專利名稱：預測電解電容器缺陷的方法和設備及轉換器和不間斷電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于預測至少 一個電解電容器缺陷的方法，該方法包括
測量電容器接觸端之間的脈動電壓；
測量電容器溫度；
確定(或測量)流入電容器的電流； 確定電容器等效串聯(lián)電阻值；
根據(jù)電容器的溫度確定所述電容器的理論等效串聯(lián)電阻值；
將電容器的等效串聯(lián)電阻值與所述電容器的理論等效串聯(lián)值相比較；以
及
顯示表示電容器老化狀態(tài)的至少 一個信息項。
本發(fā)明也涉及將可變電壓轉換成DC電壓的轉換器(converter),該轉換 器包括至少 一 電源線、至少一個連接到所述轉換器輸出的電解電容器以及用 于預測缺陷的設備。
本發(fā)明還涉及包括用于將可變電壓轉換成DC電壓的轉換器和逆變器的 不間斷電源。
背景技術：
電解電容器通常使用于濾波輸入電壓或輸出電壓的電源轉換器中。這些 轉換器可以設計用于裝置的電子系統(tǒng)的DC電壓供給，對于該裝置的任何關 閉都可能是不利的。已經(jīng)觀察到，這些轉換器的多數(shù)故障均歸因于電解電容 器產(chǎn)生了故障。
能夠確定電容器老化狀態(tài)的實現(xiàn)方法是已知的。歐洲專利EP 1198715 描述了一種這樣的方法，該方法包括
測量電容器接觸端之間的脈動電壓以及流入電容器的電流；
根據(jù)這些測量確定電容器等效串聯(lián)電阻值；
測量電容器的溫度；根據(jù)該電容器溫度確定對應于無缺陷電容器的所述電容器的理論等效
串聯(lián)電阻值；以及
比較兩個等效串聯(lián)電阻以確定代表電容器老化狀態(tài)的信息。 現(xiàn)有方法的技術問題在于它們不能確定電容器產(chǎn)生故障的原因。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于通過提出一種用于預測至少一個電解電容器的缺陷 的方法彌4卜現(xiàn)有方法的技術問題，該提出的方法包括 測量電容器接觸端之間的脈動電壓； 測量電容器溫度； 確定或測量流入電容器的電流； 確定電容器等效串聯(lián)電阻值；
借助于根據(jù)電容器溫度確定所述電容器的理論等效串聯(lián)電阻的模型確 定代表電容器老化狀態(tài)的至少一個信息項；以及 顯示代表電容器老化狀態(tài)的信息。
根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括確定電容器電容值，通過數(shù)字濾波器實現(xiàn)等 效串聯(lián)電阻以及電容的確定，并且所述方法包括顯示代表電容器電容值的信 息或/和代表根據(jù)電容器電容值和/或等效串聯(lián)電阻的與所述電容器老化狀態(tài) 相關聯(lián)的至少 一個原因的信息。
數(shù)字濾波器優(yōu)選為卡爾曼濾波器。例如，該卡爾曼濾波器實現(xiàn)遞歸類型 的算法。
根據(jù)一個實施例，所述方法包括施加偽隨機二進制序列到電容器的端子。
本發(fā)明還涉及用于預測至少一個電解電容器的缺陷的設備，該設備包
括
用于測量電容器接觸端之間脈動電壓的部件；
用于測量電容器溫度的部件；
用于確定或測量流入電容器電流的部件；
處理單元，其包括用于確定電容器等效串聯(lián)電阻值的第一處理部件，用 于從根據(jù)電容器溫度確定所述電容器理論等效串聯(lián)電阻的模型來確定代表 電容器老化狀態(tài)的至少 一項信息的第二處理部件；以及連接到處理單元的輸出接口 ，其使代表電容器老化狀態(tài)的信息能夠被顯示。
在根據(jù)本發(fā)明的設備中，第一處理部件主要由數(shù)字濾波器構成，用于進 一步確定電容器的電容值，并且該輸出接口還能夠顯示代表電容器電容值的 信息或/和代表根據(jù)電容器電容值和/或等效串聯(lián)電阻的與所述電容器老化狀 態(tài)相關聯(lián)的至少一個原因的信息。
