CN103913664A - 一种短路检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种短路检测方法及装置,主要内容包括:确定在一个市电周期内与待检测晶闸管对应的电池的电压平均值,在与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值与与该晶闸管对应的电池的电压平均值之差大于第一设定阈值时,确定该晶闸管短路;所述瞬时电压值是在该相市电的电压相位角为W度时,检测到的。在本发明实施例的方案中,由于利用在用于控制市电和电池隔离的晶闸管在短路时电池的电压和市电的电压的相位及幅值的关系,因此,相对于现有技术能快速准确的检测出所述晶闸管是否短路。
Description
技术领域
本发明涉及不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)技术领域,尤其涉及一种短路检测方法及装置。
背景技术
随着电力电子技术的进步及IT行业的飞速发展,人们日益认识到UPS在保护数据方面起到的重要作用,UPS也在工业、通信、家庭生活等领域获得了广泛的应用。与此同时,越来越多的企业对自身网络的稳定性以及数据的安全性提出了更高的要求,各企业对高质量的UPS的需求有一个较大的提高,这对电源质量提出了更高的要求。
在UPS电池放电线路中,晶闸管(Silicon Controlled Rectifier,SCR)起着将市电和电池隔离,以及控制电池放电的作用。在市电供电时,若SCR短路,市电将直接给电池充电,这会造成电池损坏甚至起火爆炸的严重后果。故,在市电供电时,对SCR进行短路检测是一个很重要的安规措施。
现有对SCR进行短路检测的方法主要由以下两种:
第一种:检测电池的电压的瞬时值,并将该瞬时值与电池的最大充电电压值进行比较,若比较结果为瞬时值大于所述最大充电电压,则判定为SCR短路,否则,则判定SCR未短路。
第二种:检测电池的电压的瞬时值,并将该瞬时值与电池电压在一段较长时间内的平均值相比较,若比较结果为瞬时值大于所述平均值,则判定为SCR短路,否则,则判定SCR未短路。
上述两种检测SCR短路的方法一定程度上可以检测出SCR是否短路,但仍存在缺点,具体分析如下:
针对第一种方法,在SCR短路时,尽管市电电压叠加在电池电压上,但电池电压并不能总是持续数个工频周期都比最大充电电压高,因此,利用此种方法进行SCR短路检测时,往往会出现漏判。
针对第二种方法,当电池电压因充电电压的波动而波动,或者在电池出现异常(如电池断开)导致电池电压缓慢下降等情况时,将电池电压的瞬时值与在一段时间内的平均值相比较,会出现误判。
综上所述,现有的对SCR进行短路检测的方法,或者是存在误判、或者是存在漏判,因此,存在短路检测的准确性不高的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种短路检测方法及装置,以解决现有技术中对用于将市电和电池隔离的SCR进行短路检测的准确性不高的问题。
一种短路检测方法,所述方法包括:
针对不间断电源UPS电池放电线路中,连接在每一相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管,连续执行以下操作直至确定该晶闸管短路:
确定在一个参考市电周期内的与该晶闸管对应的电池的电压平均值V1,当晶闸管连接在正边电池的正极时,与该晶闸管对应的电池是所述正边电池,当晶闸管连接在负边电池的负极时,与该晶闸管对应的电池是所述负边电池;
在该相市电的电压相位角为W度时,检测与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V2,所述一个参考市电周期是距该相市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期;
判断本次检测的V2与本次确定的V1之差是否大于第一设定阈值;
在V2与V1之差大于第一设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值加1,并判断加1后的计数器的值是否大于设定次数,在大于设定次数时,确定该晶闸管短路,在不大于设定次数时,继续执行所述以下操作,所述设定次数为大于等于1的正整数;
在V2与V1之差不大于第一设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值清零,继续执行所述以下操作;
当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W的取值范围为50≤W≤130,所述K为1、2或3;当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述W的取值范围为230≤W≤310。
一种短路检测方法,所述方法包括:
针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管,执行以下操作直至确定出当前待检测晶闸管短路,所述待检测晶闸管包括第一待检测晶闸管和第二待检测晶闸管,第一待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管,第二待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管:
从三相市电L1、L2、L3中任选一相市电LK,所述K为1、2或3;
分别确定一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值和负边电池的电压平均值,所述正边电池是第一待检测晶闸管对应的电池,所述负边电池是第二待检测晶闸管对应的电池;
执行操作A;所述操作A包括:
判断第一相位集合是否为空;
在第一相位集合为空时,执行所述执行以下操作,在每次执行所述执行以下操作的第1次执行操作A时,所述第一相位集合为初始相位集合,所述初始相位集合为{W1、W2、W3、W4、W5、W6},其中,W1、W2、W3分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极的晶闸管的短路检测对应的市电角度,W4、W5、W6分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极的晶闸管的短路检测对应的市电角度,50≤W1≤130,170≤W2≤250,290≤W3≤360或0≤W3≤10,230≤W4≤310,350≤W5≤360或0≤W5≤70,110≤W6≤190,(K+1)mod3表示(K+1)对3取余运算,(K+2)mod3表示对(K+2)对3取余运算;
在第一相位集合不为空时,判断所述L相市电当前的电压相位角是否为W度,所述W为随机从第一相位集合中选择的一个元素,所述一个参考市电周期是距所述市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期;若是,则将所述W从第一相位集合中删除,得到第二相位集合,以及将所述第一相位集合更新为所述第二相位集合,并执行操作B;若否,则执行操作A;
所述操作B包括:
判断所述W是否为第一子相位集合中的元素以及是否为第二子相位集合中的元素;
当所述W为第一子相位集合{W1、W2、W3}中的元素时,检测正边电池的瞬时电压值,判断所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差否大于第一设定阈值,若是,执行操作C;若否,执行操作D;
当所述W为第二子相位集合{W4、W5、W6}中的元素时,检测负边电池的瞬时电压值,并判断所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差是否大于第一设定阈值,若是,执行操作E;若否,执行操作F;
所述操作C包括:将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,执行操作A;
所述操作D包括:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并执行操作A,其中,操作C和操作D中的所述当前待检测晶闸管是第一待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管,所述设定次数为大于等于1的正整数;
所述操作E包括:将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,执行操作A;
所述操作F包括:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并执行操作A,其中,操作E和操作F中的所述当前待检测晶闸管是第二待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管。
一种短路检测装置,所述短路检测装置包括:
第一确定模块,用于针对不间断电源UPS电池放电线路中,连接在每一相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管,确定在一个参考市电周期内的与该晶闸管对应电池的电压平均值V1,并在确定V1后触发检测模块,当晶闸管连接在正边电池的正极时,与该晶闸管对应的电池是所述正边电池,当晶闸管连接在负边电池的负极时,与该晶闸管对应的电池是所述负边电池;
检测模块,用于在该相市电的电压相位角为W度时,检测与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V2,所述一个参考市电周期是距该相市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期,当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W的取值范围为50≤W≤130;当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述M的取值范围为230≤W≤310,所述K为1、2或3;
第一判断模块,用于判断本次检测的V2与本次确定的V1之差是否大于第一设定阈值,并将判断结果发送给计数模块;
计数模块,用于在第一判断模块的判断结果为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块的判断结果为否时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块;
第二确定模块,用于判断该晶闸管的计数器的值是否大于设定次数,在大于设定次数时,确定该晶闸管短路,在不大于设定次数时,触发所述第一确定模块,所述设定次数为大于等于1的正整数。
一种短路检测装置,所述短路检测装置包括:
选择模块,用于从三相市电L1、L2、L3中任选一相市电LK,并触发确定模块,所述K为1、2或3;
确定模块,用于针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管,分别确定一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值和负边电池的电压平均值,并触发第一执行模块,所述正边电池是第一待检测晶闸管对应的电池,所述负边电池是第二待检测晶闸管对应的电池;所述待检测晶闸管包括第一待检测晶闸管和第二待检测晶闸管,第一待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管,第二待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管;
