CN113829881A - 一种电器的电压波动保护方法、装置、存储介质及电器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电器的电压波动保护方法、装置、存储介质及电器，所述方法包括：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。本发明提供的方案能够避免由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其涉及一种电器的电压波动保护方法、装置、存储介质及电器。
背景技术
目前，新能源汽车采用高压直流动力电源为车载空调器供电，由于存在大量的容性负载，回路闭合瞬间会产生极大的浪涌电流，严重情况下可能导致高压电路元器件损坏。因此，通常的做法是设计预充电路来防止瞬间的冲击电流，即在动力电源输出与空调器输入之间的主接触器两端，并联一个预充接触器和预充电阻，首先闭合预充接触器，当电容充电达到动力电源电压后，主接触器吸合，断开预充接触器，切换至主回路工作。
而运行过程中由于不同厂家的电池管理系统(BMS)控制逻辑不同，动力电源会出现从原本电压V1，降至一定的电压V2时，主回路不能及时断开，当动力电源输出高压接触器再次吸合后，产生V1-V2的压差，当压差达到一定程度，就会产生由于电压突变导致的冲击电流，烧毁熔断器或导致直流接触器粘连，留下安全隐患。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述相关技术的缺陷，提供一种电器的电压波动保护方法、装置、存储介质及电器，以解决相关技术中动力电源出现从原本电压降至一定电压时主回路不能及时断开，当动力电源输出高压接触器再次吸合后产生压差达到一定程度导致冲击电流的问题。
本发明一方面提供了一种电器的电压波动保护方法，包括：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
可选地，当所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值降低和/或平均电压的变化值降低时，才根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；并根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
可选地，所述电器为车载电器，所述方法，还包括：在获取所述瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值之前，判断所述电器所在车辆当前的加速度是否小于测定加速度；其中，所述测定加速度为预先测定的母线产生高频震荡信号时的加速度；若判断当前的加速度小于所述测定加速度，则获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作；若判断所述当前的加速度大于等于所述测定加速度，则获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作。
可选地，所述预设的空载电压降落斜率，为所述电器空载时母线输入电压从最高点开始降落至预设间隔时间时的电压降落曲线的斜率。
本发明另一方面提供了一种电器的电压波动保护装置，包括：获取单元，用于获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值；计算单元，用于根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；确定单元，用于根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
可选地，还包括：所述获取单元，进一步用于：当所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值降低和/或平均电压的变化值降低时，才根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率。
可选地，还包括：判断单元，用于在所述获取单元获取所述瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值之前，判断所述电器当前的加速度是否小于测定加速度；其中，所述测定加速度为预先测定的母线产生高频震荡信号时的加速度；若所述判断单元判断当前的加速度小于所述测定加速度，则所述获取单元，进一步用于：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值；所述计算单元，根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率；所述确定单元，根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作；若所述判断单元判断所述当前的加速度大于等于所述测定加速度，则所述获取单元，进一步用于：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值；所述计算单元，根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；所述确定单元，根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作。
可选地，所述预设的空载电压降落斜率，为所述电器空载时母线输入电压从最高点开始降落至预设间隔时间时的电压降落曲线的斜率。
