[发明专利]一种电容异常检测系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容异常检测方法及检测系统。

背景技术

目前，针对两个以上电容串联作为母线支撑电容拓扑结构中，电容的状态监测是一个非常重要的环节。针对目前公布的资料，只搜集到一篇相关专利，即申请号为201180060158.2的中国发明专利公开了一种电容器的异常检测方法及异常检测装置。该发明提供用于在串联连接两个以上的电容器的电路中准确地检测个别电容器的异常的检测方法及检测装置。该发明的电容异常检测装置包括：从上述电路的两端测量上述电路的电容的测量部；存储所测量的上述电路的电容及测量时的电路使用时间的存储部；以及对所测量的上述电路与已经设定的预测电容进行比较，判断构成上述电路的至少一个电容器是否发生异常的判断部。

因此，现有技术的电容异常检测方法需要测量电容的容值，方法较为复杂，在现场应用时有其局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电容异常检测系统及其工作方法，有效检测两个以上电容串联状态中电容异常检测，满足高压大功率电力电子系统的可靠性要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电容异常检测系统，其特征在于，所述电容异常检测系统适用于两个以上电容串联作为母线支撑电容的拓扑电路；所述电容异常检测系统包括：直流母线采集单元，用于采集母线两端电压；电容电压采集单元，用于采集位于拓扑电路中首、尾电容之间的相应电容的一端电压值；所述直流母线采集单元、电容电压采集单元分别与一运算单元相连，该运算单元适于根据对直流母线采集单元、电容电压采集单元获得的相应电压值计算出适于判断任一母线支撑电容出现异常时的判断电压值。

进一步，若所述电容的个数为三个，则所述运算单元包括：第一、第二减法器，其中第一、第二减法器的反相输入端分别与直流母线采集单元的两输出端相连；第一、第二减法器的同相输入端分别与电容电压采集单元的输出端相连；所述第一、第二减法器的输出端分别与混合运算电路的两输入端相连，该混合运算电路将第一、第二减法器的计算结果进行反相求和后，再与一基准电压进行比较以获得所述判断电压值。

进一步，所述混合运算电路包括：反相加法电路、与该反相加法电路相连的比较器；所述反相加法电路包括集成运算放大器U2C、该集成运算放大器U2C的反相输入端通过电阻R12、电阻R14分别与第一、第二减法器的输出端相连；所述集成运算放大器U2C的输出端与比较器的一输入端相连，该比较器的另一输入端接入所述基准电压，所述比较器适于输出判断电压值。

进一步，所述直流母线采集单元的两输出端、电容电压采集单元的输出端分别与第一、第二、第三跟随器相连，且通过各跟随器连接第一、第二减法器的反相输入端、同相端；以及所述集成运算放大器U2C的输出端与比较器之间设有第四跟随器。

进一步，所述运算单元适于将判断电压值发送至处理器模块，所述处理器模块还与显示模块、按键相连；以及所述处理器模块的控制端连接所述基准电压的供电模块，以适于调节所述供电模块的输出电压。

进一步，若所述电容的个数大于三个，则所述运算单元还包括多选一模拟开关，所述多选一模拟开关的多路输入端分别与首、尾电容之间的各电容的各端相连，且输出端连接第二跟随器的输入端相连；所述多选一模拟开关的控制端由所述处理器模块控制。

又一方面，本发明还提供了一种电容异常检测系统的工作方法，所述电容异常检测系统适用于两个以上电容串联作为母线支撑电容的拓扑电路；包括如下步骤：

步骤S1，采集母线两端电压；

步骤S2，采集位于拓扑电路中首、尾电容之间的相应电容的一端电压值；

步骤S3，根据对直流母线采集单元、电容电压采集单元获得的相应电压值计算出适于判断任一母线支撑电容出现异常时的判断电压值。

进一步，通过直流母线采集单元采集母线两端电压；通过电容电压采集单元母线两端电压的直流母线采集单元；以及所述直流母线采集单元、电容电压采集单元分别与一运算单元相连，该运算单元适于计算所述判断电压值。