电容健康状态的在线评估方法、终端及存储介质技术

本发明专利技术提供了一种电容健康状态的在线评估方法、终端及存储介质，该方法包括：获取待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻；计算当前状态下所述等效电容和所述等效电阻的相似度指标，基于所述相似度指标确定所述待测电容的综合健康度。上述方法能够综合待测电容的等效电容和等效电阻来确定其综合健康度，以提高其健康度的评估准确性。高其健康度的评估准确性。高其健康度的评估准确性。

【技术实现步骤摘要】
电容健康状态的在线评估方法、终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种电容健康状态的在线评估方法、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]不间断电源(uninterruptible power system，UPS)系统是在电网故障(如停电、欠压、干扰或浪涌)的情况下，能够代替电网不间断地为负载供电，维持负载正常运作的系统。不间断电源一旦发生故障将会引起极为严重的后果，该故障通常是由内部器件引起，尤其是不间断电源内的电容的性能状态更是对电源的可靠性和稳定性具有极为重要的影响。因此，对电容的健康状态的监测是非常重要的。
[0003]现有技术通常采用等效电阻或者等效电容确定电容的老化程度，但是多个指标往往不利于用户确定电容的健康状态，而单一指标又往往会丢失部分器件的故障信息，导致电容健康状态的评估效果较差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种电容健康状态的在线评估方法、终端及存储介质，能够解决电容健康状态的在线评估效果差的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电容健康状态的在线评估方法，包括：
[0006]获取待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻；
[0007]计算当前状态下所述等效电容和所述等效电阻的相似度指标；
[0008]基于所述相似度指标确定所述待测电容的综合健康度。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0010]第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0011]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0012]本专利技术实施例通过获取待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻；能够计算当前状态下所述等效电容和所述等效电阻的相似度指标；并基于所述相似度指标确定所述待测电容的综合健康度，从而综合待测电容的等效电容和等效电阻来确定其综合健康度，以提高其健康度的评估准确性。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些
实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本专利技术实施例提供的电容健康状态的在线评估方法的实现流程图；
[0015]图2是本专利技术实施例提供的开关电源的结构示意图；
[0016]图3是本专利技术实施例提供的电容健康状态的在线评估装置的结构示意图；
[0017]图4是本专利技术实施例提供的终端的示意图；
[0018]图5是本专利技术实施例提供的逆变模块的电路示意图；
[0019]图6是本专利技术实施例提供的整流模块的电路示意图。
具体实施方式
[0020]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0022]参见图1，其示出了本专利技术实施例提供的电容健康状态的在线评估方法的实现流程图，详述如下：
[0023]S101：获取待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻；
[0024]S102：计算当前状态下所述等效电容和所述等效电阻的相似度指标；
[0025]S103：基于所述相似度指标确定所述待测电容的综合健康度。
[0026]具体的，与电容失效相关的参数包括等效电阻ESR、等效电容C、温度T、湿度、纹波电流、频率、气压与振动等。其中，对于在电源系统中使用的电容，湿度、气压与振动等因素的影响相对较小，可以不考虑。而纹波电流的影响可以经由温度体现，因此主要关注ESR、C与温度T三个指标。
[0027]作为一个环境因素，选用温度作为电容的健康度指标并不合适，而应该是一个监控指标，因为温度影响着ESR、C的数值，温度相关的故障信息同时也会在二者身上体现，因此，本实施例可以将等效电阻和等效电容作为评估电容健康度的指标。
[0028]具体的，待测电容的等效电阻通常包括等效串联电阻和等效并联电阻，本实施例主要计算待测电容的等效串联电阻。
