一种电源短路保护方法及逆变电源技术

本发明专利技术公开了一种电源短路保护方法和逆变电源，可以实现在避免采用电流采集元件的基础上，通过逆变电源中已有的电压采集电路而实现短路保护功能，采用本申请实施例中的技术方案不仅可降低逆变电源的生产成本，同时短路保护功能也不受逆变电源输出功率大小的限制，在使用过程中不会影响逆变电源的整体电气性能，因此具有降低生产成本和提高逆变电源的短路保护功能稳定性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电源短路保护方法及逆变电源
本专利技术涉及电子电路
，特别涉及一种电源短路保护方法及逆变电源。
技术介绍
逆变电源是指利用电力电子器件电路把直流电能转变为交流电并为负载供能的电子器件，而工频逆变电源是一种比较常用的逆变电源。如图3所示，现有技术中的逆变电源的短路保护方式是通过在TA1或者TA2处实时采集输出电流，并根据输出电流的大小来确定是否发生短路。其中所使用的电流采样元件是霍尔元件或变压器或电流互感器。然而，霍尔元件的造价昂贵，尤其是大功率的霍尔元件尤其价格不菲，因此采用霍尔元件的工频逆变电源往往价格高昂，应用成本居高不下；另一方面，在采用变压器作为电流采集元件时又会存在变压器发热严重的情况，影响电源的整体电气性能；再一方面，使用电流互感器存在着电源在短路瞬间电流突增，致使电流互感器进入磁饱和状态，造成采集信号失真而导致短路保护失效的情况。可见，现有技术中存在着通过采集输出电流来判断电源是否短路，进一步对逆变电源进行短路保护的方式要么应用成本过高，要么影响电气性能，要么可能造成短路保护失效的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种电源短路保护方法及逆变电源，用于解决现有技术中存在着的通过采集输出电流来判断电源是否短路，进一步对逆变电源进行短路保护的方式要么应用成本过高，要么影响电气性能，要么可能造成短路保护失效的技术问题。本申请实施例一方面提供一种电源短路保护方法，应用于一逆变电源，所述逆变电源包括交流输出模块、电压采集电路和控制模块，所述方法包括：通过所述电压采集电路获取输出电压值，其中，所述输出电压值为所述交流输出模块输出的交流电压的电压值；通过所述控制模块接收所述输出电压值；通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值；若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：通过所述电压采集电路在非过零点时段范围内获取所述输出电压值，其中，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，其中，所述第二电压阈值大于等于所述第一电压阈值。可选地，所述非过零点时段范围具体为：所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，其中，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为预设的过零角度。可选地，所述预设的过零角度△ω具体为：△ω＝K1/(4×π2×f2×C)+t×K2；其中，K1为常数6.66×105，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：在所述逆变电源包括短路保护模块时，通过所述电压采集电路在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；其中，所述短路保护模块用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，且与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长。可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：通过所述电压采集电路在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；所述通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值，包括：分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值；所述若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压，包括：若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。另一方面，本申请实施例还提供了一种逆变电源，包括：交流输出模块，用以输出交流电压；电压采集电路，用以获取输出电压值，所述输出电压值用以表征所述交流电压的值；控制模块，用以接收所述输出电压值，判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值，若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。可选地，所述电压采集电路，用以在非过零点时段范围内获取所述输出电压值，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，其中，所述第二电压阈值大于等于所述第一电压阈值。可选地，所述非过零点时段范围具体为所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，其中，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为预设的过零角度。可选地，所述预设的过零角度△ω具体为：△ω＝K1/(4×π2×f2×C)+t×K2；其中，K1为常数6.66×105，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。可选地，所述逆变电源还包括短路保护模块，所述电压采集电路，用以在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；所述短路保护模块，用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，其中，与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长；可选地，所述电压采集电路，用以在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；所述控制模块，用以分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值，若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。本申请实施例中的技术方案具有如下技术效果或优点：本申请实施例中的技术方案可以实现在避免采用电流采集元件的基础上，通过逆变电源中已有的电压采集电路而实现短路保护功能，采用本申请实施例中的技术方案不仅可降低逆变电源的生产成本，同时短路保护功能也不受逆变电源输出功率大小的限制，在使用过程中不会影响逆变电源的整体电气性能，因此具有降低生产成本和提高逆变电源的短路保护功能稳定性的技术效果。本申请实施例至少还具有如下技术效果或优点：进一步地，本申请实施例中的技术方案为了避免在所述交流电压的瞬时电压为0以及接近于0的时间范围内进行电压采集，从而获得小于所述第一电压阈值的输出电压值导致误操作启动短路保护，因此可设置为在所述交流电压的周期中电压值处于大于等于第二电压阈值的时段范围中进行电压采集，由此具有提高逆变电源的短路保护准确性和稳定性的技术效果。进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过自行实验总结的计算式计算获得与短路发生后的安全时段对应的过零角度△ω，经实验论证可以应用于不同的逆变电源，能够起到相应的较现有技术更佳的短路保护及时性和有效性作用。进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过设置短路保护模块的保护作用时长大于等于相邻两次获取输出电压值的时刻之间的时长，从而使得本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源短路保护方法，应用于一逆变电源，所述逆变电源包括交流输出模块、电压采集电路和控制模块，其特征在于，所述方法包括：通过所述电压采集电路获取输出电压值，其中，所述输出电压值为所述交流输出模块输出的交流电压的电压值；通过所述控制模块接收所述输出电压值；通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值；若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。

【技术特征摘要】
1.一种电源短路保护方法，应用于一逆变电源，所述逆变电源包括交流输出模块、电压采集电路和控制模块，其特征在于，所述方法包括：通过所述电压采集电路获取输出电压值，其中，所述输出电压值为所述交流输出模块输出的交流电压的电压值；通过所述控制模块接收所述输出电压值；通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值；若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：通过所述电压采集电路在非过零点时段范围内获取所述输出电压值，其中，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，其中，所述第二电压阈值大于等于所述第一电压阈值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述非过零点时段范围具体为：所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，其中，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为预设的过零角度。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的过零角度△ω具体为：△ω＝K1/(4×π2×f2×C)+t×K2；其中，K1为常数6.66×105，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：在所述逆变电源包括短路保护模块时，通过所述电压采集电路在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；其中，所述短路保护模块用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，且与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：通过所述电压采集电路在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；所述通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值，包括：分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值；所述若是，则确定所述逆变电源处于短路状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，
申请(专利权)人：四川创宏电气有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51