[发明专利]一种金属化膜电容器的电容量预测方法

权利要求书

1.一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，包括：

步骤1、将样本电容器设置于预设温度和湿度的环境下；

步骤2、测量样本电容器的初始电容量，并在该电容器每工作一预设时段后测量一次电容量，计算该电容量相对所述初始电容量的电容变化量，直至电容变化量达到预设值，得到工作总时长和多个电容变化量；

步骤3、基于所有电容变化量，拟合得到多时间段下的电容变化量与时间的关系曲线，其中，所述多时间段的总和为所述工作总时长；

步骤4、基于实际待测电容器的使用时长和初始电容量，选择其对应的所述关系曲线并预测得到所述待测电容器的电容变化量及其对应的当前电容量，基于多种待测电容器的电容变化量，对所述多种待测电容器的电容下降情况进行直接比较；

或者，基于实际待测电容器的当前电容量和初始电容量，选择其对应的所述关系曲线并预测该待测电容器的工作时长以用于预测剩余寿命。

2.根据权利要求1所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述步骤1包括：

将样本电容器设置于预设温度和湿度的恒温恒湿箱中。

3.根据权利要求1所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述预设温度和湿度均等于或大于所述待测电容器所处环境的实际温度和湿度。

4.根据权利要求3所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，当所述预设温度和湿度均大于所述待测电容器所处环境的实际温度和湿度时，所述步骤4中，所述预测得到所述待测电容器的当前电容量，具体为：

基于实际待测电容器的使用时长和初始电容量，预测得到所述待测电容器的在所述预设温度和湿度下的当前初始电容量；

基于加速老化模型，将当前初始电容量换算为所述待测电容器的当前电容量。

5.根据权利要求1所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述预设湿度的范围为60％至85％，所述预设温度的范围为60℃至85℃。

6.根据权利要求1所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2.1、在初始工作时刻，测量样本电容器的初始电容量；

步骤2.2、将样本电容器的两端分别与电压源的两端连接，并调节电压源的输出电压为所述样本电容器的额定电压；

步骤2.3、当工作一预设时段后，断开电压源，测量样本电容器当前的电容量，并计算该电容量相对所述初始电容量的电容变化量，若该电容变化量达到预设值，则执行步骤3，否则，重复执行步骤2.2。

7.根据权利要求1所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述步骤1包括：

将相同的多个样本电容器分别设置于相同的预设温度和湿度的环境下；

则对每个所述样本电容器均执行所述步骤2，且所述步骤2之后及所述步骤3之前，所述方法还包括：

对每个预设时段下各样本电容器对应的电容变化量之间取平均值，得到该预设时段下平均的电容变化量。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述步骤3包括：

基于不同温湿度下水分入侵电容器的速率规律以及氧化动力学理论中金属氧化物的氧化面积与时间的平方根呈正比规律，对所述工作总时长划分时间段，并基于每个时间段对应的所述电容变化量，拟合得到该时间段的电容变化量与时间的关系曲线，其中，所述拟合的参数包括各时间段的时长。

9.根据权利要求8所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述关系曲线表示为：

其中，a,m,t_i均为拟合常数，ΔC(％)为电容变化量。

10.根据权利要求8所述的一种金属化膜电容器的电容量预测方法，其特征在于，所述待测电容器与所述样本电容器的结构和材料相同。