CN107942126B - 电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备，其中，电流检测电路包括：电流互感组件，接入待检测的强电电流信号，并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；控制模块，连接至电流互感组件的输出端，用于对弱电电压信号进行积分计算，将积分运算的结果记作电压有效值，并根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定强电电流信号是否为过流信号。通过本发明的技术方案，减少了电流检测过程中的检测误差，提高了电网波动下电流检测的精度，减少了强电电流信号中尖峰波段对负载设备的安全隐患，降低了负载设备在过流信号下发生熔断或电气火灾的可能性，提升了负载设备的可靠性。

Description

电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备

技术领域

本发明涉及电流检测技术领域，具体而言，涉及一种电流检测电路、一种电流检测方法、一种计算机可读存储介质和一种电力电子设备。

背景技术

电流检测电路对于压缩机等负载设备来说，不仅起到功率因数调节的作用，也起到限流保护的作用。

相关技术中，通过电流互感器采集当前的电流检测信号，再由整流二极管进行半波整流以及电解电容整流滤波，最后计算出电流检测信号对应的有效值，根据电流有效值进行功率因数调节和确定是否需要进行限流保护。

但是，由于整流二极管的电压损耗以及制作工艺，导致电流检测过程中存在较大误差。特别是当电网存在波动时，电流检测电路中的电解电容会吸收掉电网中的尖峰电流，增大电网波动下电流检测的误差。

另外，由于电流检测电路采用的是半波整流电路，在电网波动情况下，无法检测到缺失的电流半波中含有的波动电流，进一步加大了电流检测电路的检测误差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种电流检测电路。

本发明的另一个目的在于提供一种电流检测方法。

本发明的另一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。

本发明的另一个目的在于提供一种电力电子设备。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种电流检测电路，包括：电流互感组件，接入待检测的强电电流信号，并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；控制模块，连接至电流互感组件的输出端，用于对弱电电压信号进行积分计算，将积分运算的结果记作电压有效值，并根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定强电电流信号是否为过流信号。

在该技术方案中，通过电流互感组件将强电电流信号转换为弱电电压信号，降低了电流检测电路的硬件要求，通过控制模块对弱电电压信号进行积分运算，计算弱电电压信号对应的电压有效值，不需要对弱电电压信号进行整流滤波处理，提高了计算电压有效值的准确性，减少了因整流二极管和半波整流电路导致的电流检测误差，提高了电流检测的准确性。

进一步地，通过将电压有效值与预设电压有效值进行比较，提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性，提高了限流保护的响应速度，降低了因交流电流信号中过电流导致负载设备发生熔断或电气火灾的可能性，提升了负载设备的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体包括：电流互感器，包括输入绕组线圈和输出绕组线圈，输入绕组线圈连接至强电电流信号的母线线路，输出绕组线圈的匝数小于输入绕组线圈的匝数，用于将强电电流信号转换为弱电电流信号；升压电阻，输出绕组线圈的第一端接地，输出绕组线圈的第二端连接至升压电阻的第一端，升压电阻的负载电压即为弱电电流信号对应的电压信号。

在该技术方案中，通过电流互感器将输入端的强电电流信号转换为弱电电流信号，并将弱电电流信号接入升压电阻，在升压电阻上产生负载电压，使得负载电压与弱电电流信号相对应，进而实现通过电流互感器和升压电阻将强电电流信号转换为弱电电压信号，有利于控制模块判断强电电流信号是否为过流信号，降低了检测强电电流信号的电路硬件要求，提高了判断强电电流信号的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体还包括：比例放大器，比例放大器的正极输入端连接至升压电阻的第二端，比例放大器的负极输入端设有第一电阻和第二电阻，用于对电压信号进行缩放处理，第一电阻的第一端连接至比例放大器的负极输入端，第一电阻的第二端接地，第二电阻的第一端连接至比例放大器的负极输入端，第二电阻的第二端连接至比例放大器的输出端，缩放处理的增益比例对应于第二电阻与第一电阻之间的比例值。