處理單元優(yōu)選地包括根據(jù)所述電容器的電容值和/或等效串聯(lián)電阻識別 與所述電容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少一個原因的部件，而且輸出接口使得能 夠顯示代表老化狀態(tài)的至少一個原因的信息。
該設備優(yōu)選地包括輔助處理單元，該輔助處理單元包括設計連接到輸出 接口的用于識別與電容器的老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少一個原因的部件。
根據(jù)一個實施例，第 一處理部件包括卡爾曼濾波器以確定電容器的等效 串聯(lián)電阻值和電容器電容值。該卡爾曼濾波器優(yōu)先地執(zhí)行遞歸類型的算法。
根據(jù)一個實施例，該'方法包括用于將偽隨機二進制序列施加到電容器端 子的部件。
本發(fā)明還涉及將可變電壓轉變成DC電壓的諸如電源轉換器的轉換器， 其包括至少 一 電源線，至少一個連接到所述轉換器輸出的電解電容器以及預 測缺陷的設備，其中用于預測缺陷的設備是如上所述的設備并且使得能夠預 測該電解電容器的缺陷。
用于確定流入電容器的電流的部件優(yōu)選地連接于用于測量電源線上電 流的部件和用于測量電(electric)負載中電流的部件。
轉換器優(yōu)選地包括多個并聯(lián)連接的電解電容器，預測設備使得能夠預測 所述多個電解電容器的缺陷。
本發(fā)明還涉及不間斷電源，其包括將可變電壓轉換成DC電壓的轉換器、 和逆變器，其中轉換器是如上所述的轉換器，逆變器連接到所述轉換器的輸 出。


根據(jù)下面對所給的僅用于非限制示例目的的并在附圖中所表示的本發(fā) 明特定實施例的描述，其他的優(yōu)點和特征將更明顯。
圖1示意性地表示了電源轉換器和用于預測所述轉換器的電解電容器的缺陷的設備；
圖2示意性地表示了用于預測電解電容器缺陷的設備的處理單元和輸出 接口；
圖3a和3b分別表示了電解電容器模型和相關聯(lián)的等效模型；
圖4示意性地表示了用于確定電容器的等效串聯(lián)電阻值和電容值的處理 單元的第一處理部件；
圖5示意性地表示了用于確定代表電容器老化狀態(tài)的至少一項信息的處 理單元的第二處理部件；
圖6示意性地表示了根據(jù)另 一實施例的用于預測電解電容器缺陷的設備 的處理單元和輸出接口。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的用于預測缺陷的設備可以應用到任一轉換器，特別是電源 轉換器，例如，PFC類型的(即，具有功率因子校正的)轉換器。圖l示出 這類將AC電壓轉換成DC電壓的轉換器。轉換器11由正弦AC電壓源25 供電。電源25連接到正導線12,其中借助二極管15建立電流方向；負導 線13,其中借助二極管17建立電流方向；以及中線導線14。每一條導線包 括電感線圈19、 20，用于當受控開關13、 24在閉合位置時存儲輸入能量以 及當受控開關23、 24在斷開位置時經(jīng)由續(xù)流二極管16、 18回存該能量到電 容器31、 32。所述受控開關位于電路參考點21、 22之一與中線導線14之間。 當一個受控開關在閉合位置時，在點21、 22之一與中線導線14之間因而建 立電接觸。類似地，當該受控開關在斷開位置時，不建立該電接觸。通過沒 有表示出的控制部件控制受控開關23、 24?？刂崎_關23、 24可以是諸如 IGBT、場效應或其他類型的晶體管。因而將如此獲得的可變電壓提供給負 載33、 34。
通過電源25的中線基準強行建立中線導線的基準電勢。這些電容器通 常是電解類型的以及經(jīng)常是電源轉換器故障的原因。電容器31、 32的任一 缺陷可能導致電源轉換器計劃外的關閉或使其損壞，以及因而導致生產(chǎn)損 失。在被稱之為關鍵設備(sensitive installation)的設備上，常常冗余安裝 這些電容器。
