本发明专利技术属于航空机载电子技术领域，应用于记录器独立电源，特别是涉及一种超级电容组中电容单体故障定位装置和方法。本发明专利技术通过微控制器控制电压监测和电流监测电路，采集流过每一组超级电容器的电流和每个电容单体的电压，通过对采集到的数据进行计算，可以进行每个超级电容容量的计算，然后将每个超级电容容量计算值与其容量额定值比对，如果超出允许的范围，则可判定该超级电容故障。本发明专利技术由于超级电容的故障检测电路和定位算法嵌入到航空机载电子设备中，实现了对超级电容在线检测和报故，相较于现有的方式，能够尽早的识别超级电容故障，并大大的提高了独立电源的维修效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于航空机载电子
，应用于记录器独立电源，特别是涉及。本专利技术通过微控制器控制电压监测和电流监测电路，采集流过每一组超级电容器的电流和每个电容单体的电压，通过对采集到的数据进行计算，可以进行每个超级电容容量的计算，然后将每个超级电容容量计算值与其容量额定值比对，如果超出允许的范围，则可判定该超级电容故障。本专利技术由于超级电容的故障检测电路和定位算法嵌入到航空机载电子设备中，实现了对超级电容在线检测和报故，相较于现有的方式，能够尽早的识别超级电容故障，并大大的提高了独立电源的维修效率。【专利说明】
本专利技术属于航空机载电子
，应用于记录器独立电源，特别是涉及一种超 级电容组中电容单体故障定位装置和方法。
技术介绍
国内航空座舱音频记录器（俗称：黑匣子）独立电源上，采用超级电容作为储能 介质。然而，超级电容主要面向工业领域应用，如用于新能源（风电、太阳能发电等）系统 中做电能贮存，其可靠性并不如军用的钽电解电容。而且，由于超级电容属于液态电解电容 器，根据其密封情况，一定时间后，其电解液会逐步挥发，导致电容器容量下降，甚至失效。 对于超级电容器失效的检测，可以通过专用的超级电容测试仪来测试，主要是电 容量的测试。由于超级电容器容量过大，其容量一般采用恒流充放电，根据电压随时间的变 化量来计算，而非一般电容器采用交流激励测试等效阻抗的方式来实现，因此，其测试时间 较长，效率较低。 对于超级电容的应用，一般采用串联加并联的方式，构成一个更高耐压、更高容量 的超级电容组来储存能量。如果一个超级电容损坏，则需要对所有超级电容进行检查，以定 位失效电容，便于维修。对于典型的记录器独立电源应用，其内部有12只400F超级电容器， 采用人工测试，每一只按标准的1A充电和放电各一次，各需要时间约18分钟，完成12只电 容的测试则需要7. 2小时，一般测试时，还要进行高温和低温下的测试，则耗时约3个工作 日，当然，采用多通道充电，可以大幅缩减定位时间。 目前，针对航空机载电子设备，如果在使用过程中能够定位故障电容单体，则可以 大大减小地面维修时间。因此，在航空机载电子设备中内嵌超级电容的故障定位功能，能够 在超级电容异常时，给出提示信息并定位，则可以避免独立电源失效对机载功能的影响，同 时提高了维修效率。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是给出一种超级电容组中电容单体故障检测装置和方 法，基于该装置和方法实现超级电容单体的故障定位。 技术方案：一种超级电容组中电容单体故障定位装置，包括微控制器11、电压监 测13和电流监测12,其中电流监测12-端接充电电路和放电电路，另一端接串联电容组正 端，电流监测12监测输出接电压监测13监测输入CI0,串联电容组所有电容两端依次接入 电压监测13的监测输入CI1?CIn，每组串联电容组配置的电压监测13的数据控制总线与 微控制器11连接。 -种超级电容组中电容单体故障定位方法，利用上述故障定位装置，包括以下步 骤： 步骤1 :串联超级电容组充电或放电，等间隔定时At采集充电电流lx以及每个 超级电容的电压Unx共m+1次，n为电容序号，x为采集序号，分别对应0、1、2、......、m;m 的值为实际充放电次数； 步骤2:根据m+1次采样结果计算一段时间mXAt后各个超级电容充入的能量 的容量，公式为： 【权利要求】1. 一种超级电容组中电容单体故障定位装置，包括微控制器、电压监测和电 流监测，其中电流监测 -端接充电电路和放电电路，另一端接串联电容组正端， 电流监测监测输出接电压监测监测输入CIO,串联电容组所有电容两端依次接入 电压监测的监测输入CIl?CIn，每组串联电容组配置的电压监测的数据控制总 线与微控制器连接。2. -种超级电容组中电容单体故障定位方法，利用到权利要求1所述的故障定位装 置，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1 :串联超级电容组充电或放电，等间隔定时A t采集充电电流Ix以及每个超级 电容的电压Unx共m+1次，n为电容序号，X为采集序号，分别对应0、1、2、......、m ; 步骤2 :根据m+1次采样结果计算一段时间mX A t后各个超级电容充入的能量的容 量，公式为：步骤4 :对所有超级电容器进行故障判断，对每个超级电容器，当该超级电容的计算容 量低于额定容量允许偏差下限时，或该超级电容的计算容量高于额定容量允许偏差上限 时，认为该超级电容故障。【文档编号】G01R27/26GK104330666SQ201410587954【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日 【专利技术者】田军 申请人:陕西千山航空电子有限责任公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超级电容组中电容单体故障定位装置，包括微控制器[11]、电压监测[13]和电流监测[12]，其中电流监测[12]一端接充电电路和放电电路，另一端接串联电容组正端，电流监测[12]监测输出接电压监测[13]监测输入CI0，串联电容组所有电容两端依次接入电压监测[13]的监测输入CI1～CIn，每组串联电容组配置的电压监测[13]的数据控制总线与微控制器[11]连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田军，
申请(专利权)人：陕西千山航空电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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