CN110198137B - 逆变器控制装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种逆变器控制装置和方法，其中逆变器包括：整流单元，用于对从电源单元输入的交流电源进行整流；直流链路电容器，用于对由整流单元整流的电压进行平滑并存储；逆变器单元，用于根据从逆变器驱动单元接收的PWM控制信号输出预定的电压和频率的交流电源；初始充电单元，包括配置在直流链路电容器的前端的初始充电电阻器和并联连接到初始充电电阻器的开关元件；电压检测单元，用于检测充电到直流链路电容器的直流链路电压。逆变器控制装置包括：逆变器驱动单元，将PWM信号施加到逆变器单元的多个开关元件的栅极；控制单元，基于预定时间和在每个预定时间测量的直流链路电压的大小判定开关元件状态。

Description

逆变器控制装置和方法
技术领域
本发明涉及逆变器控制装置和方法。
背景技术
逆变器是将直流(DC)转变为交流(AC)的逆变换装置。工业领域中使用的逆变器可以接收来自商用电源的电力，并自行改变电压和频率后将其供应到电动机，从而可变地控制电动机的速度。
输入到逆变器的AC输入电源通过由二极管等元件组成的整流单元进行整流，并由直流链路电容器进行平滑。在电容器放电的状态下，如果无电流限制直接向逆变器输入电源，则大的涌入电流(inrush current)流入逆变器内部，该涌入电流导致整流单元的元件和电容器被烧损。因此，逆变器通常设置有初始充电电路，用于限制投入电源时流入直流链路电容器的涌入电流。
在7.5kW以下的小容量逆变器中，初始充电电路通常由电阻器以及与其并联连接的开关元件组成。由于从逆变器传输到负载的主电流在上述初始充电电路中流动，因此在由于初始充电电路的故障而导致开关元件开启时，由于初始充电电阻器的发热而存在发生火灾的风险，而在短路时可能由于涌入电流引起二次故障。
为了检测如上所述的初始充电电路的缺陷，虽然可以直接监视开关元件的触点状态，但是存在逆变器的成本增加以及尺寸增大的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术课题在于，提供一种能够在不需要额外的部件且不增大尺寸的情况下简单地判定开关元件的状态的逆变器控制装置和方法。
在本发明的一实施例中，提供一种逆变器控制装置60，用于控制逆变器1，所述逆变器1包括：整流单元10，用于对从电源单元2输入的交流电源进行整流；直流链路电容器20，用于对由整流单元10整流的电压进行平滑并存储；逆变器单元30，用于根据从逆变器驱动单元62接收的PWM控制信号输出预定的电压和频率的交流电源；初始充电单元40，包括配置在所述直流链路电容器20的前端的初始充电电阻器41、并联连接到所述初始充电电阻器41的开关元件42；以及电压检测单元50，用于检测充电到所述直流链路电容器20的直流链路电压，其中，所述逆变器控制装置60包括：逆变器驱动单元62，将PWM信号施加到逆变器单元30的多个开关元件的栅极；以及控制单元61，基于预定时间以及在每个所述预定时间测量的所述直流链路电压的大小，判定所述开关元件42的状态。
在本发明的一实施例中，所述控制单元可以将直流链路电压达到预定水平的第一时间点的直流链路电压确定为第一电压，从所述第一时间点经过第一时间的第二时间点的直流链路电压确定为第二电压，从所述第二时间点经过第二时间的第三时间点的直流链路电压确定为第三电压，利用所述第一至第三电压以及所述第一和第二时间来判定所述开关元件的状态。
在本发明的一实施例中，当直流链路电压达到所述预定水平时，所述开关元件两端的电压使触点动作，从而可以在第二时间点和第三时间点之间转换为接通状态。
在本发明的一实施例中，当直流链路电压达到所述预定水平时，所述控制单元可以在所述第二时间点和第三时间点之间将接通信号传输到所述开关元件。
在本发明的一实施例中，当满足以下关系时，所述控制单元可以判定所述开关元件正常。
Figure BDA0001977525360000021
式中，V1是第一电压，V2是第二电压，V3是第三电压，T1是第一时间，T2是第二时间。