為了補償這些缺點，圖1所示的轉換器包括用于預測缺陷的設備41。為簡化圖1，所示出的用于預測缺陷的設備僅應用于電容器31。同樣的設備可
以應用于電容器32。
圖1所代表的預測設備41包括測量部件，如
部件42，用于測量電容器31接觸端子之間的脈動電壓Udc，
部件43，用于測量電容器的溫度TP,以及
部件44,用于測量流入正導線的電流IL。
如圖1所表示的，預測設備41還包括處理單元45和連接到該處理單元 的輸出接口 46，用于指示代表電容器老化狀態(tài)的至少一項信息。處理單元 45和輸出接口 46在圖2中以更為詳細的方式來表示。上面所描述的測量部 件連接于處理單元45的模數(shù)轉換器47。
用于測量脈動電壓Udc的系統(tǒng)一般包括諸如具有200Hz截止頻率的高 通濾波器(沒有表示出)。這種濾波器能夠用來消除電容器端子之間電壓的 DC分量。 一旦該分量已經(jīng)被消除，則諸如通過具有運算放大器的電子電路， 能夠調整測量系統(tǒng)以使其在處理單元的輸入上具有小于3V的正電壓值。
在圖2所示的實施例中，通過模塊52，根據(jù)對流入正導線的電流IL的 測量來確定流入電容器的電流Ic的值。流入電容器的電流Ic可以通過獲取 流入二極管16的電流Id與流入負載33的電流Ich之間的差值來確定。流入 二極管16的電流Id—般依賴于流入正導線的電流IL和受控開關23的狀態(tài)。 負載33中的電流Ic的值其部分依賴于負載的類型。在已知負載的情況下， 諸如電阻性負載，負載中的電流Ic的值可以被認為等于流入二極管16的電 流Id的平均值。在對應于逆變器的負載的情況下，即包括圖1所示的PFC 類型的轉換器和逆變器的的完整轉換器的情況下，負載33中的電流Ic的值 可以被認為等于逆變器輸出電壓和逆變器輸出電流的乘積除以電容器接觸 端子之間的電壓Uc與逆變器全局效率的乘積。因而存在可能性通過^t塊 25，根據(jù)流入正導線電流IL值，確定在電容器中電流Ic的值等等。在其他 未表示的實施例中，也可能直接測量電容器中的電流值Ic。
處理單元45包括確定電容器等效串聯(lián)電阻值和電容值的第一處理部件 53。圖3a中所表示的模型用于確定電容器等效串聯(lián)電阻值。該模型包括一 定數(shù)目的參數(shù)，諸如與電感線圏62和純電容性理想電容器63串聯(lián)連接的第 一電阻61。在該模型中，泄漏電阻器64與理想電容器63并聯(lián)連接。因而根 據(jù)圖3a模型的參數(shù)，通過圖3b中所示的等效模型確定等效電阻值。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，第一處理部件53還使得能夠確定電容器的電 容值。因而通過圖3b的等效模型不僅能夠確定等效電阻值，還能夠確定電 容器的電容值C。這兩個值和等效電感ESL都依賴于電容器的頻率和溫度。 對于低于諧振頻率的頻率，等效電感變得可以忽略并且等效模型僅包括電容 C的電容器與等效串聯(lián)電阻ESR的串聯(lián)。在這種情況下，將電容器中電流 Ic關聯(lián)到電容器接觸端子之間脈動電壓Udc的傳輸函數(shù)是包括以等效串聯(lián) 電阻ESR和電容C作為參數(shù)的一階函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，第一處理部件53基本上由數(shù)字濾波器構成， 用于確定電容器的等效串聯(lián)電阻值和電容值。如圖4所表示的，第一處理部 件53的數(shù)字濾波器是卡爾曼濾波器，在示例中執(zhí)行諸如遞歸最小二乘類型 的遞歸類型的算法。因此能夠通過卡爾曼濾波器來確定將電容器中的電流Ic 與電容器接觸端子之間脈動電壓Udc相關聯(lián)的函數(shù)的參數(shù)，即等效串聯(lián)電阻 ESR和電容C。
