CN101651336B - 一种配电保护方法及配电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种配电保护方法及配电保护装置。该方法包括：对被保护电路进行采样，获取采样电流值，其中被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，半导体开关器件与电感串联，半导体开关器件与电感之间共接续流二极管；将采样电流值与极限保护值进行比较，当采样电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值时，计算采样电流值的累积能量值，若累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断半导体开关器件；当采样电流值大于极限保护值时，通过驱动信号关断半导体开关器件。本发明实施例提供的技术方案可以在提高过流判断的准确性的同时，减少半导体器件被损坏的可能性。

Description

一种配电保护方法及配电保护装置

技术领域

本发明涉及配电保护技术领域，具体涉及一种配电保护方法及配电保护装置。

背景技术

配电保护电路中，经常使用断路器。传统的断路器有热断路器及电磁断路器。近几年，出现了一种新的断路器，即半导体开关器件(如金属氧化物-半导体-场效应晶体管(MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor-Filed-EffectTransistor))。

图1是现有技术中配电保护示意图。如图1所示，主要包括：保险模块14、电流采样模块15、场效应晶体管MOSFET 16、过流保护模块17、驱动控制模块18、负载19。其中，MOSFET 16与电流采样模块15及负载19呈串联关系；过流保护模块17分别与电路采样模块15和驱动控制模块18连接。过流保护模块17将电路采样模块15采集的采样电流与预设的极限保护值比较，当采样电流值大于极限保护值时，由驱动控制模块18发出控制信号关断MOSFET 16，实现过流保护功能。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现：

现有技术中是利用半导体器件的线性工作区特性限流的方式实现过流保护，受器件制约大，例如半导体器件在线性工作区能承受过电流的时间较短(从过电流的采样、做出比较判断直到实现关断一般需在百us到ms间完成)，时间长了则很容易烧毁，因此需要很快确定保护动作以保护电路，这样同时又会带来误判断风险，即如果过流判断时间越长，半导体器件受到损坏的可能性就越高，误判断的可能性就越小；反之，如果过流判断时间越短，半导体受到损坏的可能性就越小，但误判断的可能性就越高，换言之，现有技术方案存在过流判断的准确性和半导体器件被损坏可能性相互制约的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种配电保护方法及配电保护装置，以提高过流判断的准确性的同时，减少半导体器件被损坏的可能性。

本发明实施例提供一种配电保护方法，包括：

对被保护电路进行采样，获取采样电流值，其中所述被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，所述半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管；

将所述采样电流值与极限保护值进行比较，

当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，若所述累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断所述半导体开关器件；

当所述采样电流值大于所述极限保护值时，通过驱动信号关断所述半导体开关器件。

本发明实施例提供一种配电保护装置，包括：

采样电路模块，用于对被保护电路进行采样得到采样电流值，其中所述被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，所述半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管；

第二保护模块，用于将所述采样电路模块采样得到的采样电流值与极限保护值进行比较，在所述采样电流值大于极限保护值时，改变逻辑电平；

第一保护模块，用于在所述采样电流值小于或等于所述极限保护值时，将所述采样电流值与额定电流值比较，当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，并在所述累积能量值大于预设能量值时，改变逻辑电平；

驱动电路模块，用于根据所述第一保护模块或所述第二保护模块的逻辑电平的变化，发送驱动信号关断所述半导体开关器件。

上述技术方案可以看出，本发明实施例提供一种电路保护方式，在被保护电路中增加电感和续流二极管，半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管，当电路的采样电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，若所述累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断半导体开关器件。通过前述被保护电路的结构，从而有效限制了电路中的电流，并延长了过流判断时间，从而可以使得有足够的时间做出过流判断，减小了误动作的发生，提高了过流判断准确性，同时，由于有效限制了电路中的电流，从而也就有效降低半导体开关器件损坏的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是现有技术中配电保护示意图；

图2是本发明实施例一的配电保护方法流程图；

图3是本发明实施例二的配电保护装置结构示意图；

图4是本发明实施例三的包括被保护电路的配电保护装置的结构示意图；

图5是本发明实施例三中半导体开关器件的导通状态下的工作示意图；

图6是本发明实施例三中半导体开关器件的关断状态下的工作示意图；

图7是本发明实施例三中的不同器件的电流变化示意图；

图8是本发明实施例三中浪涌电流释放示意图；

图9是本发明实施例三中浪涌电流释放另一示意图；

图10是本发明实施例四的包括被保护电路的配电保护装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种配电保护方法。本发明实施例还提供相应的配电保护装置。以下分别进行详细说明。

