JPWO2009148160A1 - キャパシタの余寿命診断装置および余寿命診断装置を備えた電力補償装置 - Google Patents
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Abstract
Description
高速スイッチ2は、制御装置4の制御により、系統電源1が正常状態であるときには投入状態となっており、系統電源1に瞬低が発生すると遮断状態となり、瞬低発生後に瞬低状態が解消されて系統電源1が正常状態に復帰すると投入状態に戻る。
図13はその一例を示しており、7a〜7iが、それぞれキャパシタモジュール(11個のEDCLを並列接続した物)であり、キャパシタモジュール7a〜7cが並列接続され、キャパシタモジュール7d〜7fが並列接続され、キャパシタモジュール7g〜7iが並列接続されている。
そして、並列接続されたキャパシタモジュール7a〜7cの組と、並列接続されたキャパシタモジュール7d〜7fの組と、並列接続されたキャパシタモジュール7g〜7iの組が直列接続されて、3並列・3直列接続した列盤構成を成している。
なお予備充電が完了した後は、キャパシタ列盤7への充電は、電力変換器8により行う。
予備充電制御部4aは、予備充電をする際にコンバータ11及び予備充電用昇降圧チョッパ12の動作を制御し、キャパシタ制御部4bは、電力変換器8によるキャパシタ列盤7への充電動作を制御し、高速スイッチ制御部4cは、瞬低の発生・解消に応じて高速スイッチ2を遮断・投入する動作を制御し、インバータ制御部4dは、電力変換器8をコンバータ動作させたりインバータ動作させたりする制御をする。
なお、瞬時電圧低下補償装置の場合には、キャパシタ列盤7が数秒程度の時間(定格補償時間)にわたって定格電力を出力できるように設計しており、無停電電源装置の場合には、キャパシタ列盤7が数分程度の時間(定格補償時間)にわたって定格電力を出力できるように設計している。
しかし、この手法ではキャパシタの持つ内部抵抗の影響が評価できないため、結果として、瞬時電圧低下補償装置や無停電電源装置の機能として必要な、「予め決めた定格電力や負荷所要電力を、予め決めた定格補償時間だけ出力する」という要件を満足しないことがある。
つまり、キャパシタが単に放電することができる放電時間が、定格補償時間よりも長くなっていたとしても、「定格電力や負荷所要電力を出力することを確保しつつ放電できる放電時間」が、定格補償時間よりも長くなっているかどうかを判断することができなかった。
なお負荷所要電力とは、負荷(3)が消費する電力を意味しており、負荷が最適に稼動するのに必要な電力を意味する。したがって、負荷容量が定格容量と異なっている場合には、負荷所要容電力と定格電力とは異なり(負荷所要電力は定格電力よりも小さくなり)、負荷容量が定格容量となっている場合には、負荷所要電力と定格電力とが等しくなる。
つまり、キャパシタが単に放電することができる放電時間が、定格補償時間よりも長くなっていたとしても、「定格電力や負荷所要電力を出力することを確保しつつ放電できる放電時間」が、定格補償時間よりも長くなっているかどうかを判断することができなかった。
電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗を基に、前記放電状態となっているときにおいて、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を、前記放電時間演算手段により求めた前記放電時間と、前記温度検出手段により求めた測定温度と、予め記憶されている余寿命特性を基に演算する余寿命演算手段とを有することを特徴とする。
前記余寿命演算手段には、前記余寿命特性として、複数の温度条件下における複数の余寿命特性が記憶されており、
前記余寿命演算手段は、前記温度検出手段により求めた前記測定温度が前記複数の温度条件の温度と異なる場合には、前記測定温度に対応した余寿命特性を、前記複数の余寿命特性から求め、この求めた余寿命特性を用いて余寿命を演算することを特徴とする。
電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗を基に、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が100%になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とする。
前記の余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
電力補償時に前記蓄電体の電力を逆変換して負荷に供給する電力変換器が作動している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする。
前記の余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
前記電力補償装置には、抵抗器と、チョッパ動作することにより前記蓄電体の電力を放電して前記抵抗器に供給して消費させるチョッパが備えられており、
