CN116317449A - 一种供电电源及供电电源状态监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种供电电源及供电电源状态监测方法，供电电源包括：电源输入模块、热敏阻值模块、电源输出模块、继电器开关、电压检测模块和控制器；电源输出模块用于连接负载电路；热敏阻值模块连接电源输入模块和电源输出模块；继电器开关连接热敏阻值模块和控制器，其中，控制器用于输出第一控制电平或第二控制电平，继电器开关在接收第一控制电平时断开，在接收第二控制电平时闭合；电压检测模块连接热敏阻值模块的第一端和第二端，用于获取热敏阻值模块的第一端与第二端的电压差值；控制器还连接电压检测模块，用于根据第一控制电平或第二控制电平与电压差值反馈供电电源的工作状态。实施本发明能够实现对供电电源的工作状态的有效监测。

Description

一种供电电源及供电电源状态监测方法

技术领域

本发明涉及电源技术领域，更具体地说，涉及一种供电电源及供电电源状态监测方法。

背景技术

大功率的变频控制方案为了降低输出电压纹波，会使用与功率等级匹配容值的电容，功率越大，容值越大，市电经过整流桥给母线电容充电，由于电容电压变化过快，上电瞬间，会有大电流产生，为避免大电流烧坏整流桥等器件，会在上电后的一段时间主回路上接入热敏电阻进行限流，待电容充电完成后，使用继电器吸合将热敏电阻短路，在很多时候，继电器是否正常吸合，将影响电路进入正常工作状态。而当前，并没有实现对基于继电器的状态对供电电源的状态的判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种供电电源及供电电源状态监测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种供电电源，包括：电源输入模块、热敏阻值模块、电源输出模块、继电器开关、电压检测模块和控制器；

所述电源输入模块用于连接外部供电输入，所述电源输出模块用于连接负载电路；

所述热敏阻值模块的第一端连接所述电源输入模块，所述热敏阻值模块的第二端连接所述电源输出模块；

所述继电器开关连接所述热敏阻值模块的第一端、所述热敏阻值模块的第二端和所述控制器，其中，所述控制器用于输出第一控制电平或第二控制电平，所述继电器开关在接收所述第一控制电平时断开，在接收所述第二控制电平时闭合；

所述电压检测模块连接所述热敏阻值模块的第一端和第二端，用于获取所述热敏阻值模块的第一端与第二端的电压差值；

所述控制器还连接所述电压检测模块，用于根据所述第一控制电平或所述第二控制电平与所述电压差值反馈所述供电电源的工作状态。

优选地，在本发明所述的供电电源中，

所述控制器在输出所述第一控制电平时对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值大于第一预设值实时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值小于所述第一预设值时判定所述供电电源的工作状态为第一异常状态。

优选地，在本发明所述的供电电源中，

所述控制器在判定所述供电电源为所述第一异常状态时，输出所述第二控制电平并在持续第一预设时长再次输出所述第一控制电平。

优选地，在本发明所述的供电电源中，

所述控制器在输出所述第二控制电平时对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值小于第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值大于所述第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为第二异常状态。

优选地，在本发明所述的供电电源中，

所述负载电路包括电机电路，所述控制器还用于连接所述电机电路；

所述控制器在判定所述供电电源为所述第二异常状态时，获取所述电机电路的运行状态，并在所述电机电路为运行状态时断开所述电机电路。

优选地，在本发明所述的供电电源中，

所述控制器在判定所述供电电源为所述第二异常状态时，输出所述第一控制电平并在持续第二预设时长再次输出所述第二控制电平。

本发明还构造一种供电电源状态监测方法，所述供电电源包括：电源输入模块、热敏阻值模块、电源输出模块、继电器开关和电压检测模块；其中，

所述电源输入模块用于连接外部供电输入，所述电源输出模块用于连接负载电路；

所述热敏阻值模块的第一端连接所述电源输入模块，所述热敏阻值模块的第二端连接所述电源输出模块；

所述继电器开关连接所述热敏阻值模块的第一端和所述热敏阻值模块的第二端；

所述电压检测模块连接所述热敏阻值模块的第一端和第二端；

所述供电电源状态监测方法包括：

控制所述继电器开关闭合或断开，并通过所述电压检测模块取所述热敏阻值模块的第一端与第二端的电压差值，以根据所述继电器开关闭合或断开与所述的电压差值反馈所述供电电源的工作状态。

