[发明专利]一种串联电容检测方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及电容技术领域，尤其涉及一种串联电容检测方法和设备。

背景技术

超级电容是一种电容值比较大的器件，它和普通的电容一样具有快速充电和快速放电的特性，也和电池一样具有储存电能的特性。超级电容的电容值比较大，但是它的耐压值却比较低，即超级电容能够承受的电压值比较低，一般为2V到3V，而目前，大多用电设备对电压的要求要高于3V，若用超级电容为用电设备提供电能，就需要将多个超级电容串联起来组成超级电容模块来增加超级电容的耐压值。

当超级电容串联成超级电容模块时，超级电容模块中任何一个超级电容处于短路状态，将会使超级电容模块中的其他超级电容的电压上升，甚至超过其耐压值而导致该超级电容失效；其中任何一个超级电容处于开路状态，将使整个串联回路丧失回流路径，而导致超级电容失去放电能力；其中任何一个超级电容处于容值老化状态，将使该超级电容的电压上升，甚至超过其耐压值而导致该超级电容失效，所以检测电容在串联应用时的状态尤为重要。需要说明的是，容值老化是指电容使用一段时间后，电容的电容值较初始电容值减小的状态。

现有技术中，对串联电容进行检测时，首先要用备用电容对串联电容中的电容进行替换，然后检测被代替的电容是否失效，重复上述过程直至串联电容中的所有电容都检测完毕，但是，串联电容在应用时的可靠性由串联电容能够处于正常工作状态的概率来决定，而上述电容检测方法需要用备用电容逐一对串联电容中的各个电容进行替换，再对被代替的电容进行检测，测试周期长，电容检测设备无法及时地检测到失效电容，使串联电容无法快速恢复正常工作状态，因此电容在串联应用时的可靠性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种串联电容检测方法和设备，能够提高电容串联应用时的可靠性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种串联电容检测方法，包括：

对串联电容中的各个电容同时进行检测；

判断所述串联电容中是否存在失效电容，所述失效电容为处于短路状态、开路状态或容值老化状态的电容；

在所述串联电容中存在失效电容时，用备用电容替换所述失效电容。

在结合第一方面的第一种可能的实现方式，所述对串联电容中的各个电容同时进行检测包括：

同时对所述串联电容中的各个电容的正、负极的电压值进行检测。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述判断所述串联电容中是否存在失效电容包括：

若所述串联电容中存在正、负极的电压值相等的电容，判断所述正、负极的电压值相等的电容为处于短路状态的失效电容。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述判断所述串联电容中是否存在失效电容包括：

在所述串联电容充电完成后，若所述串联电容中存在电压值有波动的电容，判断所述正极的电压值有波动、负极的电压值不变的电容为处于开路状态的失效电容，所述电压值有波动是指在充电后正常电压值的基础上有超出正常电压变化范围的电压值变化；

或在停止对所述串联电容充电，并对所述串联电容放电后，若所述串联电容中存在在预设时间段内正极的电压值有超出预设范围的下降且负极的电压值不变的电容，判断所述在预设时间段内正极的电压值有超出预设范围的下降且负极的电压值不变的电容为处于开路状态的失效电容。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述判断所述串联电容中是否存在失效电容包括：

在所述串联电容充电过程中，若所述串联电容中存在正极电压值等于稳态阈值、负极电压值为0的电容，判断所述正极电压值等于稳态阈值、负极电压值为0的电容为处于开路状态的失效电容。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述判断所述串联电容中是否存在失效电容包括：

在所述串联电容充电完成后，控制所述串联电容中的k个串联的电容放电，其中，所述串联电容中包括n个电容，n≥2，2≤k≤n；

根据所述k个串联的电容的放电时间、放电的起始电压和放电的终止电压获得所述k个串联的电容的电容值；

旁路所述k个串联的电容中的一个待测电容得到k-1个串联的电容；

控制所述k-1个串联的电容放电；

根据所述k-1个串联的电容的放电时间、放电的起始电压和放电的终止电压获得所述k-1个串联的电容的电容值；