CN109038505B - 一种电源短路保护方法及逆变电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源短路保护方法和逆变电源，可以实现在避免采用电流采集元件的基础上，通过逆变电源中已有的电压采集电路而实现短路保护功能，采用本申请实施例中的技术方案不仅可降低逆变电源的生产成本，同时短路保护功能也不受逆变电源输出功率大小的限制，在使用过程中不会影响逆变电源的整体电气性能，因此具有降低生产成本和提高逆变电源的短路保护功能稳定性的技术效果。

Description

一种电源短路保护方法及逆变电源

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种电源短路保护方法及逆变电源。

背景技术

逆变电源是指利用电力电子器件电路把直流电能转变为交流电并为负载供能的电子器件，而工频逆变电源是一种比较常用的逆变电源。如图3所示，现有技术中的逆变电源的短路保护方式是通过在TA1或者TA2处实时采集输出电流，并根据输出电流的大小来确定是否发生短路。其中所使用的电流采样元件是霍尔元件或变压器或电流互感器。然而，霍尔元件的造价昂贵，尤其是大功率的霍尔元件尤其价格不菲，因此采用霍尔元件的工频逆变电源往往价格高昂，应用成本居高不下；另一方面，在采用变压器作为电流采集元件时又会存在变压器发热严重的情况，影响电源的整体电气性能；再一方面，使用电流互感器存在着电源在短路瞬间电流突增，致使电流互感器进入磁饱和状态，造成采集信号失真而导致短路保护失效的情况。

可见，现有技术中存在着通过采集输出电流来判断电源是否短路，进一步对逆变电源进行短路保护的方式要么应用成本过高，要么影响电气性能，要么可能造成短路保护失效的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种电源短路保护方法及逆变电源，用于解决现有技术中存在着的通过采集输出电流来判断电源是否短路，进一步对逆变电源进行短路保护的方式要么应用成本过高，要么影响电气性能，要么可能造成短路保护失效的技术问题。

本申请实施例一方面提供一种电源短路保护方法，应用于一逆变电源，所述逆变电源包括交流输出模块、电压采集电路和控制模块，所述方法包括：

通过所述电压采集电路在非过零点时段范围内获取输出电压值，其中，所述输出电压值为所述交流输出模块输出的交流电压的电压值，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，所述第二电压阈值大于等于所述第一电压阈值，且所述非过零点时段范围具体为：所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为基于逆变电源的电源频率f、输出电容C、以及逆变电源工作状态下的延时时间t计算得到的预设的过零角度；

通过所述控制模块接收所述输出电压值；

通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值；

若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。

可选地，所述预设的过零角度△ω具体为：

△ω＝K1/(4×π²×f²×C)+t×K2；

其中，K1为常数6.66×10⁵，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。

可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：

在所述逆变电源包括短路保护模块时，通过所述电压采集电路在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；

其中，所述短路保护模块用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，且与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长。

可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：

通过所述电压采集电路在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；

所述通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值，包括：

分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值；

所述若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压，包括：

若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。

另一方面，本申请实施例还提供了一种逆变电源，包括：

交流输出模块，用以输出交流电压；

电压采集电路，用以在非过零点时段范围内获取所述输出电压值，所述输出电压值用以表征所述交流电压的值,所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，所述第二电压阈值大于等于第一电压阈值,所述非过零点时段范围具体为所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为基于逆变电源的电源频率f、输出电容C、以及逆变电源工作状态下的延时时间t计算得到的预设的过零角度；

控制模块，用以接收所述输出电压值，判断所述输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值，若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。

可选地，所述电压采集电路，用以在非过零点时段范围内获取所述输出电压值，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，其中，所述第二电压阈值大于等于所述第一电压阈值。

可选地，所述非过零点时段范围具体为所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，其中，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为预设的过零角度。

可选地，所述预设的过零角度△ω具体为：

△ω＝K1/(4×π²×f²×C)+t×K2；

其中，K1为常数6.66×10⁵，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。

可选地，所述逆变电源还包括短路保护模块，

所述电压采集电路，用以在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；

所述短路保护模块，用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，其中，与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长；

可选地，所述电压采集电路，用以在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；

所述控制模块，用以分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值，若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。