在该技术方案中，通过将升压电阻的第二端与比例放大器的正极输入端相连，将升压电阻的负载电压作为输入信号输入比例放大器，由比例放大器放大指定的倍数，有利于提高控制模块计算电压有效值的准确性，进而提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性。

具体的，第一电阻为R2，第二电阻为R3，根据“虚短路、虚断路”的原理，可以计算出，比例放大器的增益比例Av为：

因此，由第一电阻R2和第二电阻R3的比例值决定比例放大器的增益比例。

在上述任一技术方案中，优选地，比例放大器还包括：第三电阻，串联连接于比例放大器的正极输入端与地线之间。

在该技术方案中，通过在比例放大器的正极输入端与地线之间串联第三电阻，由第三电阻构成平衡电阻，减小偏置电流对比例放大器输出电压的影响，提高了比例放大器输出电压信号的准确性，进而提高了控制模块计算电压有效值的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：第一滤波电容，设于比例放大器的正极输入端与地线之间，用于对输入比例放大器的电压信号进行滤波预处理。

在该技术方案中，比例放大器的正极输入端与地线之间串联第一滤波电容，降低了电流互感组件中干扰信号(如散粒噪声、热噪声和白噪声等)对弱电电压信号的影响，提高了将强电电流信号转换为弱电电压信号过程中的准确性，进一步地提高了判断强电电流是否为过流信号的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体还包括：升幅组件，升幅组件包括：第四电阻和第五电阻，依次串联连接于比例放大器的输出端与直流电平信号之间，第四电阻和第五电阻之间的公共端作为升幅组件的输出端，升幅组件用于对缩放处理后的电压信号进行升幅处理。

在该技术方案中，通过第四电阻和第五电阻构成电平升幅电路，将经过比例放大器的电压信号等幅值地升幅为正值，使得对应的正弦波处于纵轴的正半轴，简化了计算弱电电压信号有效值的方法，提高了计算弱电电压信号有效值的准确性，进而提高了判断强电电流信号是否为过流信号的响应速度。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体还包括：跟随器运放，连接于升幅组件的输出端与控制模块的输入端之间，用于对升幅处理后的电压信号进行抗干扰隔离处理。

在该技术方案中，通过设置跟随器运放，能够进一步地将控制模块的输入端隔离于弱电电压信号中的噪声信号，尤其是浪涌脉冲信号的干扰，提高了控制模块计算电压有效值的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：第二滤波电容，设于跟随器运放的正极输入端与地线之间，用于对输入到跟随器运放的电压信号进行滤波预处理。

在该技术方案中，跟随运放的正极输入端与地线之间串联第二滤波电容，降低了电流互感组件中干扰信号(如散粒噪声、热噪声和白噪声等)对弱电电压信号的影响，提高了将强电电流信号转换为弱电电压信号过程中的准确性，进一步地提高了判断强电电流是否为过流信号的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：钳位二极管，设于输出绕组线圈的第二端与升压电阻的第一端之间，和/或设于升压电阻的第二端与比例放大器的正极输入端之间，用于对比例放大器的正极输入端进行钳位保护。

在该技术方案中，通过在设置钳位二极管，用于对比例放大器的正极输入端进行钳位保护，当输出绕组线圈中出现较大的电流时，导致升压电阻的负载电压变大，此时钳位二极管关断，防止比例放大器的正极输入端的输入电压过大，比例放大器不能够正常工作，甚至烧坏比例放大器，有利于保证电流互感组件正常工作，提高了电流互感组件的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，控制模块具体包括：积分运放器，连接至电流互感组件的输出端，用于对弱电电压信号进行积分运算，并进一步计算积分运算的结果的平均值，即为电压有效值；比较器，比较器的第一输入端连接至积分运放器的输出端，用于获取电压有效值，比较器的第二输入端接入预设电压有效值，并输出对应于电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系的脉冲控制信号。

在该技术方案中，通过积分运放器对弱电电压信号进行积分运算，并对积分运算的结果进行平均值计算，即为电压有效值，有利于提高计算电压有效值的准确性，提高了判断对应的强电电流信号是否为过流信号的准确性。