优选地，在本发明所述的供电电源状态监测方法中，还包括：

在所述继电器开关断开时，对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值大于第一预设值实时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值小于所述第一预设值时判定所述供电电源的工作状态为第一异常状态。

优选地，在本发明所述的供电电源状态监测方法中，还包括：

在所述继电器开关闭合时，对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值小于第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值大于所述第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为第二异常状态。

优选地，在本发明所述的供电电源状态监测方法中，所述负载电路包括电机电路，所述方法还包括：

在判定所述供电电源为所述第二异常状态时，获取所述电机电路的运行状态，并在所述电机电路为运行状态时断开所述电机电路。

实施本发明的一种供电电源及供电电源状态监测方法，具有以下有益效果：能够实现对供电电源的工作状态的有效监测。

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是本发明一种供电电源一实施例的逻辑框图；

图2是本发明一种供电电源另一实施例的逻辑框图；

图3是本发明一种供电电源状态监测方法一实施例的程序流程图；

图4是本发明一种供电电源状态监测方法另一实施例的程序流程图；

图5是本发明一种供电电源状态监测方法又一实施例的程序流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的一种供电电源第一实施例中，包括：包括：电源输入模块110、热敏阻值模块130、电源输出模块120、继电器开关140、电压检测模块150和控制器160；电源输入模块110用于连接外部供电输入，电源输出模块120用于连接负载电路200；热敏阻值模块130的第一端连接电源输入模块110，热敏阻值模块130的第二端连接电源输出模块120；继电器开关140连接热敏阻值模块130的第一端、热敏阻值模块130的第二端和控制器160，其中，控制器160用于输出第一控制电平或第二控制电平，继电器开关140在接收第一控制电平时断开，在接收第二控制电平时闭合；电压检测模块150连接热敏阻值模块130的第一端和第二端，用于获取热敏阻值模块130的第一端与第二端的电压差值；控制器160还连接电压检测模块150，用于根据第一控制电平或第二控制电平与电压差值反馈供电电源的工作状态。具体，该供电电源中，电源输入模块110用来连接市电等外部供电输入，电源输入模块110中可以包含保护电路、滤波电路等，其也可以包含部分前级处理电路。电源输出模块120用来提供电源输出，其可以连接负载电路200以对负载电路200提供工作电压。电源输出模块120中可以包括整流电路等后级电源处理电路。在电源输入模块110与电源输出模块120之间设有热敏阻值模块130，其中，在一实施例中，热敏阻值模块130可以为PTC电阻。继电器开关140的开关回路与热敏阻值模块130并联连接，继电器开关140的控制回路连接控制器160。继电器开关140的控制回路根据控制器160输出的控制电平驱动继电器开关140的开关回路闭合或断开。其中继电器开关140接收控制器160输出的第一控制电平时断开，在接收控制器160输出的第二控制电平时闭合。正常情况下，在继电器开关140断开时，电源输入模块110与电源输出模块120通过热敏阻值模块130连接，电流会在热敏阻值模块130的两端形成较大的压差。即此时电压检测模块150获取的电压差值为一个比较大的值。在继电器开关140闭合时，热敏阻值模块130相当于被旁路。此时，电源输入模块110和电源输出模块120通过继电器开关140导通连接形成近似直通的直通通路。此时，电压检测模块150检测到的热敏阻值模块130的电压差值实际上是由继电器的触点产生的，其会明显的变小即得到一个比较小的值。即根据该电压值和继电器的状态即可以判断出当前供电电源是否为正常工作状态。当满足上述正常情况则可以判定供电电源为正常工作状态，一旦与上述状态有差异，则可以判定供电电源为异常工作状态。

