コンデンサ10の寿命診断性能をより高めることができるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, in the initial stage of charging, the life
さらに、この実施の形態1によれば、充電の完了段階では、寿命診断判定部25が充電電圧制御用誤差増幅回路17に電力用コンデンサ10の充電電圧が目標充電電圧104に保持されるように定電圧制御を実施させることにより、電力用コンデンサ10の充電電圧を目標充電電圧に保持させることができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the first embodiment, at the completion stage of charging, the life
なお、この実施の形態1では、寿命診断判定部25が制御パルスカウンタ27のカウント値114を読み取る所定の時間及び電力用コンデンサ10の漏れ電流が大であると判定する所定のカウント目標値は固定値であっても良いが、設定手段を備えて任意の値に設定することにより、充電制御される電力用コンデンサ10の容量や種類等に応じて最適な値を選択することができる。
In the first embodiment, a predetermined time for the life
実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2による電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置の構成を示す図である。図5に示す構成は、上記実施の形態1の図1と比較して、電力用コンデンサ寿命診断回路21において、制御パルスカウンタ27を削除し、充電電流測定部28を追加した点が異なっており、その他の構成は図1と同じである。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a charging device with a power capacitor life diagnosis function according to
電力用コンデンサ10の充電が領域Cから領域Fを通過して充電電圧がV4に到達すると、寿命診断判定部25は選択信号113を充電電圧制御用誤差増幅回路17に出力して定電圧制御を選択する。充電電圧制御用誤差増幅回路17は、上述のように、電力用コンデンサ10の充電電圧105が目標充電電圧104になるように定電圧制御を行うために、充電電圧105が低下すると比較回路15が制御パルス109を出力する。制御パルス109により半導体スイッチ4,8がオンし、充電電流が流れ、抵抗6に生じた充電電流に応じた電圧102が発生する。充電電流測定部28は抵抗6に生じた充電電流に応じた電圧102を測定して寿命診断判定部25に出力する。
When charging of
寿命診断判定部25は、充電電流測定部28により測定された充電電流に応じた電圧102を入力し、電圧102に対応する充電電流が所定の目標充電電流を超えている場合には、充電電流を多く必要としているために電力用コンデンサ10の漏れ電流が大と判定する。また、所定の目標充電電流を超えていない場合には、漏れ電流は規定の範囲内であるので、電力用コンデンサ10の等価直列抵抗10bが大であると判定する。もちろん、この場合は、既に表示警報部26で領域Cから領域Fのいずれかに該当するとの寿命診断結果111が表示されているので、この表示に加えて、漏れ電流が大であるか又は等価直列抵抗が大であるかの寿命劣化要因115の表示を行う。
The life
なお、電力用コンデンサ充電制御回路11は、電力用コンデンサ10の充電電圧105が漏れ電流等により目標充電電圧104を下回ったときに、目標充電電圧104になるよう定電圧制御を行うために、電力用コンデンサ充電回路1による電力用コンデンサ10の充電動作は間欠的である。間欠的に流れる充電電流の瞬時値による電圧102では、寿命診断判定部25は判断が困難なため、充電電流測定部28は充電電流の瞬時値による電圧102の積分値又は平均値を測定して寿命診断判定部25に出力する。
図5におけるその他の各構成の処理は上記実施の形態1の処理と同じである。
The power capacitor charging
The processing of the other components in FIG. 5 is the same as the processing of the first embodiment.
