CN114530825B - 具有短路保护的直流电源装置和直流电源装置的短路保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有短路保护的直流电源装置，包括：主回路模块；用于采样所述主回路模块的输出电压的采样模块；用于基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制模块；用于基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置的启动控制模块。本发明还涉及一种直流电源装置的短路保护方法。本发明成本低、结构简单且不增加额外硬件成本。

Description

具有短路保护的直流电源装置和直流电源装置的短路保护 方法

技术领域

本发明涉及直流电源领域，更具体地说，涉及一种具有短路保护的直流电源装置和直流电源装置的短路保护方法。

背景技术

对于直流电源系统来说，因设备老化或者其他原因，导致直流电源输出短路的情况时有发生。针对这种情形，输出短路限流技术应运而生，并且具有这种功能的直流电源装置也成为市场的主流。这类直流电源装置的工作原理是当输出出现短路工况时，直流电源装置通过改变控制策略，使输出电流维持额定输出电流附近的限定值，在短路故障消除之后，直流电源装置即可自行恢复正常运行，但这种保护模式存在明显的缺点，对于输出回路而言，损耗较大，而且故障状态不能及时切除，对直流电源装置中的整流装置带来不小的安全隐患。

现有技术中还有的采用在直流电源与负载之间串接功率器件的方式，在短路时通过功率器件将直流电源与负载断开，但这会增加直流电源的成本，而且在正常工况下，功率器件会产生较大的损耗，可能需要额外的散热装置，这又进一步增加成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低成本、结构简单且不增加额外硬件成本的具有短路保护的直流电源装置和直流电源装置的短路保护方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有短路保护的直流电源装置，包括：主回路模块；用于采样所述主回路模块的输出电压的采样模块；用于基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制模块；用于基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置的启动控制模块。

在本发明所述的具有短路保护的直流电源装置中，所述短路控制模块包括用于在所述输出电压小于所述第一短路保护阈值时生成所述短路状态信号的比较电路，以及基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制单元。

在本发明所述的具有短路保护的直流电源装置中，所述采样模块进一步用于采样母线电流，所述启动控制模块基于所述母线电流计算输出的过电流，所述过电流为所述额定输出电流的1.5-2倍。

在本发明所述的具有短路保护的直流电源装置中，所述第一短路保护阈值包括正常硬件短路保护阈值和回差硬件短路保护阈值，所述第二短路保护阈值包括正常软件短路保护阈值和回差软件短路保护阈值，所述正常软件短路保护阈值<所述回差软件短路保护阈值<所述正常硬件短路保护阈值<所述回差硬件短路保护阈值。

在本发明所述的具有短路保护的直流电源装置中，在所述直流电源装置正常工作时，所述比较电路在所述输出电压小于所述正常硬件短路保护阈值时生成所述短路状态信号，所述短路控制单元基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；所述主回路模块在停止输出设定时间之后自动重启。

在本发明所述的具有短路保护的直流电源装置中，所述启动控制模块包括模式判断单元，软启动单元和闭环功率控制单元，所述模式判断单元用于在所述主回路模块重启时，将所述主回路模块的输出电压与所述正常软件短路保护阈值进行比较，当所述输出电压始终小于所述正常软件短路保护阈值时生成所述恒功率状态信号，所述闭环功率控制单元用于基于所述恒功率状态信号和额定输出电流控制所述输出电流按照所述主回路模块的电流控制逻辑上升至所述过电流；当在所述输出电压持续升高到大于所述回差软件短路保护阈值或所述回差硬件短路保护阈值时生成所述软启动状态信号，所述软启动单元用于基于所述软启动状态信号控制所述主回路模块进行正常软启直至输出电压升高至额定输出电压；

在本发明所述的具有短路保护的直流电源装置中，所述主回路模块的电流控制逻辑为输出电流从0上升到额定输出电流值，然后保持第一时间后再上升到过电流值，并在所述过电流值维持第二时间，然后回到所述额定输出电流值。

在本发明所述的具有短路保护的直流电源装置中，所述输出电流的上升方式为斜坡上升和/或所述输出电流的下降方式为斜坡下降。

本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种直流电源装置的短路保护方法，所述直流电源装置包括主回路模块和用于采样所述主回路模块的输出电压的采样模块，所述直流电源装置的短路保护方法包括：