圖4所示出的第一處理部件53的數(shù)字濾波器包括到電容器的電流Ic的 第一輸入71和電容器接觸端子之間脈動電壓Udc的第二輸入72。該濾波器 還包括將電流Ic關聯(lián)到電壓Udc的傳輸函數(shù)的模塊73。該模塊73使得能夠 實時地(或者更確切地說，以給定時間步驟)估計電容器端子處的脈動電壓 Udc的第 一值74,。根據(jù)在該相同時間步驟處的電容器中的電流Ic和在之前 時間步驟處的脈動電壓Udc來估計該電壓Udc的第一值74。之前時間步驟 處的脈動電壓Udc本身(foritspart)通過延遲函數(shù)75來確定。在該相同時 間步驟期間，通過比較器76將電壓Udc的這個第一值74與該相同電壓Udc 的測量值相比較。根據(jù)電壓Udc的第一值74與該電壓測量值之間的差值， 用參數(shù)匹配算法77重新評估傳輸函數(shù)參數(shù)，即等效串聯(lián)電阻ESR和電容C。 在這種情形中重新評估的參數(shù)接著被再次輸入到傳輸函數(shù)模塊73。
為了確定具有較高精確度的等效串聯(lián)電阻ESR和電容C，優(yōu)選施加偽隨 機二進制序列79到電容器的端子，如圖1中所示。該偽隨機二進制序列可 以是表示寬頻語的重疊信號，具體為至少包括電容器可用頻率譜的頻譜，即 覆蓋電容器電容C和其等效串聯(lián)電阻ESR的通頻帶的頻譜。
如圖2中所示的，處理單元45包括根據(jù)模型確定代表電容器老化狀態(tài) 的信息中的至少一個項的第二處理部件54,該4莫型根據(jù)電容器的溫度確定所 述電容器的理論等效串聯(lián)電阻或/和理論電容。表示老化狀態(tài)的該信息通常對應于故障前的平均時間(a mean time before failure )。才艮據(jù)電容器溫度TP以 及實時確定的等效電阻ESR和電容C的值的測量來確定該信息。在圖5中 以更具體的方式表示該第二處理單元54。
為了確定代表電容器老化狀態(tài)的信息，執(zhí)行老化模型。該模型使得能夠 依照時間函數(shù)來確定電容器的等效串聯(lián)電阻ESR及其電容C。可以通過定義 預先確定的故障條件以及使用電容器等效串聯(lián)電阻ESR和其電容C作為指 示器(Indicator),根據(jù)這些老化模型確定等效串聯(lián)電阻ESR和電容C。例 如，使用等效串聯(lián)電阻ESR作為指示器的故障條件可以相應于該等效電阻 值100%的增加，也就是說，該電容器處于工作時，若該電容器的等效串聯(lián) 電阻值達到初始值的兩倍，則其被認為具有潛在缺陷。同樣地，使用電容器 電容C作為指示器的故障條件能夠對應于初始電容值的諸如20%的減少。
老化模型是與根據(jù)電容器溫度TP來確定所述電容器理論等效串聯(lián)電阻 ESRt及其理論電容Ct的模型協(xié)同使用的。理論等效串聯(lián)電阻ESRt及理論 電容Ct對應于通過完好的或無瑕的電容器所獲得的值。
不同的老化模型以及確定理論等效串聯(lián)電阻和理論電容的模型均包括 可以通過老化試驗來預先確定的參數(shù)。因而，針對不同的老化溫度TPV，在 將要監(jiān)視的電解電容器的類型上預先地完成老化試驗。這些試驗使下面的參 數(shù)能夠預先確定
-老化時間TIVESR、 TIVC，分別滿足使用電容器的等效串聯(lián)電阻ESR 及其電容C作為指示器的缺陷，
畫激活能量EAESR、 EAC，分別與電容器等效串聯(lián)電阻ESR及其電容C 相關聯(lián)，
-用于根據(jù)電容器的溫度確定理論等效串聯(lián)電阻的模型的系數(shù)ALP、BET 和GAM,
-用于根據(jù)電容器的溫度確定理論電容的模型的系數(shù)XET、LAM和MU， -用于根據(jù)時間函數(shù)來確定等效串聯(lián)電阻的老化模型的系數(shù)Al、 Bl,以
及