前記チョッパがチョッパ動作している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする。
電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、前記電力補償装置により電力補償される負荷が消費する電力である負荷所要電力を測定する電力測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗と前記負荷所要電力を基に、前記蓄電体が前記負荷所要電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が前記負荷所要電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が100%になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とする。
このため、定格電力や負荷所要電力を放電することができる時間が、定格補償時間に達しないといった不具合を未然に防ぐことが可能になる。
更に、瞬時電圧低下補償装置にもともと備えられていた、直流電圧測定器9と直流電流測定器10を、余寿命診断装置の部材要素とし流用している。直流電流測定器10としては、高い応答速度を持つ電流計測用クランプメータを用いることが好適である。
直流電圧測定器9は、キャパシタ列盤7の直流電圧を測定し、測定した直流電圧値を示す電圧信号Vが、制御装置4を介してキャパシタ余寿命診断部100に送られる。
直流電流測定器10は、キャパシタ列盤7から出力される放電電流を測定し、測定した直流電流値を示す電流信号Iが、制御装置4を介してキャパシタ余寿命診断部100に送られる。
(1)静電容量演算プログラム
(2)内部抵抗演算プログラム
(3)放電時間演算プログラム
(4)余寿命診断プログラム
また、図3〜図5において、高温は例えば60°Cであり、中温は例えば30°Cであり、低温は例えば10°Cであり、横軸は課電時間であり前述した動作時間に対応する。
また図5の縦軸の分子である「放電時間」とは、キャパシタ列盤7が単に放電することができる時間を意味しているわけではなく、キャパシタ列盤7が定格電力や負荷所要電力を出力しつつ放電することができる時間を意味している。
つまり、「放電時間/定格補償時間」が100%未満になったら、蓄電体は放電することは可能ではあっても、定格電力や負荷所要電力を定格補償時間未満の時間しか出力できず、このような状態になったら本実施例では寿命が尽きたと判定する。
図6,図7において、時点t0は瞬低補償動作を開始した時点であり、この時点t0から電力変換器8がコンバータ動作を開始してキャパシタ列盤7からの放電が開始される。そして時点t1以降になったら、定電力放電状態となる。
データ保存RAM103に時系列的に記憶した電流信号Iから得た特性曲線が、図6であり、データ保存RAM103に時系列的に記憶した電圧信号Vから得た特性曲線が、図7である。
図6,図7に示す特性曲線を得たら、CPU106は、次に示す各ステップの演算動作をする。
CPU106は、プログラム保存RAM104から、「静電容量演算プログラム」を読み出し、この静電容量演算プログラムにより、次のような演算をしてキャパシタ列盤7の静電容量Cを求める。
即ち、時点t0以降に時々刻々サンプリングした電圧信号V(t)と電流信号I(t)を次式に適用する。
C∫I(t)dt=∫(dV(t)/dt)dt
この場合、積分範囲は、例えば、時点t0から瞬低補償動作が終了した時点までとする。そして、上記式を解くことにより、今回の瞬低が発生した時における、キャパシタ列盤7の静電容量Cを求める。
即ち、時点t1における電流I1と、時点t1における電圧V1を次式に適用して、今回の瞬低が発生した時における、内部抵抗Rを求める。
R=V1/I1
なお、この例では時点t1における電流I1と電圧V1を使用したが、時点t1以降の時点、つまり、定電力放電ができるようになった期間における時点であれば、時点t1でなくてもよい。このように電流,電圧を取り込む時点(定電力放電ができるようになった時点、例えばt1)は、キャパシタ列盤7を適用する電力補償装置の特性に応じて予め設定している。
CPU106は、プログラム保存RAM104から、「放電時間演算プログラム」を読み出し、この放電時間演算プログラムに、前述した静電容量演算プログラムを用いて求めたキャパシタ列盤7の静電容量Cと、前述した内部抵抗演算プログラムを用いて求めた内部抵抗Rを適用して、今回の瞬低が発生した時における、キャパシタ列盤7の放電時間を求める。
前述したように、ここでいう「放電時間」とは、キャパシタ列盤7が単に放電することができる時間を意味しているわけではなく、キャパシタ列盤7が定格電力や負荷所要電力を出力しつつ放電することができる時間である。
電力Wとしては、定格電力や、負荷所要電力が用いられる。
CPU106は、プログラム保存RAM104から、「余寿命を診断する第1のプログラム」を読み出し、この余寿命を推定する第1のプログラムにより、図5の特性曲線を利用して次のような演算をしてキャパシタ列盤7の余寿命を推定する。