第一执行模块,用于判断第一相位集合是否为空,在第一相位集合为空时,触发所述选择模块,在每次接收到确定模块的触发时,所述第一相位集合为初始相位集合,所述初始相位集合为{W1、W2、W3、W4、W5、W6};在第一相位集合不为空时,判断所述L相市电的电压相位角是否为W度,所述W为随机从第一相位集合中选择的一个元素,所述一个市电周期是距所述市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期;若是,则将所述W从第一相位集合中删除,得到第二相位集合,以及将所述第一相位集合更新为所述第二相位集合,并触发第二执行模块;若否,则触发自身,其中,W1、W2、W3分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极的晶闸管的短路检测对应的市电角度,W4、W5、W6分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极的晶闸管的短路检测对应的市电角度,50≤W1≤130,170≤W2≤250,290≤W3≤360或0≤W3≤10,230≤W4≤310,350≤W5≤360或0≤W5≤70,110≤W6≤190,(K+1)mod3表示(K+1)对3取余运算,(K+2)mod3表示对(K+2)对3取余运算;
第二执行模块,用于判断所述W是否为第一子相位集合中的元素以及是否为第二子相位集合中的元素;当所述W为第一子相位集合{W1、W2、W3}中的一个元素时,检测正边电池的瞬时电压值,判断所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差否大于第一设定阈值,若是,则触发第三执行模块,若否,则触发第四执行模块,当所述W为第二子相位集合{W4、W5、W6}中的一个元素时,检测负边电池的瞬时电压值,并判断所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差是否大于第一设定阈值;若是,则触发第五执行模块,若否,则触发第六执行模块;
第三执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,触发第一执行模块,该第三执行模块和第四执行模块中的所述当前待检测晶闸管是第一待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管,所述设定次数为大于等于1的正整数;
第四执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器清零,并触发第一执行模块;
第五执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,触发第一执行模块,该第五执行模块和第六执行模块中的所述当前待检测晶闸管是第二待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管;
第六执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器清零,并触发第一执行模块。
在本发明实施例的方案中,由于利用了在用于控制市电和电池隔离的晶闸管在短路时电池的电压和市电的电压的相位及幅值的关系,以及三相电的相位角之间的关系,因此,相对于现有技术能快速准确的检测出所述晶闸管是否短路。
附图说明
图1为本发明实施例中的UPS整流电路的结构示意图;
图2为本发明实施例实测市电供电正常时G13短路,得到的实验波形图;
图3为本发明实施例实施例一中的短路检测的方法示意图;
图4为本发明实施例实施例二中的短路检测的方法示意图;
图5为本发明实施例实施例三中的短路检测的方法示意图;
图6为本发明实施例实施例四中的短路检测的方法示意图;
图7为本发明实施例实施例五中的短路检测的方法示意图;
图8为本发明实施例实施例六中的短路检测的方法示意图;
图9为本发明实施例实施例七中的短路检测的方法示意图;
图10为本发明实施例实施例八中的短路检测的方法示意图;
图11为本发明实施例九的短路检测装置结构示意图;
图12为本发明实施例十的短路检测装置结构示意图。
具体实施方式
下面具体结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。
为了清楚地说明本发明实施例的方案,首先对本发明实施例的原理进行说明:
如图1所示,为UPS整流电路的结构示意图(其中的虚线框部分为UPS电池放电线路结构示意图):
其中,A为三相电中A相电(也即L1相电)的输入端,FU1为该A相电的输入保险,K1为该A相电的输入滤波电感,G11为该A相电的正边输入晶闸管,G12为该A相电的负边输入晶闸管,G13为在市电供电正常时控制A相电正边输入与电池隔离的晶闸管,G14为在市电供电正常时控制A相电负边输入与电池隔离的晶闸管;
B为三相电中B相电(也即L2相电)的输入端,FU2为该B相电的输入保险,K2为该B相电的输入滤波电感,G21为该B相电的正边输入晶闸管,G22为该B相电的负边输入晶闸管,G23为在市电供电正常时控制B相电正边输入与电池隔离的晶闸管,G24为在市电供电正常时控制B相电负边输入与电池隔离的晶闸管;
C为三相电中C相电(也即L3相电)的输入端,FU3为该C相电的输入保险,K3为该C相电的输入滤波电感,G31为该C相电的正边输入晶闸管,G32为该C相电的负边输入晶闸管,G33为在市电供电正常时控制C相电的正边输入与电池隔离的晶闸管,G34为在市电供电正常时控制C相电正边与电池隔离的晶闸管;
N为零线输入端,零线连接到正边电池和负边电池的中间(假设有2N节电池,零线连接在第N节电池与第N+1节电池之间),该段连接零线输入端和第N节电池的负极的电线称为中线,FU4、FU5是电池保险。
在上述UPS整流电路的结构示意图,若在市电供电正常时控制A相电正边输入与电池隔离的晶闸管G13短路,则市电会直接给电池充电,充电电流即流经输入保险FU1、输入滤波电感K1、正边输入晶闸管G11,被短路的晶闸管G13、电池保险FU4至电池。
由上述分析可知,在G13短路时,市电电压大于电池电压的情况下,市电电流给电池充电,此时,电池电压=市电电压-输入滤波电感K1的压降-正边输入晶闸管G11的压降-输入保险FU1的压降-电池保险FU4的压降。所述电池电压是相对与中线而言的电压,由于输入保险FU1的压降和电池保险FU4的压降很小,可以忽略;正边输入晶闸管G11的压降在市电电流大于100安时,大约为3伏;输入滤波电感K1的压降在市电短路时,因市电峰值附近(±1°)时电流很大,K1接近饱和,电感值下降,故在市电峰值时可以忽略不计,因此,由上述理论分析可知:
在市电给电池灌电流时,在市电峰值附近,电池电压和市电电压的相位和幅值基本保持一致,在市电峰值处,电池电压和市电电压的压差主要是晶闸管G11的压降(大约3伏)。
实测市电供电正常时G13短路,得到的实验波形如图2所示,其中,黑色半波虚线表示市电电压,位于半波波头附近的黑色实线表示电池电压,在第4个市电周期至第8个市电周期G13处于短路状态,其它时刻G13处于正常状态,可见,G13处于短路状态时,电池电压和市电电压在峰值附近基本上是重叠的。
综合上述理论分析和实验结果可知,可以根据A相市电电压相位,结合电池电压变化特性来检测G13是否短路,同理,对于G14、G23、G24、G33和G34短路时,也具有相同的理论分析和类似的实验结果,因此,也可以根据A相电压相位或B相电压相位或C相电压相位(三相电电压相位差为120度),结合电池电压变化特性来检测G14、G23、G24、G33和G34是否短路。下面通过具体的实施例对具体如何根据市电电压相位并结合电池电压变化特性来检测用于控制市电和电池隔离的晶闸管是否短路进行说明。
实施例一
如图3所示,为本发明实施例一针对UPS电池放电线路中,连接在LK相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤101:判断LK相市电电压的相位角是否为J度,若是,则执行步骤102,若否,则继续进行所述判断,所述K取1、2或3。
所述J大于等于0小于等于360,较优的,为了便于准确判断市电电压的相位角,所述J取0或180。
步骤102:以设定频率对与该晶闸管对应的电池的电压值进行采样,并对采样值进行累加,记录采样次数,并执行步骤103。
当晶闸管连接在正边电池的正极时,与该晶闸管对应的电池是所述正边电池,当晶闸管连接在负边电池的负极时,与该晶闸管对应的电池是所述负边电池。例如:正边电池是连接在A相市电或B相市电或C相市电输入端与电池正极之间的晶闸管对应的电池,负边电池是连接在B相市电或B相市电或C相市电输入端与电池负极之间的晶闸管对应的电池。
步骤103:判断LK相市电电压的相位是否为J度,若是,执行步骤104;若否,则跳转至步骤102。
对本方案来说,以A相电为例,在步骤101中是第一次检测到A相市电的电压的相位角为J度,在本步骤103中是第二次检测到A相市电的电压的相位角为J度,所述第二次检测到A相市电的电压的相位角为J度的时刻与第一次检测到A相市电的电压的相位角为J度的时刻之差为一个市电周期。
步骤104:将对采样值进行累加得到的累加值与采样次数做除法运算,得到一个参考市电周期内的与该晶闸管对应的电池的电压平均值,并将累加和清零,执行步骤105。
通过步骤101-步骤104,确定出了一个参考市电周期内的所述正边电池的电压平均值,当然,本发明实施例并不限于利用步骤101-步骤104来确定一个市电周期内所述正边电池的电压平均值,也可以通过其他方式来确定一个参考市电周期内所述正边电池的电压平均值,例如,事先确定市电周期T,再在一个市电周期T内对正边电池的电压进行采样,并将采样值进行累加,将累加和与采样次数进行做除法运算,得到正边电池的电压平均值。
步骤105:判断LK相市电电压的相位角是否为W度,若是,则执行步骤106,若否,则继续执行步骤105。
当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W的取值范围为50≤W≤130,当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述W的取值范围为230≤W≤310,所述K为1、2或3。
较优的,当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W取90度,当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述W取270度,此时,LK相电的电压达到峰值,能更准确的进行所述晶闸管是否短路的判断。本步骤105中,若连接在A相市电输入端与正边电池的正极之间的晶闸管短路,则市电直接给电池充电,当A相市电电压的相位角为90度时,A相市电的电压值达到峰值,所述正边电池的电压值也随着市电的电压值达到峰值而达到峰值。
需要说明的是,在步骤104中用于计算正边电池的电压平均值的一个参考市电周期是距A相市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期,此时获得的电压平均值能一定程度上的反映晶闸管当前的工作状态(短路还是正常)。
步骤106:检测与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值,并判断检测到的与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值与步骤104中确定的电压平均值之差是否大于第一设定阈值,若是,则执行步骤107,否则,执行步骤108。
所述第一设定阈值是根据LK相市电电压的大小、检测与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值的精度确定的。所述第一设定阈值的取值是考虑到LK相市电给电池灌电流时,市电电压叠加到了与该晶闸管对应的电池的电压上,对计算电池的电压平均值有贡献,同时综合对与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值的检测精度估算出来的。可以取第一设定阈值为15伏,该15伏是这样估算出来的:
