技术领域
本发明涉及电容检测领域，特别涉及一种检测超级电容的方法、装置和电路。
背景技术
超级电容是一种新型无源器件，具有快速充放电，可重复使用，使用寿命长的性质，被广泛应用于备电电源系统中。
所谓备电电源系统是在系统主电不能为用电设备正常供电的情况下，向用电设备临时提供电源的装置。所谓系统主电是指通常情况下为用电设备提供电流的设备，比如市电。超级电容是备电电源系统的主要组成部分，在很大程度上决定备电系统的供电能力。一般情况下，单独的超级电容难以满足用电设备的用电需求，因此超级电容通常串联使用。备电电源系统与系统主电的关系如图1所示，备电电源系统和系统主电通过合路切换，当系统主电不能为用电设备提供电源时，合路自动将备电电源接入用电设备，备电电源系统通过串联的超级电容为用电设备供电。超级电容检测装置用于检测超级电容是否处于正常工作状态下，通常使用电压表或者用于检测电压的电路来实现检测的目的。
超级电容有两个重要参数，电压值和容值。备电电源系统的两个重要指标：能否使用电设备正常工作，能使用电设备持续正常工作多长时间，受到上述两个参数，即电压值和容值的共同影响。
在实现上述方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：
超级电容的主要失效形式之一是超级电容的容值降低，仅仅检测超级电容的电压值，不能反映超级电容的实际工作状态。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种检测超级电容的方法、装置和电路，解决不能检测超级电容容值的技术问题。
为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种检测超级电容的方法，包括：
向切换控制模块发送切换控制指令；所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；
向选通控制模块发送选通指令；所述选通指令携带所述待测超级电容的标识，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测；
在所述待测超级电容的放电过程中，从所述电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值；
根据公式
计算所述待测超级电容的检测值C；其中Δu为两个不同时刻的电压值差值，Δt为所述两个不同时刻的差值，i为检测电路的恒定电流。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，在计算所述待测超级电容的检测值C后，还包括：
判断所述检测值C是否处于正常超级电容取值范围内；
当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围内时，将所述待测超级电容容值正常的信息通过用户界面进行显示；
当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围之外时，将所述待测超级电容容值异常的信息通过用户界面进行显示。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在对所述待测超级电容检测完成后，向所述选通控制模块发送选通终止指令，以便所述选通控制模块中断所述待测超级电容与电压检测模块的并联；
向所述切换控制模块发送切换恢复指令，以便所述切换控制模块将所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组中；
在所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组后，向所述切换控制模块继续发送切换控制指令，以便对所述串联超级电容组中的其他超级电容继续进行检测。
第二方面，提供一种检测超级电容的装置，包括：切换指令发送单元，选通指令发送单元，电压检测单元，计算单元；其中：
切换指令控制单元，用于向切换控制模块发送切换控制指令；所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；
选通指令发送单元，用于向选通控制模块发送选通指令；所述选通指令携带所述待测超级电容的标识，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测；
电压检测单元，用于在所述待测超级电容的放电过程中，从所述电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值；
计算单元，用于根据公式
计算所述待测超级电容的检测值C；其中Δu为两个不同时刻的电压值差值，Δt为所述两个不同时刻的差值，i为检测电路的恒定电流。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，上述装置还包括：判断单元，显示单元；其中：
判断单元，用于判断所述检测值C是否处于正常超级电容取值范围内；
显示单元，用于当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围内时，将所述待测超级电容容值正常的信息通过用户界面进行显示；当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围之外时，将所述待测超级电容容值异常的信息通过用户界面进行显示。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在对所述待测超级电容检测完成后，所述选通指令发送单元，还用于向所述选通控制模块发送选通终止指令，以便所述选通控制模块中断所述待测超级电容与电压检测模块的并联；所述切换指令控制单元，还用于向所述切换控制模块发送切换恢复指令，以便所述切换控制模块将所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组中；在所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组后，向所述切换控制模块继续发送切换控制指令，以便对所述串联超级电容组中的其他超级电容继续进行检测。
第三方面，提供一种检测超级电容的电路，包括：
处理器、电压检测模块、选通控制模块、切换控制模块以及串联超级电容组，所述串联超级电容组中包括N个串联的超级电容，其中N为不小于2的整数；所述处理器包括上述第二方面的装置；
所述处理器与所述电压检测模块连接，用于接收所述电压检测模块测得的待测超级电容两端的电压值；
所述处理器还与所述选通控制模块连接，用于向所述选通控制模块发送选通指令，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测；
所述处理器还与所述切换控制模块连接，用于向所述切换控制模块发送切换控制指令；所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；
所述超级电容检测电路还包括N+1个组合开关，所述组合开关串联在所述串联超级电容组中，每个超级电容左右各串联一个组合开关；每个组合开关分别与所述切换控制模块连接，以便在所述切换控制模块的控制下，使两个组合开关之间的待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；每个组合开关分别与所述选通控制模块连接，以便将从所述串联超级电容组中断开的待测超级电容并联至所述电压检测模块进行电压测量。