S1、基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；

S2、基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置。

在本发明所述的直流电源装置的短路保护方法中，所述第一短路保护阈值包括正常硬件短路保护阈值和回差硬件短路保护阈值，所述第二短路保护阈值包括正常软件短路保护阈值和回差软件短路保护阈值，所述正常软件短路保护阈值<所述回差软件短路保护阈值<所述正常硬件短路保护阈值<所述回差硬件短路保护阈值。

在本发明所述的直流电源装置的短路保护方法中，所述步骤S1进一步包括：

S11、在所述直流电源装置正常工作时，在所述输出电压小于所述正常硬件短路保护阈值时生成所述短路状态信号；

S12、基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；

S13、所述主回路模块在停止输出设定时间之后自动重启。

在本发明所述的直流电源装置的短路保护方法中，所述步骤S2进一步包括：

S21、在所述主回路模块的输出电压升高时，将所述主回路模块的输出电压与所述正常软件短路保护阈值进行比较，当所述输出电压始终小于所述正常软件短路保护阈值时生成所述恒功率状态信号；

S22、基于所述恒功率状态信号和额定输出电流控制所述输出电流按照所述主回路模块的电流控制逻辑上升至所述过电流；

S23、所述主回路模块的输出电压持续升高，当所述输出电压升高到大于所述回差软件短路保护阈值或所述回差硬件短路保护阈值时生成所述软启动状态信号；

S24、基于所述软启动状态信号控制所述主回路模块进行正常软启直至输出电压升高至额定输出电压。

实施本发明的具有短路保护的直流电源装置和直流电源装置的短路保护方法，通过在直流电源装置的负载短路的情况下，使得直流电源装置向负载端提供一个过电流脉冲而熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置，从而将故障切除，直流电源模块即可恢复正常工作状态，因此成本低、结构简单且不增加额外硬件成本。进一步地，通过使用比较电路进行短路判断，可以提高短路保护的时效性。更进一步地，通过设置回差，可以避免短路点和电源模块距离太远导致线路阻抗太高，导致控制环路振荡。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明的第一优选实施例的具有短路保护的直流电源装置的原理框图；

图2是根据本发明的第二优选实施例的本发明的具有短路保护的直流电源装置的结构示意图；

图3是图2所示的具有短路保护的直流电源装置的输出电压的特性示意图；

图4是图2所示的具有短路保护的直流电源装置的输出电流的特性示意图；

图5是图2所示的具有短路保护的直流电源装置的控制流程示意图；

图6是根据本发明的第一优选实施例的直流电源装置的短路保护方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及一种具有短路保护的直流电源装置，包括：主回路模块；用于采样所述主回路模块的输出电压的采样模块；用于基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制模块；用于基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置的启动控制模块。本发明的具有短路保护的直流电源装置，通过在直流电源装置的负载短路的情况下，使得直流电源装置向负载端提供一个过电流脉冲而熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置，从而将故障切除，直流电源模块即可恢复正常工作状态，因此成本低、结构简单且不增加额外硬件成本。

图1是根据本发明的第一优选实施例的具有短路保护的直流电源装置的原理框图。如图1所示，本发明的具有短路保护的直流电源装置，包括：主回路模块100、采样模块200、短路控制模块300和启动控制模块400。所述主回路模块100可以包括直流电源装置中的各个常规单元，比如电磁干扰滤波（EMI滤波单元、功率因数校正（PFC）单元、DC/DC整流单元、滤波单元，以及驱动单元和DSP控制单元。正常工况下，所述主回路模块100的各个单元各施其职 ，因此所述主回路模块100的输出电压总是等于设定值或额定值。