在本发明的一实施例中，所述控制单元在直流链路电压初始充电至输入电压的大小的情况下，可以利用由于所述开关元件的接通/断开而产生的直流链路电压的电压差来进一步判定所述开关元件的状态。
在本发明的一实施例中，所述控制单元可以在从所述第三时间点起预定时间之后的第四时间点将断开信号传输到所述开关元件，并确定从所述第四时间点经过第三时间的第五时间点的直流链路电压即第四电压，在从所述第五时间点起预定时间之后的第六时间点将接通信号传输到所述开关元件，并确定从所述第六时间点经过第四时间的第七时间点的直流链路电压即第五电压，利用所述第四和第五电压以及所述电压差来判定所述开关元件的状态。
在本发明的一实施例中，当满足以下公式时，所述控制单元可以判定所述开关元件正常。
(V3-V4)＞ΔV和(V5-V4)＞ΔV
式中，V4是第四电压，V5是第五电压，ΔV是电压差。
根据本发明将获得如下效果：通过判定利用初始充电电阻器和直流链路电容器的RC充电曲线的第一条件，并判定利用直流链路电压充电至输入电压的大小的情况下由于开关元件的接通/断开而产生的直流链路电压的变化来弥补第一条件的错误的第二条件，能够在不需要额外的部件且不增大逆变器尺寸的情况下简单地判定开关元件的状态。
附图说明
图1是现有的逆变器系统的结构图。
图2是示出向图1的逆变器投入初始电源时直流链路电容器的充电波形的图。
图3是用于说明应用本发明一实施例的逆变器控制装置的逆变器系统的结构图。
图4是用于说明本发明一实施例的逆变器控制方法的流程图。
图5是用于在开关元件正常动作时从直流链路电压的波形说明本发明的动作的一个示例图。
图6是用于在开关元件发生故障时从直流链路电压的波形说明本发明的动作的一个示例图。
具体实施方式
为了充分理解本发明的结构和效果，将参考附图描述本发明的优选实施例。然而，本发明不限于下面描述的实施例，而是可以以各种形式实施，并且可以进行各种改变。然而，本实施例的描述旨在提供本发明的完整公开，并且向本发明所属领域的普通技术人员充分公开本发明的范围。在附图中，为了便于说明，构成要素的尺寸被放大，并且构成要素的比例可以被夸大或减小。
术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种构成要素，但是这些构成要素不应受限于上述术语。上述术语仅可用于区分一个构成要素与另一个构成要素。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一构成要素”可以被命名为“第二构成要素”，并且类似地，“第二构成要素”也可以被命名为“第一构成要素”。此外，除非上下文另有明确规定，否则单数的表达包括多个表示。除非另外定义，否则本发明的实施例中使用的术语可以被解释为本领域技术人员公知的。
下面，将参照图1和图2对现有的初始充电电路的运行进行说明，并参照图3至图6对本发明一实施例的逆变器控制装置和方法进行说明。
图1是现有的逆变器系统的结构图。
逆变器100包括：整流单元110，用于对从三相电源单元200输入的交流电源进行整流；直流链路电容器120，用于存储整流的输入电压；逆变器单元130，用于根据预定电压和频率指令对存储在直流链路电容器120中的电压进行脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)以输出交流电压；初始充电单元140，用于防止整流单元110和直流链路电容器120之间的涌入电流；以及控制单元150，用于根据电压指令和频率指令将PWM信号提供给逆变器单元130。
由逆变器单元130输出的预定频率的交流电源可以被供应到电动机之类的负载300，并且可以根据使用构成逆变器单元130的开关元件的PWM输出改变电压和频率，从而控制负载300的驱动速度。
初始充电单元140可以防止可能由输入到逆变器100的涌入电流引起的过电流，并防止逆变器100的各元件的绝缘击穿。初始充电单元140由初始充电电阻器141以及与其并联连接的继电器142组成。初始充电电阻器141仅在向逆变器100投入初始电源时动作，在初始充电动作结束之后将电流流动转换到继电器142，以防止由初始充电电阻器141引起的不必要的电力损失。