具体的，电流互感组件输出的弱电电压波形为幅值处于纵轴正半轴的正弦波，通过对该正弦波进行积分运算，求出多个积分区间内的弱电电压信号有效值，去除多个弱电电压信号有效值中的最大值和最小值，也就是排除弱电电压信号有效值中变化较大的两个取值，再计算剩余弱电电压信号有效值的平均值，即为电压有效值，提高了电压有效值计算的准确性。

通过比较器比较电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，并输出对应的脉冲控制信号，控制逆变器中逆变电路的导通，进而实现对强电电流信号的控制，降低了强电电流信号中尖峰波段对负载设备的安全隐患。

根据本发明的第二方面的技术方案，提供了一种电流检测方法，包括：在预设时间段内，接入待检测的强电电流信号，并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；对弱电电压信号进行积分计算，将积分运算的结果记作电压有效值；根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定强电电流信号是否为过流信号。

在该技术方案中，通过将强电电流信号转换为弱电电压信号，降低了电流检测电路的硬件要求，通过对弱电电压信号进行积分运算，计算弱电电压信号对应的电压有效值，不需要对弱电电压信号进行整流滤波处理，提高了计算电压有效值的准确性，减少了因整流二极管和半波整流电路导致的电流检测误差，提高了电流检测的准确性。

进一步地，通过将电压有效值与预设电压有效值进行比较，提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性，提高了限流保护的响应速度，降低了因交流电流信号中过电流导致负载设备发生熔断或电气火灾的可能性，提升了负载设备的可靠性。

根据本发明的第三方面的技术方案，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被执行时实现如第二方面的技术方案限定的电流检测方法。

根据本发明的第四方面的技术方案，提供了一种电力电子设备，包括：如第一方面技术方案限定的电流检测电路；电机，电机的供电端连接至强电电流信号的母线线路，电流检测电路中的控制模块连接至电机的驱动端，用于向驱动端输出脉冲控制信号。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路的示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路的示意框图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的电网波动下电压波形的示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路输入电流的波形示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路输出电流的波形示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的电压有效值计算的波形示意图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的电流检测方法的示意流程图；

图8示出了根据本发明的另一个实施例的电流检测方法的示意流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1.1：

图1示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路的示意图。

如图1所示，根据本发明的实施例的电流检测电路，包括：电流互感组件，接入待检测的强电电流信号，并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；控制模块102，连接至电流互感组件的输出端，用于对弱电电压信号进行积分计算，将积分运算的结果记作电压有效值，并根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定强电电流信号是否为过流信号。

在该技术方案中，通过电流互感组件将强电电流信号转换为弱电电压信号，降低了电流检测电路的硬件要求，通过控制模块102对弱电电压信号进行积分运算，计算弱电电压信号对应的电压有效值，不需要对弱电电压信号进行整流滤波处理，提高了计算电压有效值的准确性，减少了因整流二极管和半波整流电路导致的电流检测误差，提高了电流检测的准确性。

进一步地，通过将电压有效值与预设电压有效值进行比较，提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性，提高了限流保护的响应速度，降低了因交流电流信号中过电流导致负载设备发生熔断或电气火灾的可能性，提升了负载设备的可靠性。

其中，电流互感组件将弱电电压信号输入控制模块102的A/D口，控制模块102供电端接电源VCC。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体包括：电流互感器T，包括输入绕组线圈和输出绕组线圈，输入绕组线圈连接至强电电流信号的母线线路，输出绕组线圈的匝数小于输入绕组线圈的匝数，用于将强电电流信号转换为弱电电流信号；升压电阻R1，输出绕组线圈的第一端接地，输出绕组线圈的第二端连接至升压电阻R1的第一端，升压电阻R1的负载电压即为弱电电流信号对应的电压信号。