-用于根據(jù)時間函數(shù)來確定電容的老化模型的系數(shù)E、 F。 為了示范性的目的，可以通過下面的等式來表示根據(jù)電容器溫度確定理 論等效串聯(lián)電阻和理論電容的模型雄"巧=JZ尸+ A￡T * exp(-r尸/ Q(7P) = XE77 + "M * 7P)
才艮據(jù)針對一給定老化溫度TPV的老化時間TIVESR、 TIVC，使用等效 串聯(lián)電阻ESR或電容器的電容C作為指示器能夠確定針對任一工作溫度TP 的老化時間TIESR，、 TIC，。為此，通常使用阿4侖紐斯才莫型。例如，K為波茲 曼常數(shù)，可以使用下面的等式
如圖5中所表示的，根據(jù)電容器的工作溫度TP,通過第二處理部件54 的兩個才莫塊81、 82確定老化時間TIESR'、 TIC，。
用于確定與時間相對的電容器的等效串聯(lián)電阻ESR的老化才莫型通常體 現(xiàn)為指數(shù)時間函數(shù)。用于確定與時間相對的電容器的電容C的老化模型通常 體現(xiàn)為線性時間函數(shù)。出于示范的目的，這些才莫型可以通過下面的等式來表
腳(77咖)=雄(O) * (1 -+* exp(萬l * 77)) C(77C) = C(0)-P77C
ESR(O)和C(O)的值分別對應于理論等效串聯(lián)電阻和理論電容，即對應于 完好的和無瑕的電容器的值。這些值是針對溫度等于電容器工作溫度TP的 溫度通過模型來確定的，這些模型用于根據(jù)電容器的溫度確定理論等效串聯(lián) 電阻和理論電容。
根據(jù)老化模型以及等效串聯(lián)電阻ESR或電容C的值，能夠確定與使用 等效串聯(lián)電阻ESR或電容C任一作為指示器的電容器老化時間對應的理論 時間TIESR、 TIC
如圖5中所表示的，處理單元的第二處理部件包括兩個模塊83、 84，用 來使用等效串聯(lián)電阻ESR或電容C任一作為指示器的確定與故障之前的剩 余工作時間對應的老化時間TIDSER、 TIDC。該時間通過從老化時間TIESR，、 TIC，分別減去理論時間TIESR、 TIC來確定。比較模塊85使得能夠通過選 擇由等效串聯(lián)電阻ESR和電容C作為指示器所確定的兩個老化時間 TIDESR、 TIDC之間最小的值來確定老化時間TID。
w雄"r尸K-r尸)如圖2中所表示的，預測設備包括連接到處理單元45并且指示代表電
容器老化狀態(tài)信息的輸出接口 46。通過界面模塊56顯示老化時間TID。 根據(jù)本發(fā)明的另一特征，輸出接口 46還使得能夠顯示代表電容器電容
至少一個原因的信息。
在圖2所示的預測設備中，處理單元45包括用于根據(jù)所述電容器電容 值識別與所述電容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少一個原因的部件57。用于識別的 部件57使本身可以與故障原因相關聯(lián)的故障模型能夠與電容C和/或等效串 聯(lián)電阻ESR的變化相關聯(lián)。
出于示范的目的，在少于一秒內電容C的10%增長能夠與"短路"類型 的故障模式相關聯(lián)。與該故障模式相關聯(lián)的產(chǎn)生故障的原因可以是在生產(chǎn)工 藝中的缺陷，諸如電容器電極之間的短路，如電容器電介質中的絕緣瑕疵和 /或分離用紙介質中的絕緣瑕疵。與該故障模式相關聯(lián)的產(chǎn)生故障的原因還可 以是諸如導致電容器氧化層損壞的過量的充電和放電周期(cycle)的工作錯 誤。
例如，在少于1秒內等效串聯(lián)電阻ESR的100。/o增加與電容C在大體上 恒定值上的停滯的組合能夠與"開路"類型故障模式相關聯(lián)。與該故障模式 相關聯(lián)的產(chǎn)生故障的原因是諸如機械應力和/或電容器端子的較差的連接(比 如連接有帶子)之類的加工缺陷。與該故障模式相關聯(lián)的產(chǎn)生故障的原因也 可以是諸如存在過多充電或放電電流的工作錯誤。