在一实施例中，在本发明的供电电源中，控制器160在输出第一控制电平时对电压差值进行判断；在电压差值大于第一预设值实时判定供电电源的工作状态为正常状态；在电压差值小于或等于第一预设值时判定供电电源的工作状态为第一异常状态。具体的，控制器160在输出第一控制电平时，即继电器开关140为断开状态时，对电压检测模块150得到电压差值进行判断。当此时电压差值大于第一预设值，即相当于此时电压差值是由热敏阻值模块130的分压产生。此时热敏阻值模块130没有被继电器开关140旁路，可以判断继电器开关140确实是断开状态，供电电源的工作状态为正常状态。若此时得到的电压差值为小于或等于第一预设值，那么电压差值是由继电器开关140产生。此时热敏阻值模块130被继电器开关140旁路，继电器开关140实际上是闭合状态了。因此可以判断继电器开关140的实际状态和其控制状态不一致，继电器出现异常或者整个供电电源出现异常即为第一异常状态。此时异常状态可以为电路断开异常，即不能实现电源输入模块110与电源输出模块120的之间的直通通路的断开。在一实施例中，可以基于判断结果，在出现第一异常状态时，上报继电器开关140吸合故障。第一预设值的设置可以根据具体电路进行设置。在一实施例中，可以基于该故障生成对应的故障代码以进行故障区分。

在一实施例中，本发明的供电电源中，控制器160在判定供电电源为第一异常状态时，输出第二控制电平并在持续第一预设时长再次输出第一控制电平。具体的，在判定继电器开关140的工作状态不对时，可以切换继电器开关140的工作状态。即当继电器开关140被控制且断开状态时，通过控制器160控制继电器开关140为闭合状态，并在持续第一预设时长后重新控制继电器开关140为断开状态。再次进行异常判断，确认是否异常消失。在一实施例中，第一预设时长可以为500ms。该时长可以根据需要进行合理的调整。

在一实施例中，本发明的供电电源中，控制器160在输出第二控制电平时对电压差值进行判断；在电压差值小于或等于第二预设值时判定供电电源的工作状态为正常状态；在电压差值大于第二预设值时判定供电电源的工作状态为第二异常状态。具体的，控制器160在输出第二控制电平时，即继电器开关140为闭合状态时，对电压检测模块150得到电压差值进行判断。当此时电压差值小于或等于第二预设值，此时热敏阻值模块130被继电器开关140旁路，电压差值是由继电器开关140产生。根据给电压差值可以判定继电器开关140确实是闭合状态，此时供电电源的工作状态为正常状态。若此时得到的电压差值为大于第二预设值，那么，此时热敏阻值模块130没有被继电器开关140旁路，继电器开关140此时实际上是断开状态了。因此可以判断继电器开关140的实际状态和其控制状态不一致，继电器出现异常或者整个供电电源出现异常即为第二异常状态。此时异常状态可以为电路闭合异常，即不能实现电源输入模块110与电源输出模块120之间的直通通路的闭合。在一实施例中，可以基于判断结果，在出现第二异常状态时，上报继电器开关140吸合故障。在一实施例中，可以基于该故障生成对应的故障代码以进行故障区分

如图2所示，在一实施例中，在本发明的供电电源中，负载电路200包括电机电路210，控制器160还用于连接电机电路210；控制器160在判定供电电源为第二异常状态时，获取电机电路210的运行状态，并在电机电路210为运行状态时断开电机电路210。具体的，负载电路200中包含电机电路210时，在判定供电电源出现第二异常状态时，判定电机电路210的工作状态。当电机电路210为工作状态，即电机为运行状态时，由于电机重载时，负载电流增大，PTC温度快速升高，温度过高会烧掉；且电压占比升高，会导致电压输出端欠压故障，因此要关断电机。

在一实施例中，在本发明的供电电源中，控制器160在判定供电电源为第二异常状态时，输出第一控制电平并在持续第二预设时长再次输出第二控制电平。具体的，在判定继电器开关140的工作状态不对时，可以切换继电器开关140的工作状态。即当继电器开关140被控制且闭合状态时，通过控制器160控制继电器开关140为断开状态。并在持续第二预设时长后重新控制继电器开关140为闭合状态。再次进行异常判断，确认是否异常消失。在一实施例中，第二预设时长可以为500ms。该时长可以根据需要进行合理的调整。