以A相市电正边为例:当A相市电电压较低,峰值不超过正边电池的电压值时,不会对电池充电,不会对电池造成危险。
当A相市电电压较高,峰值刚超过正边电池的电压值时,波头部分电压将会叠加到正边电池电压上,由于此时波头较小,波头电压对正边电池电压平均值的贡献较小,可以忽略。
当A相市电电压最高时,峰值超过正边电池的电压值较多时,波头部分电压将会叠加到正边电池电压上,峰值电压对正边电池电压有贡献,正边电池电压的采样误差一般可能1%左右,也就是正边电池电压的采样误差可能有3V,留有足够的余量我们取此偏差U1=3*1.5=4.5V。
对于标准的正弦波来说,半个周波的平均值=峰值/1.571,当连接在A相电输入端与正边电池正极之间的用于控制市电和电池隔离的SCR短路时,A相市电波头叠加在整个市电周期的电池电压上的平均电压=波头的峰值/1.571/2。
所以,考虑偏差U1的存在,可以估算当A相市电波头的峰值电压超过U2=U1*2*1.571=14.139V,也就是约等于15V时,可以准确的检测短路故障。
很明显,当A相市电电压继续增高,A相市电电压波头部分对电池电压的平均值提高,没有正边电池的电压波头峰值增高快,所以A相市电电压增高,步骤106计算的差肯定超过15V。
例如:以某款UPS为例,其最大电池节数为40节,正边电池电压最高为2.35*6*20,也即282V(一节电池有6个单元,每个单元充满电后的电压为2.35伏,正边电池的电压是相对中线而言的电压,也即单边电压),则A相市电峰值在282+15=297V,也即市电有效值RMS为210V以上都满足。当电池数量少时,在更低的A相市电电压下,用于隔离A相市电和电池的晶闸管的短路也可被检测到。
需要说明的是,第一设定阈值在不同情况下可能有不同的取值,本发明并不对第一设定阈值的取值作任何限定。
步骤107:对所述晶闸管的计数器的值执行加1操作,并执行步骤109。
步骤108:对所述晶闸管的计数器的值执行清零操作,并跳转至步骤101。
步骤109:判断所述晶闸管的计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤110,若否,则跳转至步骤101,所述设定次数为大于等于1的正整数。
步骤110:确定所述晶闸管短路,并结束。
在本发明实施例一的方案中,由于利用了在用于控制市电和电池隔离的晶闸管在短路时电池的电压和市电的电压的相位及幅值的关系,并且针对用于控制每一相电与电池隔离的晶闸管分别进行是否短路的判断,因此,相对于现有技术能快速且准确的检测出所述晶闸管是否短路,为了更准确的对晶闸管是否短路进行检测,在本发明实施例二至实施例四在实施例一的基础上对短路检测方案进行了进一步完善,下面分别对实施例二至实施例四进行说明。
实施例二
如图4所示,为本发明实施例二针对UPS电池放电线路中,连接在LK相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管的短路检测方法示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤201-步骤206与实施例一中的步骤101-步骤106相同,这里不再赘述。
步骤207:判断与该晶闸管对应的电池的电压平均值是否大于第二设定阈值,若是,则执行步骤209,若否,则执行步骤208。
所述第二设定阈值是根据正边电池正常工作状态下的可能出现的最低电压以及检测正边电池的电压的精度确定的。
例如:以某款UPS为例,电池节数范围是32-40节,在正边电池正常工作的状态下,正边电池电压范围不应低于9.6*32*0.5=153.6V,所以其正边电池的电压平均值也不应低于153.6V。取2%的检测精度,故在此时,第二设定阈值可以为150V。需要说明的是,第二设定阈值在不同情况下可能有不同的取值,本发明并不对第二设定阈值的取值作任何限定。
步骤208:对所述晶闸管的计数器的值执行清零操作,并跳转至步骤201。
步骤209:对所述晶闸管的计数器的值执行加1操作,并执行步骤210。
步骤210:判断所述晶闸管的计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤211,若否,则跳转至步骤201。
步骤211:确定所述晶闸管短路,并结束。
实施例三
如图5所示,为本发明实施例三针对UPS电池放电线路中,连接在LK相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管的短路检测方法示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤301-步骤307:与实施例二中的步骤201-步骤207相同,这里不再赘述。
步骤308:对所述晶闸管的计数器的值以及存储的V1max执行清零操作,并跳转至步骤301。
步骤309:判断所述晶闸管的计数器的值是否为0,若是,则执行步骤310,若否,则执行步骤311。
步骤310:存储本次检测的与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max,并执行步骤311或步骤312。
步骤311:判断本次检测的与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,若是,则执行步骤312,若否,则跳转至步骤308。
本步骤311是为了防止电池的电压快速上升时,根据上述步骤301至步骤307对所述晶闸管进行是否短路的现错误而设计的。
所述第三设定阈值是根据检测正边电池电压的精度确定的。一般来说,第三设定阈值可取正边电池电压与检测精度之积的2倍,假设正边电池的电压值实际为300V,在检测精度为1%时,检测出的正边电池电压的值在297V到303V之间,因此,在待检测的晶闸管没有短路时,本次检测的所述正边电池的电压值与存储的V1max之差应小于正边电池电压与检测精度之积的2倍,即6V。需要说明的是,所述第三设定阈值在不同情况下可能有不同的取值,本发明并不对第三设定阈值的取值作任何限定。
步骤312:对所述晶闸管的计数器的值执行加1操作,判断所述晶闸管的计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤313,若否,则跳转至步骤301。
步骤313:确定所述晶闸管短路,并结束。
实施例四
如图6所示,为本发明实施例四针对UPS电池放电线路中,连接在LK相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管的短路检测方法示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤401-步骤406与实施例一中的步骤101-步骤106相同,这里不再赘述。
步骤407:判断所述晶闸管的计数器的值是否为0,若是,则执行步骤409,若否,则执行步骤410。
步骤408:对所述晶闸管的计数器的值以及存储的V1max执行清零操作,并跳转至步骤401。
步骤409:存储本次检测的与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max,并执行步骤410或步骤411。
步骤410:判断本次检测的与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,若是,则执行步骤411,若否,则跳转至步骤408。
步骤411:对所述晶闸管的计数器的值执行加1操作,判断所述晶闸管的计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤412,若否,则跳转至步骤401。
步骤412:确定所述晶闸管短路,并结束。
在本发明实施例一至实施例四的方案中,是针对每个用于控制市电和电池隔离的晶闸管分别进行是否短路的判断,由于三相市电之间的相位角是相差120度的,因此,可以利用用于控制市电和电池隔离的晶闸管在短路时电池的电压和市电的电压的相位及幅值的关系、以及三相电之间的相位角关系,以某相市电的电压相位角为参考电压相位角,依次对各晶闸管是否进行短路进行判断,进而可以提高对晶闸管进行短路检测的效率,本发明实施例实施例五至实施例八中将对此种方案进行详细说明。
实施例五
如图7所示,为本发明实施例五的针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管进行短路检测方法流程示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤501:从三相市电L1、L2、L3中任选一相市电LK,所述K为1、2或3,并执行步骤502。
步骤502:分别确定一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值和负边电池的电压平均值,并执行步骤503。
所述正边电池是第一待检测晶闸管对应的电池,所述负边电池是第二待检测晶闸管对应的电池,所述第一待检测晶闸管和第二待检测晶闸管构成待检测晶闸管,第一待检测晶闸管是第一待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管,也即用于在市电正常时隔离每相市电与正边电池的晶闸管,第二待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管,也即用于在市电正常时隔离每相市电与负边电池的晶闸管。在图1中,第一待检测晶闸管具体为:G13、G23、G33,第二待检测晶闸管具体为:G14、G24、G34。
具体的,通过以下方式确定在一个参考市电周期内正边电池的电压平均值:
第一步:在所述L相市电的电压相位角第一次为J1度与第二次为J1度之间时,以设定频率对与正边电池的电压值进行采样,其中,J1大于等于0小于等于360;
第二步:对采样值进行累加得到累加值;
第三步:将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内正边电池的电压平均值;
通过以下方式确定在一个市电周期内负边电池的电压平均值:
第一步:在所述L相市电的电压相位角第一次为J2度与第二次为J2度之间时,以设定频率对与负边电池的电压值进行采样,其中,J2大于等于0小于等于360;
第二步:对采样值进行累加得到累加值;
第三步:将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内负边电池的电压平均值。
步骤503:判断第一相位集合是否为空,若是,则跳转至步骤501;若否,则执行步骤504;
在每次循环中,第1次执行操作步骤503时,也即每次从步骤502执行到步骤503时,所述第一相位集合为初始相位集合,所述初始相位集合为{W1、W2、W3、W4、W5、W6},其中,W1、W2、W3分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极的晶闸管的短路检测对应的市电角度,W4、W5、W6分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管的短路检测对应的市电角度,50≤W1≤130,170≤W2≤250,290≤W3≤360或0≤W3≤10,230≤W4≤310,350≤W5≤360或0≤W5≤70,110≤W6≤190,(K+1)mod3表示(K+1)对3取余运算,(K+2)mod3表示对(K+2)对3取余运算。
较优的,所述W1为90,W2为210,W3为330,W4为270,W5为30,W6为150。
