CN103124146B - 用于改进电源装置以支持负载的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于改进电源装置以支持负载的控制方法，所述方法包括：输出方波关断后，在输出电压波形的电压峰值降低的同时，连续检测的输出电压波形的峰值电压；如果在输出方波关断之后到理论的电压过零点之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件，则在理论的电压过零点处进行正常的换相输出；在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出。

Description

用于改进电源装置以支持负载的控制方法及系统

技术领域

本发明一般涉及电源技术领域，尤其涉及用于改进电源装置以支持负载的控制方法及系统。

背景技术

目前，电源装置通常用于保障各种用电设备停电之后继续工作一段时间，以使用户能够进行紧急处理，例如在计算机领域中，用户能够及时的保存数据，使用户不会因为停电而影响工作或丢失数据。电源装置在计算机系统、网络和通信系统等各种实际应用中，可以作为应急电源来使用，防止突然断电而影响正常工作，可能给系统造成损害。

有源式功率因数校正电路通常用于处理电源谐波问题及功率因数劣化问题，从而提高供电品质及能源使用效率。有源式功率因数校正电路即是使用有源元件如功率元件、二极管等，除可调整输出电压，也可以大幅提高功率因数，然而由于电路复杂度增加，因此需配合良好的控制以维持系统平衡。

安规电容用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击。它包括了X电容和Y电容。X电容是跨接在电力线两线(L-N)之间的电容，一般选用金属薄膜电容；Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E，N-E)的电容，一般是成对出现。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大，一般X电容是uF级，Y电容是nF级。X电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰。在交流电源输入端，一般需要增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。

交流电源输入分为3个端子：火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容，一般统称为Y电容。这两个Y电容连接的位置比较关键，必须需要符合相关安全标准，以防引起电子设备漏电或机壳带电，容易危及人身安全及生命。它们都属于安全电容，从而要求电容值不能偏大，而耐压必须较高。一般情况下，工作在亚热带的机器，要求对地漏电电流不能超过0.7mA；工作在温带机器，要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因此，Y电容的总容量一般都不能超过4700PF。

在火线和零线抑制之间并联的电容，一般称之为X电容。由于这个电容连接的位置也比较关键，同样需要符合相关安全标准。X电容同样也属于安全电容之一。根据实际需要，X电容的容值允许比Y电容的容值大，但此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻，用于防止电源线拔插时，由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。安全标准规定，当正在工作之中的机器电源线被拔掉时，在两秒钟内，电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30％。

通常，X电容多选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。这种类型的电容，体积较大，但其允许瞬间充放电的电流也很大，而其内阻相应较小。普通电容纹波电流的指标都很低，动态内阻较高。用普通电容代替X电容，除了电容耐压无法满足标准之外，纹波电流指标也难以符合要求。

目前广泛使用的离线式电源装置，例如离线式不间断电源(UPS，Uninterrupted Power Supply)广泛应用于各个领域。当市电存在时，离线式电源装置的充电器对蓄电池充电并浮充。市电掉电时，离线式电源装置的输出转换开关断开电网，接通逆变器，继续向负载供电。此时逆变器工作，由它将直流电压(电池供给)变成符合负载要求的交流电压。

图1是现有技术中方波电源装置的示意图。所述方波电源装置包括：继电器、电池以及逆变器。当市电正常供电时，继电器保持与市电线路I/P-L的正常连接，通过市电输入线路I/P-L和I/P-N对负载进行供电。同时，在市电正常供电时，对方波电源装置中的电池进行充电，以使得在市电故障时能够由电池对负载进行供电。当市电掉电、或市电故障时，继电器断开与市电线路线路I/P-L的连接，并与逆变器的输出端INV-L相连，电池输出电能至逆变器，逆变器输出方波，并通过线路INV-L和INV-N对负载进行供电。逆变器的输出如INV O/P的方波波形所示。