当直流电源装置短路时，采样模块200采样到的所述主回路模块100的输出电压将迅速降低，而所述短路控制模块300将该输出电压与第一短路保护阈值进行比较，如果发现所述输出电压小于所述第一短路保护阈值即生成短路状态信号，此时所述短路控制模块300将控制所述主回路模块100停止输出的。优选地，在本发明的一个优选实施例中，为了迅速传导短路信息，所述短路控制模块300包括用于在所述输出电压小于所述第一短路保护阈值时生成所述短路状态信号的比较电路，以及基于所述短路状态信号控制所述主回路模块100停止输出的短路控制单元。所述采样模块200包括一端连接到主回路模块100的输出端，另一端连接到所述比较电路的采样电线。这样比较电路直接将输出电压和预设的硬件短路保护阈值进行比较，并将比较结果直接传给短路控制单元。所述短路控制模块可以是设置在DSP控制单元中的软件模块，也可以是单独设置的软件模块。当短路控制单元发现比较结果为低电平则表示输出短路，短路控制单元立即控制主回路模块进入无输出状态。当然，在本发明的另一优选实施例中，也可以采用采样模块进行输出电压采样，然后采用软件程序进行输出电压和第一短路保护阈值的比较。

进一步地，为了鉴别瞬时短路，直流电源装置会在无输出状态保持一定的时间，而后直流电源装置尝试重新起机。而此时，所述采样模块200将所述主回路模块的输出电压瞬时值传送给所述启动控制模块400。若该输出电压瞬时值逐渐升高，且大于第二短路保护阈值，这时认为系统短路故障排除，直流电源装置进入正常的软起阶段。因此启动控制模块400生成软启动状态信号基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块100。若输出电压瞬时值还是低于所述第二短路保护阈值则短路故障持续，所述启动控制模块400生成恒功率状态信号，并控制包括直流电源装置，市电以及负载的直流供电系统进入恒功率闭环控制。在恒功率闭环控制模式中，所述启动控制模块400基于额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置500。优选的，该过电流脉冲的最大值是1.5-2倍的额定输出电流，并且其持续时间为5-10s。该熔断装置500可以是位于负载600和直流电源装置构成的回路上的任何适合的断路器或者熔断器。

优选地，所述额定输出电流可以通过采样模块200采样母线电流来获得，因为输出额定电流等于母线电流乘以变压器匝比。这样采样模块200可以共用母线电流采样电路，这样可以减少采样电路的使用和DSP资源的占用。当然，在本发明的其他优选实施例中，所述采样模块200可以包括单独的采样电路来采样输出电流和/或电压。

在本发明中，所述直流电源装置的所述主回路模块100的电流控制逻辑为输出电流从0上升到额定输出电流值，然后保持第一时间后再上升到过电流值，并在所述过电流值维持第二时间，然后回到所述额定输出电流值。在过电流值处维持一定的时间，目的是给熔断装置500足够的反应时间，当然，该时间并非越长越好，应考虑直流电源模块内部器件的热应力，综合考虑，过电流的输出时长设定为5s~10s之间。最大输出结束后输出电流恢复到额定值并维持该值。优选地，输出电流切换过程中，为了降低输出电流突变对直流电源模块内部元件造成的冲击，输出电流采用斜坡上升/下降的方式。在过电流的输出阶段，熔断装置500熔断（例如断路器脱扣或熔断器熔断），这样对直流电源模块来说故障排除。

进一步地，判断主回路模块进入短路和退出短路之间增加回差，如当输出电压低于8V时，进入短路状态，当退出短路状态时，输出电压必须高于10V，增加回差是考虑通信电源实际应用场合，线路阻抗压降即短路输出电压受电缆长度和直径的影响，这可能导致误判断，引起输出电流振荡。

本领域技术人员知悉，本发明中的短路控制模块300（或短路控制单元）和启动控制模块400可以是内置在直流电源装置的DSP控制单元中的软件模块，也可以是单独设置的软件模块。因此本发明不需要增加额外的硬件成本，甚至可以在原有的直流电源装置基础上进行升级。在选择熔断装置时，结合直流电源模块的短路输出特性，很容易实现短路保护。

实施本发明的具有短路保护的直流电源装置，通过在直流电源装置的负载短路的情况下，使得直流电源装置向负载端提供一个过电流脉冲而熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置，从而将故障切除，直流电源模块即可恢复正常工作状态，因此成本低、结构简单且不增加额外硬件成本。进一步地，通过使用比较电路进行短路判断，可以提高短路保护的时效性。更进一步地，通过设置回差，可以避免短路点和电源模块距离太远导致线路阻抗太高，导致控制环路振荡。