例如，在1萬小時到數(shù)萬小時的時期內等效串聯(lián)電阻ESR10。/o的增加與 在相同時期內電容C的20。/。的減少的組合能夠與"過早老化'，類型的故障模 式相關聯(lián)。與該故障模式相關聯(lián)的產(chǎn)生故障的原因是諸如存在損害例如致密 性的多孔絕緣(porous seal)之類的加工缺陷。與該故障模式相關聯(lián)的產(chǎn)生 故障的原因還可以是諸如導致較大熱應力的過量的電流脈動、存在過壓和存 在反向電壓之類的工作缺陷。與該故障模式相關聯(lián)的產(chǎn)生故障的原因還可以 是正常老化失效。
在圖2所表示的實施例中，輸出接口能夠通過界面模塊56來顯示代表 老化狀態(tài)的信息以及能夠通過界面模塊58來顯示代表老化狀態(tài)原因的信息。
在圖6所表示的實施例中，輸出接口 91僅使代表老化狀態(tài)的信息能夠 被顯示。不同于圖2，處理單元51不再包括用于識別與電容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少一個原因的部件。該設備包括輔助處理單元92,其是從用于識別與 電容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少一個原因的部件57變化而來的。^沒計將該輔 助處理單元連接到接口 91。在輔助處理單元92中的界面4莫塊93^吏產(chǎn)生故障 的原因能夠;故顯示。
配置有這樣的用于預測電解電容器缺陷的設備的轉換器可以在多個并 聯(lián)連接的電容器的情況下，使所述多個電容器的缺陷能夠被預測。在此種 情況下，這樣確定的等效串聯(lián)電阻等于一個電容器等效串聯(lián)電阻值除以并聯(lián) 連接的電容器的數(shù)目。就等效電容而言，這樣確定的等效電容等于一個電容 器的電容乘以并聯(lián)連接的電容的數(shù)目的乘積。
權利要求
1、一種預測至少一個電解電容器(31)的缺陷的方法，該方法包括測量(42)電容器接觸端子之間的脈動電壓(Udc)，測量(43)電容器的溫度(TP)，確定(44、52)流入電容器的電流(Ic)，確定(53)電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)的值，通過根據(jù)電容器的溫度確定所述電容器的理論等效串聯(lián)電阻(ESRt)的模型來確定(54)代表電容器老化狀態(tài)的至少一項信息，以及顯示(56)代表電容器老化狀態(tài)的信息，其特征在于其包括電容器電容值(C)的確定(53)，該等效串聯(lián)電阻和電容的確定(53)是通過數(shù)字濾波器執(zhí)行的，以及其特征在于其包括顯示代表電容器電容值(C)的信息或/和代表根據(jù)電容器電容值和/或等效串聯(lián)電阻的與所述電容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少一個原因的信息。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于數(shù)字濾波器(53)是卡 爾曼濾波器。
3、 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于該卡爾曼濾波器使用遞 歸類型的算法。
4、 根據(jù)權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于它包括施加(31 ) 偽隨機二進制序列到電容器端子。