图2是本发明实施例一的配电保护方法流程图，主要包括步骤：

步骤201、对被保护电路进行采样，获取采样电流值，其中所述被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，所述半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管；

步骤202、将所述采样电流值与极限保护值进行比较，

步骤203、当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，若所述累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断所述半导体开关器件；当所述采样电流值大于所述极限保护值时，通过驱动信号关断所述半导体开关器件。

其中：

所述计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值包括：通过模拟的积分电路对在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值进行积分计算，得到累积能量值；或者，

通过模拟/数字转换器将所述在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值从模拟值转换为数字值后，对所述数字值进行积分计算，得到累积能量值。

所述方法还包括：通过本地接口或远程接口，接收用户输入的控制命令；

当所述控制命令为改变所述额定电流值时，根据所述控制命令改变所述额定电流值；

当所述控制命令为关断半导体开关器件时，根据所述控制命令关断半导体开关器件。

需要说明的是，被保护电路中除了包括半导体开关器件、电感和续流二极管以外，还可以包括其他器件，如输入电容，输出电容，电阻等。

通过上述内容可以看出，本发明实施例的技术方案增加一种电路保护方式，在被保护电路中增加电感和续流二极管，半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管，当电路的采样电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，若所述累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断半导体开关器件。通过前述被保护电路的结构，从而有效限制了电路中的电流，并延长了过流判断时间，从而可以使得有足够的时间做出过流判断，减小了误动作的发生，提高了过流判断准确性，同时，由于有效限制了电路中的电流，从而也就有效降低半导体开关器件损坏的可能性；

进一步的，通过本地接口或远程接口，还能进一步实现使额定电流可调，提高了方案的灵活性。

图3是本发明实施例二的配电保护装置结构示意图。

如图3所示，配电保护装置主要包括：采样电路模块30、第一保护模块31、第二保护模块32、驱动电路模块33。

采样电路模块30，用于对被保护电路进行采样，获取采样电流值，其中所述被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，所述半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管；

第二保护模块32，用于将所述采样电路模块30采样得到的采样电流值与极限保护值进行比较，在所述采样电流值大于极限保护值时时，改变逻辑电平；

第一保护模块31，用于在所述采样电流值小于或等于所述极限保护值时，将所述采样电流值与额定电流值比较，当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，并在所述累积能量值大于预设能量值时，改变逻辑电平；

驱动电路模块33，用于根据所述第一保护模块31或所述第二保护模块32的逻辑电平的变化，发送驱动信号关断该半导体开关器件。

所述配电保护装置还包括被保护电路(图中未示出)，所述被保护电路用于当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述预设保护值时，所述半导体开关器件进入开关模式，通过所述电感对所述半导体开关器件进入开关模式后的电路中的电流进行滤波，并通过所述续流二极管将电流的能量释放。

以下结合两个具体实施例电路图进行详细介绍。

实施例三：

图4是本发明实施例三的包括被保护电路的配电保护装置的结构示意图。

如图4所示，图中包括被保护电路，该被保护电路包括一个半导体开关器件Q、一个电感L、一个续流二极管D，一个采样电阻R、一个输入电容Cin和一个输出电容Cout。需要说明的是，被保护电路还可以包括多个并联的续流二极管D和/或多个并联的半导体开关器件Q。本发明实施例的半导体开关器件Q是以MOSFET举例说明，但不局限于此。

其中，所述半导体开关器件Q的源极S可以与采样电阻R串联，所述采样电阻R并联一输入电容Cin，所述半导体开关器件Q的漏极D可以与电感L串联，所述电感L并联一输出电容Cout，所述半导体开关器件Q的漏极D与所述电感L之间共同连接续流二极管D的一端。需要说明的是，半导体开关器件Q在电路中也可以是其他连接方式，即对半导体开关器件Q的不同极连接不同器件并不加以限定，例如可以是漏极D与采样电阻R串联，源极S与电感L串联等方式。

另外，图中还包括：采样电路模块30、第一保护回路模块40、累积能量模块41、第二保护回路模块42和驱动电路模块43。其中，所述第二保护回路模块42属于图3中的所述第二保护模块32中的模块，累积能量模块41和第一保护回路模块40属于图3中的所述第一保护模块31中的模块。