在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述电压检测模块为电压表或可以检测电压的电路。
本发明提供的实施例提供一种检测超级电容的方法、装置和电路，向切换控制模块发送切换控制指令将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；向选通控制模块发送选通指令使电压检测模块在待测超级电容的放电过程中进行电压检测；从电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值，计算所述待测超级电容的检测值C，最后通过判断得出检测结果。通过上述技术方案，解决超级电容容值检测的问题，使超级电容处于更可靠的工作状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为备电电源系统与系统主电的关系示意图；
图2为本发明实施例1中一种检测超级电容的电路的示意图；
图3为本发明实施例1中超级电容组中开关的连接示意图；
图4为本发明实施例1中一种检测超级电容的方法的流程图；
图5为本发明实施例2中另一种检测超级电容的方法的流程图；
图6为本发明实施例2中另一种检测超级电容的方法的流程图；
图7为本发明实施例3中一种检测超级电容的装置的框图；
图8为本发明实施例3中另一种检测超级电容的装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明的一个实施例提供一种检测超级电容的电路，如图2所示，包括：
处理器11、电压检测模块12、选通控制模块13、串联超级电容组14以及切换控制模块15，所述串联超级电容组中包括N个串联的超级电容，其中N为不小于2的整数。
所述处理器11与所述电压检测模块12连接，用于接收所述电压检测模块测得的待测超级电容两端的电压值。
所述处理器11还与所述选通控制模块13连接，用于向所述选通控制模块发送选通指令，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测。
所述处理器11还与所述切换控制模块15连接，用于向所述切换控制模块发送切换控制指令；所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块15根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开。
所述超级电容检测电路还包括N+1个组合开关16，如图3所示，所述组合开关串联在所述串联超级电容组14中，每个超级电容左右各串联一个组合开关；每个组合开关分别与所述切换控制模块15连接，以便在所述切换控制模块的控制下，使两个组合开关之间的待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；每个组合开关分别与所述选通控制模块13连接，以便将从所述串联超级电容组中断开的待测超级电容并联至所述电压检测模块进行电压测量。
现以检测超级电容1为例，详细说明组合开关的用途：在默认情况下，所述组合开关的连接方式是：A0B0，A1B1，A2B2，A3B3，A4B4。首先，根据所述切换控制指令，将A0B0断开，A1B1断开，A0C0闭合，B1C1闭合，使超级电容1脱离所述超级电容组。然后，根据所述选通指令，使超级电容1与所述电压检测装置连通，即，使B0，A1接入所述电压检测装置。检测完成后，使超级电容1串联入所述串联超级电容组14。首先，根据所述选通指令，使超级电容1与所述电压检测装置断开，即，使B0，A1断开所述电压检测装置。然后，根据所述切换控制指令，将A0C0断开，B1C1断开，A0B0闭合，A1B1闭合，从而完成对超级电容1的检测。
所述电压检测模块12可以是电压表，也可以是通过其它现有技术实现电压测量的电路。
本发明实施例提供一种检测超级电容的电路，其中处理器与电压检测模块连接，用于接收所述电压检测模块测得的待测超级电容两端的电压值；所述处理器与选通控制模块连接，用于将所述待测超级电容与电压检测模块并联，使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测；所述处理器还与切换控制模块连接，用于将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；处理器从上述模块中获取计算超级电容容值所需的数据，然后计算容值，从而得出检测结果。通过上述方案，解决超级电容容值检测的问题，使超级电容处于更可靠的工作状态。
另外，为实现图2结构的功能，还提供一种检测超级电容的方法，如图4所示，包括如下步骤：
201、向切换控制模块发送切换控制指令。所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开。
202、向选通控制模块发送选通指令。所述选通指令携带所述待测超级电容的标识，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测。
203、在所述待测超级电容的放电过程中，从所述电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值。
204、根据公式
计算所述待测超级电容的检测值C；其中Δu为两个不同时刻的电压值差值，Δt为所述两个不同时刻的差值，i为检测电路的恒定电流。
本发明提供的一个实施例提供一种检测超级电容的方法，首先向切换控制模块发送切换控制指令将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；向选通控制模块发送选通指令使电压检测模块在待测超级电容的放电过程中进行电压检测；从电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值，最后计算所述待测超级电容的检测值C。通过上述技术方案，解决超级电容容值检测的问题，使超级电容处于更可靠的工作状态。
实施例2：
本发明实施例提供一种检测超级电容的方法，如图5所示，包括如下步骤：
301、向切换控制模块发送切换控制指令；所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开。
302、向选通控制模块发送选通指令；所述选通指令携带所述待测超级电容的标识，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测。
303、在所述待测超级电容的放电过程中，从所述电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值。
304、根据公式
计算所述待测超级电容的检测值C；其中Δu为两个不同时刻的电压值差值，Δt为所述两个不同时刻的差值，i为检测电路的恒定电流。
305、判断所述检测值C是否处于正常超级电容取值范围内。
306、当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围内时，将所述待测超级电容容值正常的信息通过用户界面进行显示。