即ち、前述した放電時間演算プログラムを用いて求めた、瞬低が発生した時点t0における放電時間を、定格補償時間で割った割合P0[%]を求める。
なお、時点t0の温度としては、温度信号Tの温度履歴から求めた平均温度を採用している。
P0H/P0=(tH−to)/X・・・・(2)
という関係式が成り立ち、この式から余寿命Xを求める。
上記関係式は、図5に示す特性が略線形である場合に適用することができるものである。
なお、時点t0の温度としては、温度信号Tの温度履歴から求めた平均温度を採用している。
P0M/P0=(tM−to)/X・・・・(3)
という関係式が成り立ち、この式から余寿命Xを求める。
上記関係式は、図5に示す特性が略線形である場合に適用することができるものである。
なお、時点t0の温度としては、温度信号Tの温度履歴から求めた平均温度を採用している。
P0L/P0=(tL−to)/X・・・・(4)
という関係式が成り立ち、この式から余寿命Xを求める。
上記関係式は、図5に示す特性が略線形である場合に適用することができるものである。
そして、例えば40°Cにおける特性曲線を用いて、前述した式(2)(3)(4)と同様な演算をして、余寿命Xを求める。
なお、求めた余寿命Xが、瞬時電圧低下補償装置の保証寿命期間に達しない場合や、今回の瞬低が発生した時に求めた割合(=放電時間/定格補償時間)P0[%]が100%未満になっている場合には、警報を発することもできる。
余寿命を診断する手法としては、上述した第1の手法の他に、次に説明する第2の手法を用いることもできる。
本例では、瞬低発生時の検出温度が例えば高温(60°C)であったとして説明をする。なお、瞬低発生時の検出温度としては、温度信号Tの温度履歴から求めた平均温度を採用している。
本例では、前述した放電時間演算式(1)により放電時間を求める場合には、電力Wとして定格電力を用いる。
本例では、前述した放電時間演算式(1)により放電時間を求める場合には、電力Wとして定格電力を用いる。
そして、時点t10における放電時間(予想した放電時間)を、定格補償時間で割った割合P10[%]を求め、時点t10における割合P10[%]を、図8に示すようにプロットする。
本例では、前述した放電時間演算式(1)により放電時間を求める場合には、電力Wとして定格電力を用いる。
そして時点t20における放電時間(予想した放電時間)を、定格補償時間で割った割合P20[%]を求め、時点t20における割合P20[%]を、図8に示すようにプロットする。
なお、正確性をより向上するには、t0,t10,t20以外の時点における割合もプロットする。
この外挿演算特性線が100%になる時点はtsであるので、キャパシタ余寿命診断装置100は、時点t0から見た余寿命Xは(ts−t0)であると診断する。
そしてこのようにして求めた特性を利用して他の温度における、静電容量や内部抵抗を求める。
なお、求めた余寿命Xが、瞬時電圧低下補償装置の保証寿命期間に達しない場合や、今回の瞬低が発生した時に求めた割合(=放電時間/定格補償時間)P0[%]が100%未満になっている場合には、警報を発することもできる。
これに対して実施例2では、メンテナンスモードにおいて、キャパシタ列盤7が放電する際における、キャパシタ列盤7の直流電圧や直流電流や温度を測定して、余寿命を診断する。
このため、キャパシタ列盤7から定電流放電がされ、放電電流が抵抗器122で消費され、最終的にはキャパシタ列盤7が完全放電状態になる。
また、直流電圧測定器124は、キャパシタ列盤7の直流電圧を測定し、測定した直流電圧値を示す電圧信号Vを、キャパシタ余寿命診断部100に送る。
更に、温度測定器110は、キャパシタ列盤7の温度を測定し、測定した温度値を示す温度信号Tを、制御装置4を介してキャパシタ余寿命診断部100に送る。
前述した実施例1の余寿命を診断するステップ2(第2の)の手法では、放電時間演算式(1)により放電時間を求める場合には、電力Wとして定格電力を用いていたが、実施例3では、電力Wとして負荷所要電力を用いる。
このため、このような実負荷において、電力補償装置が補償することができる余寿命を正確に診断することが重要である。
実施例3では、電力補償装置により電力補償される実負荷が消費する電力(負荷所要電力)を蓄電体が出力することができる放電時間が、定格補償時間を越えているという状態の下での、余寿命を診断するものである。
この電力信号Wは、制御装置4を介してキャパシタ余寿命診断部100に送られる。
キャパシタ余寿命診断部100には、図2に示すのと同様に、タイマ/時間積算計101と、信号入力ポート102と、データ保存RAM103と、プログラム保存RAM104と、メモリ装置105と、中央演算装置(CPU)106を有している。
本例では、瞬低発生時の検出温度が例えば高温(60°C)であったとして説明をする。なお、瞬低発生時の検出温度としては、温度信号Tの温度履歴から求めた平均温度を採用している。
本例では、前述した放電時間演算式(1)により放電時間を求める際に、電力Wとして負荷所要電力を用いる。
本例では、前述した放電時間演算式(1)により放電時間を求める際に、電力Wとして負荷所要電力を用いる。
