输入电压异常检测方法和电源装置制造方法及图纸

用于单相AC输入电压的异常检测方法由具有锁相环功能的控制单元来执行，所述方法包括：通过使用所述锁相环来以与所述输入电压同步的相位顺序地生成模拟电压波形；以及直至所述生成的模拟电压波形的下次更新的时段内，将所述输入电压的所述瞬时值与所述模拟电压波形进行比较，并且当所述输入电压的所述瞬时值从沿着所述模拟电压波形的状态变化为不沿着所述模拟电压波形的状态时，确定所述输入电压是异常的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】输入电压异常检测方法和电源装置
本专利技术涉及电源装置。另外，本专利技术涉及主要用于电源装置的输入电压异常检测方法。本申请要求于2015年8月4日提交的日本专利申请No.2015-153946的优先权，所述日本专利申请的完整内容以引用的方式并入本文中。
技术介绍
例如，不间断电源装置(UPS：不间断电源)是正常通过商用AC电源为蓄电池充电并且当断电时将存储在蓄电池中的电力转换成AC电力并输出AC电力的电源装置。要求此种不间断电源装置快速且可靠地检测出AC电压的断电。就断电检测而言，存在各种建议(例如，专利文献1至6)。引文列表[专利文献]专利文献1：日本特许专利公开No.2001-320835专利文献2：日本特许专利公开No.H10-285932专利文献3：日本特许专利公开No.H10-210663专利文献4：日本特许专利公开No.2001-13175专利文献5：日本特许专利公开No.H10-90314专利文献6：日本特许专利公开No.H9-281160
技术实现思路
本公开的方法是用于单相AC输入电压的输入电压异常检测方法，所述方法由具有锁相环功能的控制单元执行，所述方法包括：通过使用所述锁相环，来以与输入电压同步的相位顺序地生成模拟电压波形；以及直到生成的模拟电压波形的下次更新的时段内，将输入电压的瞬时值与模拟电压波形进行比较，并且当输入电压的瞬时值从沿着模拟电压波形的状态变化为不沿着模拟电压波形的状态时，确定所述输入电压是异常的。另外，本公开的电源装置是包括以下的电源装置：在电源装置中从输入端到输出端的单相AC路径；第一电压传感器，所述第一电压传感器被配置为检测输入端处的输入电压；第二电压传感器，所述第二电压传感器被配置为检测输出端处的输出电压；转换单元，所述转换单元被连接至AC路径并且能够进行双向电力转换；蓄电池，所述蓄电池经由转换单元被连接至AC路径；AC开关，所述AC开关被提供在转换单元被连接至AC路径的点与输入端之间；以及控制单元，所述控制单元被配置为对转换单元和AC开关进行控制，从而具有电流传导模式和蓄电池放电模式，在所述电流传导模式下，通过AC路径和被闭合的AC开关，从输入端供应电力以到达输出端，并且因此将电力供应到被连接至输出端的负载，在所述蓄电池放电模式下，AC开关被开路并且经由转换单元将电力从蓄电池供应到负载。控制单元具有锁相环的功能，并且通过使用锁相环，来以与输入电压同步的相位顺序地生成模拟电压波形。在直到生成的模拟电压波形的下次更新的时段内，控制单元将输入电压的瞬时值与模拟电压波形进行比较，并且当输入电压的瞬时值从沿着模拟电压波形的状态变化为不沿着模拟电压波形的状态时，所述控制单元确定所述输入电压是异常的，并且从电流传导模式转变成蓄电池放电模式。附图说明图1是示出电源装置的主要部分的电路图。图2是示出输入电压波形(单相AC波形)的示例的曲线图。图3是通过水平拉伸图2中从时间6ms至时间7ms的间隔中的时间轴而获得的曲线图。图4是示出图11中所示出的常规断电检测的实际示例的示波器图像。图5是示出根据实施例的断电检测的实际示例的示波器图像。图6是示出根据实施例的当电力恢复时的电源切换操作(模式转变)的实际示例的示波器图像。图7是通过拉伸图6中的水平轴上的时间而获得的图像。图8是示出输入电压和输出电压从电力恢复到电源切换(模式转变)的波形的示例的示波器图像。图9是波形图，其中上段的曲线图表示Vα、Vβ的波形，以及下段的曲线图表示Vd、Vq的线性波形。图10是在Vα、Vβ后面的PLL的控制框图，所述PLL被要求作为单相ACPLL。图11是波形图，所述波形图示出用于通过与电压阈值进行比较来执行断电检测的方式，以作为相对快速的断电检测方法的示例。具体实施方式[本公开将解决的问题]期望的是尽可能快地检测出断电。例如，如果作为目标期望在1ms内检测出断电，那么通过上面所示出的常规技术文献中所描述的断电检测技术中的任一个，难以实现该目标。另外，不仅要求速度，还要求可靠性(无错误检测)。图11是波形图，所述波形图示出用于通过与电压阈值进行比较来执行断电检测的方式，以作为相对快速的断电检测方法的示例。两种波形分别是60Hz电压波形(实线)和50Hz电压波形(虚线)。在当输入电压的绝对值变得等于或小于80V的阈值(图中的th1、th2)时检测出断电的情况下，因为即使在正常状态下瞬时值也可以变得等于或小于80V，所以有必要区别于正常状态。在正常状态下，在60Hz的情况下，在3.2ms的时段期间绝对值变得等于或小于80V。在50Hz的情况下，在3.85ms的时段期间，绝对值变得等于或小于80V。