307、当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围之外时，将所述待测超级电容容值异常的信息通过用户界面进行显示。
本发明提供的一个实施例提供一种检测超级电容的方法，首先向切换控制模块发送切换控制指令将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；向选通控制模块发送选通指令使电压检测模块在待测超级电容的放电过程中进行电压检测；从电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值，计算所述待测超级电容的检测值C，最后通过判断得出检测结果。通过上述技术方案，解决超级电容容值检测的问题，使超级电容处于更可靠的工作状态。
进一步的，本发明的一个实施例还提供一种检测超级电容的方法，如图6所示，包括如下步骤：
301、向切换控制模块发送切换控制指令；所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开。
302、向选通控制模块发送选通指令；所述选通指令携带所述待测超级电容的标识，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测。
303、在所述待测超级电容的放电过程中，从所述电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值。
304、根据公式
计算所述待测超级电容的检测值C；其中Δu为两个不同时刻的电压值差值，Δt为所述两个不同时刻的差值，i为检测电路的恒定电流。
305、判断所述检测值C是否处于正常超级电容取值范围内。
306、当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围内时，将所述待测超级电容容值正常的信息通过用户界面进行显示。
307、当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围之外时，将所述待测超级电容容值异常的信息通过用户界面进行显示。
308、在对所述待测超级电容检测完成后，向所述选通控制模块发送选通终止指令，以便所述选通控制模块中断所述待测超级电容与电压检测模块的并联。
309、向所述切换控制模块发送切换恢复指令，以便所述切换控制模块将所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组中。
310、在所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组后，向所述切换控制模块继续发送切换控制指令，以便对所述串联超级电容组中的其他超级电容继续进行检测。
本发明提供的一个实施例提供一种检测超级电容的方法，首先向切换控制模块发送切换控制指令将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；向选通控制模块发送选通指令使电压检测模块在待测超级电容的放电过程中进行电压检测；从电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值，计算所述待测超级电容的检测值C，通过判断得出检测结果，既而开始检测下一个超级电容。通过上述技术方案，解决超级电容容值检测的问题，使超级电容处于更可靠的工作状态。
实施例3：
本发明的一个实施例提供一种检测超级电容的装置，如图7所示，包括：切换指令发送单元41，选通指令发送单元42，电压检测单元43，计算单元44。其中：
切换指令控制单元41，用于向切换控制模块发送切换控制指令；所述切换控制指令携带需要从串联超级电容组中断开的待测超级电容的标识，以便所述切换控制模块根据所述切换控制指令，将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开。
选通指令发送单元42，用于向选通控制模块发送选通指令；所述选通指令携带所述待测超级电容的标识，以便所述选通控制模块根据所述选通指令，将所述待测超级电容与电压检测模块并联，从而使所述电压检测模块在所述待测超级电容的放电过程中进行电压检测。
电压检测单元43，用于在所述待测超级电容的放电过程中，从所述电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值。
计算单元44，用于根据公式
计算所述待测超级电容的检测值C；其中Δu为两个不同时刻的电压值差值，Δt为所述两个不同时刻的差值，i为检测电路的恒定电流。
本发明提供的一个实施例提供一种检测超级电容的装置，切换指令控制单元向切换控制模块发送切换控制指令将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；选通指令发送单元向选通控制模块发送选通指令使电压检测模块在待测超级电容的放电过程中进行电压检测；最后，计算单元从电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值，计算所述待测超级电容的检测值C。通过上述技术方案，解决超级电容容值检测的问题，使超级电容处于更可靠的工作状态。
进一步的，如图8所示，所述装置还包括：判断单元45，显示单元46。其中：
判断单元45，用于判断所述检测值C是否处于正常超级电容取值范围内。
显示单元46，用于当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围内时，将所述待测超级电容容值正常的信息通过用户界面进行显示；当所述检测值C处于所述正常超级电容取值范围之外时，将所述待测超级电容容值异常的信息通过用户界面进行显示。
再一步的，所述选通指令发送单元42，还用于向所述选通控制模块发送选通终止指令，以便所述选通控制模块中断所述待测超级电容与电压检测模块的并联。
所述切换指令控制单元41，还用于向所述切换控制模块发送切换恢复指令，以便所述切换控制模块将所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组中；在所述待测超级电容连接到所述串联超级电容组后，向所述切换控制模块继续发送切换控制指令，以便对所述串联超级电容组中的其他超级电容继续进行检测。
本发明实施例提供的检测超级电容的装置，可以集成在如图2所示的处理器11中，处理器具体可以是CPU(central processing unit，中央处理器)或MCU(micro control unit，微控制单元)，本发明实施例不做限定。
本发明的一个实施例提供一种检测超级电容的装置，首先切换指令控制单元向切换控制模块发送切换控制指令将所述待测超级电容从所述串联超级电容组中断开；然后，选通指令发送单元向选通控制模块发送选通指令使电压检测模块在待测超级电容的放电过程中进行电压检测；计算单元从电压检测模块获取至少两个不同时刻的电压值，计算所述待测超级电容的检测值C。最后，判断单元对超级电容容值进行判断，显示单元显示检测结果。通过上述技术方案，解决超级电容容值检测的问题，使超级电容处于更可靠的工作状态。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