即，在现有技术的情况下，当电源投入到初始充电电阻器141时，整流单元110限制被整流的电源的电流并将其传输到直流链路电容器120。当直流链路电容器120的充电电压达到特定的电平(LV(lowvoltage)清除电平)时，继电器142转换为接通状态，从而通过初始充电电阻器141充电的直流链路电容器120可以通过继电器142充电。
这里，LV清除电平是指从整流单元110传输的电流不会烧损逆变器内部的元件时的直流链路电容器120的充电电压的大小。LV清除电平可以通过试验确定，因此可以根据实施例不同地设定。
下面，参照图2说明图1的逆变器系统中的现有的电源确立动作。
图2是示出向图1的逆变器投入初始电源时直流链路电容器的充电波形的图。
在图2中，2A表示在继电器142正常动作的情况下向逆变器投入电源时直流链路电容器120的充电波形，2B表示在继电器142发生故障的情况下向逆变器投入电源时直流链路电容器120的充电波形。
当向初始充电电阻器141投入电源时，控制单元150在预先设定的时间即t1(约300ms)被施加电源，当充电到直流链路电容器120的电压在t2达到预定水平(LV清除电平)时，继电器142在时间t3(约500～600ms)转换为接通状态(即，继电器142的触点开始接触)，从而继电器142在时间t4(约650～750ms)开始动作。从t2到继电器142开始转换为接通状态的t3为止的时间间隔以及从t3到继电器142开始动作的t4为止的时间间隔是由于电路中的信号传输所引起的延迟而导致的。下面，为了便于说明，在不考虑继电器142开始转换为接通状态的时间点t3和继电器142开始动作的时间点即t4之间的延迟的情况下描述本发明。
在图2中，当继电器142正常动作时，由整流单元110平滑的直流电压通过继电器142直接施加到直流链路电容器120，因此出现如2A所示的波形。然而，当继电器142发生故障时，通过初始充电电阻器141对直流链路电容器120充电，因此，由于直流链路电容器120和初始充电电阻器141的RC时间常数(time constant)而会出现如2B所示的波形。
如上所述，在现有的情况下，当由于继电器142的动作不良而导致触点脱落等故障时，大电流在初始充电电阻器141中长时间流动，从而可能因发热而引起火灾。
另外，当由于继电器142的动作不良而导致触点接触的状态下电源重复投入时，大的涌入电流流过整流单元110和直流链路电容器120，从而导致元件被烧损。
本发明是为了解决上述现有的问题而提出的，提出一种驱动逆变器的装置和方法，使得在逆变器的控制单元使用基于初始充电电阻器和直流链路电容器的时间常数来诊断继电器的状态，从而能够在不增加逆变器的成本和尺寸的情况下安全地驱动逆变器。
即，当电源投入到逆变器时，直到继电器开始动作之前，直流链路电容器的充电电压的波形根据基于初始充电电阻器和直流链路电容器的RC时间常数形成，在直流链路电容器充电至逆变器的输入电压的大小之前继电器正常动作，基于初始充电电阻器和直流链路电容器的RC时间常数的充电波形不能保持，因此，根据本发明的一实施例，能够利用该充电电压波形来求得继电器的状态诊断。
图3是用于说明应用本发明一实施例的逆变器控制装置的逆变器系统的结构图。
如图所示，应用本发明一实施例的逆变器系统可以包括逆变器1、向逆变器1施加交流电源的三相电源单元2以及接收从逆变器1输出的三相交流电源而驱动的电动机等负载3。
另外，逆变器1可以包括整流单元10、直流链路电容器20、逆变器单元30、初始充电单元40和电压检测单元50。另外，本发明一实施例的逆变器控制装置60可以包括控制单元61和逆变器驱动单元62。本发明一实施例的控制装置60被示出为设置在逆变器1的外部，但这是为了便于说明而设置在逆变器1的外部的，也可以设置在逆变器1内部。即，也可以设置在逆变器1内部的控制印刷电路板(printed circuit board，PCB)上。
整流单元10由多个二极管等电力转换元件连接构成，能够对从电源单元2输入的交流电源进行整流。
直流链路电容器20可以对由整流单元10整流的电压进行平滑并存储。