采样电路模块30一端与采样电阻R连接，另一端与第二保护回路模块42连接，第二保护回路模块42连接所述驱动电路模块43，所述驱动电路模块43连接所述半导体开关器件Q的栅极G。

累积能量模块41一端与所述采样电路模块30连接，另一端与第一保护回路模块40连接，第一保护回路模块40再连接驱动电路模块43。

具体的：

采样电路模块30，可以以任何形式将电路的电流通过模拟的运算放大器或模拟/数字转换器(A/D转换器)处理后，输入数字控制芯片计算，以实现采样功能，以及实现电流放大及其他(如补偿)等功能。

第二保护回路模块42，可以利用模拟的比较器或数字控制芯片实现关于采样电流值与极限保护值的比较，也即进行比较的采样电流可以是模拟值或数字值，并不加以限定。极限保护值一般由系统设置(设为C，C可以是额定工作电流A的几倍甚至十几倍，一般仅用于保护半导体开关器件Q和电路本身)。

当电路遭遇过电流时，采样电路模块30获取到采样电流值，第二保护回路模块42将所述采样电路模块30获取的采样电流值与极限保护值进行比较，当所述采样电流值大于所述极限保护值时，改变逻辑电平，例如从逻辑电平0变为逻辑电平1，或者是从逻辑电平1变为逻辑电平0，具体根据需要进行设置。另外也可以采用数字信号或信号串的变化进行表示。驱动电路模块43根据所述第二保护回路模块42的逻辑电平的变化，发出驱动信号关断半导体开关器件Q。该驱动信号可以为高低电平或数字信号。

第一保护回路模块40，用于在采样电路模块30采样得到的采样电流值小于或等于所述极限保护值时，将所述采样电流值与额定电流值比较，当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，由累积能量模块41计算累积能量值，将所述累积能量模块41计算的所述累积能量值与预设能量值进行比较，在累积能量值大于预设能量值时，改变逻辑电平，例如从逻辑电平0变为逻辑电平1，或者是从逻辑电平1变为逻辑电平0，具体根据需要进行设置。另外也可以采用数字信号或信号串的变化进行表示。驱动电路模块43根据所述第一保护回路模块40的逻辑电平的变化，发出驱动信号关断半导体开关器件Q。该驱动信号可以为高低电平或数字信号。

累积能量模块41，用于在所述采样电路模块30获取的采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内(也即电路处于过流状态期间)的所述采样电流值的累积能量值。

累积能量模块41具体可以通过模拟的积分电路对设定时间内所述采样电流值进行积分计算，得到累积能量值，实现电流能量计算；或者，通过模拟/数字转换器将所述在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值转换为数字值后，对所述数字值进行积分计算，得到累积能量值，实现电流能量计算。

具体工作过程如下：

当采样电流值大于额定电流值A但小于极限保护值C时，半导体开关器件Q进入开关模式(也可以理解为半导体开关器件Q处于开关模式)，电感L限制电流上升速度可以使电流限制在相对稳定的水平(利用电感L的滤波作用)，以此保护半导体开关器件Q。当采样电流值小于或等于额定电流值A时，半导体开关器件Q为处于正常模式。

请参阅图5到图7。图5是本发明实施例三中半导体开关器件Q的导通状态下的工作示意图。图6是本发明实施例三中半导体开关器件Q的关断状态下的工作示意图。图7是本发明实施例三中的不同器件的电流变化示意图。

如图5所示，当半导体开关器件Q导通时，电源向负载Load提供电能，流经电感L中的电流逐渐增大(图中粗线所示)，同时储存能量。如图6所示，当半导体开关器件Q关断后，续流二极管D导通，电感L中的储能逐渐释放(图中粗线所示)，表现为流经电感L中的电流逐渐减小。当电感L中电流连续且电感L及输出电容Cout的取值足够大时，可以近似的认为提供给负载Load的电流是一个恒定值。

此时：

$I_{\mathrm{out}}=\frac{1}{D}\·I_{\mathrm{in}},$ V_out＝D·V_in；

其中I_out为输出电流，I_in为输入电流，V_out为输出电压，V_in为输入电压，D为占空比， $D=\frac{T_{\mathrm{on}}}{T},$ D＜1，T_on为半导体开关器件Q的导通时间，T为开关周期，而半导体开关器件Q的关断时间为T_off。