在该技术方案中，通过电流互感器T将输入端的强电电流信号转换为弱电电流信号，并将弱电电流信号接入升压电阻R1，在升压电阻R1上产生负载电压，使得负载电压与弱电电流信号相对应，进而实现通过电流互感器T和升压电阻R1将强电电流信号转换为弱电电压信号，有利于控制模块102判断强电电流信号是否为过流信号，降低了检测强电电流信号的电路硬件要求，提高了判断强电电流信号的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体还包括：比例放大器104，比例放大器104的正极输入端连接至升压电阻R1的第二端，比例放大器104的负极输入端设有第一电阻R2和第二电阻R3，用于对电压信号进行缩放处理，第一电阻R2的第一端连接至比例放大器104的负极输入端，第一电阻R2的第二端接地，第二电阻R3的第一端连接至比例放大器104的负极输入端，第二电阻R3的第二端连接至比例放大器104的输出端，缩放处理的增益比例对应于第二电阻R3与第一电阻R2之间的比例值。

在该技术方案中，通过将升压电阻R1的第二端与比例放大器104的正极输入端相连，将升压电阻R1的负载电压作为输入信号输入比例放大器104，由比例放大器104放大指定的倍数，有利于提高控制模块102计算电压有效值的准确性，进而提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性。

具体的，根据“虚短路、虚断路”的原理，可以计算出，比例放大器104的增益比例Av为：

因此，由第一电阻R2和第二电阻R3的比例值决定比例放大器104的增益比例。

在上述任一技术方案中，优选地，比例放大器104还包括：第三电阻R4，串联连接于比例放大器104的正极输入端与地线之间。

在该技术方案中，通过在比例放大器104的正极输入端与地线之间串联第三电阻R4，由第三电阻R4构成平衡电阻，减小偏置电流对比例放大器104输出电压的影响，提高了比例放大器104输出电压信号的准确性，进而提高了控制模块102计算电压有效值的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：第一滤波电容C1，设于比例放大器104的正极输入端与地线之间，用于对输入比例放大器104的电压信号进行滤波预处理。

在该技术方案中，比例放大器104的正极输入端与地线之间串联第一滤波电容C1，降低了电流互感组件中干扰信号(如散粒噪声、热噪声和白噪声等)对弱电电压信号的影响，提高了将强电电流信号转换为弱电电压信号过程中的准确性，进一步地提高了判断强电电流是否为过流信号的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体还包括：升幅组件，升幅组件包括：第四电阻R5和第五电阻R6，依次串联连接于比例放大器104的输出端与直流电平信号VDD之间，第四电阻R5和第五电阻R6之间的公共端作为升幅组件的输出端，升幅组件用于对缩放处理后的电压信号进行升幅处理。

在该技术方案中，通过第四电阻R5和第五电阻R6构成电平升幅电路，将经过比例放大器104的电压信号等幅值地升幅为正值，使得对应的正弦波处于纵轴的正半轴，简化了计算弱电电压信号有效值的方法，提高了计算弱电电压信号有效值的准确性，进而提高了判断强电电流信号是否为过流信号的响应速度。

在上述任一技术方案中，优选地，电流互感组件具体还包括：跟随器运放106，连接于升幅组件的输出端与控制模块102的输入端之间，用于对升幅处理后的电压信号进行抗干扰隔离处理。

在该技术方案中，通过设置跟随器运放106，能够进一步地将控制模块102的输入端隔离于弱电电压信号中的噪声信号，尤其是浪涌脉冲信号的干扰，提高了控制模块102计算电压有效值的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：第二滤波电容C2，设于跟随器运放106的正极输入端与地线之间，用于对输入到跟随器运放106的电压信号进行滤波预处理。

在该技术方案中，跟随运放的正极输入端与地线之间串联第二滤波电容C2，降低了电流互感组件中干扰信号(如散粒噪声、热噪声和白噪声等)对弱电电压信号的影响，提高了将强电电流信号转换为弱电电压信号过程中的准确性，进一步地提高了判断强电电流是否为过流信号的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：钳位二极管D，设于输出绕组线圈的第二端与升压电阻R1的第一端之间，和/或设于升压电阻R1的第二端与比例放大器104的正极输入端之间，用于对比例放大器104的正极输入端进行钳位保护。