图2是现有技术中另一种方波电源装置的示意图。所述方波电源装置包括：继电器、电池、逆变器以及变压器。当市电正常供电时，继电器保持与市电线路线路I/P-L的正常连接，通过市电输入线路I/P-L和I/P-N对负载进行供电。同时，在市电正常供电时，对方波电源装置中的电池进行充电，以使得在市电故障时能够由电池对负载进行供电。当市电掉电、或市电故障时，继电器断开与市电线路线路I/P-L的连接，并与逆变器的输出端INV-L相连，电池输出电能至逆变器，逆变器通过变压器进行电压调节并输出方波，由通过线路INV-L和INV-N对负载进行供电。逆变器的输出如INV O/P的方波波形所示。

但是，在现有技术中，在使用较大的X电容负载的方波电源装置中，通常会出现波形拖尾的问题：现有方波电源装置的输出接入较大的X电容负载时，会出现输出电压波形在过零点前不能归零，从而导致可能损坏方波电源装置或负载。当方波电源装置在带有较大的X电容负载运行时，因负载中的X电容剩余能量由方波电源装置进行消耗，受限于方波电源装置的设计能力，输出电压波形在过零点前不能降到零，这样，在过零点进行换相时，容易导致损坏方波电源装置。

例如，现有方波电源装置在带APFC LOAD启动或转换时，因现有APFC电源产品中的X电容容量较大，导致输出电压由峰值降到零的速度较慢，输出电压波形在换相时不能降到零，可能损坏方波电源装置。

为了防止损坏方波电源装置，需要提出改进电源装置以支持负载的控制方法及系统。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于改进电源装置以支持负载的控制方法，所述方法包括：

输出方波关断后，在输出电压波形的电压峰值降低的同时，连续检测的输出电压波形的峰值电压；

如果在输出方波关断之后到理论的电压过零点之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件，则在理论的电压过零点处进行正常的换相输出；以及

在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出。

优选地，在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出，包括：将随后的半个周期的方波打开，随后半个周期的实际方波打开宽度为方波打开的理论宽度时间减去之前半个周期延迟的换相时间。

优选地，还包括当到达告警换相设定时间处，所检测到的峰值电压仍不满足预设条件时，则进行电源装置保护处理和/或报警。

优选地，还包括安全换相设定时间，所述安全换相设定时间在理论的电压过零点之后且在告警换相设定时间之前，当在安全换相设定时间之后且告警换相设定时间之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件时，累计符合设定延迟要求的延迟数量，当所累计的延迟换相的数量达到预定数量值时，进行报警和/或电源装置保护处理。

优选地，所述电源装置保护处理为关断电源装置的输出。

优选地，所述连续检测输出电压波形的峰值电压的检测时间间隔相等或不相等。

根据本发明的第二方面，提供一种用于改进电源装置以支持负载的控制系统，所述系统包括：

检测单元，输出方波关断后，在输出电压波形的电压峰值降低的同时，连续检测的输出电压波形的峰值电压；

控制单元，如果在输出方波关断之后到理论的电压过零点之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件，则在理论的电压过零点处进行正常的换相输出；在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出。

优选地，控制单元在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出，将随后的半个周期的方波打开，随后半个周期的实际方波打开宽度为方波打开的理论宽度时间减去之前半个周期延迟的换相时间。

优选地，当到达告警换相设定时间处，所检测到的峰值电压仍不满足预设条件时，则控制单元进行电源装置保护处理和/或报警。

优选地，控制单元还设置安全换相设定时间，所述安全换相设定时间在理论的电压过零点之后且在告警换相设定时间之前，当在安全换相设定时间之后且告警换相设定时间之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件时，累计符合设定延迟要求的延迟数量，当所累计的延迟换相的数量达到预定数量值时，进行报警和/或电源装置保护处理。