本发明又一方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明再一方面提供了一种电器，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明再一方面提供了一种电器，包括前述任一所述的电器的电压波动装置。
根据本发明的技术方案，预先得出空载时的电压降落曲线斜率，当电器(例如车载空调器)母线电压波动时，根据瞬时值跌落和/或单位时间平均值跌落是否大于空载时的电压降落曲线斜率，确定是否触发保护，防止冲击电流的产生。
通过判断车辆当前加速度值，如果小于测定加速度，只需要瞬时值跌落大于空载时的斜率，就触发保护；如果大于测定加速度，则需要瞬时值跌落与单位时间平均值跌落均大于空载时的斜率，才触发保护，防止冲击电流的产生，故障恢复后，再重新启动，避免了由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明提供的电器的电压波动保护方法的一实施例的方法示意图；
图2是本发明提供的电器的电压波动保护方法的一具体实施例的方法示意图；
图3是本发明提供的电器的电压波动保护装置的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
大型纯电动客车的主驱电动机峰值功率最高可达到300KW以上，因此当客车在启动阶段时，由于需求的启动转矩较大，有时会在动力电源母线上引入几千赫兹频率的波动信号，持续时间短的情况下并不会有太大的影响，但是对于计算有实时需求的情况下，会导致采样上形成干扰信号，最终影响信号的判断处理。
本发明通过实时检测空调器运行过程中电压波动的情况，当动力电输出到空调侧的高压接触器断开再闭合时，或者运行过程中存在电压大幅跌落的情况，在将要产生由于压差导致的冲击电流前，及时切断空调侧主回路的连接，等动力电源系统恢复正常后再重新预充上电，启动空调器。
而在判断电压跌落时需要区分出是持续性的跌落还是一定范围内的震荡，如果是持续性的跌落就需要及时切断，而如果仅是短时间一定范围内的震荡，则在不超过设定值的情况下可以不进行处理。
本发明提供一种电器的电压波动保护方法。所述电器具体为车载电器，例如具体为车载空调。例如为电动车辆(如新能源汽车)车载空调。采用高压直流动力电源为车载电器(例如空调器)供电。在车载电器的动力电源输出与电器(例如空调器)输入之间的主接触器两端，并联一个预充接触器和预充电阻，首先闭合预充接触器，当电容充电达到动力电源电压后，主接触器吸合，断开预充接触器，切换至主回路工作。
图1是本发明提供的电器的电压波动保护方法的一实施例的方法示意图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，所述电压波动保护方法至少包括步骤S110和步骤S120。
步骤S110，获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率。
例如，采用高精度的ACD采样电路，实时监测空调器输入电压的瞬时值及单位时间内的电压平均值。优选地，当所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值降低和/或平均电压的变化值降低时，才执行步骤S110。例如，若当前瞬时电压V1较△t时间前的瞬时电压V2有所降低，且单位时间平均电压V3较△t时间前的单位时间平均电压V4有所降低，则进行保护判断。
所述瞬时电压的变化值具体为瞬时电压(即电压瞬时值Vdc)预设间隔时间的变化值(即预设间隔时间后的瞬时电压相对于预设间隔时间前的瞬时电压的变化值)，根据所述瞬时电压的变化值与所述预设间隔时间Δt计算得到第一电压降落斜率k1。例如，每隔Δt时间(例如100ms)计算一次电压瞬时值Vdc，最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1，根据ΔVdc1和Δt计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，即第一电压降落斜率。
所述平均电压的变化值具体为平均电压(即为单位时间内的电压平均值)预设间隔时间的变化值(即预设间隔时间后的平均电压相对于预设间隔时间前的平均电压的变化值)，根据所述平均电压的变化值与所述预设间隔时间Δt计算得到第二电压降落斜率k2。例如，每隔Δt时间(例如100ms)计算一次单位时间电压平均值Vavg，使用最新计算的Vavg减去上一次计算的Vavg，得到ΔVdc2；根据ΔVdc2和Δt计算得到计算得到实时斜率k2＝ΔVdc2/Δt，即第二电压降落斜率。
步骤S120，根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
所述预设的空载电压降落斜率具体可以为所述电器空载时母线输入电压从最高点开始降落至预设间隔时间时的电压降落曲线的斜率。在一种具体实施方式中，可以通过实验模拟出电器空载运行的工况，待电压稳定后，然后切断电器的输入电源，由于电器例如空调器内部有大容量的电容器，经过一段时间后电压才会降至零，首先选取由稳定电压V1开始跌落的时间点，再选取跌落△t时间后的电压V2，计算k＝(V1-V2)/Δt。空载时回路中只有电容在放电，模拟了电源端突然断电后，电压降落的过程，所以取空载时自然放电的电压降落斜率为最慢斜率，即预设的空载电压降落斜率。
具体地，通过实验得出空载时电器的电压降落曲线，选取降落开始到降落一定时间的一段代表性的曲线，计算其电压降落曲线的斜率，更具体地，通过如下方式得到电压降落曲线的斜率：采样所述电器的母线输入电压；当所述母线输入电压稳定后，关闭所有负载，断开主回路高压接触器，使所述母线输入电压从最高点开始降落，记录电压降落的曲线，动力电源工作电压会有一定的范围，车载电器的工作电压也有一定的范围，例如空调器的工作电压500V至1000V，那么就可以对500V、600V、700V直至1000V的不同电压等级进行测量。选取不同电压等级下的电压降落曲线，根据实际情况，选择最高点降落开始到一定时间t的电压降落幅值Vdc，计算斜率k＝Vdc/t。