在该技术方案中，通过在设置钳位二极管D，用于对比例放大器104的正极输入端进行钳位保护，当输出绕组线圈中出现较大的电流时，导致升压电阻R1的负载电压变大，此时钳位二极管D关断，防止比例放大器104的正极输入端的输入电压过大，比例放大器104不能够正常工作，甚至烧坏比例放大器104，有利于保证电流互感组件正常工作，提高了电流互感组件的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，控制模块102具体包括：积分运放器，连接至电流互感组件的输出端，用于对弱电电压信号进行积分运算，并进一步计算积分运算的结果的平均值，即为电压有效值；比较器，比较器的第一输入端连接至积分运放器的输出端，用于获取电压有效值，比较器的第二输入端接入预设电压有效值，并输出对应于电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系的脉冲控制信号。

在该技术方案中，通过积分运放器对弱电电压信号进行积分运算，并对积分运算的结果进行平均值计算，即为电压有效值，有利于提高计算电压有效值的准确性，提高了判断对应的强电电流信号是否为过流信号的准确性。

具体的，电流互感组件输出的弱电电压波形为幅值处于纵轴正半轴的正弦波，通过对该正弦波进行积分运算，求出多个积分区间内的弱电电压信号有效值，去除多个弱电电压信号有效值中的最大值和最小值，也就是排除弱电电压信号有效值中变化较大的两个取值，再计算剩余弱电电压信号有效值的平均值，即为电压有效值，提高了电压有效值计算的准确性。

通过比较器比较电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，并输出对应的脉冲控制信号，控制逆变器中逆变电路的导通，进而实现对强电电流信号的控制，降低了强电电流信号中尖峰波段对负载设备的安全隐患。

实施例1.2：

图2示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路200的示意框图。

如图2所示，根据本发明一个实施例的电流检测电路200的示意框图，包括：电流互感器202，其输入绕组线圈连接至强电电流信号的母线线路，用于将强电电流信号转换为弱电电流信号，再将弱电电流信号转换为电压信号；电压放大器204，输入端连接于电流互感器202的输出端，用于接收电流互感器202输出的电压信号，并对电压信号进行缩放处理；电平提升电路206，输入端连接于电压放大器204的输出端，用于对缩放处理后的电压信号进行升幅处理；电压跟随电路208，输入端连接于电平提升电路206的输出端，用于对升幅处理后的电压信号进行抗干扰隔离处理；MCU单元210，输入端连接于电压跟随电路208的输出端，用于计算电压信号的有效值，将电压有效值与预设电压有效值进行比较，并根据大小关系确定电压信号对应的强电电流信号是否为过流信号。

图3示出了根据本发明的一个实施例的电网波动下电压波形的示意图。

如图3所示，下面结合本发明的实施例对电网波动下电压波形进行具体说明，包括：曲线302为经过如图1所示的电流检测电路处理的电压波形曲线，曲线304为现有技术中该电压波形曲线对应的有效值检测曲线，虚线306对应于预设电压的幅值。

首先，取0至T1时间段内的电压波形曲线，将相邻谷点之间的峰值波段暂定为峰值电信号，如峰值曲线AB、峰值曲线BC、峰值曲线CD对应的三个峰值电信号。

其次，确定峰值曲线AB的持续时间为t1，峰值曲线BC的持续时间为t2，峰值曲线CD的持续时间为t3。

具体的，采用现有技术对强电电流信号进行检测的过程中，由于存在电解电容，电解电容将滤除峰值曲线AB、峰值曲线BC、峰值曲线CD，导致不能够检测出三个峰值曲线对应的电流值，且由于是采用的半波整流，虚线306下方对应的电压波形将缺失，进而导致检测到的对应的电压有效值如曲线EF所示。经过大量的实验数据证明，在如曲线302对应的电网波形中，采用现有技术对电流检测的误差达到50％。

图4示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路输入电流的波形示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的电流检测电路输出电流的波形示意图。