优选地，所述电源装置保护处理为关断电源装置的输出。

优选地，所述连续检测输出电压波形的峰值电压的时间间隔相等或不相等。

附图说明

通过参照附图对实施例进行以下说明，本发明的上述目的和特征将变得更加清楚，并且能够更好地理解本发明本身，其中：

图1是现有技术中方波电源装置的示意图；

图2是现有技术中另一方波电源装置的示意图；

图3是根据本发明的一个实施方式的输出电压波形图；

图4是根据本发明实施方式的用于改进电源装置以支持负载的控制方法的流程图；

图5是根据本发明的另一实施方式的输出电压波形图；以及

图6是根据本发明实施方式的用于改进电源装置以支持负载的另一控制方法的流程图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的“一”、“一个”、“所述”和“该”也包括复数形式。此外，应当理解的是，本说明书中使用的术语“包括”、“包含”和/或“含有”，指定了一些特征、实体、步骤、操作、单元、和/或元件，但并不排除一个或多个特征、实体、步骤、操作、单元、元件和/或有它们组成的组。应当理解的是，当单元被称为“连接”或“耦合”到另一个单元时，它可以是直接和另一单元连接或耦合，也可以存在中间单元。此外，此处所指的“连接”或“耦合”包括无线连接或耦合。此处使用的术语“和/或”包括一个或以上所列相关项目的任意组合和全部组合。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图3根据本发明的一个实施方式的输出电压波形图。图3中示出了三个输出电压波形O/P-V1、O/P-V2和O/P-V3，其中O/P-V1是理论的输出电压波形、O/P-V2是现有的产品输出接入较大X电容负载的输出电压波形、以及O/P-V3是改进的产品输出接入较大X电容负载的输出电压波形。此外，在图3中示出了时间点t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12、t13、t14，以及时间段K。其中，时间段K是延迟换相的时间段，例如t3到t4之间的时间段、t6至t7之间的时间段、t9至t10之间的时间段以及t12至t13之间的时间段。其中输出电压波形O/P-V1是理论情况下的输出电压波形。在理论的输出电压波形中，输出电压波形在时间点t2、t5、t8、t11和t14处归零，并且在电压过零点t3、t6、t9和t12处换相(t3、t6、t9和t12为理论的输出电压波形过零点，简称理论电压过零点)，其中时间点t2、t5、t8、t11和t14为输出方波的关断点。在理论情况下，方波电源装置的峰值电压在电压过零点之前能够降到零，这样一般不会对电源装置造成损害。

但是，目前的负载通常使用X电容来进行电路保护，由于一些负载中存在有较大的X电容，导致电源装置实际的峰值电压无法实现理论的下降，即峰值电压无法在电压过零点之前降至零。如图3中的输出电压波形O/P-V2所示，在已经到达电压过零点t3、t6、t9和t12时，输出电压波形的峰值电压值仍然较高，例如，80伏。在这种情况下，由于方波电源装置的峰值电压在电压过零点之前没有降至零，这样可能会对电源装置造成损害。

为了解决上述问题，本发明提出了用于改进电源装置以支持负载的控制方法。根据本发明的控制方法，延迟电压输出波形的电压过零点(即，延迟电压输出波形的换相时间)，直到方波电压的峰值掉落到预定电压值之下，预定电压值例如是45伏，50伏等。当方波电压的峰值掉到小于预定电压值或等于预定电压值时，这时才立即改变电压输出波形的相位。同时，为了保持输出电压的频率，在下半个周期中打开的方波的脉冲宽度进行相应的减少。

与输出电压波形O/P-V2相比较，图3中的输出电压波形O/P-V3不在电压过零点t3、t6、t9和t12处进行换相，而是延迟换相时间并继续降低方波电压的峰值。当方波电压的峰值在t4、t7、t10和t13处落到预定电压值之下或等于预定电压值时，预定电压值例如是45伏，50伏等，或者更为理想地，方波电压的峰值在t4、t7、t10和t13处等于零时，输出电压波形进行换相。如图3所示，由于延迟了换相的时间，前半周期增加了时间段K，时间段K是被延迟的换相时间，例如t3到t4之间的时间段、t6至t7之间的时间段、t9至t10之间的时间段以及t12至t13之间的时间段。如果后半周期的实际方波打开宽度仍保持原来的宽度(即，时间长度)，则输出电压波形的周期(频率)将会改变，即周期变为原来的周期加上两个时间段K。因此，为了保持输出电压波形的周期(频率)不变，输出脉冲的打开时间需要相应地减少的时间为两个时间段K。如输出电压波形O/P-V3所示，除第一周期外，第二周期中的前半周期从原来的t6点到t9点变为t7点到t10点，而第二周期的后半周期由原来的t9点到t12点变为从t10点到t13点。第二周期的前半周期和后半周期的方波脉冲打开的宽度(即，时间长度)都各自减少了时间段K，即前半周的方波打开宽度从原来的t6点到t8点变为t7点到t8点。后半周的方波打开宽度从原来的t9点到t11点变为t10点到t11点。由此可知，除第一周期外(第一周期的时间增加了时间段K)，随后周期的时间并未改变。在这种情况下，由于方波电源装置的方波电压的峰值在降低到预定电压值之下或者降至零时才进行换相，这样通常不会对电源装置造成损害。