以上のように、この実施の形態2によれば、充電時間充電電圧記憶部24が予め設定された電力用コンデンサ10の充電時間及び充電電圧の特性並びに各特性に応じた寿命診断結果111を記憶し、寿命診断判定部25が、電力用コンデンサ10の充電開始からの充電時間及び充電電圧105を測定し、測定した充電時間及び充電電圧105と充電時間充電電圧記憶部24に記憶されている充電時間及び充電電圧の特性とを照合して寿命診断結果111を抽出し、充電電流測定部28が電力用コンデンサ10の充電電流に応じた電圧102を測定し、寿命診断判定部25が充電電流測定部28により測定された充電電流に応じた電圧102により寿命劣化要因115を判定することにより、電力用コンデンサ10の放電特性の測定から寿命を診断する場合に必要となったバックアップ電源やデータの退避を必要とせず、また、電圧を強制的に印加するための余分な回路も必要とせず、簡易な構成により電力用コンデンサの寿命を診断し寿命劣化要因を判定することができるという効果が得られる。
As described above, according to the second embodiment, the charging time charging
また、この実施の形態2によれば、充電の初期段階では、寿命診断判定部25が定電流制御用誤差増幅回路13に電力用コンデンサ10への充電電流が基準充電電流になるよう定電流制御を実施させることにより、電荷が電力用コンデンサ10に直線的に蓄積され、電力用コンデンサ10の充電開始からの測定した充電時間及び測定した充電電圧の関係の直線性をより高めると共に、電荷が電力用コンデンサ10に直線的に蓄積されて図4に示すように寿命領域への到達の誤差が少なくなるために、電力用コンデンサ10の寿命診断性能をより高めることができるという効果が得られる。
Further, according to the second embodiment, in the initial stage of charging, the life
さらに、この実施の形態2によれば、充電の完了段階では、寿命診断判定部25が充電電圧制御用誤差増幅回路17に電力用コンデンサ10の充電電圧が目標充電電圧104に保持されるように定電圧制御を実施させることにより、電力用コンデンサ10の充電電圧を目標充電電圧に保持させることができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the second embodiment, at the completion stage of charging, the life
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3による電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置の構成を示す図である。図6に示す構成は、上記実施の形態1の図1と比較して、電力用コンデンサ寿命診断回路21において、制御パルスカウンタ27を削除し、制御パルス幅測定部29を追加した点が異なっており、その他の構成は図1と同じである。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a charging device with a power capacitor life diagnosis function according to
電力用コンデンサ10の充電が領域Cから領域Fを通過して充電電圧がV4に到達すると、寿命診断判定部25は選択信号113を充電電圧制御用誤差増幅回路17に出力して定電圧制御を実施させる。充電電圧制御用誤差増幅回路17は、上述のように、電力用コンデンサ10の充電電圧105が目標充電電圧104に保持させるように定電圧制御を行うために、充電電圧105が低下すると比較回路15が制御パルス109を出力する。制御パルス109により半導体スイッチ4,8がオンして電力用コンデンサ10への充電電流が流れ、電力用コンデンサ10の充電電圧105が増加する。
When charging of
制御パルス幅測定部29は、比較回路15から出力される制御パルス109のパルス幅116を測定し、測定したパルス幅116を寿命診断判定部25に出力する。
The control pulse
寿命診断判定部25は、そのパルス幅116を入力し、パルス幅116が所定の目標のパルス幅を超えている場合に、電力用コンデンサ10の漏れ電流が大であると判定し、パルス幅116が所定の目標のパルス幅を超えていない場合は、漏れ電流は規定の範囲内であるので、電力用コンデンサ10の等価直列抵抗10bが大であると判定する。もちろん、この場合は既に表示警報部26が領域Cから領域Fのいずれかに該当するとの寿命診断結果111を表示しており、この表示に加えて、漏れ電流が大であるか又は等価直列抵抗10bが大であるかの寿命劣化要因115を表示する。
図6におけるその他の各構成の処理は上記実施の形態1の処理と同じである。
The life
The processing of each other configuration in FIG. 6 is the same as the processing of the first embodiment.
この実施の形態3による寿命診断方法は、比較回路15から出力される制御パルス109が充電電流を増加させるときにパルス幅116が広がり、充電電流を減少させるときにパルス幅116が狭くなる、いわゆるパルス幅変調方式で制御する場合に有効である。
In the life diagnosis method according to the third embodiment, the
以上のように、この実施の形態3によれば、充電時間充電電圧記憶部24が予め設定された電力用コンデンサ10の充電時間及び充電電圧の特性並びに各特性に応じた寿命診断結果111を記憶し、寿命診断判定部25が、電力用コンデンサ10の充電開始からの充電時間及び充電電圧105を測定し、測定した充電時間及び充電電圧105と充電時間充電電圧記憶部24に記憶されている充電時間及び充電電圧の特性とを照合して寿命診断結果111を抽出し、制御パルス幅測定部29が電力用コンデンサ10の充電を制御する制御パルス109のパルス幅116を測定し、寿命診断判定部25が制御パルス幅測定部29により測定されたパルス幅116により寿命劣化要因115を判定することにより、電力用コンデンサ10の放電特性の測定から寿命を診断する場合に必要となったバックアップ電源やデータの退避を必要とせず、また、電圧を強制的に印加するための余分な回路も必要とせず、簡易な構成により電力用コンデンサの寿命を診断し寿命劣化要因を判定することができるという効果が得られる。