在一种具体实施方式中，获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值或平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值或平均电压的变化值计算第一电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作，避免由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
在另一种具体实施方式中，获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作，即第一电压降落斜率、第二电压降落斜率均大于空载电压降落斜率时，触发预设的保护操作。避免由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
在一种具体实施方式中，所述预设的保护操作具体可以为关闭负载并断开动力电源与电器侧主回路的连接，例如弹开主继电器。
根据本发明的一个具体实施例，所述电器为车载电器，例如具体为车载空调。通过分析大型纯电动客车急加速启动的情况，发现在车辆急加速启动时动力电源母线上会产生高频震荡信号，而这种信号有可能会被判断为电压跌落，从而触发保护。
在获取所述瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值之前，判断所述电器当前的加速度是否小于测定加速度。所述测定加速度为预先测定的母线产生高频震荡信号时的加速度；具体地，通过实验测定产生高频震荡信号的加速度值a，作为测定加速度值。
若判断当前的加速度小于所述测定加速度，则获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值或平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值或平均电压的变化值计算第一电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作。
若判断所述当前的加速度大于等于所述测定加速度，则获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作。
例如，判断电器当前的加速度值是否小于测定加速度值a，如果当前的加速度值小于测定加速度值a，则在电器的运行过程中，每100ms计算一次瞬时值Vdc，使用最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1，计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，当k1>k时，触发保护，关闭负载并弹开主继电器。如果当前的加速度值不小于测定加速度值a，则检测母线输入电压的瞬时值(微妙数量级的检测)，检测单位时间δt(毫秒数量级的检测)期间的母线电压平均值；空调器运行过程中，实时监测ΔVdc的数值，每100ms计算一次瞬时值Vdc，使用最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1；每100ms计算一次单位时间δt内的电压平均值Vavg，使用最新计算的Vavg减去上一次计算的Vavg，得到ΔVdc2，计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，k2＝ΔVdc2/Δt，当k1>k且k2>k时，关闭负载并弹开主继电器。
本发明尤其适用于当动力电输出到车载电器的高压接触器断开再闭合时，或者运行过程中存在电压大幅跌落的情况，在将要产生由于压差导致的冲击电流前，及时切断电器侧主回路的连接，等动力电源系统恢复正常后再重新预充上电，启动电器(例如空调器)。
为清楚说明本发明技术方案，下面再以一个具体实施例对本发明提供的电器的电压波动保护方法的执行流程进行描述。
图2是本发明提供的电器的电压波动保护方法的一具体实施例的方法示意图。如图2所示实施例中包括步骤S1～步骤S9，以空调机组为例：
S1，计算空载电压降落斜率：采样母线输入电压：通过电阻采样电路进行模拟量采集，再通过主控芯片进行数字量的换算；计算空载电压降落曲线：通过实验模拟的方式，当母线输入电压稳定后，关闭所有负载，断开接触器，使电压从最高点开始降落，记录电压降落的曲线；计算空载电压降落斜率，即最慢斜率k：选取不同电压等级下的电压降落曲线，根据实际情况，选择电压从最高点降落开始到一定时间t的电压降落幅值Vdc，计算电压降落斜率k＝Vdc/t；
S2，通过实验测定产生高频震荡信号的加速度值a，称为测定加速度值，并判断此时机组的加速度值是否小于测定加速度值a，如果小于测定加速度值a，则执行步骤S3，如果不小于测定加速度值a，则执行步骤S6；
S3，检测电压值：检测母线电压的瞬时值(微秒数量级的检测)；
S4，实时监测ΔVdc：空调器运行过程中，实时监测ΔVdc的数值，主控芯片每100ms计算一次瞬时值Vdc，使用最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1；
S5，计算母线电压降落斜率是否大于k：根据步骤S4中计算的ΔVdc1，计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，当k1>k时，则执行步骤S9，触发保护，关闭负载并弹开主继电器。其中，当连续两次检测到k1>k时，执行步骤S9。