步骤504:判断所述L相市电的电压相位角是否为W度;若是,则执行步骤505,若否,则随机从第一相位集合中选择一个元素作为W,跳转至步骤504;
所述W为随机从第一相位集合中选择的一个元素,所述一个参考市电周期是距所述市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期。
步骤505:将所述W从第一相位集合中删除,得到第二相位集合,以及将所述第一相位集合更新为所述第二相位集合,并执行步骤506。
步骤506:判断所述W是否为第一子相位集合{W1、W2、W3}中的元素以及是否为第二子相位集合{W4、W5、W6}中的元素,若是第一子相位集合{W1、W2、W3}中的元素,则执行步骤507,若是第二子相位集合{W4、W5、W6}中的元素,则执行步骤508。
需要说明的是,W可能既属于第一子相位集合,又属于第子二相位集合,此时,可以同时执行步骤507和步骤508,也可以执行完步骤507、步骤509、步骤511、步骤513和步骤515之后,执行步骤508,或者执行完步骤508、步骤510、步骤512、步骤514和步骤516之后,执行步骤507,这里不对此进行限定。
步骤507:检测正边电池的瞬时电压值,并执行步骤509。
步骤509:判断所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差否大于第一设定阈值,若是,则执行步骤511,若否,则执行步骤513。
步骤511:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤515,若否,则跳转至步骤503。
步骤513:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并跳转至步骤503。
步骤515:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
上述步骤511、步骤513和步骤515中的当前待检测晶闸管是第一待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管,所述设定次数为大于等于1的正整数;
步骤508:检测负边电池的瞬时电压值,并执行步骤510。
步骤510:判断所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差否大于第一设定阈值,若是,则执行步骤512,若否,则执行步骤514。
步骤512:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤516,若否,则跳转至步骤503。
步骤514:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并跳转至步骤503。
步骤516:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
上述步骤512、步骤514和步骤516中的当前待检测晶闸管是第二待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管,所述设定次数为大于等于1的正整数。
实施例六
如图8所示,为本发明实施例六的针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管进行短路检测方法流程示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤601至步骤610:与实施例五中的步骤501至步骤510相同,这里不再赘述。
步骤611:判断所述正边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值,若是,则执行步骤615,若否,则执行步骤613。
步骤613:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并跳转至步骤603。
步骤615:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤617,若否,则跳转至步骤603。
步骤617:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
步骤612:判断所述负边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值,若是,则执行步骤616,若否,则执行步骤614。
步骤614:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并跳转至步骤603。
步骤616:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤618,若否,则跳转至步骤603。
步骤618:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
实施例七
如图9所示,为本发明实施例七的针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管进行短路检测方法流程示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤701至步骤712:与实施例六中的步骤601至步骤612相同,这里不再赘述。
步骤713:将当前待检测晶闸管的计数器的值和存储的V1max清零,并跳转至步骤703。
步骤715:判断当前待检测计数器的值是否为0;若是,则执行步骤717,若否,则执行步骤719。
步骤717:存储所述正边电池的瞬时电压值V1max,并执行步骤721。
步骤719:判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;若是,则执行步骤721,若否,则执行步骤713。
步骤721:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤723,若否,则跳转至步骤703。
步骤723:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
步骤714:将当前待检测晶闸管的计数器的值和存储的V2max清零,并跳转至步骤703。
步骤716:判断当前待检测计数器的值是否为0;若是,则执行步骤718,若否,则执行步骤720。
步骤718:存储所述负边电池的瞬时电压值V2max,并执行步骤722或720。
步骤720:判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;若是,则执行步骤722,若否,则执行步骤714。
步骤722:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤724,若否,则跳转至步骤703。
步骤724:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
实施例八
如图10所示,为本发明实施例十的针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管进行短路检测方法流程示意图,所述方法包括以下步骤:
步骤801至步骤810:与实施例五中的步骤501至步骤510相同,这里不再赘述。
步骤811:判断当前待检测计数器的值是否为0;若是,则执行步骤815,若否,则执行步骤817。
步骤813:将当前待检测晶闸管的计数器的值和存储的V1max清零,并跳转至步骤803。
步骤815:存储所述正边电池的瞬时电压值V1max,并执行步骤817。
步骤817:判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;若是,则执行步骤819,若否,则跳转至步骤813。
步骤819:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤821,若否,则跳转至步骤803。
步骤821:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
步骤812:判断当前待检测计数器的值是否为0;若是,则执行步骤816,若否,则执行步骤818。
步骤814:将当前待检测晶闸管的计数器的值和存储的V2max清零,并跳转至步骤803。
步骤816:存储所述负边电池的瞬时电压值V2max,并执行步骤818。
步骤818:判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;若是,则执行步骤820,若否,则跳转至步骤814。
步骤820:将当前待检测晶闸管的计数器的值加1,判断计数器的值是否大于设定次数,若是,则执行步骤822,若否,则跳转至步骤803。
步骤822:确定该当前待检测晶闸管短路,并结束。
上述实施例五至实施例八中涉及的第一设定阈值、第二设定阈值和第三设定阈值,与实施例一至四中的第一设定阈值、第二设定阈值、第三设定阈值的确定方法相同,这里不再赘述。
在上述实施例五至实施例八中方案中,由于根据选定的相位的相位角,依次对各待检测晶闸管进行了是否短路的检测,相对于实施例一至实施例四的方案,可以进一步节省短路检测时间,提高检测效率。
实施例九
基于与本发明实施例一至实施例四的方案的同一构思,本发明实施例九提供了一种短路检测装置,其结构示意图如图11所示,所述短路检测装置包括:
第一确定模块11,用于针对不间断电源UPS电池放电线路中,连接在每一相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管,确定在一个参考市电周期内的与该晶闸管对应电池的电压平均值V1,并在确定V1后触发检测模块,当晶闸管连接在正边电池的正极时,与该晶闸管对应的电池是所述正边电池,当晶闸管连接在负边电池的负极时,与该晶闸管对应的电池是所述负边电池;
检测模块12,用于在该相市电的电压相位角为W度时,检测与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V2,所述一个参考市电周期是距该相市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期,当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W的取值范围为50≤W≤130;当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述M的取值范围为230≤W≤310,所述K为1、2或3;
第一判断模块13,用于判断本次检测的V2与本次确定的V1之差是否大于第一设定阈值,并将判断结果发送给计数模块14;
计数模块14,用于在第一判断模块的判断结果为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块的判断结果为否时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块11;
第二确定模块15,用于判断该晶闸管的计数器的值是否大于设定次数,在大于设定次数时,确定该晶闸管短路,在不大于设定次数时,触发所述第一确定模块,所述设定次数为大于等于1的正整数。
较优的,所述短路检测装置还包括:
第二判断模块16,用于判断V1是否大于第二设定阈值,并将判断结果发送计数模块14;
所述计数模块14,具体用于在第一判断模块和且第二判断模块的判断结果均为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块和第二判断模块的判断结果不均为是时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块。