As described above, according to the third embodiment, the charging time charging
また、この実施の形態3によれば、充電の初期段階では、寿命診断判定部25が定電流制御用誤差増幅回路13に電力用コンデンサ10への充電電流が基準充電電流になるよう定電流制御を実施させることにより、電荷が電力用コンデンサ10に直線的に蓄積され、電力用コンデンサ10の充電開始からの測定した充電時間及び測定した充電電圧の関係の直線性をより高めると共に、電荷が電力用コンデンサ10に直線的に蓄積されて図4に示すように寿命領域への到達の誤差が少なくなるために、電力用コンデンサ10の寿命診断性能をより高めることができるという効果が得られる。
Further, according to the third embodiment, in the initial stage of charging, the life
さらに、この実施の形態3によれば、充電の完了段階では、寿命診断判定部25が充電電圧制御用誤差増幅回路17に電力用コンデンサ10の充電電圧が目標充電電圧104に保持されるように定電圧制御を実施させることにより、電力用コンデンサ10の充電電圧を目標充電電圧に保持させることができるという効果が得られる。
Further, according to the third embodiment, at the completion stage of charging, the life
上記実施の形態1〜上記実施の形態3において、交流電源線2が直流電源線の場合は、電源回路3及び制御回路用電源回路22は不要であるか、又はDC/DCコンバータにより構成すれば良い。
In the first to third embodiments described above, when the AC
また、図4において、電力用コンデンサ10の寿命診断結果111を領域A〜領域Fの6領域に分けたが、この6領域に限定されるものでなく、必要に応じた領域に区分すれば良い。
In FIG. 4, the
さらに、寿命診断判定部25は、充電電圧105が目標充電電圧104に到達する充電時間や、所定の充電時間で到達する充電電圧105の値で判定するようにしても良く、場合によっては、充電時間充電電圧記憶部24に記憶されるデータや寿命診断判定部25の構成を簡単にすることができる。
Furthermore, the life
さらに、充電時間充電電圧記憶部24に記憶される充電電圧V1〜V4や充電時間T1〜T3は固定値でも良いが、各種機器や各種定格に容易に設定できるような設定手段を備えて、任意の充電電圧や充電時間を設定できるようにしても良い。
Further, the charging voltages V1 to V4 and the charging times T1 to T3 stored in the charging time charging
さらに、上記実施の形態1〜上記実施の形態3において、半導体スイッチ4,8のオンオフ動作を同時に行うようにしたが、上記特許文献5に示すように、第1及び第2の半導体スイッチのオン期間にリアクトルに直流電源を印加してリアクトルに電磁エネルギーを蓄積し、第2の半導体スイッチのオフにより、リアクトルに蓄積された電磁エネルギーに加えて交流電源のエネルギーを、整流器、平滑用コンデンサ、リアクトル、ダイオード、電力用コンデンサの経路で循環させて、電力用コンデンサを充電するように構成すれば、交流電源のエネルギーをも含めて電力用コンデンサを充電することができる。
Further, in the first to third embodiments, the semiconductor switches 4 and 8 are turned on and off at the same time. However, as shown in
さらに、基準電流設定部12及び目標電圧設定部16は、可変抵抗器やデジタルスイッチ等を使用し、電力用コンデンサ10を充電する基準充電電流や目標充電電圧104が操作者に見え、かつ操作の可能な形態にすることができる。さらに、予め充電装置により基準充電電流や目標充電電圧104が決められる場合には固定にしても良い。
Furthermore, the reference
さらに、充電時間充電電圧記憶部24も、同様に、可変抵抗器やデジタルスイッチ等を使用し、設定される充電電圧や受電時間が操作者に見え、かつ操作の可能な形態にすることができる。さらに、予め充電装置により基準充電電流や目標充電電圧が決められる場合には固定にしても良い。
Furthermore, the charging time charging
1 電力用コンデンサ充電回路、2 交流電源線、3 電源回路、4 半導体スイッチ、5 ダイオード、6 抵抗、7 リアクトル、8 半導体スイッチ、9 ダイオード、10 電力用コンデンサ、10a 容量成分、10b 等価直列抵抗、10c 内部抵抗、11 電力用コンデンサ充電制御回路、12 基準電流設定部、13 定電流制御用誤差増幅回路、14 三角波発生回路、15 比較回路、16 目標電圧設定部、17 充電電圧制御用誤差増幅回路、18 オア回路、21 電力用コンデンサ寿命診断回路、22 制御回路用電源回路、23 タイマ回路、24 充電時間充電電圧記憶部、25 寿命診断判定部、26 表示警報部、27 制御パルスカウンタ、28 充電電流測定部、29 制御パルス幅測定部、101 設定電圧、102 電圧、103 信号、104 目標充電電圧、105 充電電圧、106 信号、107 信号、108 三角波、109 制御パルス、110 基準クロック、111 寿命診断結果、112 選択信号、113 選択信号、114 カウント値、115 寿命劣化要因、116 パルス幅。
