一种应用于静态开关的电网电压检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于静态开关的电网电压检测系统及方法，属于电压检测技术领域，具体方法包括：步骤一：通过采样电路将交流AC220V电压转换成小于3V的电压和过零方波直流电压信号；步骤二：将电压方波信号和过零方波直流电压信号发送到与采样电路相连接的控制芯片中；步骤三：控制芯片对接收到的电压信号进行分析，判定电网电压是否故障；控制芯片对接收到的电压信号进行分析的方法包括：建立校核点电压表；在每个上升沿触发信号触发中断时，周期从0开始计数，在每个校核点上进行电压采样，标记为采样电压，将校核点输入到校核点电压表中，获得对应的标准电压值，将采样电压与标准电压值进行对比。与标准电压值进行对比。与标准电压值进行对比。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于静态开关的电网电压检测系统及方法


[0001]本专利技术属于电压检测
，具体是一种应用于静态开关的电网电压检测系统及方法。

技术介绍

[0002]静态开关一般应用在不间断电源系统中，实现市电与逆变电源的快速切换。实现静态开关快速切换的首要条件是对于电网状态准确迅速判断。如果电网状态检测速度慢、准确率低，那么必将影响到静态开关的性能。检测方法有多种，因方法不同，切换速度也会不同。
[0003]所以，为了提高静态开关切换速度，确保安全可靠，静态开关的控制单元必须对市电等指标进行检测，只有对电网状态的准确判断，才能实现静态开关快速、安全的切换。

技术实现思路

[0004]为了解决上述方案存在的问题，本专利技术提供了一种应用于静态开关的电网电压检测系统及方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种应用于静态开关的电网电压检测方法，具体方法包括：
[0007]步骤一：通过采样电路将交流AC220V电压转换成小于3V的电压和过零方波直流电压信号；
[0008]步骤二：将电压方波信号和过零方波直流电压信号发送到与采样电路相连接的控制芯片中；
[0009]步骤三：控制芯片对接收到的电压信号进行分析，判定电网电压是否故障；
[0010]控制芯片对接收到的电压信号进行分析的方法包括：
[0011]建立校核点电压表；在每个上升沿触发信号触发中断时，周期从0开始计数，在每个校核点上进行电压采样，标记为采样电压，将校核点输入到校核点电压表中，获得对应的标准电压值，将采样电压与标准电压值进行对比；
[0012]当采样电压与标准电压值之间的偏差不大于阈值X1时，则判定电网波形正常，不进行后续操作；当采样电压与标准电压值之间的偏差大于阈值X1时，则判定电网波形异常，持续统计连续出现电网波形异常的校核点数量，当统计的异常校核点数量大于M个时，M为正整数，判定电网电压故障。
[0013]进一步地，建立校核点电压表的方法包括：
[0014]获取电网的标准交流周期和标准交流周期内的标准电压曲线，在获取的电网交流周期上设置N校核点，其中N为正整数，将校核点映射到标准电压曲线中，获得对应校核点的标准电压值，根据校核点和对应的标准电压值建立校核点电压表。
[0015]进一步地，数字电平从低电平变为高电平的一瞬间叫做上升沿；当电位由低变高而触发输出变化即为上升沿触发。
[0016]进一步地，步骤三中控制芯片对接收到的电压信号进行分析的另一种方法包括：
[0017]设置异常预判库，当采样电压与标准电压值之间的偏差大于阈值X1时，获取偏差值P
i
，其中i＝1、2、
……
、M，将偏差值P
i
输入到异常预判库中，获得电网电压故障概率Q
i
，设置阈值X2，当Q
i
≥X2或i＝M时，终止检测，评定电网电压故障；当Q
i
<X2时，获取下一个校核点的偏差值P
i+1
；
[0018]当P
i+1
≤X1时，终止检测，判定电网电压正常；当P
i+1
>X1时，将偏差值P
i+1
输入到异常预判库中，获得电网电压故障概率Q
i+1
，当Q
i+1
≥X2或i+1＝M时，终止检测，评定电网电压故障；当Q
i+1
<X2时，进行循环迭代，直到i＝M或者Q
i
≥X2，终止检测，评定电网电压故障。
[0019]进一步地，设置异常预判库的方法包括：
[0020]获取大量的控制芯片对电压信号进行分析的历史数据，包括校核点数量和对应每个校核点的偏差值，设置数据条，所述数据条有M个数据填充位，一个数据填充位对应一个异常校核点的偏差值，将一组分析历史数据整合到一个数据条中，当数据填充位内没有填充偏差值时，数据条中对应的数据填充位自动删除；建立数据库，将数据条输入到数据库中进行保存，在数据库内设置归类单元和概率单元；归类单元用于根据输入进来的偏差值进行归类，概率单元用于对归类数据进行分析，获取当前的电网电压故障概率，并将电网电压故障概率进行输出。
[0021]进一步地，异常预判库的工作方法包括：
[0022]获取偏差值对应异常校核点的次数，标记为异常编号，将识别的偏差值标记为Bj，获取偏差值Bj的j
‑
1次归类数据，归类单元根据偏差值Bj在j
‑
1次归类数据中匹配到对应的数据条，并将匹配到的数据条标记为j次归类数据，概率单元统计j次归类数据中拥有M个数据填充位的数据条的数量占比，标记为电网电压故障概率，并将电网电压故障概率进行输出。
[0023]一种应用于静态开关的电网电压检测系统，包括电路模块和服务器；
[0024]所述电路模块由采样电路及其控制芯片组成的电路板，用于将交流AC220V电压通过采样电路转换成小于3V的电压及过零方波直流电压信号，通过控制芯片对上述信号进行采样分析；判定电网电压是否故障。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过采样电路进行静态开关的电网电压采样，并通过对电网电压进行分析判断，具有简单、快捷和精准的特点，提高了静态开关切换过程的准确性与安全性，实现静态开关快速、安全的切换。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术方法流程图；
[0028]图2为本专利技术电路原理图；
[0029]图3为本专利技术交流电压及过零采样图。
具体实施方式
[0030]下面将结合实施例对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]如图1至图3所示，一种应用于静态开关的电网电压检测方法，具体方法包括：
[0032]步骤一：通过采样电路将交流AC220V电压转换成小于3V的电压和过零方波直流电压信号；
[0033]如图3所示，交流AC220V电压通过采样电路，在A点变成电压方波信号，在B点变成直流电压波形信号，这些信号送入到控制芯片的管脚；
[0034]经过交流电压及过零采样电路处理的信号，方波信号的幅值为3V；方波信号从0V上升到3V，称为上升沿；方波信号从3V下降到0V，称为下降沿；
[0035]数字电平从低电平(数字“0”)变为高电平(数字“1”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于静态开关的电网电压检测方法，其特征在于，具体方法包括：步骤一：通过采样电路将交流AC220V电压转换成小于3V的电压和过零方波直流电压信号；步骤二：将电压方波信号和过零方波直流电压信号发送到与采样电路相连接的控制芯片中；步骤三：控制芯片对接收到的电压信号进行分析，判定电网电压是否故障；控制芯片对接收到的电压信号进行分析的方法包括：建立校核点电压表；在每个上升沿触发信号触发中断时，周期从0开始计数，在每个校核点上进行电压采样，标记为采样电压，将校核点输入到校核点电压表中，获得对应的标准电压值，将采样电压与标准电压值进行对比；当采样电压与标准电压值之间的偏差不大于阈值X1时，则判定电网波形正常，不进行后续操作；当采样电压与标准电压值之间的偏差大于阈值X1时，则判定电网波形异常，持续统计连续出现电网波形异常的校核点数量，当统计的异常校核点数量大于M个时，M为正整数，判定电网电压故障。2.根据权利要求1所述的一种应用于静态开关的电网电压检测方法，其特征在于，建立校核点电压表的方法包括：获取电网的标准交流周期和标准交流周期内的标准电压曲线，在获取的电网交流周期上设置N校核点，其中N为正整数，将校核点映射到标准电压曲线中，获得对应校核点的标准电压值，根据校核点和对应的标准电压值建立校核点电压表。3.根据权利要求1所述的一种应用于静态开关的电网电压检测方法，其特征在于，数字电平从低电平变为高电平的一瞬间叫做上升沿；当电位由低变高而触发输出变化即为上升沿触发。4.根据权利要求1所述的一种应用于静态开关的电网电压检测方法，其特征在于，步骤三中控制芯片对接收到的电压信号进行分析的另一种方法包括：设置异常预判库，当采样电压与标准电压值之间的偏差大于阈值X1时，获取偏差值P
i
，其中i＝1、2、
……
、M，将偏差值P
i
输入到异常预判库中，获得电网电压故障概率Q
i
，设置阈值X2，当Q
i
≥X2或i＝M时，终止检测，评定电网电压故障；当Q
i
<X2时，获取下一个校核点的偏差值P
i+1
；当P
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李多山，刘晖，李浩，李超，
申请(专利权)人：合肥联信电源有限公司，
类型：发明
国别省市：