一种基于温度检测判断SPD老化的方法及系统

技术领域

本发明涉及SPD浪涌防护技术领域，具体涉及一种基于温度检测判断SPD老化的方法及系统。

背景技术

浪涌保护器，英文名为Surge protection Device，简称SPD，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害；浪涌保护器在抑制瞬态过电压以及释放瞬时大电流时，随着运行时间的增加，浪涌保护器的性能在进一步下降。

申请号为202120296349.X的中国专利公开了一种SPD记录监测装置。上述技术方案中根据浪涌保护器的工作特性，配备专门的温度检测模块、报警模块；根据具体的使用环境设置温度校正模块，对被测SPD周围的环境温度进行实况检测，可修正温度检测模块检测到的检测温度值，进而能计算出所述被测SPD的实际温度变化量，以根据SPD的温度变化进行提前预警，做到新旧浪涌保护器无缝对接更换，从而降低浪涌雷击风险。

在上述技术方案中仅是利用紧贴被测SPD内部芯片的温度采集器进行温度采集，根据环境温度校正检测温度值，计算出被测SPD的实际温度变化量，但是没有考虑到SPD芯片不同位置温度的差异，且没有详细公开利用环境温度校正温度的具体方式，使得最终得到的SPD芯片温度不准确，误差较大，进而造成还没有老化的SPD被更换，大大降低SPD的使用率，造成资源的浪费。

发明内容

本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种基于温度检测判断SPD老化的方法及系统。

本发明的技术方案：一种基于温度检测判断SPD老化的方法，包括以下具体步骤：

S1、根据历史数据计算得到SPD在第一次至第n次过电压状态下的温度时间变化率：ΔT

S2、对待监测的SPD芯片实时进行温度检测，确定待监测的SPD芯片的实际温度T

S3、判断待监测的SPD是否有过电压信号；

若否，则继续执行S2；

若是，则继续执行S4；

S4、获取SPD在过电压状态初始时的实际温度T

S5、根据SPD所处环境的当前环境温度T

t

ΔT

S6、判断SPD当前过电压次数N下的ΔT

若，ΔT

若，ΔT

S7、判断SPD是否已经脱扣失效；

若是则检测结束；

若否，则启动电子脱离机构使SPD脱扣失效。

优选的，确定待监测的SPD芯片实时温度T

在SPD芯片的正极、SPD芯片的负极以及SPD芯片下端面分别设置温度检测模块进行实时测温，分别对应得到三组温度数据：Tem

根据测得的Tem

T

优选的，SPD产生过电压的原因为SPD遭受雷击浪涌。

本发明还提出了一种基于温度检测判断SPD老化的系统，用于实现上述基于温度检测判断SPD老化的方法，包括：

数据处理模型，用于对获取的根据历史数据得到SPD在第一次至第n次过电压状态下的温度时间变化率：ΔT

测温模块，用于对待测SPD芯片的温度进行实时检测；

数据处理计算模块，用于获取SPD在过电压状态初始时的实际温度T

判断模块，用于判断待监测的SPD是否有过电压信号、判断SPD当前过电压次数N下的ΔT

电子脱离机构，用于在判定SPD失效后但其未脱扣时启动以主动让SPD脱扣失效；

中央处理器，中央处理器用于分别通信连接数据处理模型、测温模块、数据处理计算模块和判断模块，并用于控制连接电子脱离机构。

优选的，还包括存储模块；

存储模块通信连接中央处理器，存储模块用于对数据处理模型生成的结果进行存储、对测温模块检测的温度数据进行存储以及对数据处理计算模块生成的数据结果进行存储。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明提供的基于温度检测判断SPD老化的方法中通过对SPD芯片中的三处温度测点进行实时温度检测，利用得到的三个测点处的温度数据并引入加权系数，以提高对当前状态下SPD芯片温度检测的精准度，进而能在SPD处于过压状态时，精准的计算得到当前过压状态下SPD的温度时间变化率，另外，在计算当前过压状态下SPD的温度时间变化率时进一步引入环境温度修正系数，确保得到的当前过压状态下SPD的温度时间变化率的准确性，将得到的当前过压状态下SPD的温度时间变化率与历史数据中对应过压次数下的温度时间变化率进行比较以判断SPD是否老化，大大提高了SPD老化判断的准确率，避免误判降低SPD的使用率。

附图说明

图1为本发明提出的一种实施例的流程图。

图2为本发明提出的一种实施例的原理框图。

具体实施方式

实施例一，如图1所示，本发明提出的一种基于温度检测判断SPD老化的方法，包括以下具体步骤：

S1、根据SPD一个生命周期下的历史数据计算得到SPD在第一次至第n次过电压状态下的温度时间变化率：ΔT

在一个可选的实施例中，根据待监测的SPD所处地区，获取当前地区SPD一个生命周期（即SPD从安装使用时开始直至判定SPD老化失效为止为一个生命周期）运行时的数据进行处理，以得到基于历史数据的温度时间变化率ΔT

获取多个SPD在第一次过电压状态下的起始温度Ts

获取多个SPD在第二次过电压状态下的起始温度Ts

....依次类推....