另，本发明的一种供电电源状态监测方法中，供电电源包括：电源输入模块110、热敏阻值模块130、电源输出模块120、继电器开关140和电压检测模块150；其中，电源输入模块110用于连接外部供电输入，电源输出模块120用于连接负载电路200；热敏阻值模块130的第一端连接电源输入模块110，热敏阻值模块130的第二端连接电源输出模块120；继电器开关140连接热敏阻值模块130的第一端和热敏阻值模块130的第二端；电压检测模块150连接热敏阻值模块130的第一端和第二端；供电电源状态监测方法包括：控制继电器开关140闭合或断开，并通过电压检测模块150取热敏阻值模块130的第一端与第二端的电压差值，以根据继电器开关140闭合或断开与的电压差值反馈供电电源的工作状态。具体，该供电电源中，电源输入模块110用来连接市电等外部供电输入。电源输入模块110中可以包含保护电路、滤波电路等，其也可以包含部分前级处理电路。电源输出模块120用来提供电源输出，其可以连接负载电路200以对负载电路200提供工作电压。电源输出模块120中可以包括整流电路等后级电源处理电路。在电源输入模块110与电源输出模块120之间设有热敏阻值模块130，其中，在一实施例中，热敏阻值模块130可以为PTC电阻。继电器开关140的开关回路与热敏阻值模块130并联连接，可以控制继电器开关140的控制回路驱动继电器开关140的开关回路闭合或断开。正常情况下，在继电器开关140断开时，电源输入模块110与电源输出模块120通过热敏阻值模块130连接，电流会在热敏阻值模块130的两端形成较大的压差，即此时电压检测模块150获取的电压差值为一个比较大的值。在继电器开关140闭合时，热敏阻值模块130相当于被旁路。此时，电源输入模块110和电源输出模块120通过继电器开关140导通连接形成近似直通的直通通路。电压检测模块150检测到的热敏阻值模块130的电压差值此时实际上是由继电器的触点产生的，其会明显的变小即得到一个比较小的值。即根据该电压值和继电器的状态即可以判断出当前供电电源是否为正常工作状态，即当满足上述正常情况则可以判定供电电源为正常工作状态，一旦与上述状态有差异，则可以判定供电电源为异常工作状态。

如图3所示，可选的，在本发明的供电电源状态监测方法中，还包括：S11、在继电器开关140断开时，对电压差值进行判断；S12、在电压差值大于第一预设值实时判定供电电源的工作状态为正常状态；S13、在电压差值小于或等于第一预设值时判定供电电源的工作状态为第一异常状态。具体的，在继电器开关140为断开状态时，对电压检测模块150得到电压差值进行判断。当此时电压差值大于第一预设值，即相当于此时电压差值是由热敏阻值模块130的分压产生，此时热敏阻值模块130没有被继电器开关140旁路，可以判断继电器开关140确实是断开状态，此时供电电源的工作状态为正常状态。若此时得到的电压差值为小于或等于第一预设值，那么电压差值是由继电器开关140产生。此时热敏阻值模块130被继电器开关140旁路，继电器开关140此时实际上是闭合状态了。因此可以判断继电器开关140的实际状态和其控制状态不一致，继电器出现异常或者整个供电电源出现异常即为第一异常状态，此时异常状态可以为电路断开异常，即不能实现电源输入模块110与电源输出模块120的之间的直通通路的断开。在一实施例中，可以基于判断结果，在出现第一异常状态时，上报继电器开关140吸合故障。在一实施例中，可以基于该故障生成对应的故障代码以进行故障区分。