S6，检测电压值：检测母线电压的瞬时值(微秒数量级的检测)，检测单位时间δt(毫秒数量级的检测)期间的母线电压平均值；
S7，实时监测ΔVdc：空调器运行过程中，实时监测ΔVdc的数值，主控芯片每100ms计算一次瞬时值Vdc，使用最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1；每100ms计算一次单位时间电压平均值Vavg，使用最新计算的Vavg减去上一次计算的Vavg，得到ΔVdc2；
S8，计算电压降落斜率是否同时大于k：使用S7中计算的ΔVdc1，计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，使用S7中计算的ΔVdc2，计算得到实时斜率k2＝ΔVdc2/Δt，当k1>k且k2>k时，则执行步骤S9，触发保护，关闭负载并弹开主继电器。其中，当连续两次检测到k1>k且k2>k时，执行步骤S9。
本发明还提供一种电器的电压波动保护装置。所述电器具体为车载电器，例如具体为车载空调。例如为电动车辆(如新能源汽车)车载空调。采用高压直流动力电源为车载电器(例如空调器)供电。在车载电器的动力电源输出与电器(例如空调器)输入之间的主接触器两端，并联一个预充接触器和预充电阻，首先闭合预充接触器，当电容充电达到动力电源电压后，主接触器吸合，断开预充接触器，切换至主回路工作。
图3是本发明提供的电器的电压波动保护装置的一实施例的结构示意图。如图3所示，所述电器的电压波动保护装置100包括获取单元110、计算单元120和确定单元130。
获取单元110用于获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值；计算单元120用于根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率。
例如，采用高精度的ACD采样电路，实时监测空调器输入电压的瞬时值及单位时间内的电压平均值。优选地，当所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值降低和/或平均电压的变化值降低时，获取单元110才获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值。例如，若当前瞬时电压V1较△t时间前的瞬时电压V2有所降低，且单位时间平均电压V3较△t时间前的单位时间平均电压V4有所降低，则进行保护判断。
所述瞬时电压的变化值具体为瞬时电压(即电压瞬时值Vdc)预设间隔时间的变化值(即预设间隔时间后的瞬时电压相对于预设间隔时间前的瞬时电压的变化值)，根据所述瞬时电压的变化值与所述预设间隔时间Δt计算得到第一电压降落斜率k1。例如，每隔Δt时间(例如100ms)计算一次电压瞬时值Vdc，最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1，根据ΔVdc1和Δt计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，即第一电压降落斜率。
所述平均电压的变化值具体为平均电压(即为单位时间内的电压平均值)预设间隔时间的变化值(即预设间隔时间后的平均电压相对于预设间隔时间前的平均电压的变化值)，根据所述平均电压的变化值与所述预设间隔时间Δt计算得到第二电压降落斜率k2。例如，每隔Δt时间(例如100ms)计算一次单位时间电压平均值Vavg，使用最新计算的Vavg减去上一次计算的Vavg，得到ΔVdc2；根据ΔVdc2和Δt计算得到计算得到实时斜率k2＝ΔVdc2/Δt，即第二电压降落斜率。
确定单元130用于根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
所述预设的空载电压降落斜率具体可以为所述电器空载时母线输入电压从最高点开始降落至预设间隔时间时的电压降落曲线的斜率。在一种具体实施方式中，可以通过实验模拟出电器空载运行的工况，待电压稳定后，然后切断电器的输入电源，由于电器例如空调器内部有大容量的电容器，经过一段时间后电压才会降至零，首先选取由稳定电压V1开始跌落的时间点，再选取跌落△t时间后的电压V2，计算k＝(V1-V2)/Δt。空载时回路中只有电容在放电，模拟了电源端突然断电后，电压降落的过程，所以取空载时自然放电的电压降落斜率为最慢斜率，即预设的空载电压降落斜率。
具体地，通过实验得出空载时电器的电压降落曲线，选取降落开始到降落一定时间的一段代表性的曲线，计算其电压降落曲线的斜率，更具体地，通过如下方式得到电压降落曲线的斜率：采样所述电器的母线输入电压；当所述母线输入电压稳定后，关闭所有负载，断开主回路高压接触器，使所述母线输入电压从最高点开始降落，记录电压降落的曲线，动力电源工作电压会有一定的范围，车载电器的工作电压也有一定的范围，例如空调器的工作电压500V至1000V，那么就可以对500V、600V、700V直至1000V进行测量。选取不同电压等级下的电压降落曲线，根据实际情况，选择最高点降落开始到一定时间t的电压降落幅值Vdc，计算斜率k＝Vdc/t。
在一种具体实施方式中，获取单元110获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值或平均电压的变化值，计算单元120根据所述瞬时电压的变化值或平均电压的变化值计算第一电压降落斜率；确定单元130根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作，避免由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