逆变器单元30可以基于从逆变器驱动单元62接收的PWM控制信号并根据多个开关元件的转换而输出预定的电压和频率的交流电源。
初始充电单元40可以防止可能由输入到逆变器1的涌入电流引起的过电流，并防止逆变器1的各元件的绝缘击穿。初始充电单元40可以包括初始充电电阻器41以及与其并联连接的开关元件42。开关元件42例如可以是继电器(relay)，但不限于此，可以使用利用控制单元61的接通信号或断开信号转换为接通状态或断开状态，并且利用施加到两端的电压使触点动作，从而可以从断开状态转换为接通状态的各种开关元件。
另外，电压检测单元50可以检测直流链路电容器20的直流电压，并将其提供给控制单元61。
根据本发明的一实施例，控制单元61可以利用基于初始充电电阻器41和直流链路电容器20的RC时间常数的直流链路电容器20的充电电压来诊断开关元件42的状态，并将接通信号或断开信号提供给开关元件42。下面参照附图对控制单元61的详细动作进行说明。
逆变器驱动单元62可以将PWM信号施加到逆变器单元30的多个开关元件的栅极，从而控制逆变器单元30的驱动。逆变器驱动单元62生成PWM信号的方式在本发明所属技术领域中是公知的，因此将省略其详细说明。
图4是用于说明本发明一实施例的逆变器控制方法的流程图。
如图所示，在本发明的一实施例中，当从电源单元2向逆变器1投入电源时(S10)，初始充电单元40的开关元件42处于断开状态，直流链路电容器20开始通过初始充电电阻器41充电。
在投入电源后经过预定时间之后，控制单元61可以被施加电源(S11)。当控制单元61设置在逆变器1内部时，控制单元61的电源可以通过逆变器1内部的功率PCB上的电源供应装置(switched mode power supply，SMPS)施加，当控制单元61设置在逆变器1外部时，可以通过额外的电源装置施加。
当控制单元61被施加电源时，电压检测单元50检测直流链路电压并将其提供给控制单元61，从而控制单元61可以对其进行确认(S12)。即，电压检测单元50持续地检测直流链路电压，通过向控制单元61施加电源，控制单元61可以从电压检测单元50接收直流链路电压并对其进行确认。
当控制单元61设置在逆变器1内部时，直流链路电压可以沿着PCB的配线从电压检测单元50传输到控制单元61。当控制单元61设置在逆变器1外部时，为了提供电压检测单元50所检测的直流链路电压，逆变器1可以额外包括通过无线或有线网络传输与直流链路电压相关的数据的通信单元(未图示)。
之后，当直流链路电压达到规定电压(LV清除电平)时(S13)，控制单元61可以将相应时间点的直流链路电压确定为V1(S14)。LV清除电平作为逆变器1的设定参数提供，可以预先存储在逆变器1内部的存储器(未图示)中。在本发明的一实施例中，描述了将达到LV清除电平的时间点的直流链路电压确定为V1，但这只是理想的情况，直流链路电压达到LV清除电平的时间点以及从电压检测单元50接收相应时间点的直流链路电压即V1的时间点可能会发生略微延迟。
控制单元61可以将从V1检测时间点起T1时间之后的直流链路电压确定为V2(S15)。另一方面，当直流链路电压达到LV清除电平时(S14)，开关元件42的触点由于施加到开关元件42两端的电压而开始接触，从而在T1时间之后开关元件42可以转换为接通(S16)。T1时间可以设定为比LV清除电平之后开关元件42转换为接通的时间短。
尽管在本发明的一实施例中举例描述了当直流链路电压达到LV清除电平时，开关元件42由于施加到开关元件42两端的电压而转换为接通的情况，但不限于此。
即，开关元件42也可以根据控制单元61的接通信号转换为接通状态。即，在确定直流链路电压V2之后经过了预定时间时，控制单元61可以将接通信号提供给开关元件42，从而开关元件42可以转换为接通状态。
此时，当控制单元61设置在逆变器1的内部时，可以沿着PCB配线传输或者通过内部的传输介质将接通信号提供给开关元件42。或者，当控制单元61设置在逆变器1外部时，为了将接通信号传输到开关元件42，逆变器1中可以包括额外的通信单元(未图示)。