本申请实施例中的技术方案具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的技术方案可以实现在避免采用电流采集元件的基础上，通过逆变电源中已有的电压采集电路而实现短路保护功能，采用本申请实施例中的技术方案不仅可降低逆变电源的生产成本，同时短路保护功能也不受逆变电源输出功率大小的限制，在使用过程中不会影响逆变电源的整体电气性能，因此具有降低生产成本和提高逆变电源的短路保护功能稳定性的技术效果。

本申请实施例至少还具有如下技术效果或优点：

进一步地，本申请实施例中的技术方案为了避免在所述交流电压的瞬时电压为0以及接近于0的时间范围内进行电压采集，从而获得小于所述第一电压阈值的输出电压值导致误操作启动短路保护，因此可设置为在所述交流电压的周期中电压值处于大于等于第二电压阈值的时段范围中进行电压采集，由此具有提高逆变电源的短路保护准确性和稳定性的技术效果。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过自行实验总结的计算式计算获得与短路发生后的安全时段对应的过零角度△ω，经实验论证可以应用于不同的逆变电源，能够起到相应的较现有技术更佳的短路保护及时性和有效性作用。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过设置短路保护模块的保护作用时长大于等于相邻两次获取输出电压值的时刻之间的时长，从而使得本申请实施例中的短路保护控制不需要消耗多余的系统处理资源，而且还能满足充分的保护时间，因此还具有节省系统处理资源和提高逆变电源的短路保护有效性的技术效果

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种电源短路保护方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种逆变电源的结构图；

图3为现有技术中的逆变电源。

具体实施方式

本申请实施例提供一种电源短路保护方法及逆变电源，用于解决现有技术中存在着的通过采集输出电流来判断电源是否短路，进一步对逆变电源进行短路保护的方式要么应用成本过高，要么影响电气性能，要么可能造成短路保护失效的技术问题。

本申请实施例中的技术方案可以实现在避免采用电流采集元件的基础上，通过逆变电源中已有的电压采集电路而实现短路保护功能，采用本申请实施例中的技术方案不仅可降低逆变电源的生产成本，同时短路保护功能也不受逆变电源输出功率大小的限制，在使用过程中不会影响逆变电源的整体电气性能，因此具有降低生产成本和提高逆变电源的短路保护功能稳定性的技术效果。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

为了更好的理解本申请的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本申请的技术方案进行详细的说明。

实施例一

请参见图1，本申请实施例提供一种电源短路保护方法，应用于一逆变电源，所述逆变电源包括交流输出模块、电压采集电路和控制模块，所述方法包括：

步骤101：通过所述电压采集电路获取输出电压值，其中，所述输出电压值为所述交流输出模块输出的交流电压的电压值。

所述电压采集电路可以为现有技术中任何一种可进行电压采集的电路，只要可以实时获得电路中的电压值并转化为信号发送到控制模块的电路或电子元器件，都可以作为所述电压采集电路。

需要注意的是，在本申请实施例的技术方案中，所述输出电压值可以是指采集到的电压的绝对值，从而方便与预设的电压阈值进行比较。

步骤102：通过所述控制模块接收所述输出电压值。

在本步骤的实际操作过程中，可以通过所述控制模块按照多种方式接收所述输出电压值，例如，可以在逆变电源开启后的预设时长范围内接收所述输出电压值，可以在逆变电源处于预设温度状态下或预设湿度状态下接收所述输出电压值，还可以在逆变电源处于预定的负载状态下接收所述输出电压值。可见，本领域普通技术人员可以为控制模块预定多种接收所述输出电压值的条件，在实际操作过程中可以根据需要而自行设置，为了说明书的简洁就不再一一赘述。

步骤103：通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值。

步骤104：若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。

在实际操作时，由于当电源发生短路后会发生交流输出模块的输出电压变小的情况，也就是所述交流电压的电压绝对值会降低，因此可以通过预设一电压阈值而判断实时获得的所述交流电压是否小于等于所述电压阈值，如果超过所述电压阈值则表示逆变电源处于正常工作状态，如果小于等于所述电压阈值则表示逆变电源处于短路状态，此处的电压阈值也就是所述第一电压阈值。