此外，应当了解的是，本发明采用测量方法来确定方波脉冲的电压。所述测量方法可以是基于时间点的测量，连续测量多个点的方波脉冲电压。所述连续测量的时间点可以是相同时间间隔，或是不同的时间间隔。优选地，当频率为60Hz时，系统可以每隔32.5微秒、65微秒、130微秒、260微秒等，检测一次输出电压波形的电压峰值，当频率为50Hz时，系统可以每隔39微秒、78微秒、156微秒、312微秒等，检测一次输出电压波形的电压峰值，其中时间间隔可以在合理范围内设定，本发明以78微秒为例进行说明，即每隔78微秒测量一次方波脉冲的电压。此外，所述连续测量的时间点可以是不同时间间隔，例如，以时间间隔为156微秒、156微秒、78微秒、78微秒、78微秒等的序列来检测输出电压波形的电压峰值。所属领域的技术人员可以想到，可以根据实际应用来进行设定每次检测的时间间隔。

此外，应当注意的是，根据本发明的实施方式的输出电压波形的周期为20毫秒。如图3的输出电压波形O/P-V3所示，t1点到t6点之间的距离为一个周期，即20毫秒，t1点到t3点以及t3点到t6点之间的距离均为半个周期，即10毫秒。如图3的输出电压波形O/P-V3所示，例如，以相同时间间隔进行连续检测并且方波脉冲的电压设定值为50伏。当电源装置的输出方波关断时，即t2点，优选地，以78微秒的间隔连续检测方波脉冲的电压。例如，在t3点处，此时检测的方波脉冲的峰值电压为55伏，由于检测的峰值电压大于电压设定值，所以无法在理论的电压过零点处进行换相。

在实际的检测中，例如，当在t2点之后且t3点之前检测到连续三个电压峰值均小于50伏(例如，连续三个电压峰值为49伏、48伏和47伏)时，则在理论的电压过零点处进行换相；如果在t3点之后且t5点之前检测到连续三个电压峰值均小于50伏(例如，连续三个电压峰值为49伏、48伏和47伏)时，则立即进行延迟的换相输出。换相之后，为了保持输出电压波形的频率不变，会适当地减少下半周期中方波的脉冲宽度。举例说明，如果t3点和t4点之间的时间间隔为3毫秒，也就是说，上半周期的时间变为：10毫秒+3毫秒＝13毫秒，而下半周期的时间的脉冲宽度变为：5毫秒-3毫秒＝2毫秒。因此可知，为了保持频率(周期)不变，下半周期中方波的脉冲宽度应当减少(例如t4点到t5点之间)。同理，在t5点之后重复上述连续检测，例如，当在t5点之后且t6点之前检测到连续三个电压峰值均小于50伏(例如，连续三个电压峰值为49伏、48伏和47伏)时，则在理论的电压过零点处进行换相；如果在t6点之后且t8点之前检测到连续三个电压峰值均小于50伏(例如，连续三个电压峰值为49伏、48伏和47伏)时，则立即进行延迟的换相输出。