较优的,所述短路检测装置还包括第三判断模块、存储模块;
所述第二确定模块15,还用于在第一判断模块和第二判断模块的判断结果均为是时,判断该晶闸管的计数器的值是否为0,若否,则触发所述第三判断模块;若是,则触发所述存储模块;
所述存储模块18,用于在接收到第二确定模块的触发时存储本次检测到的所述与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max,在接收到计数模块的触发时,将存储的V1max清零;
所述第三判断模块17,用于判断本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给计数模块14;
所述计数模块14,具体用于在第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块的判断结果均为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块的判断结果不均为是时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块和存储模块。
较优的,所述短路检测装置还包括:第三判断模块17和存储模块18;
所述第二确定模块15,还用于在第一判断模块的判断结果为是时,判断该晶闸管的计数器的值是否为0,若否,则触发所述第三判断模块;若是,则触发所述存储模块;
所述存储模块18,用于在接收到第二确定模块的触发时存储本次检测到的所述与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max,在接收到计数模块的触发时,将存储的V1max清零;
所述第三判断模块17,用于判断本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给计数模块;
所述计数模块14,具体用于在第一判断模块和第三判断模块的判断结果均为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块和第三判断模块的判断结果不均为是时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块和存储模块。
较优的,所述第一确定模块11,具体用于在该相市电的电压相位角第一次为J度与第二次为J度之间时,以设定频率对与该晶闸管对应的电池的电压值进行采样,对采样值进行累加得到累加值,将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内与该晶闸管对应的电池的电压平均值。
实施例十
基于与本发明实施例五至实施例八的同一构思,本发明实施例十提供一种短路检测装置,其结构示意图如图12所示,包括:选择模块201、确定模块202、第一执行模块203、第二执行模块204、第三执行模块205、第四执行模块206、第五执行模块207和第六执行模块208;其中:
选择模块201,用于从三相市电L1、L2、L3中任选一相市电LK,并触发确定模块,所述K为1、2或3;
确定模块202,用于针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管,分别确定一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值和负边电池的电压平均值,并触发第一执行模块,所述正边电池是第一待检测晶闸管对应的电池,所述负边电池是第二待检测晶闸管对应的电池;所述待检测晶闸管包括第一待检测晶闸管和第二待检测晶闸管,第一待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管,第二待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管;
第一执行模块203,用于判断第一相位集合是否为空,在第一相位集合为空时,触发所述选择模块,在每次接收到确定模块的触发时,所述第一相位集合为初始相位集合,所述初始相位集合为{W1、W2、W3、W4、W5、W6};在第一相位集合不为空时,判断所述L相市电的电压相位角是否为W度,所述W为随机从第一相位集合中选择的一个元素,所述一个市电周期是距所述市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期;若是,则将所述W从第一相位集合中删除,得到第二相位集合,以及将所述第一相位集合更新为所述第二相位集合,并触发第二执行模块;若否,则触发自身,其中,W1、W2、W3分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极的晶闸管的短路检测对应的市电角度,W4、W5、W6分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极的晶闸管的短路检测对应的市电角度,50≤W1≤130,170≤W2≤250,290≤W3≤360或0≤W3≤10,230≤W4≤310,350≤W5≤360或0≤W5≤70,110≤W6≤190,(K+1)mod3表示(K+1)对3取余运算,(K+2)mod3表示对(K+2)对3取余运算;
第二执行模块204,用于判断所述W是否为第一子相位集合中的元素以及是否为第二子相位集合中的元素;当所述W为第一子相位集合{W1、W2、W3}中的一个元素时,检测正边电池的瞬时电压值,判断所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差否大于第一设定阈值,若是,则触发第三执行模块,若否,则触发第四执行模块,当所述W为第二子相位集合{W4、W5、W6}中的一个元素时,检测负边电池的瞬时电压值,并判断所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差是否大于第一设定阈值;若是,则触发第五执行模块,若否,则触发第六执行模块;
第三执行模块205,用于将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,触发第一执行模块,该第三执行模块和第四执行模块中的所述当前待检测晶闸管是第一待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管,所述设定次数为大于等于1的正整数;
第四执行模块206,用于将当前待检测晶闸管的计数器清零,并触发第一执行模块;
第五执行模块207,用于将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,触发第一执行模块,该第五执行模块和第六执行模块中的所述当前待检测晶闸管是第二待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管;
第六执行模块208,用于将当前待检测晶闸管的计数器清零,并触发第一执行模块。
较优的,所述短路检测装置还包括:第七执行模块209;
所述第七执行模块209,用于在第二执行模块检测正边电池的瞬时电压值之后,判断正边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块,以及在第二执行模块检测负边电池的瞬时电压值之后,判断负边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块;
所述第二执行模块204,具体用于在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时,触发第三执行模块,在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或正边电池的电压平均值不大于第二设定阈值时,触发第四执行模块;以及,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时,触发第五执行模块,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值不大于第二设定阈值时,触发第六执行模块。
较优的,所述短路检测装置还包括:第八执行模块210;
所述第八执行模块210,用于在所述在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述正边电池的瞬时电压值V1max,并触发第三执行模块,若否,则判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块,以及在所述在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述负边电池的瞬时电压值V2max,并触发第三执行模块;若否,则判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块;
所述第二执行模块204,具体用于在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值、且所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第三执行模块,在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,正边电池的电压平均值不大于第二设定阈值,或述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第四执行模块;在所述在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值,且在所述正边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第五执行模块,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或负边电池的电压平均值不大于第二设定阈值,或述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第六执行模块。
较优的,所述短路检测装置还包括:第八执行模块;
所述第八执行模块210,用于在所述在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述正边电池的瞬时电压值V1max,并触发第三执行模块,若否,则判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块,以及在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述负边电池的瞬时电压值V2max,并触发第三执行模块;若否,则判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块;
所述第二执行模块204,具体用于在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且所述正边电池的瞬时电压值与所述V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第三执行模块,在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第四执行模块;在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且在所述正边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第五执行模块,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第六执行模块。
