CN101359003A - 检测电路及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流的检测电路及检测方法，其中，检测电路包括：多个电流互感器，与多个并联单元一一对应，用于使多个并联单元的输出电流从多个电流互感器的原边流过；多个第一电阻，与多个第二电阻串联连接在多个电流互感器的副边，并且每个第一电阻彼此并联连接；多个第二电阻，与多个第一电阻串联连接在多个电流互感器的副边；第一采样电路，并联连接到多个第一电阻，用于测量平均电流；以及多个第二采样电路，分别并联连接到每个多个第二电阻，用于分别测量每个多个并联单元的输出电流。因而，通过本发明的检测电路及检测方法，使电路更加简化，成本更加低廉，抗干扰能力更强。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流的检测电路及检测方法。
背景技术
逆变器和UPS的并联运行需要保证各个并联单元输出电流一致，满足一定的均流度。为了达到这一点，在大部分控制方法里都需要检测各个并联单元的输出电流和各个并联单元输出电流的平均电流。各个并联单元的输出电流的检测较为简单，使用一般的电流检测方法均可。但是，得到各个并联单元的输出电流的平均电流却不是一件容易的事，大部分平均电流的检测电路为了不影响输出电流的检测精度，需要另外使用一套电流检测电路来实现。这就导致检测电路较为复杂，电路成本也较高。
此外，虽然输出电流和平均电流的检测方法有很多种，但是大部分检测方法要求各个并联单元的控制地共地。由于控制地的共地，各个并联单元会互相影响，如果本身干扰又较为严重的话，控制地的共地会使干扰更为严重，引起许多不可控制的问题。
图1为现在技术中使用较多的一种输出电流和平均电流的检测电路，输出电流流过电流互感器的原边，副边的感生电流流过电阻R1，采样电路检测电阻R1上的电压就可以得到本单元的输出电流。为了得到平均电流，可通过另外一路采样电路采样电阻R1上的电压并且实现阻抗隔离，然后将各个并联单元的采样电压通过一个电阻连接到一起，然用再用一个采样电路采样连接点的电压就可以得到平均电流。为了实现电路功能，各个并联单元采样电路的地也就是控制地必须共地。这种方法的主要缺陷是电路比较复杂，使用的器件较多，而且必须使控制地共地，这样整个系统的干扰问题将会很难解决。
为了解决共地引起的问题，目前也有使用工频变压器来隔离的方法，但是工频变压器体积庞大而笨重，成本也较高。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种简单低成本的隔离的输出电流和平均电流的检测电路和检测方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流的检测电路，包括：多个电流互感器，与多个并联单元一一对应，用于使多个并联单元的输出电流从多个电流互感器的原边流过；多个第一电阻，与多个第二电阻串联连接在多个电流互感器的副边，并且每个第一电阻彼此并联连接；多个第二电阻，与多个第一电阻串联连接在多个电流互感器的副边；第一采样电路，并联连接到多个第一电阻，用于测量平均电流；以及多个第二采样电路，分别并联连接到每个多个第二电阻，用于分别测量每个多个并联单元的输出电流。
其中，第一采样电路和多个第二采样电路是差分采样电路。并且，差分采样电路的输入电阻的电阻值大于100kΩ。
在上述的检测电路中，每个第一电阻通过继电器彼此并联连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种检测方法，用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流，包括：使多个并联单元的输出电流分别从多个电流互感器的原边流过；使多个第一电阻与多个第二电阻串联连接在多个电流互感器的副边，并且使每个第一电阻彼此并联连接；将第一采样电路并联连接到多个第一电阻以测量平均电流；以及将多个第二采样电路分别并联连接到每个多个第二电阻，以分别测量每个多个并联单元的输出电流。
其中，第一采样电路和多个第二采样电路是差分采样电路。将差分采样电路的输入电阻的电阻值设置为大于100kΩ。
在上述的检测方法中，将每个第一电阻通过继电器彼此并联连接。
通过本发明的检测电路及检测方法，其与现有技术相比，电路更加简化，成本更加低廉，抗干扰能力更强。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的不隔离的检测电路的示意图；
图2是根据本发明的检测电路原理示意图；
图3是根据本发明的一个具体实施例的检测电路的示意图；以及
图4是根据本发明的检测方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图2是根据本发明的检测电路原理示意图。如图2所示，用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流的检测电路，包括：多个电流互感器202，与多个并联单元一一对应，用于使多个并联单元的输出电流从多个电流互感器202的原边流过；多个第一电阻R1，与多个第二电阻R2串联连接在多个电流互感器202的副边，并且每个第一电阻R1彼此并联连接；多个第二电阻R2，与多个第一电阻R1串联连接在多个电流互感器202的副边；第一采样电路204，并联连接到多个第一电阻R1，用于测量平均电流；以及多个第二采样电路206，分别并联连接到每个多个第二电阻R2，用于分别测量每个多个并联单元的输出电流。