[0029]表1示出了两种电容老化特征参数与失效判据的对比，参见表1，对于铝电解电容AEC与金属化聚丙烯薄膜电容MPFC两种电容，其电容老化特征参数与失效判据如表1所示，可见对于电解电容，等效电阻ESR与等效电容C均可作为电容失效判据，而由于薄膜电容的等效电容C减小5％时，等效电阻ESR基本达不到增大2倍的失效标准，因此实际上通常选择等效电容C进行评判。
[0030]表1
[0031][0032]当采用等效电容作为特征参数时，待测电容的健康度可以通过公式计算得到，其中，SOHC,C表示待测电容的健康度，可将等效电容计算得到的健康度作为第一健康度，C
e|c
表示待测电容在当前状态下的等效电容，Crated表示额定电容。当采用等效电阻作为特征参数时，待测电阻的健康度可以通过公式计算得到，其中，SOHC,ESR表示待测电容的健康度，可将等效电阻计算得到的健康度作为第二健康度。对比上述健康度可知，虽然电容容值监测较为方便，但是在老化过程中，正常电容的第一健康度和失效电容的第一健康度的差仅为20％，这种失效判据易受测量误差的影响。相比之下，失效电容的等效电阻和正常电容的等效电阻相差较大，易于监测和失效判断。另一方面，等效电阻的退化关系曲线更接近线性。
[0033]由上述分析可知，通过等效电容计算健康度和通过等效电阻计算健康度均有一定的优缺点，因此本实施例可以综合等效电容和等效电阻，计算综合健康度，从而提高电容的健康度评估准确性。
[0034]在一个可能的实施方式中，S101的具体实现流程包括：
[0035]获取所述待测电容的纹波电流和纹波电压；
[0036]对所述纹波电流和所述纹波电压分别进行FFT处理，得到不同频率对应的纹波电流幅值和纹波电压幅值；
[0037]基于欧姆定律、不同频率下的纹波电流幅值及纹波电压幅值，计算所述待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻。
[0038]在一个可能的实施方式中，所述待测电容为开关电源中的母线电容；
[0039]所述基于欧姆定律、不同频率下的纹波电流幅值及纹波电压幅值，计算所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容健康状态的在线评估方法，其特征在于，包括：获取待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻；计算当前状态下所述等效电容和所述等效电阻的相似度指标；基于所述相似度指标确定所述待测电容的综合健康度。2.根据权利要求1所述的电容健康状态的在线评估方法，其特征在于，所述获取待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻，包括：获取所述待测电容的纹波电流和纹波电压；对所述纹波电流和所述纹波电压分别进行FFT处理，得到不同频率对应的纹波电流幅值和纹波电压幅值；基于欧姆定律、不同频率下的纹波电流幅值及纹波电压幅值，计算所述待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻。3.根据权利要求1所述的电容健康状态的在线评估方法，其特征在于，所述待测电容为开关电源中的母线电容；所述基于欧姆定律、不同频率下的纹波电流幅值及纹波电压幅值，计算所述待测电容在当前状态下的等效电容和等效电阻，包括：将工频下的纹波电流幅值及纹波电压幅值输入欧姆定律公式，得到所述待测电容在工频下的等效电容和等效电阻；将所述开关电源的开关频率下的纹波电流幅值和纹波电压幅值输入欧姆定律公式，得到所述待测电容在所述开关频率下的等效电容和等效电阻；选取所述工频下的等效电容作为所述待测电容在当前状态下的等效电容，选取所述开关频率下的等效电阻作为所述待测电容在当前状态下的等效电阻；所述欧姆定律公式为：其中，表示所述待测电容在频率f
k
下的纹波电压，表示所述待测电容在频率f
k
下的纹波电流，ESR表示所述当前状态下的等效电阻，ESL表示所述待测电容的等效电感，C表示所述待测电容在当前状态下的等效电容。4.根据权利要求1所述的电容健康状态的在线评估方法，其特征在于，所述相似度指标包括马氏距离；所述计算当前状态下所述等效电容和所述等效电阻的相似度指标，包括：基于公式对当前状态下的所述等效电容和所述等效电阻进行标准化；将标准化后的等效电容和等效电阻输入马氏距离计算公式，得到当前状态下所述等效
电容和所述等效电阻的马氏距离；所述马氏距离计算公式为：其中，X
ij
表示第j个指标的第i个样本的值，其中，所述指标包括等效电容和等效电阻，即m＝2；表示第j个指标的均值，S
j
表示第j个指标的标准差，Z
ij
表示第j个指标的第i个样本标准化后的值；MD
i
表示第i个样本对应的所述等效电容和所述等效电阻的马氏距离，5.根据权利要求1所述的电容健康状态的在线评估方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢泽宾，易龙强，林志强，
申请(专利权)人：科华数据股份有限公司漳州科华电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：