较优的,所述确定模块202,具体用于在所述L相市电的电压相位角第一次为J1度与第二次为J1度之间时,以设定频率对与正边电池的电压值进行采样,其中,J1大于等于0小于等于360;对采样值进行累加得到累加值;将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值;以及,在所述L相市电的电压相位角第一次为J2度与第二次为J2度之间时,以设定频率对与负边电池的电压值进行采样,其中,J2大于等于0小于等于360;对采样值进行累加得到累加值;将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内负边电池的电压平均值。
本发明实施例十中的第一设定阈值、第二设定阈值及第三设定阈值的确定方法与实施例一至实施例四中的相同,这里不再赘述。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (24)
1.一种短路检测方法,其特征在于,所述方法包括:
针对不间断电源UPS电池放电线路中,连接在每一相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管,连续执行以下操作直至确定该晶闸管短路:
确定在一个参考市电周期内的与该晶闸管对应的电池的电压平均值V1,当晶闸管连接在正边电池的正极时,与该晶闸管对应的电池是所述正边电池,当晶闸管连接在负边电池的负极时,与该晶闸管对应的电池是所述负边电池;
在该相市电的电压相位角为W度时,检测与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V2,所述一个参考市电周期是距该相市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期;
判断本次检测的V2与本次确定的V1之差是否大于第一设定阈值;
在V2与V1之差大于第一设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值加1,并判断加1后的计数器的值是否大于设定次数,在大于设定次数时,确定该晶闸管短路,在不大于设定次数时,继续执行所述以下操作,所述设定次数为大于等于1的正整数;
在V2与V1之差不大于第一设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值清零,继续执行所述以下操作;
当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W的取值范围为50≤W≤130,所述K为1、2或3;当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述W的取值范围为230≤W≤310。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W为90;当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述W为270。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在该相市电的电压相位角为W度时,检测V2之后,将该晶闸管的计数器的值加1之前,所述方法还包括:
判断V1是否大于第二设定阈值;
所述在V2与V1之差大于第一设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值加1,具体为:
在V2与V1之差大于第一设定阈值,且V1大于第二设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值加1;
所述在V2与V1之差不大于第一设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值清零具体为:
在V2与V1之差不大于第一设定阈值或V1不大于第二设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值清零。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在V2与V1之差大于第一设定阈值,且V1大于第二设定阈值之后,将该晶闸管的计数器的值加1之前,所述方法还包括:
判断该晶闸管的计数器的值是否为0;
在该晶闸管的计数器的值为0时,存储本次执行所述以下操作时检测到的所述与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max;
在该晶闸管的计数器的值不为0时,判断本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;
所述在V2与V1之差大于第一设定阈值,且V1大于第二设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值加1,具体为:
在V2与V1之差大于第一设定阈值,且V1大于第二设定阈值,且本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值加1;
所述在V2与V1之差不大于第一设定阈值或V1不大于第二设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值清零具体为,具体为:
在V1与V2之差不大于第一设定阈值,或V2不大于第二设定阈值,或本次检测的V1与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,将计数器的值和存储的所述存储的V1max清零。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在V2与V1之差大于第一设定阈值之后,将该晶闸管的计数器的值加1之前,所述方法还包括:
判断计数器的值是否为0;
在计数器的值为0时,存储本次执行所述以下操作时检测到的所述与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max;
在计数器的值不为0时,判断本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;
所述在V2与V1之差大于第一设定阈值,将该晶闸管的计数器的值加1,具体为:
在V2与V1之差大于第一设定阈值,且本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值加1;
所述在V2与V1之差不大于第一设定阈值时,将该晶闸管的计数器的值清零具体为,具体为:
在V1与V2之差不大于第一设定阈值,或本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,将计数器的值和所述存储的V1max清零。
6.如权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,通过以下方式确定在一个市电周期内与该晶闸管对应的电池的电压平均值:
在该相市电的电压相位角第一次为J度与第二次为J度之间时,以设定频率对与该晶闸管对应的电池的电压值进行采样,其中,J大于等于0小于等于360;
对采样值进行累加得到累加值;
将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内与该晶闸管对应的电池的电压平均值。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一设定阈值是根据市电电压的大小、检测正边电池或负边电池的电压的精度确定的,所述第二设定阈值是根据正边电池或负边电池正常工作状态下的最低电压以及检测正边电池或负边电池的电压的精度确定的,所述设定的第三阈值是根据检测正边电池或负边电池的电压的精度确定的。
8.一种短路检测方法,其特征在于,所述方法包括:
针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管,执行以下操作直至确定出当前待检测晶闸管短路,所述待检测晶闸管包括第一待检测晶闸管和第二待检测晶闸管,第一待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管,第二待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管:
从三相市电L1、L2、L3中任选一相市电LK,所述K为1、2或3;
分别确定一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值和负边电池的电压平均值,所述正边电池是第一待检测晶闸管对应的电池,所述负边电池是第二待检测晶闸管对应的电池;
执行操作A;所述操作A包括:
判断第一相位集合是否为空;
在第一相位集合为空时,执行所述执行以下操作,在每次执行所述执行以下操作的第1次执行操作A时,所述第一相位集合为初始相位集合,所述初始相位集合为{W1、W2、W3、W4、W5、W6},其中,W1、W2、W3分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管的短路检测对应的市电角度,W4、W5、W6分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管的短路检测对应的市电角度,50≤W1≤130,170≤W2≤250,290≤W3≤360或0≤W3≤10,230≤W4≤310,350≤W5≤360或0≤W5≤70,110≤W6≤190,(K+1)mod3表示(K+1)对3取余运算,(K+2)mod3表示对(K+2)对3取余运算;
在第一相位集合不为空时,判断所述L相市电当前的电压相位角是否为W度,所述W为随机从第一相位集合中选择的一个元素,所述一个参考市电周期是距所述市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期;若是,则将所述W从第一相位集合中删除,得到第二相位集合,以及将所述第一相位集合更新为所述第二相位集合,并执行操作B;若否,则执行操作A;
所述操作B包括:
判断所述W是否为第一子相位集合{W1、W2、W3}中的元素以及是否为第二子相位集合{W4、W5、W6}中的元素;
当所述W为第一子相位集合中的元素时,检测正边电池的瞬时电压值,判断所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差否大于第一设定阈值,若是,执行操作C;若否,执行操作D;
当所述W为第二子相位集合中的元素时,检测负边电池的瞬时电压值,并判断所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差是否大于第一设定阈值,若是,执行操作E;若否,执行操作F;
所述操作C包括:将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,执行操作A;
所述操作D包括:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并执行操作A,其中,操作C和操作D中的所述当前待检测晶闸管是第一待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管,所述设定次数为大于等于1的正整数;
所述操作E包括:将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,执行操作A;