获取多个SPD在第n次过电压状态下的起始温度Ts

对得到的上述数据进行处理，即可根据历史数据得到当前区域SPD运行状态下，SPD在第一次至第n次过电压状态下的温度时间变化率：ΔT

其中，ΔT

τ

ΔT

S2、对待监测的SPD芯片实时进行温度检测，确定待监测的SPD芯片的实际温度T

确定待监测的SPD芯片实时温度Tem

在SPD芯片的正极、SPD芯片的负极以及SPD芯片下端面分别设置温度检测模块进行实时测温，分别对应得到三组温度数据：Tem

需要说明的是，在SPD芯片的正负极有金属电极引出，而SPD芯片的下端无金属电极引出，SPD芯片的正负极有金属电极导热效果与SPD芯片的下端导热效果不同，为精准的监测SPD芯片的温度，特对设计了三处温度检测点，以能精准的对SPD芯片的温度进行检测。

根据测得的Tem

T

S3、判断待监测的SPD是否有过电压信号；

若否，则继续执行S2；

若是，则继续执行S4。

S4、获取SPD在过电压状态初始时的实际温度T

S5、根据SPD所处环境的当前环境温度T

t

ΔT

需要说明的是，λ

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

当前环境温度T

环境温度修正系数λ

S6、判断SPD当前过电压次数N下的ΔT

若，ΔT

若，ΔT

如当前正在使用的SPD经历第一次过电压时，即N=1状态下的ΔT

S7、判断SPD是否已经脱扣失效；

若是则检测结束；

若否，则启动电子脱离机构使SPD脱扣失效。

实施例二，如图2所示，本发明提出的一种基于温度检测判断SPD老化的系统，用于实现实施例一中的基于温度检测判断SPD老化的方法，包括

数据处理模型，用于对获取的根据历史数据得到SPD在第一次至第n次过电压状态下的温度时间变化率：ΔT

测温模块，用于对待测SPD芯片的温度进行实时检测；

数据处理计算模块，用于获取SPD在过电压状态初始时的实际温度T

判断模块，用于判断待监测的SPD是否有过电压信号、判断SPD当前过电压次数N下的ΔT

电子脱离机构，用于在判定SPD失效后但其未脱扣时启动以主动让SPD脱扣失效；

存储模块，存储模块用于对数据处理模型生成的结果进行存储、对测温模块检测的温度数据进行存储以及对数据处理计算模块生成的数据结果进行存储；

和中央处理器即MCU，MCU用于分别通信连接数据处理模型、测温模块、数据处理计算模块、判断模块和存储模块，并用于控制连接电子脱离机构。

在一个可选的实施例中，MCU具有计时功能以在SPD芯片升温时进行计时，另外，此系统还具有电源模块为系统中具有的模块进行供电，电源模块为可充电结构，其充电方式为获取SPD的漏流或在接地线上具有雷击浪涌时以采集雷击浪涌电流进行处理以为电源模块充电，这为现有技术对此并不详细说明；此系统还具体更新模块以获取数据库中的数据更新数据处理模型获取的数据信息，得到最新的SPD在第一次至第n次过电压状态下的温度时间变化率数据。

综上，本发明提供的基于温度检测判断SPD老化的方法中通过对SPD芯片中的三处温度测点进行实时温度检测，利用得到的三个测点处的温度数据并引入加权系数，以提高对当前状态下SPD芯片温度检测的精准度，进而能在SPD处于过压状态时，精准的计算得到当前过压状态下SPD的温度时间变化率，另外，在计算当前过压状态下SPD的温度时间变化率时进一步引入环境温度修正系数，确保得到的当前过压状态下SPD的温度时间变化率的准确性，将得到的当前过压状态下SPD的温度时间变化率与历史数据中对应过压次数下的温度时间变化率进行比较以判断SPD是否老化，大大提高了SPD老化判断的准确率，避免误判降低SPD的使用率。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。