图2是根据本发明的第二优选实施例的本发明的具有短路保护的直流电源装置的结构示意图。如图2所示，本发明的具有短路保护的直流电源装置，包括：主回路模块100、采样模块200、短路控制模块300和启动控制模块400。所述主回路模块100包括EMI滤波单元110，功率因数校正（PFC）单元120、DC/DC整流单元130、滤波单元140、分别驱动PFC单元120和DC/DC整流单元130的PFC驱动单元150、160，以及DSP控制器170。所述采样模块200包括输出电压采样单元210、母线电流采样单元220和采样电线230。所述短路控制模块300包括短路电压比较电路310和短路控制单元。所述启动控制模块400包括模式判断单元，软启动单元和闭环功率控制单元。所述直流电源装置后接直流配电屏800和负载600。在本实施例中，短路电压比较电路310为硬件比较器电路，其一端通过采样电线230直接获取主回路模块的输出电压，因此反应及时，可以提高短路保护的时效性，而所述短路控制单元采用软件程序控制。在本实施例中，通过母线电流采样单元220采样母线电流来获得过电流，因为输出额定电流等于母线电流乘以变压器匝比，所述过电流为所述额定输出电流的1.5-2倍。在本优选实施例中，所述短路控制单元、所述模式判断单元，所述软启动单元和所述闭环功率控制单元可以是设置在所述DSP控制器170中的软件模块。

在所述直流电源装置正常工作时，输出电压信号大于正常硬件短路保护阈值V _th1，DC/DC整流单元130正常工作。在输出短路后，输出电压信号被拉低，当低于该正常硬件短路保护阈值V _th1时，短路电压比较电路310状态翻转生成短路状态信号。所述短路控制单元基于所述短路状态信号锁定DC/DC整流单元130的驱动脉冲，主回路模块进入无输出状态。所述主回路模块在停止输出数秒之后，自动重启并且输出电压升高。然后DSP控制器170中的模式判断单元将所述主回路模块的输出电压与正常软件短路保护阈值V _th2进行比较，在所述输出电压小于所述正常软件短路保护阈值V _th2时判定其依然为短路，并且生成所述恒功率状态信号。这时，DSP控制器170进行进入闭环功率控制阶段。该DSP控制器170中的闭环功率控制单元用于基于所述恒功率状态信号和额定输出电流控制所述输出电流按照所述主回路模块的电流控制逻辑上升至所述过电流。在本实施例中，所述主回路模块按照图4所示的输出电流特性提供所述主回路模块的电流控制逻辑。如图4所示，输出电流以连续或者分阶段的方式上升到过电流最大值I _omax，一般的，I _omax设定为1.5-2倍的额定输出电流I _n，该电流超过通信电源后级直流配电屏800中断路器或熔断器的额定值，则可使断路器脱扣或熔断器熔断。

在短路的任何阶段若短路故障解除，输出电压升高，当输出电压高于回差硬件短路保护阈值V _th3或回差软件短路保护阈值V _th4的任意一个时，DSP控制器170中的模式判断单元生成软启动状态信号。DSP控制器170退出恒功率控制。所述主回路模块100进行正常软启直至输出电压升高至额定输出电压U _n。一般地，如图3所示，V _th2≤V _th4≤V _th1≤V _th3，即判断短路时，硬件和软件均可增加回差，从而避免短路点与电源模块距离太远而引起的线路阻抗太高，导致控制环路振荡，同时，硬件判断条件也可高于软件，保证了短路保护的时效性。

实施本发明的具有短路保护的直流电源装置，通过在直流电源装置的负载短路的情况下，使得直流电源装置向负载端提供一个过电流脉冲而熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置，从而将故障切除，直流电源模块即可恢复正常工作状态，因此成本低、结构简单且不增加额外硬件成本。进一步地，通过使用比较电路进行短路判断，可以提高短路保护的时效性。更进一步地，通过设置回差，可以避免短路点和电源模块距离太远导致线路阻抗太高，导致控制环路振荡。

