[发明专利]电容内部爆炸检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容内部爆炸检测装置。

背景技术

电容器在生产过程中有时会存在一些工艺问题，例如，电极箔在切边时会产生毛刺，电解液或电解纸含有杂质；如此，将会导致电容在充电的过程中，随着充电电压达到击穿电压，电容器内的电量通过毛刺与电极箔的尖端进行放电，瞬间大量消耗，将会存在内部爆炸的危险。若内部爆炸程度较大，炸开的外壳有可能会危及人身安全。若内部爆炸程度较小，从电容器外观无法获知其存在潜在危险，即使通过常规的容量或漏电均可能无法检测出。对于电解液中含有杂质的产品，在电压上升到击穿点时会突然闪火，闪火点的电解液也会因此被高温蒸发，随后正常部位的电解液被干涸的电解纸吸收而发生重复闪火，电容器内部压力会随之增大，多次闪火后电容器随时都会爆炸。

成品电容器在出厂前均要经过老化工序，老化工序是电容器第一次充电，老化所需要的时间较长，从一个多小时到几十个小时不等，且在高温环境下进行，而传统的电容器老化箱以及全自动老化机在老化过程中只对电容器进行电阻限流充电，不具备发现和检测内爆闪火的功能，如此，将有可能使得存在内部爆炸风险的电容器被当作合规电容器出厂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在于提供一种可解决上述技术问题的电容内部爆炸检测装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电容内部爆炸检测装置，其包括电压变化检测单元和处理器U9；

该电压变化检测单元用于检测待老化电容Cx的电压变化值，并将该电压变化值与预设的电压变化阈值进行比对，在该电压变化值大于电压变化阈值时，发送电压突变信号至处理器U9；处理器U9用于根据该电压突变信号输出用于提示电容内部爆炸的提示信号。

优选地，该电容内部爆炸检测装置还包括电流采样单元；该电流采样单元用于检测待老化电容Cx的电流，以生成电流采样信号，该处理器U9还用于实时接收电流采样单元的电流采样信号，以检测发生突变的电流采样信号。

优选地，该电容内部爆炸检测装置还包括恒流调节单元；该恒流调节单元用于调节待老化电容Cx的电流为预设恒定电流值。

优选地，该电容内部爆炸检测装置还包括一电压采样单元，用于检测待老化电容的电压，以生成电压采样信号；该处理器U9还用于实时接收该电压采样信号，以检测发生突变电压信号。

优选地，电容内部爆炸检测装置还包括一整流桥堆U1，一直流充电电源VCC的正极端通过待老化电容Cx和整流桥堆U1的交流端连接直流充电电源VCC的负极端；

该电压变化检测单元包括电阻R3、电容C2、电阻R4、集成运放U2A、电阻R5、电容C5和电阻R12；该整流桥堆U1的直流输出端V+依次通过电阻R3、电容C2和电阻R4接地；集成运放U2A的同相端连接于电容C2和电阻R4之间；集成运放U2A的反相端通过电阻R12连接处理器的PWM信号输出端PB2，还通过电容C5接地。

优选地，该电流采样单元包括电阻R8、电阻R9、电容C3和模数转换器U8；该恒流调节单元包括场效应管Q1、集成运放U2B、电阻R11和电容C4；整流桥堆U1的直流输出端V+连接场效应管Q1的漏极，场效应管Q1的源极通过电阻R8接地，还依次通过电阻R9和电容C3接地；模数转换器U8的输入端+IN连接电容C3和电阻R9之间，模数转换器U8的输出端DOUT连接处理器U9的输入端PD6，模数转换器U8的使能端CS连接处理器U9的PD7；场效应管Q1的栅极连接集成运放U2B的输出端，集成运放U2B的同相端通过电容C4接地，还通过电阻R11连接处理器U9的PWM信号输出端PB1；集成运放U2B的反相端连接于电阻R8和电阻R9之间。

优选地，该电压采样单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1和模数转换器U7；整流桥堆U1的直流输出端V+依次通过电阻R1和电阻R2接地，电容C1和电阻R2并联；模数转换器U7的输入端+IN连接电阻R1和电阻R2之间，模数转换器U7的输出端DOUT连接处理器U9的输入端PD6，模数转换器U7的使能端CS连接处理器U9的输出端PB0。

优选地，该电容内部爆炸检测装置还包括用于与一上位机进行通信的串行口通信单元；该串行口通信单元连接处理器U9；该处理器U9还用于将采样电流信号通过该串行通信单元发送至上位机进行存储，以进一步生成电流曲线。

优选地，该电容内部爆炸检测装置还包括用于与一上位机进行通信的串行口通信单元；该串行口通信单元连接处理器U9；该处理器U9还用于将采样电压信号通过该串行通信单元发送至上位机进行存储，以进一步生成电压曲线。