1 power capacitor charging circuit, 2 AC power line, 3 power circuit, 4 semiconductor switch, 5 diode, 6 resistor, 7 reactor, 8 semiconductor switch, 9 diode, 10 power capacitor, 10a capacitive component, 10b equivalent series resistance, 10c internal resistance, 11 power capacitor charging control circuit, 12 reference current setting unit, 13 constant current control error amplification circuit, 14 triangular wave generation circuit, 15 comparison circuit, 16 target voltage setting unit, 17 charge voltage control error amplification circuit , 18 OR circuit, 21 power capacitor life diagnosis circuit, 22 control circuit power supply circuit, 23 timer circuit, 24 charge time charge voltage storage unit, 25 life diagnosis determination unit, 26 display alarm unit, 27 control pulse counter, 28 charge Current measurement unit, 29 control pulse width measurement unit, 101 set voltage, 102 voltage, 103 signal, 04 Target charge voltage, 105 Charge voltage, 106 signal, 107 signal, 108 Triangular wave, 109 Control pulse, 110 Reference clock, 111 Life diagnosis result, 112 Selection signal, 113 Selection signal, 114 Count value, 115 Life deterioration factor, 116 pulse width.
Claims (7)
該電力用コンデンサ充電回路による充電を制御する制御パルスを発生する電力用コンデンサ充電制御回路と、
予め設定された上記電力用コンデンサの充電時間及び充電電圧の特性並びに各特性に対応した上記電力用コンデンサの状態を記憶し、上記電力用コンデンサの充電開始からの充電時間及び充電電圧を測定し、測定した充電時間及び充電電圧と上記記憶されている充電時間及び充電電圧の特性とを照合することで定電流充電時の充電時間と充電電圧との関係から、上記電力用コンデンサの容量抜け状態、正常状態、等価直列抵抗の増加状態、或いは漏れ電流の増加状態を判定し、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態と判定された場合であって定電圧充電に移行できた場合に、上記電力用コンデンサ充電制御回路により発生した制御パルスをカウントし、上記カウントされた制御パルスに基づいて、上記電力用コンデンサは、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態であるかを判別する電力用コンデンサ寿命診断回路とを備えた電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置。 A power capacitor charging circuit for charging the power capacitor;
A power capacitor charging control circuit for generating a control pulse for controlling charging by the power capacitor charging circuit;
Store the characteristics of the charging time and charging voltage of the power capacitor set in advance and the state of the power capacitor corresponding to each characteristic, measure the charging time and charging voltage from the start of charging of the power capacitor, From the relationship between the charging time and charging voltage during constant current charging by comparing the measured charging time and charging voltage with the stored charging time and charging voltage characteristics, the capacity loss state of the power capacitor, When the normal state, the increase state of the equivalent series resistance, or the increase state of the leakage current is determined, and it is determined that the increase state of the equivalent series resistance or the increase state of the leakage current, and when it can shift to the constant voltage charging , counting the control pulses generated by the power capacitor charging control circuit, based on the counted control pulses, the above power capacitors, equivalent Power capacitors life diagnosis function charging device including a power capacitor life diagnosis circuit that determines an increase state of the increasing state or the leakage current of the series resistance.