之后，控制单元61可以将从直流链路电压V2的检测时间点起T2时间之后的直流链路电压确定为V3(S17)。此时，T2可以预先设定为在开关元件42由于两端的电压而转换为接通状态的时间点，或者控制单元61将接通信号提供给开关元件42的时间点之后。
控制单元61可以利用V1、V2、V3、T1和T2来确认是否满足用于判定开关元件42是否正常的第一条件(S18)。第一条件利用了基于初始充电电阻器41和直流链路电容器20的RC时间常数的充电曲线的斜率总是随着时间减小的特性，当满足以下公式1的条件时，可以确定开关元件42正常。
【公式1】
Figure BDA0001977525360000091
之后，当满足基于以上公式1的第一条件时，控制单元61判定开关元件42正常，从而可以完成运转逆变器1的准备(S25)。如果不满足基于以上公式1的第一条件，则控制单元61将断开信号提供给开关元件42(S19)，开关元件42基于相应断开信号可以转换为断开状态。从而直流链路电容器20可以通过初始充电电阻器41充电。
即，当不满足第一条件时，控制单元61将开关元件42重新转换为断开状态，从而可以开始进行对用于判定开关元件42是否正常的第二条件的确认的步骤。根据逆变器1的内外环境或电压检测单元50的状态，即使在正常的情况下也可能不满足第一条件，因此，在本发明的一实施例中，为了弥补相应错误，可以使用第二条件来诊断状态。
之后，控制单元61可以将从向开关元件42输出断开信号起T3时间之后的直流链路电压确定为V4(S20)。T3可以设定为将开关元件41转换为断开状态之后隔开充分的间隔。
之后，在确定直流链路电压V4之后经过了预定时间时，控制单元61可以将接通信号提供给开关元件42(S21)，从而开关元件42可以转换为接通状态。
之后，控制单元61可以将从接通信号输出到开关元件42起T4时间之后的直流链路电压确定为V5(S22)。
控制单元61可以利用V3、V4、V5以及直流链路电压充电至输入电压的大小的情况下由于开关元件42的接通和断开(接通/断开)而产生的直流链路电压的变化即电压差(ΔV)，来确认是否满足用于判定开关元件42是否正常的第二条件(S23)。第二条件利用了直流链路电容器20的直流链路电压初始充电至输入电压的大小的情况下由于开关元件42的接通/断开而产生的直流链路电压的变化，由于开关元件42的接通/断开而产生的直流链路电压的差(ΔV)是由施加到初始充电电阻器41的两端的电压而产生的。此时，当满足以下公式2的条件时，可以确定开关元件42正常。
【公式2】
(V3-V4)＞ΔV和(V5-V4)＞ΔV
之后，当满足基于以上公式2的第二条件时，控制单元61判定开关元件42正常，并完成运转逆变器1的准备(S25)。当不满足基于以上公式2的第二条件时，控制单元61判定开关元件42有缺陷(S24)，可能导致开关元件42的缺陷跳闸。这是为了在开关元件42发生故障的情况(开启)下，消除由于初始充电电阻器410发热而引起火灾的风险，并且消除逆变器1由于开关元件24的故障(短路)而频繁地接通/断开导致产生涌入电流的可能性。
图5是用于在开关元件42正常动作时从直流链路电压的波形中说明本发明的动作的一个示例图，下面将一并参照图4进行说明。
如图所示，当电源投入到逆变器1时(S10)，直流链路电容器20形成基于初始充电单元40的初始充电电阻器41和直流链路电容器20的RC时间常数的曲线的同时开始充电。
在投入电流之后经过预定时间Ta的时间点5A，控制单元61被施加电源(S11)，之后，从电压检测单元50确认直流链路电压(S12)，达到预定水平(LV清除电平)的时间点5B的直流链路电压被确定为V1(S13，S14)。需要说明的是，在本发明的一实施例中，尽管描述了达到LV清除电平的时间点5B的电压被确定为V1，但这只是理想情况，可能会发生略微延迟，导致达到LV清除电平的时间点和V1被确定的时间点之间出现略微的差异。
在时间点5B之后经过T1时间的时间点5C的直流链路电压被确定为V2(S15)，开关元件42的触点从达到LV清除电平的时间点5B开始接通，从而开关元件42在时间点5D可以被转换为接通(S16)。或者，在达到LV清除电平的时间点5B之后经过Tb时间的时间点5D，接通信号从控制单元61提供至开关元件42，通过开关元件42转换为接通状态，直流链路电压可以上升至输入电压。