此外，在实际的检测中，当从t2点开始连续检测的n个点的电压值均大于50伏时，例如n等于10，即使在其后的连续检测中确定可以进行换相，但是由于电压下降速度过慢，可能会导致电源装置的损坏，则应当进行电压报警和/或电源装置保护处理。

图4是根据本发明实施方式的用于改进电源装置以支持负载的控制方法的流程图。所述方法包括：步骤S401，电池模式下，在输出方波关断后，在输出电压波形的电压峰值降低的同时，连续检测的输出电压波形的峰值电压。通常来说，在输出方波关断后，输出电压波形的电压峰值会随着时间而降低。优选地，其中连续检测的输出电压波形的峰值电压的连续检测的时间间隔是相同的，例如每隔78微秒、156微秒等检测输出电压波形的峰值电压。优选地，其中连续检测的输出电压波形的峰值电压的连续检测的时间间隔是不相同的。例如，以第一间隔为156微秒、第二次间隔为78微秒、第三间隔为156微秒...，来检测输出电压波形的峰值电压。或者，以第一间隔为156微秒、第二次间隔为156微秒、第三间隔为156微秒、第四至以后的间隔均为78微秒，来检测输出电压波形的峰值电压。

步骤S402，侦测到的峰值电压符合设定要求？例如：230V模式，设定电压峰值为50V，连续6个点(例如，时间间隔为156微秒，则6个点大约是1ms)峰值电压都小于50V视为符合设定要求。如果侦测到的峰值电压符合设定要求，则进入步骤S403，不作调整，按正常换相输出(也就是在理论的电压过零点处换相输出)。如果侦测到的峰值电压不符合设定要求，则进入步骤S404，继续侦测峰值电压。

步骤S405，在输出电压的理论的电压过零点前，判断侦测到的峰值电压符合设定要求？例如：连续6个点(约1ms)峰值电压都小于50V视为符合设定要求。如果侦测到的峰值电压符合设定要求，则进入步骤S406，不作调整，按正常换相输出(也就是在理论的电压过零点处换相输出)。如果侦测到的峰值电压不符合设定要求，则进入步骤S407，延迟电压过零点，将下半周方波打开时间延后，继续侦测峰值电压。

步骤S408，判断当到达安全换相设定时间之前，所检测到的峰值电压是否满足预设条件？如果不满足预设条件，进入步骤S410，转入图6的步骤S601，进入报警和/或保护流程。如果满足预设条件，则进入步骤S409，立即进行延迟的换相输出，将随后的半个周期的方波打开，随后半个周期的实际方波打开宽度为方波打开的理论宽度(理论输出电压波形打开的方波宽度)时间减去之前半个周期延迟的换相时间。

图5是根据本发明的另一实施方式的输出电压波形图。目前的方波机输出若接入带有较大的X电容的负载，会因输出方波不能归零换相，引起电源装置损坏。根据本发明实施方式的方波机实现了输出带X电容负载报警和/或保护功能。图5中示出了三个输出电压波形O/P-V1、O/P-V2和O/P-V3，其中O/P-V1是理论的输出电压波形、O/P-V2是改进的产品输出接入较大的X电容负载的输出电压波形，以及O/P-V3是改进的产品接入特大X电容负载的输出电压波形，当输出接入特大X电容的负载时，电源装置将会立即显示报警和/或关断输出。其中，V+为正半周期的保护电压，例如是+50v；且V-为负半周期的保护电压，例如是-50v。

当电源装置的输出方波关断后，在输出电压波形的电压峰值降低的同时，连续检测输出电压波形的峰值电压。当峰值电压降至小于电压设定值的下降时间小于第一预定值时，则输出电压波形进行换相。当峰值电压降至小于电压设定值的下降时间大于或等于第一预定值时，则进行电压报警和/或电源装置保护处理。优选地，以230V/50HZ电压输出为例，输出电压波形的周期为20ms，半个周期为10ms，方波输出的宽度假设为5ms。当峰值电压降至小于电压设定值(以小于50V为例，还可以是其它设定值)的延迟时间(也就是被延迟的换相时间)小于5ms(或者，从方波输出关断开始到降至小于电压设定值的下降时间小于10ms)时，则输出电压波形进行换相。优选地，当峰值电压降至小于电压设定值的延迟时间大于或等于5ms(或者下降时间大于或等于10ms)时，则电源装置立即关断输出和/或提示输出X电容过大报警。