在另一种具体实施方式中，获取单元110获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值，计算单元120根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；确定单元130根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作，即第一电压降落斜率、第二电压降落斜率均大于空载电压降落斜率时，触发预设的保护操作。避免由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
所述获取单元，进一步用于：当所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值降低和/或平均电压的变化值降低时，才根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率。
在一种具体实施方式中，所述预设的保护操作具体可以为关闭负载并断开动力电源与电器侧主回路的连接，例如弹开主继电器。
根据本发明的一个具体实施例，所述电器为车载电器，例如具体为车载空调。通过分析大型纯电动客车急加速启动的情况，发现在此时动力电源母线上会产生高频震荡信号，而这种信号有可能会被判断为电压跌落，从而触发保护。
所述装置100，还包括判断单元(图未示)，用于在所述获取单元获取所述瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值之前，判断所述电器所在车辆当前的加速度是否小于测定加速度；其中，所述测定加速度为预先测定的母线产生高频震荡信号时的加速度；若所述判断单元判断当前的加速度小于所述测定加速度，则所述获取单元，进一步用于：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值或平均电压的变化值；所述计算单元，根据所述瞬时电压的变化值或平均电压的变化值计算第一电压降落斜率；所述确定单元，根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作；若所述判断单元判断所述当前的加速度大于等于所述测定加速度，则所述获取单元，进一步用于：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值；所述计算单元，根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；所述确定单元，根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作。
例如，判断电器当前的加速度值是否小于测定加速度值a，如果当前的加速度值小于测定加速度值a，则在电器的运行过程中，每100ms计算一次瞬时值Vdc，使用最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1，计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，当k1>k时，触发保护，关闭负载并弹开主继电器。如果当前的加速度值不小于测定加速度值a，则检测母线输入电压的瞬时值(微妙数量级的检测)，检测单位时间δt(毫秒数量级的检测)期间的母线电压平均值；空调器运行过程中，实时监测ΔVdc的数值，每100ms计算一次瞬时值Vdc，使用最新计算的Vdc减去上一次计算的Vdc，得到ΔVdc1；每100ms计算一次单位时间δt内的电压平均值Vavg，使用最新计算的Vavg减去上一次计算的Vavg，得到ΔVdc2，计算得到实时斜率k1＝ΔVdc1/Δt，k2＝ΔVdc2/Δt，当k1>k且k2>k时，关闭负载并弹开主继电器。
本发明尤其适用于当动力电输出到车载电器的高压接触器断开再闭合时，或者运行过程中存在电压大幅跌落的情况，在将要产生由于压差导致的冲击电流前，及时切断电器侧主回路的连接，等动力电源系统恢复正常后再重新预充上电，启动电器(例如空调器)。
本发明还提供对应于所述电压波动保护方法的一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明还提供对应于所述电压波动保护方法的一种电器，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明还提供对应于所述电压波动保护装置的一种电器，包括前述任一所述的电压波动保护装置。
据此，根据本发明的技术方案，预先得出空载时的电压降落曲线斜率，当空调器母线电压波动时，根据瞬时值跌落和/或单位时间平均值跌落是否大于空载时的电压降落曲线斜率，确定是否触发保护，防止冲击电流的产生。
通过判断车辆当前加速度值，如果小于测定加速度，只需要瞬时值跌落大于空载时的斜率，就触发保护；如果大于测定加速度，则需要瞬时值跌落与单位时间平均值跌落均大于空载时的斜率，才能触发保护，防止冲击电流的产生，故障恢复后，再重新启动，避免了由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
通过实验，模拟出空调器空载运行的工况，待电压稳定后，然后切断空调输入电源，由于空调器内部有大容量的电容器，经过一段时间后电压才会降至零，首先选取由稳定电压V1开始跌落的时间点，再选取跌落△t时间后的电压V2，计算k＝(V1-V2)/Δt。
通过测定产生高频震荡信号时的加速度a，当加速度大于实验测定的加速度时，通过同时检测母线电压的瞬时值和平均值来进行保护，及时避免了由于压差导致的冲击电流，预防安全隐患。