负载load的电流I_load，半导体开关器件Q的电流I_Q，续流二极管D的电流I_D的变化参见图7所示。

通过本发明实施例的上述设置方式，可以使得半导体开关器件Q长期稳定工作，因此，本发明实施例的配电保护装置允许流经电路的电流大于额定电流值A但小于极限保护值C时，理论上有充足的判断时间(判断过流能量)而不会对半导体开关器件Q自身造成损坏。

另外，采样电流值大于额定电流值A但小于极限保护值C时，累积能量模块41可以立刻开始对电流能量进行累计计算，得到累积能量值。

累积能量值具体为：所述采样电流值的平方与累积的设定时间的乘积(ΔI)²t，或所述采样电流值与累积的设定时间的乘积(ΔIt)。

当累积能量值超过预设能量值B后电路中的电流仍然处于过流状态时，驱动电路模块43发出关断的驱动信号关断半导体开关器件Q，直到通过复位键或断电重新上电复位。因此，在此段时间内，由于开关模式的工作方式的引入，有效限制了电路中的电流，使得整个控制电路有足够的时间做出过流判断，从而降低了误动作的发生，并且可以有效降低半导体开关器件损坏可能性，避免了现有技术中一旦过流判断时间延长就会导致半导体开关器件受到损坏，而一旦过流判断时间减少又会导致误动作的发生的问题。

驱动电路模块43，可以为任何形式的驱动电路，包括现有的直驱、推挽及驱动芯片等驱动电路。驱动电路模块43可以根据第一保护回路模块40或所述第二保护回路模块42采用的高低电平、数字信号或信号串的变化，产生相应驱动信号驱动半导体开关器件Q的关断。

本发明实施例的电感L，可以对通过半导体开关器件Q的电流起到控制作用，也即可以通过电感L对所述半导体开关器件Q进入开关模式后的电路中的电流进行滤波。例如半导体开关器件Q进入开关模式后，会在导通和关闭状态间反复的变化，通过电感L的滤波作用，则可以对该变化导致的电流上升和下降实现一定平滑，并保证负载侧一直保持有电流。另外，在本发明实施例方案应用到户外环境时，例如电路遭遇雷击等导致的浪涌电流冲击时，通过电感L的作用也可以抗击电流冲击。

正常工作状态下，半导体开关器件Q为常通状态，此时电感L仅充当一段导线。此时，导通损耗

P_loss＝I²(R_dson+R_L-wire+R_sense)

其中，R_dson为半导体开关器件(MOSFET)Q的导通电阻值，R_L-wire为电感L的绕线电阻值，R_sense为采样电阻R的阻值。

当电路遭遇浪涌电流冲击时，则根据引入线缆(正、负)的不同，可以通过续流二极管D或MOSFET内的体二极管将能量泻放，避免对半导体开关器件Q的损坏。具体参见以下图8和图9。因此，本发明实施例提供的配电保护方法使得电路的抗冲击能力比现有方案增强。

图8是本发明实施例三中浪涌电流释放示意图。图9是本发明实施例三中浪涌电流释放另一示意图。

如图8所示，浪涌电流从图8中粗线所示回路方向可以释放，如图9所示，浪涌电流从图9中粗线所示回路方向可以释放。

从实施例三内容可以看出，本发明实施例的技术方案增加一种电路保护方式，在被保护电路中增加电感和续流二极管，半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管，当电路的采样电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，若所述累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断半导体开关器件。通过该新增的电路保护方式，可以使得有足够的时间做出过流判断，从而减小误动作的发生，并且在保证有充足的过流判断的时间的同时，由于有效限制了电路中的电流，从而也能有效降低半导体开关器件损坏的可能性。

另外，通过电感的作用，可以对电流的上升和下降实现一定平滑，因此在电路遭遇包括启动冲击、输出短路和运行中的浪涌电流冲击时，通过电感可以抗击电流冲击。另外，当电路遭遇包括启动冲击、输出短路和运行中的浪涌电流冲击时，可以通过续流二极管将能量泻放，因此通过续流二极管也可以使得电路抗击冲击电流。

实施例四：

实施例四与实施例三的区别主要在于在数字控制基础上增加了通过本地或远程进行控制的功能。

图10是本发明实施例四的包括被保护电路的配电保护装置的结构示意图。

如图10所示，图中包括被保护电路，该被保护电路包括一个半导体开关器件Q、一个电感L、一个续流二极管D，一个采样电阻R、一个输入电容Cin和一个输出电容Cout。需要说明的是，还可以包括多个并联的续流二极管D和半导体开关器件Q。