根据本实施方式，还设置安全换相设定时间和告警换相设定时间。其中，如果在告警换相设定时间处，如果峰值电压仍未降至小于电压设定值，在这种情况下可能会对电源装置造成损害，则进行电源装置保护处理和/或报警。当在理论电压过零点和安全换相设定时间之间的时间间隔内，峰值电压降至小于电压设定值时，在这种情况下一般不会对电源装置造成损害，则立即进行延迟的换相。当在安全换相设定时间与告警换相设定时间之间的时间间隔内，峰值电压降至小于电压设定值时，在这种情况可能会/不会对电源装置造成损害，因此需要进行进一步的处理。所述进一步处理为：累计符合设定延迟要求的延迟换相的数量，如果所累计的延迟换相的数量达到预定数量值时，进行报警和/或电源装置保护处理。其中符合设定延迟要求的延迟换相，是在告警换相设定时间和安全换相设定时间之间的时间间隔内的延迟换相。此外，告警换相设定时间与理论的电压过零点之间的时间间隔一般应当小于理论的方波输出宽度，这是因为如果当峰值电压降至小于电压设定值的延迟时间大于理论的方波输出宽度，则方波的实际输出宽度为零，系统可能出现故障。

下面以实际的例子进行说明，优选地，以230V/50HZ电压输出为例，假设输出电压波形的周期为20ms，半个周期为10ms，方波输出的宽度为5ms。将安全换相设定时间设置为理论电压过零点之后的3ms处并且将告警换相设定时间设置为理论电压过零点之后的4ms处。当在理论电压过零点之后的4ms处，峰值电压仍未降至小于电压设定值，则可能会对电源装置造成损害，则进行电源装置保护处理和/或报警。当在理论电压过零点之后的2ms处，峰值电压降至小于电压设定值，由于2ms小于3ms(即，安全换相设定时间)，不会对电源装置造成损害，则立即进行延迟的换相。当在理论电压过零点之后的3.5ms处，峰值电压降至小于电压设定值，由于3.5ms大于3ms(即，安全换相设定时间)且小于4ms(即，告警换相设定时间)，则可能会/不会对电源装置造成损害，则进行进一步处理。所述进一步处理为：累计在大于3ms且小于4ms之间的延迟换相的数量，如果所累计的延迟换相数量达到预定数量值(例如，为10)时，进行报警和/或电源装置保护处理；如果所累计的延迟换相数量小于预定数量值(例如，为10)时，则继续进行累计。

因此，如图5所示，其中a点为输出方波关断点、b点为理论输出电压波形电压过零点、d点为延迟下半周期方波输出的电压过零点、e点为告警时间。将b点和d点之间的时间段表示为y1，d点和e点之间的时间段表示为y2。当输出方波在y1时间段内进行延迟的换相时，不会对系统产生影响；而当输出方波在y2时间段内进行延迟的换相时，如果在较短时间内进行此类换相的次数过多，则仍可能会导致系统性能下降，会损坏系统中的电子元件。

因此，需要对输出方波在y2时间段内换相进行统计，如果统计得到的结果符合预定条件时，则需要进行报警和/或电源装置保护处理，从而保护电子元件不受损害。优选地，在输出方波的连续多次换相中，当在y2时间段内换相时，计数器(计数器值表示延迟换相的数量)加1；当在y1时间段内换相时，计数器减1或清零。当计数器值等于M时，则进行电压报警和/或电源装置保护处理。下面以实际的例子进行说明，将M值设定为6。在连续的8次换相中，当输出方波的延迟换相时间落入y2时，表示为z2，且当输出方波的延迟换相时间落入y1时，表示为z1。当换相序列为z2、z2、z2、z2、z2、z2时，则计数器值为6，此时进行电压报警和/或电源装置保护处理；当输出方波的换相时间为z2、z1、z2、z1、z2、z1、z2、z2时，计数器值为2(每出现一次单独的y1，则计数器值减1，但计数器值最低为0)；当输出方波的换相时间为z2、z2、z2、z1、z1、z2、z2、z2时，计数器值为3(每当出现两个或多个连续的z1时，则计数器值清零)。