图5是根据本发明的第一优选实施例的直流电源装置的短路保护方法的流程图。该方法适用于图1-4中所示的直流电源装置。如图5所示，在步骤S1中，基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出。优选地，所述第一短路保护阈值包括正常硬件短路保护阈值和回差硬件短路保护阈值。所述步骤S1进一步包括：在所述直流电源装置正常工作时，在所述输出电压小于所述正常硬件短路保护阈值时生成所述短路状态信号；基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；所述主回路模块在停止输出设定时间之后，自动重启并且输出电压升高。

在步骤S2中，基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置。优选地，所述第二短路保护阈值包括正常软件短路保护阈值和回差软件短路保护阈值。所述步骤S2进一步包括：在所述主回路模块的输出电压升高时，将所述主回路模块的输出电压与所述正常软件短路保护阈值进行比较，当所述输出电压始终小于所述正常软件短路保护阈值时生成所述恒功率状态信号；基于所述恒功率状态信号和额定输出电流控制所述输出电流按照所述主回路模块的电流控制逻辑上升至所述过电流；所述主回路模块的输出电压持续升高，当所述输出电压持续升高到大于所述回差软件短路保护阈值或所述回差硬件短路保护阈值时生成所述软启动状态信号；基于所述软启动状态信号控制所述主回路模块进行正常软启直至输出电压升高至额定输出电压。

优选地，所述正常软件短路保护阈值<所述回差软件短路保护阈值<所述正常硬件短路保护阈值<所述回差硬件短路保护阈值。

本领域技术人员知悉，上述直流电源装置的短路保护方法的各个实施例可以参照图1-4中所示的直流电源装置的原理和构造描述来实施，在此就不再累述了。

实施本发明的直流电源装置的短路保护方法，通过在直流电源装置的负载短路的情况下，使得直流电源装置向负载端提供一个过电流脉冲而熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置，从而将故障切除，直流电源模块即可恢复正常工作状态，因此成本低、结构简单且不增加额外硬件成本。进一步地，通过使用比较电路进行短路判断，可以提高短路保护的时效性。更进一步地，通过设置回差，可以避免短路点和电源模块距离太远导致线路阻抗太高，导致控制环路振荡。

因此，本发明可以通过硬件、软件或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现本发明方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控制计算机系统，使其按本发明方法运行。

本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，包括：主回路模块；用于采样所述主回路模块的输出电压的采样模块；用于基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制模块；用于基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置的启动控制模块；所述第一短路保护阈值包括正常硬件短路保护阈值和回差硬件短路保护阈值，所述第二短路保护阈值包括正常软件短路保护阈值和回差软件短路保护阈值，所述正常软件短路保护阈值<所述回差软件短路保护阈值<所述正常硬件短路保护阈值<所述回差硬件短路保护阈值。

2.根据权利要求1所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述短路控制模块包括用于在所述输出电压小于所述第一短路保护阈值时生成所述短路状态信号的比较电路，以及基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制单元。

3.根据权利要求2所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述采样模块进一步用于采样母线电流，所述启动控制模块基于所述母线电流计算输出的过电流，所述过电流为所述额定输出电流的1.5-2倍。

4.根据权利要求2所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，在所述直流电源装置正常工作时，所述比较电路在所述输出电压小于所述正常硬件短路保护阈值时生成所述短路状态信号，所述短路控制单元基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；所述主回路模块在停止输出设定时间之后自动重启。

5.根据权利要求4所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述启动控制模块包括模式判断单元，软启动单元和闭环功率控制单元，所述模式判断单元用于在所述主回路模块重启时，将所述主回路模块的输出电压与所述正常软件短路保护阈值进行比较，当所述输出电压始终小于所述正常软件短路保护阈值时生成所述恒功率状态信号，所述闭环功率控制单元用于基于所述恒功率状态信号和额定输出电流控制所述输出电流按照所述主回路模块的电流控制逻辑上升至所述过电流；当所述输出电压持续升高到大于所述回差软件短路保护阈值或所述回差硬件短路保护阈值时生成所述软启动状态信号，所述软启动单元用于基于所述软启动状态信号控制所述主回路模块进行正常软启直至输出电压升高至额定输出电压。