图10的上半部分的电路与图4相同。图10的下半部分中，包括模拟控制环路模块101、数字控制电路模块102、本地接口模块103、远程接口模块104和驱动电路模块43。

模拟控制环路模块101和数字控制电路模块102中的任一个模块可以包括一个用于采样电流的采样电路模块，该采样电路模块为两模块共用。另外，模拟控制环路模块101和数字控制电路模块102也可以是各自包括一个采样电路模块。

图10中模拟控制环路模块101一端与采样电阻R连接，另一端连接所述驱动电路模块43，所述驱动电路模块43连接所述半导体开关器件Q的栅极G。

数字控制电路模块102包括采样电路模块时，采样电路模块可以自带A/D转换器。数字控制电路模块102连接驱动电路模块43。

本地接口模块103，分别连接数字控制电路模块102和驱动电路模块43。本地接口模块103可以是任何形式的按键、旋钮等，可以包括人机交流界面的显示。

远程接口模块104，分别连接数字控制电路模块102和驱动电路模块43。远程接口模块104，可以是一个监控单元或远程后台等。

本地接口模块103和远程接口模块104，可以接收用户输入的控制命令，所述控制命令可以为改变所述额定电流值、关断半导体开关器件Q、电流值上报、电压值上报等。

本地接口模块103和远程接口模块104将控制命令，发送给数字控制电路模块102和驱动电路模块43；

数字控制电路模块102在所述控制命令为改变所述额定电流值时，根据所述控制命令改变所述额定电流值；

驱动电路模块43在所述控制命令为关断半导体开关器件Q时，根据所述控制命令关断半导体开关器件Q。

现有技术中，额定电流值是在生产时就已经决定，该参数无法在使用中根据实际需要而改变。这就导致了企业中由半导体开关器件Q构成的配电保护单元的编码繁多，增加了选配、管理、保管、维护的难度，容易出错，边际成本高。本发明实施例技术方案增加本地/远程控制，可以改变额定电流值，实现保护点的本地/远程设置，从而可以减少编码数量，减少管理和维护成本。

模拟控制环路模块101与图3中的第二保护模块32功能基本相同，数字控制电路模块102与图3中的第一保护模块31功能基本相同。数字控制电路模块102可以自带或外加一个A/D转换器用于将采样的电流从模拟值转化为数字值。

具体的，所述模拟控制环路模块101包括：第二保护回路模块(图中未示出)。

第二保护回路模块，用于将采样电路模块采样得到的采样电流值与极限保护值进行比较，或者将采样电流值经过模拟/数字转换器转换为数字值后与极限保护值进行比较，当所述采样电流值大于所述极限保护值时，改变逻辑电平；

所述数字控制电路模块102还可以包括：累积能量模块、第一保护回路模块(图中未示出)。

第一保护回路模块，用于在采样电路模块采样得到的采样电流值小于或等于所述极限保护值时，将所述采样电流值与额定电流值比较，当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，由所述累积能量模块计算累积能量值，在所述累积能量模块计算的所述累积能量值大于预设能量值时，改变逻辑电平；

累积能量模块，用于计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值。

以及，驱动电路模块43，用于根据所述第一保护回路模块或所述第二保护回路模块的逻辑电平的变化，发送驱动信号关断半导体开关器件。

另外，本地接口模块103和远程接口模块104可以将用户输入的控制命令发送给数字控制电路模块102和驱动电路模块43；所述数字控制电路模块102在接收的控制命令为改变所述额定电流值时，根据所述控制命令改变所述额定电流值；

所述驱动电路模块43在接收的控制命令为关断半导体开关器件Q时，根据所述控制命令关断半导体开关器件Q。

其他具体内容与实施例三中描述的相同，参见前面描述，此处不再赘述。

需要说明的是，实施例三中，也可以设置本地接口模块103和远程接口模块104进行控制，其原理是类似的，则实施例三中可以是本地接口模块103分别连接第一保护回路模块40和驱动电路模块43，远程接口模块104分别连接第一保护回路模块40和驱动电路模块43。

可以发现，实施例四在具有实施例三的技术效果外，还引入了数字控制技术，可以实现保护点的本地/远程可设置，也即可以满足多种需要。通过本地/远程的通断控制，可以使维护更加安全，控制更方便。