然而，在附图中示出了开关元件42的触点开始驱动的时间点(或者提供接通信号的时间点)与直流链路电压上升的时间点(即，开关元件42转换为接通状态的时间点)相同，但是，如参照图2所描述的那样，触点驱动时间点(提供接通信号的时间点)与直流链路电压的上升时间点之间可能存在略微的时间差。
之后，控制单元61将时间点5C之后经过T2时间的时间点5E的直流链路电压确定为V3(S17)，当满足公式1的条件时，判定开关元件42正常并准备驱动逆变器(S25)。
另一方面，图6是用于在开关元件42发生故障时从直流链路电压的波形中说明本发明的动作的一个示例图，下面将一并参照图4进行说明。在图6中，将描述时间点5E之前的动作与图5相同，因此将省略其详细说明。
由于开关元件42发生故障而开关元件42在时间点5D没有转换为接通状态，因此在时间点5E确定的直流链路电压V3是小于开关元件42正常动作的情况下的V3(图6中将标记为V3'，开关元件正常动作时的电压波形曲线将标记为虚线)的值。因此，由于不满足第一条件，因此利用控制单元61的断开信号(S19)，开关元件42在时间点6A可以被转换为断开状态。
之后，控制单元61将从时间点6A起经过T3时间的时间点6B的直流链路电压确定为V4(S20)，控制单元61在时间点6B之后经过Tc时间的时间点6C将接通信号提供给开关元件42(S21)，从而开关元件42可以转换为接通状态。
之后，控制单元61可以将从时间点6C起经过T4时间的时间点6D的直流链路电压确定为V5(S22)。
当满足公式2时，控制单元61判定开关元件42正常并准备驱动逆变器(S25)，当不满足公式2时，判定开关元件42有缺陷(S24)，可以产生开关元件42的缺陷跳闸。
当开关元件42在时间点6C正常动作时，如虚线所示动作成为V5'，但是确定为比由于开关元件42发生故障而正常动作时的V5'小的V5。从而不能满足公式2的条件，因此能够判定开关元件有缺陷。
根据本发明的一实施例，在使用继电器等开关元件并联连接到电阻器的初始充电电路的逆变器中，能够在不添加部件或电路的情况下向逆变器投入电源时诊断开关元件的状态。
另外，根据本发明的一实施例，通过判定利用初始充电电阻器41和直流链路电容器20的RC充电曲线的第一条件，以及判定利用直流链路电压充电至输入电压的大小的情况下由于开关元件42的接通/断开而产生的直流链路电压的变化来弥补第一条件的错误的第二条件，能够在不需要额外的部件的情况下简单地判定开关元件的状态。
需要说明的是，以上所说明的本发明的实施例仅仅是示例性的，本领域技术人员可以由此实施各种变形和等同范围内的实施例。因此，本发明真正的技术保护范围应由所附的权利要求书确定。

Claims (4)

1.一种逆变器控制装置(60)，用于控制逆变器(1)，所述逆变器(1)包括：整流单元(10)，用于对从电源单元(2)输入的交流电源进行整流；直流链路电容器(20)，用于对由整流单元(10)整流的电压进行平滑并存储；逆变器单元(30)，用于根据从逆变器驱动单元(62)接收的PWM控制信号输出预定的电压和频率的交流电源；初始充电单元(40)，包括配置在所述直流链路电容器(20)的前端的初始充电电阻器(41)、并联连接到所述初始充电电阻器(41)的开关元件(42)；以及电压检测单元(50)，用于检测充电到所述直流链路电容器(20)的直流链路电压，其中，
所述逆变器控制装置(60)包括：
逆变器驱动单元(62)，将PWM控制信号施加到逆变器单元(30)的多个开关元件的栅极；以及
控制单元(61)，基于预定时间以及在每个所述预定时间测量的所述直流链路电压的大小，判定所述开关元件(42)的状态；
所述控制单元(61)将在所述开关元件(42)的断开状态下直流链路电压达到预定水平的第一时间点的直流链路电压确定为第一电压(V1)，将在所述开关元件(42)的断开状态下从所述第一时间点经过第一时间(T1)的第二时间点的直流链路电压确定为第二电压(V2)，从所述第二时间点经过第二时间(T2)的第三时间点的直流链路电压确定为第三电压(V3)，在所述第二时间点和所述第三时间点之间将接通信号传输到所述开关元件(42)，并且，通过判定是否满足利用所述第一至第三电压以及所述第一和第二时间的第一条件来判定所述开关元件(42)的正常动作与否；
