[发明专利]电容器的剩余寿命诊断装置以及具备剩余寿命诊断装置的电力补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及电容器的剩余寿命诊断装置以及具备剩余寿命诊断装置的电力补偿装置，通过考虑由电容器构成的蓄电体的内部电阻等可以正确地诊断能够使用蓄电体的剩余寿命。

背景技术

作为具备使用双电层电容器(EDCL：electric double layercapacitor)而形成的蓄电体的电力补偿装置，有瞬时电压降低补偿装置和无停电电源装置(UPS：uninterrupted Power Supply：不间断电源)。

在此，参照图12，对作为蓄电体而使用了EDCL的瞬时电压降低补偿装置进行说明。

如图12所示，从系统电源1经由高速开关2向负荷3提供电力。

高速开关2通过控制装置4的控制，在系统电源1为正常状态时为接通状态，如果在系统电源1中发生瞬时降低则变为断开状态，在瞬时降低发生后，如果瞬时降低状态消除而系统电源1恢复到正常状态则返回接通状态。

系统电源1的交流电流由交流电流测量器5测量，将所测量的交流电流值发送到控制装置4，系统电源1的交流电压由交流电压测量器6测量，将所测量的交流电压值发送到控制装置4。

电容器阵列7是使用EDCL而形成的蓄电体。更详细而言，通过金属制的导线或导体，例如，将并联连接11个EDCL的多个电容器模块，进行3并联×3串联地连接而做成阵列结构。

图13表示其一个例子，7a～7i分别为电容器模块(并联连接11个EDCL而成的模块)，电容器模块7a～7c并联连接、电容器模块7d～7f并联连接、电容器模块7g～7i并联连接。

而且，将并联连接的电容器模块7a～7c的组、并联连接的电容器模块7d～7f的组、并联连接的电容器模块7g～7i的组串联连接，从而构成3并联×3串联的阵列结构。

返回图12继续进行说明，通过控制装置4的控制，电力变换器(转换器/逆变器)8进行转换器动作和逆变器动作。即，当系统电源1为正常时，进行转换器动作对电容器阵列7充电，如果充电完成则停止转换器动作，在发生了瞬时降低时进行逆变器动作，对电容器阵列7的电力进行DC/AC变换并向负荷3提供电力。

电容器阵列7的直流电压由直流电压测量器9测量，将所测量的直流电压值发送到控制装置4，从电容器阵列7输出的直流电流由直流电流测量器10测量，将所测量的直流电流值发送到控制装置4。

在将电容器阵列7最初设置在使用场所时，和在为了维护而使电容器阵列7完全放电时，因为电容器阵列7完全没有被充电，所以为了对电容器阵列7充电，配置转换器11和预备充电用升降压斩波器12，使用转换器11和预备充电用升降压斩波器12进行电容器阵列7的预备充电。

另外，在预备充电完成了之后，对电容器阵列7的充电由电力变换器8进行。

控制装置4具有预备充电控制部4a、电容器控制部4b、高速开关控制部4c、以及逆变器控制部4d。

预备充电控制部4a在进行预备充电时，对转换器11和预备充电用升降压斩波器12的动作进行控制，电容器控制部4b对由电力变换器8进行的对电容器阵列7的充电动作进行控制，高速开关控制部4c对根据瞬时降低的发生/消除来断开/接通高速开关2的动作进行控制，逆变器控制部4d对电力变换器8进行控制，使电力变换器8进行转换器动作或者逆变器动作。

图12的例子，作为瞬时电压降低补偿装置进行了说明，但是即使是无停电电源装置基本结构也是相同的。

另外，在瞬时电压降低补偿装置的情况下，设计为电容器阵列7能够在数秒左右的时间(额定补偿时间)期间内输出额定电力，在无停电电源装置的情况下，设计为电容器阵列7能够在数分钟左右的时间(额定补偿时间)期间内输出额定电力。

上述那样的结构的瞬时电压降低补偿装置和无停电电源装置，因为是长期使用的装置，所以需要诊断EDCL的剩余寿命有多少。

基于这样的要求，在日本专利第3562633号(专利文献1)中公开有计量/掌握电容器的状态的系统，在日本专利第4011016号(专利文献2)以及日本特开2008-17691号(专利文献3)中公开有使用静电电容来预测剩余寿命的系统。

现有技术文献：

专利文献1：日本专利第3562633号

专利文献2：日本专利第4011016号

专利文献3：日本特开2008-17691号

发明内容

(发明要解决的技术问题)