所述操作F包括:将当前待检测晶闸管的计数器清零,并执行操作A,其中,操作E和操作F中的所述当前待检测晶闸管是第二待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述W1为90,W2为210,W3为330,W4为270,W5为30,W6为150。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在操作B中,在所述检测正边电池的瞬时电压值之后,执行操作C或执行操作D之前,所述方法还包括:
判断正边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值;
所述若是,执行操作C,具体为:
在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时,执行操作C;
所述若否,执行操作D,具体为:
在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或正边电池的电压平均值不大于第二设定阈值时,执行操作D;
在操作B中,在所述检测负边电池的瞬时电压值之后,执行操作E或执行操作F之前,所述方法还包括:
判断负边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值;
所述若是,执行操作E,具体为:
在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时,执行操作E;
所述若否,执行操作F,具体为:
在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或负边电池的电压平均值不大于第二设定阈值时,执行操作F。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,在所述在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,执行操作C之前,所述方法还包括:
判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;
若是,则存储所述正边电池的瞬时电压值V1max;
若否,则判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;
所述若是,执行操作C具体为:
在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值,且所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,执行操作C;
所述若否,执行操作D具体为:
在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或正边电池的电压平均值不大于第二设定阈值,或述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,执行操作D;
在所述在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,执行操作E之前,所述方法还包括:
判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;
若是,则存储所述负边电池的瞬时电压值V2max;
若否,则判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;
所述若是,执行操作E具体为:
在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值,且所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值小于第三设定阈值时,执行操作E;
所述若否,执行操作F具体为:
在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或负边电池的电压平均值不大于第二设定阈值,或述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,执行操作F。
12.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在操作B中,在所述检测正边电池的瞬时电压值之后,执行操作C或执行操作D之前,所述方法还包括:
判断当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;
若是,则存储所述正边电池的瞬时电压值V1max;
若否,则判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;
所述若是,执行操作C具体为:
在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,执行操作C;
所述若否,执行操作D具体为:
在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,将当前待检测晶闸管的计数器和存储的V1max清零,并执行操作A;
在所述在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,执行操作E之前,所述方法还包括:
判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;
若是,则存储所述负边电池的瞬时电压值V2max;
若否,则判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值;
所述若是,执行操作E具体为:
在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且所述正边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值小于第三设定阈值时,执行操作E;
所述若否,执行操作F具体为:
在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,将当前待检测晶闸管的计数器和存储的V2max清零,并执行操作A。
13.如权利要求8-12任一所述的方法,其特征在于,通过以下方式确定在一个市电周期内正边电池的电压平均值:
在所述L相市电的电压相位角第一次为J1度与第二次为J1度之间时,以设定频率对与正边电池的电压值进行采样,其中,J1大于等于0小于等于360;
对采样值进行累加得到累加值;
将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内正边电池的电压平均值;
通过以下方式确定在一个市电周期内负边电池的电压平均值:
在所述L相市电的电压相位角第一次为J2度与第二次为J2度之间时,以设定频率对与负边电池的电压值进行采样,其中,J2大于等于0小于等于360;
对采样值进行累加得到累加值;
将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内负边电池的电压平均值。
14.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一设定阈值是根据市电电压的大小、检测正边电池或负边电池的电压的精度确定的,所述第二设定阈值是根据正边电池或负边电池正常工作状态下的最低电压以及检测正边电池或负边电池的电压的精度确定的,所述设定的第三阈值是根据检测正边电池或负边电池的电压的精度确定的。
15.一种短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置包括:
第一确定模块,用于针对不间断电源UPS电池放电线路中,连接在每一相市电输入端与正边电池的正极或负边电池的负极之间的任一晶闸管,确定在一个参考市电周期内的与该晶闸管对应电池的电压平均值V1,并在确定V1后触发检测模块,当晶闸管连接在正边电池的正极时,与该晶闸管对应的电池是所述正边电池,当晶闸管连接在负边电池的负极时,与该晶闸管对应的电池是所述负边电池;
检测模块,用于在该相市电的电压相位角为W度时,检测与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V2,所述一个参考市电周期是距该相市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期,当所述晶闸管连接在LK相电与正边电池的正极之间时,所述W的取值范围为50≤W≤130;当所述晶闸管连接在LK相电与负边电池的负极之间时,所述M的取值范围为230≤W≤310,所述K为1、2或3;
第一判断模块,用于判断本次检测的V2与本次确定的V1之差是否大于第一设定阈值,并将判断结果发送给计数模块;
计数模块,用于在第一判断模块的判断结果为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块的判断结果为否时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块;
第二确定模块,用于判断该晶闸管的计数器的值是否大于设定次数,在大于设定次数时,确定该晶闸管短路,在不大于设定次数时,触发所述第一确定模块,所述设定次数为大于等于1的正整数。
16.如权利要求15所述的短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置还包括:
第二判断模块,用于判断V1是否大于第二设定阈值,并将判断结果发送计数模块;
所述计数模块,具体用于在第一判断模块和且第二判断模块的判断结果均为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块和第二判断模块的判断结果不均为是时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块。
17.如权利要求16所述的短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置还包括第三判断模块、存储模块;
所述第二确定模块,还用于在第一判断模块和第二判断模块的判断结果均为是时,判断该晶闸管的计数器的值是否为0,若否,则触发所述第三判断模块;若是,则触发所述存储模块;
所述存储模块,用于在接收到第二确定模块的触发时存储本次检测到的所述与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max,在接收到计数模块的触发时,将存储的V1max清零;
所述第三判断模块,用于判断本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给计数模块;
所述计数模块,具体用于在第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块的判断结果均为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块、第二判断模块和第三判断模块的判断结果不均为是时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块和存储模块。
18.如权利要求15所述的短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置还包括:第三判断模块、存储模块;
所述第二确定模块,还用于在第一判断模块的判断结果为是时,判断该晶闸管的计数器的值是否为0,若否,则触发所述第三判断模块;若是,则触发所述存储模块;
所述存储模块,用于在接收到第二确定模块的触发时存储本次检测到的所述与该晶闸管对应的电池的瞬时电压值V1max,在接收到计数模块的触发时,将存储的V1max清零;