还需要说明的是，本发明实施例提供的配电保护装置可以应用于开发电源系统中的配电保护单元，也可以用在板电源的配电、缓起电路中，应用范围广泛。

需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等，或者是FLASH(闪存)及任何数字控制器的自带存储空间等。

需要说明的是，上述实施例中引入的第一、第二概念没有先后顺序之分，仅是为了区分两者而已。

以上对本发明实施例所提供的一种配电保护方法及配电保护装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种配电保护方法，其特征在于，包括：

对被保护电路进行采样，获取采样电流值，其中所述被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，所述半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间的连接点连接续流二极管；

将所述采样电流值与极限保护值进行比较，

当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，若所述累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断所述半导体开关器件；

当所述采样电流值大于所述极限保护值时，通过驱动信号关断所述半导体开关器件。

2.根据权利要求1所述的配电保护方法，其特征在于：

所述计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值包括：

通过模拟的积分电路对在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值进行积分计算，得到累积能量值；或者，

通过模拟/数字转换器将所述在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值从模拟值转换为数字值后，对所述数字值进行积分计算，得到累积能量值。

3.根据权利要求1或2所述的配电保护方法，其特征在于，还包括：

通过本地接口或远程接口，接收用户输入的控制命令；

当所述控制命令为改变所述额定电流值时，根据所述控制命令改变所述额定电流值；

当所述控制命令为关断半导体开关器件时，根据所述控制命令关断半导体开关器件。

4.根据权利要求2所述的配电保护方法，其特征在于：

所述采样电流值的累积能量值具体为：所述采样电流值的平方与累积的设定时间的乘积，或所述采样电流值与累积的设定时间的乘积。

5.一种配电保护装置，其特征在于，包括：

采样电路模块，用于对被保护电路进行采样得到采样电流值，其中所述被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，所述半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间的连接点连接续流二极管；

第二保护模块，用于将所述采样电路模块采样得到的采样电流值与极限保护值进行比较，在所述采样电流值大于极限保护值时，改变逻辑电平；

第一保护模块，用于在所述采样电流值小于或等于所述极限保护值时，将所述采样电流值与额定电流值比较，当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值，并在所述累积能量值大于预设能量值时，改变逻辑电平；

驱动电路模块，用于根据所述第一保护模块或所述第二保护模块的逻辑电平的变化，发送驱动信号关断所述半导体开关器件。

6.根据权利要求5所述的配电保护装置，其特征在于：

所述第二保护模块包括：

第二保护回路模块，用于将所述采样电路模块采样得到的采样电流值与极限保护值进行比较，或者将采样电流值经过模拟/数字转换器转换为数字值后与极限保护值进行比较，当所述采样电流值大于所述极限保护值时，改变逻辑电平。

7.根据权利要求5所述的配电保护装置，其特征在于：

所述第一保护模块包括：

累积能量模块，用于计算在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值的累积能量值；

第一保护回路模块，用于在所述采样电路模块采样得到的采样电流值小于或等于所述极限保护值时，将所述采样电流值与额定电流值比较，当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时，由所述累积能量模块计算累积能量值，在所述累积能量模块计算的所述累积能量值大于预设能量值时，改变逻辑电平。

8.根据权利要求7所述的配电保护装置，其特征在于：

所述累积能量模块具体用于通过模拟的积分电路对在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值进行积分计算，得到累积能量值；或者，

通过模拟/数字转换器将所述在所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值时间内的所述采样电流值从模拟值转换为数字值后，对所述数字值进行积分计算，得到累积能量值。

9.根据权利要求5至8任一项所述的配电保护装置，其特征在于，还包括：

本地接口模块，用于通过本地接口接收用户输入的控制命令，发送给所述第一保护模块和所述驱动电路模块；

远程接口模块，用于通过远程接口接收用户输入的控制命令，发送给所述第一保护模块和所述驱动电路模块；

所述第一保护模块在所述控制命令为改变所述额定电流值时，根据所述控制命令改变所述额定电流值；

所述驱动电路模块在所述控制命令为关断半导体开关器件时，根据所述控制命令关断所述半导体开关器件。

10.根据权利要求5至8任一项所述的配电保护装置，其特征在于：

还包括被保护电路，所述被保护电路用于当所述采样电流值大于额定电流值且小于或等于所述预设保护值时，所述半导体开关器件进入开关模式，通过所述电感对所述半导体开关器件进入开关模式后的电路中的电流进行滤波，并通过所述续流二极管将电流的能量释放。

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