图6是根据本发明实施方式的用于改进电源装置以支持负载的报警和/或保护控制方法的流程图。步骤S601上接图4的步骤S410，从步骤S601开始，所述方法包括：延迟时间在告警换相设定时间之前，侦测到的峰值电压符合设定要求？其中延迟时间为：上半个周期的理论过零点到下半个周期实际换相时间的时间间隔，其中要求告警换相设定时间设置大于安全换相设定时间，例如，设告警换相设定时间＝4ms。如果侦测到的峰值电压不符合设定要求，则进入步骤S603，电源装置关断输出和/或提示X电容输出容量过大报警。如果侦测到的峰值电压符合设定要求，则进行步骤S604，进入换相，将下半周期方波打开，下半周期实际方波打开宽度为方波打开的理论宽度时间减去延迟时间。然后，执行步骤S605，累计符合设定延迟要求的延迟换相的数量。例如，对延迟时间大于或等于安全换相设定时间且小于告警换相设定时间的延迟换相进行统计。在步骤S606，判断所累计的延迟换相的数量是否达到预定数量值？例如，预定数量值为10。如果达到预定数量值，则进行步骤S607，电源装置关断输出和/或提示X电容输出容量超规报警。如果没有达到预定数量值，则返回步骤S605，继续累计符合设定延迟要求的延迟换相的数量。

已经通过参考少量实施例主要地描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (8)

1.一种用于改进电源装置以支持负载的控制方法，所述方法包括：

输出方波关断后，在输出电压波形的电压峰值降低的同时，连续检测的输出电压波形的峰值电压；

如果在输出方波关断之后到理论的电压过零点之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件，则在理论的电压过零点处进行正常的换相输出；以及

在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出；

其中在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出包括：将随后的半个周期的方波打开，随后半个周期的实际方波打开宽度为方波打开的理论宽度时间减去之前半个周期延迟的换相时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括当到达告警换相设定时间处，所检测到的峰值电压仍不满足预设条件时，则进行电源装置保护处理和/或报警。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括安全换相设定时间，所述安全换相设定时间在理论的电压过零点之后且在告警换相设定时间之前，当在安全换相设定时间之后且告警换相设定时间之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件时，累计符合设定延迟要求的延迟换相的数量，当所累计的延迟换相的数量达到预定数量值时，进行报警和/或电源装置保护处理。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述电源装置保护处理为关断电源装置的输出。

5.一种用于改进电源装置以支持负载的控制系统，所述系统包括：

检测单元，输出方波关断后，在输出电压波形的电压峰值降低的同时，连续检测的输出电压波形的峰值电压；

控制单元，如果在输出方波关断之后到理论的电压过零点之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件，则在理论的电压过零点处进行正常的换相输出；在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出；

其中在理论的电压过零点之后到告警换相设定时间之前的时间间隔内，当所检测到的峰值电压满足预设条件时，则立即进行延迟的换相输出包括将随后的半个周期的方波打开，随后半个周期的实际方波打开宽度为方波打开的理论宽度时间减去之前半个周期延迟的换相时间。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当到达告警换相设定时间处，所检测到的峰值电压仍不满足预设条件时，则控制单元进行电源装置保护处理和/或报警。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，控制单元还设置安全换相设定时间，所述安全换相设定时间在理论的电压过零点之后且在告警换相设定时间之前，当在安全换相设定时间之后且告警换相设定时间之前的时间间隔内，所检测到的峰值电压满足预设条件时，累计符合设定延迟要求的延迟换相的数量，当所累计的延迟换相的数量达到预定数量值时，进行报警和/或电源装置保护处理。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的系统，其特征在于，所述电源装置保护处理为关断电源装置的输出。