如果满足所述第一条件，则所述控制单元(61)判定为所述开关元件(42)处于正常动作状态；
如果不满足所述第一条件，则所述控制单元(61)
在直流链路电压初始充电至输入电压的大小的情况下，利用由于所述开关元件(42)的接通/断开而产生的直流链路电压的电压差来判定所述开关元件(42)的状态，
在从所述第三时间点起第一预定时间之后的第四时间点将断开信号传输到所述开关元件(42)，并确定从所述第四时间点经过第三时间(T3)的第五时间点的直流链路电压即第四电压(V4)，在从所述第五时间点起第二预定时间之后(Tc)的第六时间点将接通信号传输到所述开关元件(42)，并确定从所述第六时间点经过第四时间(T4)的第七时间点的直流链路电压即第五电压(V5)，通过判定是否满足利用所述第四电压和第五电压以及所述电压差(ΔV)的第二条件来判定所述开关元件(42)的状态。
2.根据权利要求1所述的逆变器控制装置(60)，其中，
根据所述第一条件，当满足以下公式时，所述控制单元(61)判定所述开关元件(42)正常，
Figure FDA0002821845150000021
式中，V1是第一电压，V2是第二电压，V3是第三电压，T1是第一时间，T2是第二时间。
3.根据权利要求1所述的逆变器控制装置(60)，其中，
根据所述第二条件，当满足以下公式时，所述控制单元(61)判定所述开关元件(42)正常，
(V3-V4)＞ΔV和(V5-V4)＞ΔV
式中，V3是第三电压，V4是第四电压，V5是第五电压，ΔV是电压差。
4.一种逆变器控制方法，用于控制逆变器(1)，所述逆变器(1)包括：整流单元(10)，用于对从电源单元(2)输入的交流电源进行整流；直流链路电容器(20)，用于对由整流单元(10)整流的电压进行平滑并存储；逆变器单元(30)，用于根据从逆变器驱动单元(62)接收的PWM控制信号输出预定的电压和频率的交流电源；初始充电单元(40)，包括配置在所述直流链路电容器(20)的前端的初始充电电阻器(41)、并联连接到所述初始充电电阻器(41)的开关元件(42)；以及电压检测单元(50)，用于检测充电到所述直流链路电容器(20)的直流链路电压，其中，
所述逆变器控制方法包括：
在初始电源经由初始充电电阻器(41)投入到逆变器(1)的直流链路电容器(20)的状态下，得到对所述直流链路电容器(20)充电的直流链路电压的步骤；
在所述开关元件(42)的断开状态下将直流链路电压达到预定水平的第一时间点的直流链路电容器(20)的电压确定为第一电压(V1)的步骤；
在所述开关元件(42)的断开状态下将从所述第一时间点经过第一时间(T1)的第二时间点的直流链路电压确定为第二电压(V2)的步骤；
并联连接到所述初始充电电阻器(41)的开关元件(42)转换为接通状态的步骤；
将从所述第二时间点经过第二时间(T2)的第三时间点的直流链路电压确定为第三电压(V3)的步骤；以及
通过判定是否满足利用所述第一至第三电压以及第一和第二时间的第一条件来判定所述开关元件(42)的正常动作与否的步骤；
还包括：
在从所述第三时间点经过第一预定时间的第四时间点将断开信号传输到所述开关元件(42)的步骤；
将从所述第四时间点经过第三时间(T3)的第五时间点的直流链路电压确定为第四电压(V4)；
在从所述第五时间点经过第二预定时间(Tc)的第六时间点将接通信号传输到所述开关元件(42)的步骤；
将从所述第六时间点经过第四时间(T4)的第七时间点的直流链路电压确定为第五电压(V5)的步骤；以及
通过判定是否满足利用所述第四电压和第五电压以及在所述开关元件(42)正常时直流链路电压初始充电至输入电压的大小的状态下由于所述开关元件(42)的接通/断开而产生的直流链路电压的变化(ΔV)的第二条件来判定所述开关元件(42)的状态的步骤。
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