本发明通过实时检测空调器运行过程中电压波动的情况，当动力电输出到空调侧的高压接触器断开再闭合时，或者运行过程中存在电压大幅跌落的情况，在将要产生由于压差导致的冲击电流前，及时切断空调侧主回路的连接，等动力电源系统恢复正常后再重新预充上电，启动空调器。
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种电器的电压波动保护方法，其特征在于，包括：
获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；
根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值降低和/或平均电压的变化值降低时，才根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；并根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电器为车载电器，所述方法，还包括：
在获取所述瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值之前，判断所述电器所在车辆当前的加速度是否小于测定加速度；其中，所述测定加速度为预先测定的母线产生高频震荡信号时的加速度；
若判断当前的加速度小于所述测定加速度，则获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率；
根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作；
若判断所述当前的加速度大于等于所述测定加速度，则获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值，并根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；
根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述预设的空载电压降落斜率，为所述电器空载时母线输入电压从最高点开始降落至预设间隔时间时的电压降落曲线的斜率。
5.一种电器的电压波动保护装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值；
计算单元，用于根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；
确定单元，用于根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率和/或所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
所述获取单元，进一步用于：当所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值降低和/或平均电压的变化值降低时，才根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率和/或根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述电器为车载电器，所述装置，还包括：
判断单元，用于在所述获取单元获取所述瞬时电压的变化值和/或平均电压的变化值之前，判断所述电器所在车辆当前的加速度是否小于测定加速度；其中，所述测定加速度为预先测定的母线产生高频震荡信号时的加速度；
若所述判断单元判断当前的加速度小于所述测定加速度，则所述获取单元，进一步用于：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值；所述计算单元，根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率；所述确定单元，根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作；
若所述判断单元判断所述当前的加速度大于等于所述测定加速度，则所述获取单元，进一步用于：获取所述电器的母线输入电压的预设间隔时间的瞬时电压的变化值以及平均电压的变化值；所述计算单元，根据所述瞬时电压的变化值计算第一电压降落斜率，根据所述平均电压的变化值计算第二电压降落斜率；所述确定单元，根据所述第一电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率以及所述第二电压降落斜率是否大于预设的空载电压降落斜率，确定是否触发预设的保护操作；其中，若所述第一电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，且所述第二电压降落斜率大于所述空载电压降落斜率，则确定触发预设的保护操作。
8.根据权利要求5-7任一项所述的装置法，其特征在于，所述预设的空载电压降落斜率，为所述电器空载时母线输入电压从最高点开始降落至预设间隔时间时的电压降落曲线的斜率。
9.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述方法的步骤。
10.一种电器，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4任一所述方法的步骤，或者包括如权利要求5-8任一所述的电器的电压波动保护装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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