所述第三判断模块,用于判断本次检测的V2与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给计数模块;
所述计数模块,具体用于在第一判断模块和第三判断模块的判断结果均为是时,将该晶闸管的计数器的值加1,在第一判断模块和第三判断模块的判断结果不均为是时,将该晶闸管的计数器的值清零并触发第一确定模块和存储模块。
19.如权利要求15-18任一所述的短路检测装置,其特征在于,
所述第一确定模块,具体用于在该相市电的电压相位角第一次为J度与第二次为J度之间时,以设定频率对与该晶闸管对应的电池的电压值进行采样,对采样值进行累加得到累加值,将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个市电周期内与该晶闸管对应的电池的电压平均值。
20.一种短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置包括:
选择模块,用于从三相市电L1、L2、L3中任选一相市电LK,并触发确定模块,所述K为1、2或3;
确定模块,用于针对不间断电源UPS电池放电线路中的待检测晶闸管,分别确定一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值和负边电池的电压平均值,并触发第一执行模块,所述正边电池是第一待检测晶闸管对应的电池,所述负边电池是第二待检测晶闸管对应的电池;所述待检测晶闸管包括第一待检测晶闸管和第二待检测晶闸管,第一待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管,第二待检测晶闸管是分别连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管;
第一执行模块,用于判断第一相位集合是否为空,在第一相位集合为空时,触发所述选择模块,在每次接收到确定模块的触发时,所述第一相位集合为初始相位集合,所述初始相位集合为{W1、W2、W3、W4、W5、W6};在第一相位集合不为空时,判断所述L相市电的电压相位角是否为W度,所述W为随机从第一相位集合中选择的一个元素,所述一个市电周期是距所述市电电压相位角为W度的时刻最近的一个市电周期;若是,则将所述W从第一相位集合中删除,得到第二相位集合,以及将所述第一相位集合更新为所述第二相位集合,并触发第二执行模块;若否,则触发自身,其中,W1、W2、W3分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与正边电池正极之间的晶闸管的短路检测对应的市电角度,W4、W5、W6分别为连接在LK相电、L(K+1)mod3相电、L(K+2)mod3相电的输入端与负边电池负极之间的晶闸管的短路检测对应的市电角度,50≤W1≤130,170≤W2≤250,290≤W3≤360或0≤W3≤10,230≤W4≤310,350≤W5≤360或0≤W5≤70,110≤W6≤190,(K+1)mod3表示(K+1)对3取余运算,(K+2)mod3表示对(K+2)对3取余运算;
第二执行模块,用于判断所述W是否为第一子相位集合中的元素以及是否为第二子相位集合中的元素;当所述W为第一子相位集合{W1、W2、W3}中的一个元素时,检测正边电池的瞬时电压值,判断所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差否大于第一设定阈值,若是,则触发第三执行模块,若否,则触发第四执行模块,当所述W为第二子相位集合{W4、W5、W6}中的一个元素时,检测负边电池的瞬时电压值,并判断所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差是否大于第一设定阈值;若是,则触发第五执行模块,若否,则触发第六执行模块;
第三执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,触发第一执行模块,该第三执行模块和第四执行模块中的所述当前待检测晶闸管是第一待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管,所述设定次数为大于等于1的正整数;
第四执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器清零,并触发第一执行模块;
第五执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器加1,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值大于设定次数时,确定该当前待检测晶闸管短路,在所述当前待检测晶闸管的计数器加1后的值不大于设定次数时,触发第一执行模块,该第五执行模块和第六执行模块中的所述当前待检测晶闸管是第二待检测晶闸管中,其短路检测对应的市电角度的取值范围包括W的待检测晶闸管;
第六执行模块,用于将当前待检测晶闸管的计数器清零,并触发第一执行模块。
21.如权利要求20所述的短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置还包括:第七执行模块;
所述第七执行模块,用于在第二执行模块检测正边电池的瞬时电压值之后,判断正边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块,以及在第二执行模块检测负边电池的瞬时电压值之后,判断负边电池的电压平均值是否大于第二设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块;
所述第二执行模块,具体用于在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时,触发第三执行模块,在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或正边电池的电压平均值不大于第二设定阈值时,触发第四执行模块;以及,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时,触发第五执行模块,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值不大于第二设定阈值时,触发第六执行模块。
22.如权利要求21所述的短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置还包括:第八执行模块;
所述第八执行模块,用于在所述在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述正边电池的瞬时电压值V1max,并触发第三执行模块,若否,则判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块,以及在所述在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述负边电池的瞬时电压值V2max,并触发第三执行模块;若否,则判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块;
所述第二执行模块,具体用于在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值、且所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第三执行模块,在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,正边电池的电压平均值不大于第二设定阈值,或述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第四执行模块;在所述在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值,且在所述正边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第五执行模块,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或负边电池的电压平均值不大于第二设定阈值,或述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第六执行模块。
23.如权利要求20所述的短路检测装置,其特征在于,所述短路检测装置还包括:第八执行模块;
所述第八执行模块,用于在所述在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且正边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述正边电池的瞬时电压值V1max,并触发第三执行模块,若否,则判断所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块,以及在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且负边电池的电压平均值大于第二设定阈值时之后,判断所述当前待检测晶闸管的检测计数器的值是否为0;若是,则存储所述负边电池的瞬时电压值V2max,并触发第三执行模块;若否,则判断所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值是否小于第三设定阈值,并将判断结果发送给第二执行模块;
所述第二执行模块,具体用于在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且所述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第三执行模块,在所述正边电池的瞬时电压值与所述正边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或述正边电池的瞬时电压值与存储的V1max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第四执行模块;在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差大于第一设定阈值,且在所述正边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值小于第三设定阈值时,触发第五执行模块,在所述负边电池的瞬时电压值与所述负边电池的电压平均值之差不大于第一设定阈值,或所述负边电池的瞬时电压值与存储的V2max之差的绝对值不小于第三设定阈值时,触发第六执行模块。
24.如权利要求20-23任一所述的短路检测装置,其特征在于,所述确定模块,具体用于在所述L相市电的电压相位角第一次为J1度与第二次为J1度之间时,以设定频率对与正边电池的电压值进行采样,其中,J1大于等于0小于等于360;对采样值进行累加得到累加值;将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个参考市电周期内的正边电池的电压平均值;以及,在所述L相市电的电压相位角第一次为J2度与第二次为J2度之间时,以设定频率对与负边电池的电压值进行采样,其中,J2大于等于0小于等于360;对采样值进行累加得到累加值;将所述累加值与采样次数相除后得到的商作为在一个参考市电周期内的负边电池的电压平均值。
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