そして、時点t10における放電時間(予想した放電時間)を、定格補償時間で割った割合Q10[%]を求め、時点t10における割合Q10[%]を、図11に示すようにプロットする。
本例では、前述した放電時間演算式(1)により放電時間を求める際に、電力Wとして負荷所要電力を用いる。
そして時点t20における放電時間(予想した放電時間)を、定格補償時間で割った割合Q20[%]を求め、時点t20における割合Q20[%]を、図11に示すようにプロットする。
なお、正確性をより向上するには、t0,t10,t20以外の時点における割合もプロットする。
この外挿演算特性線が100%になる時点はtsであるので、キャパシタ余寿命診断装置100は、時点t0から見た余寿命Xは(ts−t0)であると診断する。
そしてこのようにして求めた特性を利用して他の温度における、静電容量や内部抵抗を求める。
なお、求めた余寿命Xが、瞬時電圧低下補償装置の保証寿命期間に達しない場合や、今回の瞬低が発生した時に求めた割合(=放電時間/定格補償時間)Q0[%]が100%未満になっている場合には、警報を発することもできる。
2 高速スイッチ
3 負荷
4 制御装置
5 交流電流測定器
6 交流電圧測定器
7 キャパシタ列盤
8 電力変換器(コンバータ/インバータ)
9 直流電圧測定器
10 直流電流測定器
11 コンバータ
12 予備充電用昇降圧チョッパ
100 キャパシタ余寿命診断部
110 温度測定器
120 表示装置
121 バイパススイッチ
122 抵抗器
123 直流電流測定器
124 直流電圧測定器
130 交流電力測定器
Claims (6)
- 電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗を基に、前記放電状態となっているときにおいて、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を、前記放電時間演算手段により求めた前記放電時間と、前記温度検出手段により求めた測定温度と、予め記憶されている余寿命特性を基に演算する余寿命演算手段と、
を有することを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。 - 前記余寿命演算手段には、前記余寿命特性として、複数の温度条件下における複数の余寿命特性が記憶されており、
前記余寿命演算手段は、前記温度検出手段により求めた前記測定温度が前記複数の温度条件の温度と異なる場合には、前記測定温度に対応した余寿命特性を、前記複数の余寿命特性から求め、この求めた余寿命特性を用いて余寿命を演算することを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。 - 電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗を基に、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が前記定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が100%になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のキャパシタの余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
電力補償時に前記蓄電体の電力を逆変換して負荷に供給する電力変換器が作動している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする余寿命診断装置を備えた電力補償装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のキャパシタの余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
前記電力補償装置には、抵抗器と、チョッパ動作することにより前記蓄電体の電力を放電して前記抵抗器に供給して消費させるチョッパが備えられており、
前記チョッパがチョッパ動作している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする余寿命診断装置を備えた電力補償装置。 - 電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、前記電力補償装置により電力補償される負荷が消費する電力である負荷所要電力を測定する電力測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗と前記負荷所要電力を基に、前記蓄電体が前記負荷所要電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が前記負荷所要電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が100%になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。
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