在逆变电源启动后，所述电压采集电路可以将采集到的所述输出电压值转化为电子信号发送到所述控制模块，从而使所述控制模块确定所述交流电压的电压值，也就是所述输出电压值；进一步在判断得到所述输出电压值小于等于所述第一电压阈值后所述控制模块即会发出关闭指令，所述关闭指令要么可用以关闭所述交流输出模块、要么可用以关闭逆变电源中的直流电能模块，要么可用以控制变压器停止工作，等等，只要是可用以使所述交流输出模块停止输出交流电压的指令都可以作为所述关闭指令。

由此可见，本申请实施例中的技术方案可以实现在避免采用电流采集元件的基础上，通过逆变电源中已有的电压采集电路而实现短路保护功能，采用本申请实施例中的技术方案不仅可降低逆变电源的生产成本，同时由于减少了电子元器件的应用，短路保护功能也不受逆变电源输出功率大小的限制，在使用过程中不会影响逆变电源的整体电气性能，因此具有降低生产成本和提高逆变电源的短路保护功能稳定性的技术效果。

可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：

通过所述电压采集电路在非过零点时段范围内获取所述输出电压值，其中，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，其中，所述第二电压阈值大于等于所述第一电压阈值。

由于交流电的大小和方向都随时间作周期性变化，其变化规律通常符合正弦函数规律，因此在一个周期中所述交流电压存在瞬时电压为0的时间点以及瞬时电压接近于0的时间范围。而所述非过零点时段范围可以理解为在一个交流电压周期中除瞬时电压为0以及接近于0的时间范围之外的其它时间范围。而所述第二电压阈值也相应可以设置为0或接近于0的取值，从而通过将输出电压与第二电压阈值比较排除上述过零点的电压取值时段范围，当然，在实际操作过程中，所述第二电压阈值的具体取值可根据实际需要而自行设置。

可见，本申请实施例中的技术方案可设置为在所述交流电压的周期中电压值处于大于等于第二电压阈值的时段范围中进行电压采集，避免了在所述交流电压的瞬时电压为0以及接近于0的时间范围内进行电压采集，由此获得小于所述第一电压阈值的输出电压值而导致误操作启动短路保护。因此还具有提高逆变电源的短路保护准确性和稳定性的技术效果。

可选地，所述非过零点时段范围具体为：所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，其中，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为预设的过零角度。

在实际操作过程中，电路发生短路后会在所述交流电压的一个周期时间中存在一段电流处于较低状态的安全时段。与该安全时段对应的波形角度就可以作为所述过零角度△ω。可见，所述过零角度△ω可以为角度范围，也可以是与该角度范围对应的一个取值，实际操作时可以根据需要而自行设置。

可选地，所述预设的过零角度△ω具体为：

△ω＝K1/(4×π²×f²×C)+t×K2；

其中，K1为常数6.66×10⁵，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。

在实际操作过程中，所述过零角度△ω取决于逆变电源的电源频率f、输出电容C、以及逆变电源工作状态下的延时时间t，对于不同的逆变电源，其使用的电源频率f、逆变电源对应的输出电容C，以及实际的延时时间t是不一致的，因此不同的逆变电源的过零角度是不一样的。通过实际获取的上述三个参数可以利用本领域的一系列公知计算公式而计算得到所述过零角度△ω。

进一步地，在本申请实施例技术方案中采用如下计算公式计算得到所述过零角度△ω：

△ω＝K1/(4×π²×f²×C)+t×K2；

其中，K1为常数6.66×10⁵，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。

上述计算式为通过大量实验数据和经验总结而得到的，经实验论证可以应用于不同的逆变电源，能够起到相应的较现有技术更佳的短路保护及时性和有效性作用。

可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：

在所述逆变电源包括短路保护模块时，通过所述电压采集电路在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；

其中，所述短路保护模块用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，且与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长。