因此，为了仅检测断电而不错误地检测此种正常状态，需要一些容限时间。例如，有必要通过等到至少5ms来确认绝对值等于或小于80V的状态。然而，在轻负载的情况下，即使断电发生，电气路径上剩下的残余电压不会轻易下降，并且因此检测所花费的时间进一步被延长。因此，难以实现非常快速(例如，1ms)且可靠的断电检测。鉴于上面的常规问题，本专利技术的目标是实现主要用于电源装置的非常快速且可靠的断电检测。[本公开的效果]根据本公开，能够实现非常快速且可靠的断电检测。[实施例的概要]本公开的实施例的概要包括至少以下内容。(1)这是一种用于单相AC输入电压的输入电压异常检测方法，所述方法由具有锁相环功能的控制单元执行，所述方法包括：通过使用所述锁相环，来以与输入电压同步的相位顺序地生成模拟电压波形；以及直到生成的模拟电压波形的下次更新的时段内，将输入电压的瞬时值与模拟电压波形进行比较，并且当输入电压的瞬时值从沿着模拟电压波形的状态变化为不沿着模拟电压波形的状态时，确定所述输入电压是异常的。在如上面所描述的异常检测方法中，能够在输入电压发生异常之前通过所进行的相位同步来拥有模拟电压波形。然后，例如，如果所供应的输入电压发生断电，那么输入电压的瞬时值落入不沿着模拟电压波形的状态。可以非常快速且可靠地将该状态检测为断电。另外，还可以以相同的方式来检测输入电压的暂时异常。(2)在(1)中的异常检测方法中，当输入电压的瞬时值与模拟电压波形之间的差电压大于预定阈值时，可以确定输入电压的瞬时值处于不沿着模拟电压波形的状态。在这种情况下，能够通过将差电压与阈值进行比较来可靠地执行所述确定。(3)在(2)中的异常检测方法中，优选的是，当差电压大于阈值的状态已经在预定时段期间持续时，确定输入电压是异常的。在这种情况下，可以防止将诸如瞬时断电或瞬时扰动的将快速恢复的电压变化确定为输入电压异常。(4)在另一方面中，这是包括以下的电源装置：在电源装置中从输入端到输出端的单相AC路径；第一电压传感器，所述第一电压传感器被配置为检测输入端处的输入电压；第二电压传感器，所述第二电压传感器被配置为检测输出端处的输出电压；转换单元，所述转换单元被连接至AC路径并且能够进行双向电力转换；蓄电池，所述蓄电池经由转换单元被连接至AC路径；AC开关，所述AC开关被提供在转换单元被连接至AC路径的点与输入端之间；以及控制单元，所述控制单元被配置为对转换单元和AC开关进行控制，从而具有电流传导模式和蓄电池放电模式，在所述电流传导模式下，通过所述AC路径和被闭合的AC开关，从输入端供应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于单相AC输入电压的输入电压异常检测方法，所述方法由具有锁相环功能的控制单元来执行，所述方法包括：通过使用所述锁相环，来以与所述输入电压同步的相位顺序地生成模拟电压波形；以及在直到生成的所述模拟电压波形的下次更新的时段内，将所述输入电压的瞬时值与所述模拟电压波形进行比较，并且当所述输入电压的所述瞬时值从沿着所述模拟电压波形的状态变化为不沿着所述模拟电压波形的状态时，确定所述输入电压是异常的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.04 JP 2015-1539461.一种用于单相AC输入电压的输入电压异常检测方法，所述方法由具有锁相环功能的控制单元来执行，所述方法包括：通过使用所述锁相环，来以与所述输入电压同步的相位顺序地生成模拟电压波形；以及在直到生成的所述模拟电压波形的下次更新的时段内，将所述输入电压的瞬时值与所述模拟电压波形进行比较，并且当所述输入电压的所述瞬时值从沿着所述模拟电压波形的状态变化为不沿着所述模拟电压波形的状态时，确定所述输入电压是异常的。2.根据权利要求1所述的输入电压异常检测方法，其中当所述输入电压的所述瞬时值与所述模拟电压波形之间的差电压大于预定阈值时，确定所述输入电压的所述瞬时值处于不沿着所述模拟电压波形的状态。3.根据权利要求2所述的输入电压异常检测方法，其中当所述差电压大于所述阈值的状态已经在预定时段期间持续时，确定所述输入电压是异常的。4.一种电源装置，包括：在所述电源装置中从输入端到输出端的单相AC路径；第一电压传感器，所述第一电压传感器被配置为检测所述输入端处的输入电压；第二电压传感器，所述第二电压传感器被配置为检测所述输出端处的输出电压；转换单元，所述转换单元被连接至所述AC路径并且能够进行双向电力转换；蓄电池，所述蓄电池经由所述转换单元被连接至所述AC路径；AC开关，所述AC开关被提供在所述转换单元被连接至所述AC路径的点与所述输入端之间；以及控制单元，所述控制单元被配置为对所述转换单元和所述AC开关进行控制，从而具有电流传导模式和蓄电池放电模式，在所述电流传导模式中，通过所述AC路径和...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦川文男，秋田哲男，竹下幸一，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP