[发明专利]一种输出端对地短路保护方法及装置在审

专利信息
申请号: 201911380634.3 申请日: 2019-12-27
公开(公告)号: CN111244884A 公开(公告)日: 2020-06-05
发明(设计)人: 李俊;冯国权 申请(专利权)人: 深圳市合信自动化技术有限公司
主分类号: H02H3/16 分类号: H02H3/16;G01R31/08
代理公司: 深圳汇智容达专利商标事务所(普通合伙) 44238 代理人: 潘中毅
地址: 518000 广东省深圳市南山区西*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 输出 短路 保护 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种输出端对地短路保护方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤S1,设置一个定时器,利用定时器产生占空比可调的PWM信号;

步骤S2,通过PWM信号控制待检测相的单个上臂功率开关器件导通且关闭逆变桥其他的功率开关器件,同时检测直流母线正端电流值,若电流值小于设定阈值a,则进行步骤S3,若电流值大于设定阈值a,则进行步骤S4;

步骤S3,判断占空比是否已经超过设定阈值b,若未超过设定阈值b,则增大占空比并执行步骤S2,若占空比超过设定阈值b,则关断本次检测控制的功率开关器件,本相线故障标志清除,若所有相线都检测完毕,则置位检测完成信号,执行步骤S5,若相线存在未检测完,则初始化占空比为1%并将PWM控制信号输出到下一个待检测相,并进行步骤S2;

步骤S4,关断本次检测控制的功率开关器件,本相线故障标志置位,若所有相线都检测完毕,则置位检测完成信号进行步骤S5,若相线存在未检测完,则初始化占空比为1%并将PWM控制信号输出到下一个待检测相,并进行步骤S2;

步骤S5,判断所有相线的故障标志位,若全部没有故障,则返回检测成功-无故障信号,若其中有存在故障的相线,则输出对应的故障相线信息。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S1中,所述定时器为微控制器芯片的标准外设或FPGA芯片搭建的片内逻辑电路,用以通过IO引脚输出PWM信号,且其PWM的频率和占空比可调整。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤S1中,所述PWM信号的频率设置范围为不小于1kHz且不超过50kHz,初始占空比设置为1%。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述PWM信号控制待检测相的单个上臂功率开关器件导通且关闭逆变桥其他的功率开关器件具体包括:

若待检相为U相,则使用PWM信号控制导通Q1,主逆变桥其他开关器件关断;

若待检相为V相,则使用PWM信号控制导通Q2,主逆变桥其他开关器件关断;

若待检相为W相,则使用PWM信号控制导通Q3,主逆变桥其他开关器件关断。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述设定阈值a为小于输出相线对地短路时对应的电流值,通过理论分析和短路试验综合得出,所述设定阈值a的范围为输出对地短路情况的最小电流值的90%以下。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在步骤S3中,所述设备阈值b用以检出短路电流的最小占空比,其大小根据所述PWM信号的频率调整,当PWM占空比达到设定阈值b时,其最小值使功率开关器件能导通5ms以上,其最大值使功率开关器件能一直导通。

7.一种输出端对地短路保护装置,用以实现如权利要求1至6任一所述的方法,其特征在于,包括:

电流传感器T1,用以设置主逆变桥与主电容组C1之间的直流母线正端;

电流采样器件,用以匹配电流传感器T1的采样电路,将电流传感器T1采集到的电流信息转换为主控制单元所能使用的信号;

功率开关器件驱动电路,用以控制主逆变桥单个功率开关器件导通与关断且使用PWM信号进行驱动。

8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括:

电压采样电路,用以采集主电容组C1两端的电压值;

继电器K1,用以根据主电容组C1两端的电压值控制闭合,将R1从电路中等效切除。

9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述电流传感器T1包括霍尔电流传感器或串联采样电阻的电流采样装置。

10.如去权利要求7至9任一所述的装置,其特征在于,所述继电器K1闭合且主电容组C1两端的电压为额定电压。

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