如图4和图5所示，强电电流信号波形为正弦波402，在纵向坐标轴上对称分布，经过如图1所示的电流检测电路处理后的弱电电压信号的波形为正弦波502，其中，正弦波502幅值的最大值小于高电平信号VDD(参见图1所示)。

图6示出了根据本发明的一个实施例的电压有效值计算的波形示意图。

如图6所示，电流互感组件输出的弱电电压波形为曲线602，其幅值处于纵轴的正半轴，通过对该正弦波进行积分运算，求出N个积分区间T2内的弱电电压信号有效值，去除N个弱电电压信号有效值中的最大值和最小值，也就是排除弱电电压信号有效值中变化较大的两个取值，再计算剩余(N-2)个弱电电压信号有效值的平均值，其中，N为大于等于10的正整数。

实施例1.3：

图7示出了根据本发明的一个实施例的电流检测方法的示意流程图。

如图7所示，根据本发明一个实施例的电流检测方法，包括：步骤S702，在预设时间段内，接入待检测的强电电流信号，并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；步骤S704，对弱电电压信号进行积分计算，将积分运算的结果记作电压有效值；步骤S706，根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定强电电流信号是否为过流信号。

在该技术方案中，通过将强电电流信号转换为弱电电压信号，降低了电流检测电路的硬件要求，通过对弱电电压信号进行积分运算，计算弱电电压信号对应的电压有效值，不需要对弱电电压信号进行整流滤波处理，提高了计算电压有效值的准确性，减少了因整流二极管和半波整流电路导致的电流检测误差，提高了电流检测的准确性。

进一步地，通过将电压有效值与预设电压有效值进行比较，提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性，提高了限流保护的响应速度，降低了因交流电流信号中过电流导致负载设备发生熔断或电气火灾的可能性，提升了负载设备的可靠性。

实施例1.4：

图8示出了根据本发明的另一个实施例的电流检测方法的示意流程图。

如图8所示，根据本发明另一个实施例的电流检测方法，包括：步骤S802，MCU主控程序选择波形采样计算的起始点与终点，MCU打开定时中断；步骤S804，MCU主控程序采样起始点到中断之间N个数据，采集完成后关闭定时中断；步骤S806，MCU主控程序对采样的N个数据进行累加并求平均值V1；步骤S808，MCU主控程序重新进行采样，共采样n次；步骤S810，MCU主控程序对n次采样数据去除最大值、最小值，并进行累加求平均值，记为检测电压的有效值V；步骤S812，MCU主控程序通过查表的方式，得出有效值V对应的电流值I。

根据本发明的实施例，还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被执行时实现以下步骤：在预设时间段内，接入待检测的强电电流信号，并将强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；对弱电电压信号进行积分计算，将积分运算的结果记作电压有效值；根据电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定强电电流信号是否为过流信号。

在该技术方案中，通过将强电电流信号转换为弱电电压信号，降低了电流检测电路的硬件要求，通过对弱电电压信号进行积分运算，计算弱电电压信号对应的电压有效值，不需要对弱电电压信号进行整流滤波处理，提高了计算电压有效值的准确性，减少了因整流二极管和半波整流电路导致的电流检测误差，提高了电流检测的准确性。

进一步地，通过将电压有效值与预设电压有效值进行比较，提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性，提高了限流保护的响应速度，降低了因交流电流信号中过电流导致负载设备发生熔断或电气火灾的可能性，提升了负载设备的可靠性。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提供了一种电流检测电路、方法、可读存储介质和电力电子设备，通过电流互感组件将强电电流信号转换为弱电电压信号，降低了电流检测电路的硬件要求，通过控制模块对弱电电压信号进行积分运算，计算弱电电压信号对应的电压有效值，不需要对弱电电压信号进行整流滤波处理，提高了计算电压有效值的准确性，减少了因整流二极管和半波整流电路导致的电流检测误差，提高了电流检测的准确性。进一步地，通过将电压有效值与预设电压有效值进行比较，提高了判断强电电流信号是否为过流信号的准确性，提高了限流保护的响应速度，降低了因交流电流信号中过电流导致负载设备发生熔断或电气火灾的可能性，提升了负载设备的可靠性。