其中，第一采样电路204和多个第二采样电路206是差分采样电路。差分采样电路的输入电阻的电阻值大于100kΩ。
在上述检测电路中，每个第一电阻R1通过继电器彼此并联连接。
具体而言，并联单元的输出电流从电流互感器206原边流过，电流互感器206副边接有两个串联的第一电阻R1和第二电阻R2，多个并联单元输出电流互感器206副边的第一电阻R1直接并联或通过继电器并联。
当电流互感器206原边流过电流时，电流互感器206副边流过成比例的副边感生电流，当并联单元A单独工作的时候，副边电流完全流过第一电阻R1和第二电阻R2，采样第一电阻R1和第二电阻R2上的电压得到的都是并联单元A的输出电流。当并联单元A和并联单元B并联工作时，第二电阻R2上流过的依然是并联单元A的输出电流，采样第二电阻R2上的电压依然可得到并联单元A的输出电流。而第一电阻R1上流过的电流就是并联单元A和并联单元B的输出电流的平均电流，采样第一电阻R1上的电压就可以得到输出电流的平均电流。当更多单元并联时，此电路依然有效，采样第一电阻R1上的电压就可得到各个并联单元输出电流的平均电流，采样第二电阻R2上的电压就可得到本单元的输出电流。
此外，为了可以有控制地的隔离各个并联单元，差分采样电路可以使用差分隔离电路，具体电路形式如图3所示。图3是根据本发明的一个具体实施例的检测电路的示意图。
如图3所示，差分隔离电路的输入电阻R3使用大于100K的高阻抗电阻，或者采用多个高阻抗电阻的串联。差分隔离电路的形式和输入电阻的高阻抗可以使各个并联单元相对独立，相互的干扰也大为减少。
由于运放输入端“虚短”的特性，相当于在第一电阻R1和第二电阻R2上并联了阻值为两倍电阻R3的电阻，对流过第一电阻R1和第二电阻R2的电流形成分流，这样就会影响到输出电流和平均电流的检测值，但是由于差分隔离电路的输入电阻远远大于采样电阻，分流作用基本可以忽略不计。
图4是根据本发明的检测方法的流程图。如图4所示，用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流检测方法，其包括：
步骤S402，使多个并联单元的输出电流分别从多个电流互感器的原边流过；
步骤S404，使多个第一电阻与多个第二电阻串联连接在多个电流互感器的副边，并且使每个第一电阻彼此并联连接；
步骤S406，将第一采样电路并联连接到多个第一电阻以测量平均电流；以及
步骤S408，将多个第二采样电路分别并联连接到每个多个第二电阻，以分别测量每个多个并联单元的输出电流。
其中，第一采样电路和多个第二采样电路是差分采样电路。将差分采样电路的输入电阻的电阻值设置为大于100kΩ。
在上述的检测方法中，将每个第一电阻通过继电器彼此并联连接。
综上所述，通过本发明的检测电路及检测方法，其与现有技术相比，电路更加简化，成本更加低廉，抗干扰能力更强。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种检测电路，用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流，其特征在于，包括：
多个电流互感器，与所述多个并联单元一一对应，用于使所述多个并联单元的输出电流从所述多个电流互感器的原边流过；
多个第一电阻，与多个第二电阻串联连接在所述多个电流互感器的副边，并且每个所述第一电阻彼此并联连接；
所述多个第二电阻，与所述多个第一电阻串联连接在所述多个电流互感器的副边；
第一采样电路，并联连接到所述多个第一电阻，用于测量所述平均电流；以及
多个第二采样电路，分别并联连接到每个所述多个第二电阻，用于分别测量每个所述多个并联单元的输出电流。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述第一采样电路和所述多个第二采样电路是差分采样电路。
3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述差分采样电路的输入电阻的电阻值大于100kΩ。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测电路，其特征在于，每个所述第一电阻通过继电器彼此并联连接。
5.一种检测方法，用于检测多个并联单元的输出电流和平均电流，其特征在于，包括：
使所述多个并联单元的输出电流分别从多个电流互感器的原边流过；
使多个第一电阻与多个第二电阻串联连接在所述多个电流互感器的副边，并且使每个所述第一电阻彼此并联连接；
将第一采样电路并联连接到所述多个第一电阻以测量所述平均电流；以及
将多个第二采样电路分别并联连接到每个所述多个第二电阻，以分别测量每个所述多个并联单元的输出电流。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述第一采样电路和所述多个第二采样电路是差分采样电路。
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，将所述差分采样电路的输入电阻的电阻值设置为大于100kΩ。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的检测方法，其特征在于，将每个所述第一电阻通过继电器彼此并联连接。
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