5、 一種用于預測至少一個電解電容器(31)的缺陷的設備(41),該設 備包括部件(42),用于測量電容器接觸端之間的脈動電壓(Udc),部件(43)，用于測量電容器的溫度(TP)，部件(44、 52)，用于確定流入電容器的電流(Ic)，處理單元(45)，包括用于確定電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)的值的第 一處理部件(53),和依照根據(jù)電容器溫度來確定所述電容器理論等效串聯(lián) 電阻的模型而確定代表電容器老化狀態(tài)的至少 一項信息的第二處理部件 (54),以及連接到處理單元的輸出接口 (46、 56)，其使得能夠顯示代表電容器老 化狀態(tài)的信息，該設備特征在于第一處理部件主要由數(shù)字濾波器構成，用于進一步確 定電容器的電容值(C)，以及該輸出接口 (46)還能夠顯示代表電容器電容 值(C)的信息或/和代表根據(jù)電容器電容值和/或等效串聯(lián)電阻值的與所述電 容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少 一個原因的信息。
6、 根據(jù)權利要求5所述的設備，特征在于處理單元包括根據(jù)所述電容 器電容值和/或等效串聯(lián)電阻值而識別與所述電容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少 一個原因的部件(57),而且所述輸出接口 (46、 58)使得能夠顯示代表老 化狀態(tài)至少一個原因的信息。
7、 根據(jù)權利要求5所述的設備，其特征在于該設備包括輔助處理單 元(92),該輔助單元包括用于識別與電容器老化狀態(tài)相關聯(lián)的至少一個原 因且被設計連接到輸出接口 (91)的部件(57)。
8、 根據(jù)權利要求5至7之一所述的設備，其特征在于第一處理部件 (53)包括卡爾曼濾波器以確定電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)的值和電容器電容(C)的<直。
9、 根據(jù)權利要求8所述的設備，其特征在于該卡爾曼濾波器使用遞 歸類型的算法。
10、 根據(jù)權利要求5至9之一所述的設備，其特征在于它還包括用于 將偽隨機二進制序列施加到電容器端子的部件。
11、 一種將可變電壓轉變成DC電壓的轉換器，其包括至少一電源線 (12)、至少一個連接到所述轉換器輸出的電解電容器(31)以及用于預測缺陷的設備(41)，其特征在于該用于預測缺陷的設備是根據(jù)權利要求5至 10之一的并且使得能夠預測該電解電容器的缺陷的設備。
12、 根據(jù)權利要求11所述的轉換器，其特征在于用于確定流入電容 器的電流的部件(52)連接于測量電源線上電流(IL)的部件(44、 47)以及 測量電負載中電流的部件。
13、 根據(jù)權利要求11或12之一所述的轉換器，其特征在于它包括多 個并聯(lián)連接的電解電容器，預測設備使所述多個電解電容器的缺陷能夠被預 測。
14、 一種包括將可變電壓轉換成DC電壓的轉換器(11)以及逆變器的 不間斷電源，其特征在于轉換器是依照權利要求11至13之一的轉換器， 逆變器連接到所述轉換器的輸出。
全文摘要
一種用于預測至少一個電容器的缺陷的方法，包括確定(42、43、44、45)電容器脈動電壓(Udc)、電容器溫度(TP)以及電容器電流(Ic)，通過數(shù)字濾波器確定(53)電容器等效串聯(lián)電阻(ESR)的值以及電容器電容值(C)，根據(jù)電容器的溫度確定(54)代表電容器老化狀態(tài)的信息項，以及顯示(56、58)所述信息以及代表電容值(C)的信息或/和根據(jù)電容值的代表與老化狀態(tài)關聯(lián)的至少一個原因的信息。一種用于預測至少一個電容器缺陷以實現(xiàn)該方法的設備。一種包括該設備的轉換器(11)以及不間斷電源。
文檔編號G01R31/00GK101424716SQ20081017476
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權日2007年10月30日
發(fā)明者克里斯托夫·羅塞特, 卡里姆·阿布丹納德, 帕斯卡爾·維尼特, 杰勒德·羅賈特 申請人:Mge Ups系統(tǒng)公司