以上所述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 (10)

1.一种电流检测电路，其特征在于，包括：

电流互感组件，接入待检测的强电电流信号，并将所述强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；

控制模块，连接至所述电流互感组件的输出端，用于对所述弱电电压信号进行积分计算，将所述积分运算的结果记作电压有效值，并根据所述电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定所述强电电流信号是否为过流信号；

所述电流互感组件具体包括：

电流互感器，包括输入绕组线圈和输出绕组线圈，所述输入绕组线圈连接至所述强电电流信号的母线线路，所述输出绕组线圈的匝数小于所述输入绕组线圈的匝数，用于将所述强电电流信号转换为弱电电流信号；

升压电阻，所述输出绕组线圈的第一端接地，所述输出绕组线圈的第二端连接至所述升压电阻的第一端，所述升压电阻的负载电压即为所述弱电电流信号对应的电压信号；

所述电流互感组件具体还包括：

比例放大器，所述比例放大器的正极输入端连接至所述升压电阻的第二端，所述比例放大器的负极输入端设有第一电阻和第二电阻，用于对所述电压信号进行缩放处理，

所述第一电阻的第一端连接至所述比例放大器的负极输入端，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第一端连接至所述比例放大器的负极输入端，所述第二电阻的第二端连接至所述比例放大器的输出端，所述缩放处理的增益比例对应于所述第二电阻与所述第一电阻之间的比例值；

升幅组件，所述升幅组件包括：

第四电阻和第五电阻，依次串联连接于所述比例放大器的输出端与直流电平信号之间，所述第四电阻和所述第五电阻之间的公共端作为所述升幅组件的输出端，所述升幅组件用于对所述缩放处理后的电压信号进行升幅处理。

2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述比例放大器还包括：

第三电阻，串联连接于所述比例放大器的正极输入端与地线之间。

3.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，还包括：

第一滤波电容，设于所述比例放大器的正极输入端与地线之间，用于对输入所述比例放大器的电压信号进行滤波预处理。

4.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述电流互感组件具体还包括：

跟随器运放，连接于所述升幅组件的输出端与所述控制模块的输入端之间，用于对所述升幅处理后的电压信号进行抗干扰隔离处理。

5.根据权利要求4所述的电流检测电路，其特征在于，还包括：

第二滤波电容，设于所述跟随器运放的正极输入端与地线之间，用于对输入到跟随器运放的电压信号进行滤波预处理。

6.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，还包括：

钳位二极管，设于所述输出绕组线圈的第二端与所述升压电阻的第一端之间，和/或设于所述升压电阻的第二端与所述比例放大器的正极输入端之间，用于对所述比例放大器的正极输入端进行钳位保护。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电流检测电路，其特征在于，所述控制模块具体包括：

积分运放器，连接至所述电流互感组件的输出端，用于对所述弱电电压信号进行积分运算，并进一步计算所述积分运算的结果的平均值，即为所述电压有效值；

比较器，所述比较器的第一输入端连接至所述积分运放器的输出端，用于获取所述电压有效值，所述比较器的第二输入端接入所述预设电压有效值，并输出对应于所述电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系的脉冲控制信号。

8.一种电流检测方法，用于权利要求1至6中任一项所述的电流检测电路，其特征在于，包括：

在预设时间段内，接入待检测的强电电流信号，并将所述强电电流信号转换为弱电电压信号后输出；

对所述弱电电压信号进行积分计算，将所述积分运算的结果记作电压有效值；

根据所述电压有效值与预设电压有效值之间的大小关系，确定所述强电电流信号是否为过流信号。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8限定的电流检测方法的步骤。

10.一种电力电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至7中任一项所述的电流检测电路；

电机，所述电机的供电端连接至所述强电电流信号的母线线路，所述电流检测电路中的控制模块连接至所述电机的驱动端，用于向所述驱动端输出脉冲控制信号。

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