6.一种具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，包括：主回路模块；用于采样所述主回路模块的输出电压的采样模块；用于基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制模块；用于基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置的启动控制模块；所述主回路模块的电流控制逻辑为输出电流从0上升到额定输出电流值，然后保持第一时间后再上升到过电流值，并在所述过电流值维持第二时间，然后回到所述额定输出电流值。

7.根据权利要求6所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述输出电流的上升方式为斜坡上升和/或所述输出电流的下降方式为斜坡下降。

8.根据权利要求6所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述短路控制模块包括用于在所述输出电压小于所述第一短路保护阈值时生成所述短路状态信号的比较电路，以及基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出的短路控制单元。

9.根据权利要求8所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述采样模块进一步用于采样母线电流，所述启动控制模块基于所述母线电流计算输出的过电流，所述过电流为所述额定输出电流的1.5-2倍。

10.根据权利要求8所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述第一短路保护阈值包括正常硬件短路保护阈值和回差硬件短路保护阈值，所述第二短路保护阈值包括正常软件短路保护阈值和回差软件短路保护阈值，所述正常软件短路保护阈值<所述回差软件短路保护阈值<所述正常硬件短路保护阈值<所述回差硬件短路保护阈值。

11.根据权利要求10所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，在所述直流电源装置正常工作时，所述比较电路在所述输出电压小于所述正常硬件短路保护阈值时生成所述短路状态信号，所述短路控制单元基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；所述主回路模块在停止输出设定时间之后自动重启。

12.根据权利要求11所述的具有短路保护的直流电源装置，其特征在于，所述启动控制模块包括模式判断单元，软启动单元和闭环功率控制单元，所述模式判断单元用于在所述主回路模块重启时，将所述主回路模块的输出电压与所述正常软件短路保护阈值进行比较，当所述输出电压始终小于所述正常软件短路保护阈值时生成所述恒功率状态信号，所述闭环功率控制单元用于基于所述恒功率状态信号和额定输出电流控制所述输出电流按照所述主回路模块的电流控制逻辑上升至所述过电流；当所述输出电压持续升高到大于所述回差软件短路保护阈值或所述回差硬件短路保护阈值时生成所述软启动状态信号，所述软启动单元用于基于所述软启动状态信号控制所述主回路模块进行正常软启直至输出电压升高至额定输出电压。

13.一种直流电源装置的短路保护方法，所述直流电源装置包括主回路模块和用于采样所述主回路模块的输出电压的采样模块，其特征在于，所述直流电源装置的短路保护方法包括：

S1、基于所述输出电压和第一短路保护阈值生成短路状态信号，并基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；

S2、基于所述输出电压和第二短路保护阈值生成软启动状态信号或恒功率状态信号，并基于所述软启动状态信号软启动所述主回路模块或基于所述恒功率状态信号和额定输出电流向负载提供过电流脉冲以熔断位于所述直流电源装置的后级的熔断装置；

所述第一短路保护阈值包括正常硬件短路保护阈值和回差硬件短路保护阈值，所述第二短路保护阈值包括正常软件短路保护阈值和回差软件短路保护阈值，所述正常软件短路保护阈值<所述回差软件短路保护阈值<所述正常硬件短路保护阈值<所述回差硬件短路保护阈值。

14.根据权利要求13所述的直流电源装置的短路保护方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：

S11、在所述直流电源装置正常工作时，在所述输出电压小于所述正常硬件短路保护阈值时生成所述短路状态信号；

S12、基于所述短路状态信号控制所述主回路模块停止输出；

S13、所述主回路模块在停止输出设定时间之后自动重启。

15.根据权利要求13所述的直流电源装置的短路保护方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

S21、在所述主回路模块的输出电压升高时，将所述主回路模块的输出电压与所述正常软件短路保护阈值进行比较，当所述输出电压始终小于所述正常软件短路保护阈值时生成所述恒功率状态信号；

S22、基于所述恒功率状态信号和额定输出电流控制所述输出电流按照所述主回路模块的电流控制逻辑上升至所述过电流；

S23、所述主回路模块的输出电压持续升高，当所述输出电压升高到大于所述回差软件短路保护阈值或所述回差硬件短路保护阈值时生成所述软启动状态信号；

S24、基于所述软启动状态信号控制所述主回路模块进行正常软启直至输出电压升高至额定输出电压。