也就是说，本申请实施例中的逆变电源还包括可在短路发生开始时即可使所述逆变电源电路得到保护以不至烧毁的短路保护模块。如图2所示，在本申请实施例中可以在所述交流输出模块发生短路后，利用功率管S1、S2、S3、S4和变压器T原端本身的内阻来限制输出电流的猛增，给所述控制模块预留时间以完成电压采集及判断控制。当然，图2所示为本申请实施例技术方案中的短路保护模块中的一种，只要是可实现在逆变电源发生短路后可防止逆变电源的输出电流猛增或持续处于高电流状态的电路或元器件都可以作为所述短路保护模块。

另一方面，在本申请实施例的技术方案中，所述第一时长可以是指从判断确定所述逆变电源处于短路状态时的启始时刻开始，甚至是开始后的一段预设时长范围。而本申请实施例中与所述预设频率对应的预设周期时长，也就是相邻两次获取输出电压值的时刻之间的时长，所述第一时长大于等于所述预设周期时长，由此可以保证逆变电源在读取新的输出电压值期间，逆变电源始终处于短路保护状态下。也就是说，本申请实施例中的短路保护模块的工作模式可以为：在持续控制逆变电源处于短路保护状态一段预定时长后，自动调整为非短路保护状态。该种技术方案可以实现两方面的有益效果，一方面是可以避免短路保护模块需要在控制模块确认逆变电源处于非短路状态后发出保护关闭指令以停止工作，节省控制模块的处理资源；另一方面可以在控制模块不需要发出所述保护关闭指令的情况下，避免短路保护模块因保护时长不够而造成逆变电源的短路损毁。

由此可见，本申请实施例中的技术方案还可以通过设置短路保护模块的保护作用时长大于等于相邻两次获取输出电压值的时刻之间的时长，从而使得本申请实施例中的短路保护控制不需要消耗多余的系统处理资源，而且还能满足充分的保护时间，因此还具有节省系统处理资源和提高逆变电源的短路保护有效性的技术效果。

可选地，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：

通过所述电压采集电路在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；

所述通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值，包括：

分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值；

所述若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压，包括：

若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。

由于逆变电源的输出电压供能的负载可能是阻性、感性或容性负载，从而导致所述交流输出模块的输出电压波形不一定是标准的正弦波形，因此所述控制模块在做判断时需要在一段时间内连续采样多次，当多次采样得到的输出电压值中的大部分或一定比例的输出电压值都满足小于等于所述第一电压阈值，则可以确定短路故障发生。进一步地，可以在所述短路保护模块的功效持续时长，也就是所述第一时长内多次进行电压采集，从而获得多个输出电压值而进行多次判断。由此可见，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高短路故障判断准确性的技术效果。

实施例二

请参考图2，本申请实施例二提供一种逆变电源，包括：

交流输出模块201，用以输出交流电压；

电压采集电路202，用以获取输出电压值，所述输出电压值用以表征所述交流电压的值；

控制模块203，用以接收所述输出电压值，判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值，若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。

具体来讲，控制模块203具体可以是通用的中央处理器(CPU)，可以是特定应用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，可以是一个或多个用于控制程序执行的微处理器。

可选地，所述电压采集电路，用以在非过零点时段范围内获取所述输出电压值，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，其中，所述第二电压阈值大于等于所述第一电压阈值。

可选地，所述非过零点时段范围具体为所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，其中，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为预设的过零角度。

可选地，所述预设的过零角度△ω具体为：

△ω＝K1/(4×π²×f²×C)+t×K2；

其中，K1为常数6.66×10⁵，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。

可选地，所述逆变电源还包括短路保护模块，

所述电压采集电路，用以在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；

所述短路保护模块，用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，其中，与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长；

可选地，所述电压采集电路，用以在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；

所述控制模块，用以分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值，若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。

由此可见，本申请实施例中的技术方案可以实现在避免采用电流采集元件的基础上，通过逆变电源中已有的电压采集电路而实现短路保护功能，采用本申请实施例中的技术方案不仅可降低逆变电源的生产成本，同时短路保护功能也不受逆变电源输出功率大小的限制，在使用过程中不会影响逆变电源的整体电气性能，因此具有降低生产成本和提高逆变电源的短路保护功能稳定性的技术效果。