該電力用コンデンサ充電回路による充電を制御する制御パルスを発生する電力用コンデンサ充電制御回路と、
予め設定された上記電力用コンデンサの充電時間及び充電電圧の特性並びに各特性に対応した上記電力用コンデンサの状態を記憶し、上記電力用コンデンサの充電開始からの充電時間及び充電電圧を測定し、測定した充電時間及び充電電圧と上記記憶されている充電時間及び充電電圧の特性とを照合することで定電流充電時の充電時間と充電電圧との関係から、上記電力用コンデンサの容量抜け状態、正常状態、等価直列抵抗の増加状態、或いは漏れ電流の増加状態を判定し、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態と判定された場合であって定電圧充電に移行できた場合に、上記電力用コンデンサの充電電流を測定し、上記測定された充電電圧に基づいて、上記電力用コンデンサは、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態であるかを判別する電力用コンデンサ寿命診断回路とを備えた電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置。 A power capacitor charging circuit for charging the power capacitor;
A power capacitor charging control circuit for generating a control pulse for controlling charging by the power capacitor charging circuit;
Store the characteristics of the charging time and charging voltage of the power capacitor set in advance and the state of the power capacitor corresponding to each characteristic, measure the charging time and charging voltage from the start of charging of the power capacitor, From the relationship between the charging time and charging voltage during constant current charging by comparing the measured charging time and charging voltage with the stored charging time and charging voltage characteristics, the capacity loss state of the power capacitor, When the normal state, the increase state of the equivalent series resistance, or the increase state of the leakage current is determined, and it is determined that the increase state of the equivalent series resistance or the increase state of the leakage current, and when it can shift to the constant voltage charging , the charging current of the power capacitor is measured, based on the measured charge voltage, the power capacitors are increasing the increasing state or the leakage current of the equivalent series resistance Power capacitors life diagnosis function charging device including a power capacitor life diagnosis circuit that determines a state.
該電力用コンデンサ充電回路による充電を制御する制御パルスを発生する電力用コンデンサ充電制御回路と、
予め設定された上記電力用コンデンサの充電時間及び充電電圧の特性並びに各特性に対応した上記電力用コンデンサの状態を記憶し、上記電力用コンデンサの充電開始からの充電時間及び充電電圧を測定し、測定した充電時間及び充電電圧と上記記憶されている充電時間及び充電電圧の特性とを照合することで定電流充電時の充電時間と充電電圧との関係から、上記電力用コンデンサの容量抜け状態、正常状態、等価直列抵抗の増加状態、或いは漏れ電流の増加状態を判定し、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態と判定された場合であって定電圧充電に移行できた場合に、上記電力用コンデンサ充電制御回路により発生した制御パルスのパルス幅を測定し、上記測定されたパルス幅に基づいて、上記電力用コンデンサは、等価直列抵抗の増加状態或いは漏れ電流の増加状態であるかを判別する電力用コンデンサ寿命診断回路とを備えた電力用コンデンサ寿命診断機能付き充電装置。 A power capacitor charging circuit for charging the power capacitor;
A power capacitor charging control circuit for generating a control pulse for controlling charging by the power capacitor charging circuit;
Store the characteristics of the charging time and charging voltage of the power capacitor set in advance and the state of the power capacitor corresponding to each characteristic, measure the charging time and charging voltage from the start of charging of the power capacitor, From the relationship between the charging time and charging voltage during constant current charging by comparing the measured charging time and charging voltage with the stored charging time and charging voltage characteristics, the capacity loss state of the power capacitor, When the normal state, the increase state of the equivalent series resistance, or the increase state of the leakage current is determined, and it is determined that the increase state of the equivalent series resistance or the increase state of the leakage current, and when it can shift to the constant voltage charging , the pulse width of the control pulses generated by the power capacitor charging control circuit is measured, based on the measured pulse width, it is the power capacitors, equivalent Power capacitors life diagnosis function charging device including a power capacitor life diagnosis circuit that determines an increase state of the increasing state or the leakage current of the series resistance.
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Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011097680A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Power supply device, lighting device, and lighting fixture |
JP5733931B2 (en) * | 2010-09-10 | 2015-06-10 | 三菱電機株式会社 | Power supply device and lighting device |
US8536838B2 (en) * | 2010-12-14 | 2013-09-17 | General Electric Company | Capacitance check and voltage monitoring circuit for use with a circuit protection device |
JP5814056B2 (en) * | 2011-09-28 | 2015-11-17 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
US9397593B2 (en) | 2012-06-05 | 2016-07-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control device |
JP6344956B2 (en) * | 2013-04-19 | 2018-06-20 | ローム株式会社 | Power circuit |
JP6010163B2 (en) | 2015-03-10 | 2016-10-19 | ファナック株式会社 | Lifetime determination device for DC capacitor connected to DC side of forward converter |
JP6338791B1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-06-06 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
US11215680B2 (en) * | 2017-08-24 | 2022-01-04 | Fuji Corporation | Capacitor charging performance monitoring system of production machine |
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US11656257B2 (en) * | 2020-01-28 | 2023-05-23 | Kioxia Corporation | Systems and methods for PLP capacitor health check |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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