本申请实施例至少还具有如下技术效果或优点：

进一步地，本申请实施例中的技术方案为了避免在所述交流电压的瞬时电压为0以及接近于0的时间范围内进行电压采集，从而获得小于所述第一电压阈值的输出电压值导致误操作启动短路保护，因此可设置为在所述交流电压的周期中电压值处于大于等于第二电压阈值的时段范围中进行电压采集，由此具有提高逆变电源的短路保护准确性和稳定性的技术效果。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过自行实验总结的计算式计算获得与短路发生后的安全时段对应的过零角度△ω，经实验论证可以应用于不同的逆变电源，能够起到相应的较现有技术更佳的短路保护及时性和有效性作用。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还可以通过设置短路保护模块的保护作用时长大于等于相邻两次获取输出电压值的时刻之间的时长，从而使得本申请实施例中的短路保护控制不需要消耗多余的系统处理资源，而且还能满足充分的保护时间，因此还具有节省系统处理资源和提高逆变电源的短路保护有效性的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种电源短路保护方法，应用于一逆变电源，所述逆变电源包括交流输出模块、电压采集电路和控制模块，其特征在于，所述方法包括：

通过所述电压采集电路在非过零点时段范围内获取输出电压值，其中，所述输出电压值为所述交流输出模块输出的交流电压的电压值，所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，所述第二电压阈值大于等于第一电压阈值，且所述非过零点时段范围具体为：所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为基于逆变电源的电源频率f、输出电容C、以及逆变电源工作状态下的延时时间t计算得到的预设的过零角度；

通过所述控制模块接收所述输出电压值；

通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值；

若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的过零角度△ω具体为：

△ω＝K1/(4×π²×f²×C)+t×K2；

其中，K1为常数6.66×10⁵，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：

在所述逆变电源包括短路保护模块时，通过所述电压采集电路在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；

其中，所述短路保护模块用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，且与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述电压采集电路获取输出电压值，包括：

通过所述电压采集电路在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；

所述通过所述控制模块判断所述输出电压值是否小于等于第一电压阈值，包括：

分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值；

所述若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压，包括：

若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。

5.一种逆变电源，其特征在于，包括：

交流输出模块，用以输出交流电压；

电压采集电路，用以在非过零点时段范围内获取输出电压值，所述输出电压值用以表征所述交流电压的值,所述非过零点时段范围是指所述交流电压在正常状态下一个周期内电压的绝对值处于大于等于第二电压阈值的时段范围，所述第二电压阈值大于等于第一电压阈值,所述非过零点时段范围具体为所述交流电压在正常状态下一个周期内的电压值波形图中，与第一波形角度范围对应的时段范围，所述第一波形角度范围为所述电压值波形图内波形角度大于△ω且小于180-△ω，或大于180+△ω且小于<360-△ω的波形角度范围，所述△ω为基于逆变电源的电源频率f、输出电容C、以及逆变电源工作状态下的延时时间t计算得到的预设的过零角度；控制模块，用以接收所述输出电压值，判断所述输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值，若是，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出关闭指令以停止输出所述交流电压。

6.如权利要求5所述的逆变电源，其特征在于，所述预设的过零角度△ω具体为：

△ω＝K1/(4×π²×f²×C)+t×K2；

其中，K1为常数6.66×10⁵，f为与所述逆变电源对应的电源频率，C为与所述逆变电源对应的输出电容，t为与所述逆变电源对应的输出电压延时时间，K2为常数18000。

7.如权利要求5所述的逆变电源，其特征在于，所述逆变电源还包括短路保护模块，

所述电压采集电路，用以在所述交流输出模块处于交流电压输出状态下持续按照预设频率获取所述输出电压值；

所述短路保护模块，用以在所述逆变电源处于所述短路状态下的第一时长内持续使所述逆变电源处于电流小于等于预设电流的状态，其中，与所述预设频率对应的预设周期时长小于等于所述第一时长。

8.如权利要求7所述的逆变电源，其特征在于，所述电压采集电路，用以在所述第一时长内至少两次获取所述输出电压值，得到至少两个输出电压值；

所述控制模块，用以分别判断所述至少两个输出电压值是否小于等于所述第一电压阈值，若所述至少两个输出电压值中超过预定比例数量的输出电压值小于等于所述第一电压阈值，则确定所述逆变电源处于短路状态并发出所述关闭指令。

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