如图4所示，可选的，在本发明的供电电源状态监测方法中，还包括：S21、在继电器开关140闭合时，对电压差值进行判断；S22、在电压差值小于或等于第二预设值时判定供电电源的工作状态为正常状态；S23、在电压差值大于第二预设值时判定供电电源的工作状态为第二异常状态。具体的，在继电器开关140为闭合状态时，对电压检测模块150得到电压差值进行判断。当此时电压差值小于或等于第二预设值，此时热敏阻值模块130被继电器开关140旁路，电压差值是由继电器开关140产生，根据给电压差值可以判定继电器开关140确实是闭合状态，此时供电电源的工作状态为正常状态。若此时得到的电压差值为大于第二预设值，那么，此时热敏阻值模块130没有被继电器开关140旁路，继电器开关140此时实际上是断开状态了。因此可以判断继电器开关140的实际状态和其控制状态不一致，继电器出现异常或者整个供电电源出现异常即为第二异常状态。此时异常状态可以为电路闭合异常，即不能实现电源输入模块110与电源输出模块120之间的直通通路的闭合。在一实施例中，可以基于判断结果，在出现第二异常状态时，上报继电器开关140吸合故障。在一实施例中，可以基于该故障生成对应的故障代码以进行故障区分。

可选的，如图5所示，负载电路200包括电机电路210，在本发明的供电电源状态监测方法中，还包括：S24、在判定供电电源为第二异常状态时，获取电机电路210的运行状态，并在电机电路210为运行状态时断开电机电路210。具体的，负载电路200中包含电机电路210时，在判定供电电源出现第二异常状态时，判定电机电路210的工作状态。当电机电路210为工作状态，即电机为运行状态时，要关断电机。

通过上述实施例，可以实现实时观测继电器状态，避免其出现异常状态，提高电控可靠性。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种供电电源，其特征在于，包括：电源输入模块、热敏阻值模块、电源输出模块、继电器开关、电压检测模块和控制器；

所述电源输入模块用于连接外部供电输入，所述电源输出模块用于连接负载电路；

所述热敏阻值模块的第一端连接所述电源输入模块，所述热敏阻值模块的第二端连接所述电源输出模块；

所述继电器开关连接所述热敏阻值模块的第一端、所述热敏阻值模块的第二端和所述控制器，其中，所述控制器用于输出第一控制电平或第二控制电平，所述继电器开关在接收所述第一控制电平时断开，在接收所述第二控制电平时闭合；

所述电压检测模块连接所述热敏阻值模块的第一端和第二端，用于获取所述热敏阻值模块的第一端与第二端的电压差值；

所述控制器还连接所述电压检测模块，用于根据所述第一控制电平或所述第二控制电平与所述电压差值反馈所述供电电源的工作状态。

2.根据权利要求1所述的供电电源，其特征在于，

所述控制器在输出所述第一控制电平时对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值大于第一预设值实时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值小于所述第一预设值时判定所述供电电源的工作状态为第一异常状态。

3.根据权利要求2所述的供电电源，其特征在于，所述控制器在判定所述供电电源为所述第一异常状态时，输出所述第二控制电平并在持续第一预设时长再次输出所述第一控制电平。

4.根据权利要求1所述的供电电源，其特征在于，

所述控制器在输出所述第二控制电平时对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值小于第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值大于所述第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为第二异常状态。

5.根据权利要求4所述的供电电源，其特征在于，所述负载电路包括电机电路，所述控制器还用于连接所述电机电路；

所述控制器在判定所述供电电源为所述第二异常状态时，获取所述电机电路的运行状态，并在所述电机电路为运行状态时断开所述电机电路。

6.根据权利要求4所述的供电电源，其特征在于，所述控制器在判定所述供电电源为所述第二异常状态时，输出所述第一控制电平并在持续第二预设时长再次输出所述第二控制电平。

7.一种供电电源状态监测方法，其特征在于，所述供电电源包括：电源输入模块、热敏阻值模块、电源输出模块、继电器开关和电压检测模块；其中，

所述电源输入模块用于连接外部供电输入，所述电源输出模块用于连接负载电路；

所述热敏阻值模块的第一端连接所述电源输入模块，所述热敏阻值模块的第二端连接所述电源输出模块；

所述继电器开关连接所述热敏阻值模块的第一端和所述热敏阻值模块的第二端；

所述电压检测模块连接所述热敏阻值模块的第一端和第二端；

所述供电电源状态监测方法包括：

控制所述继电器开关闭合或断开，并通过所述电压检测模块取所述热敏阻值模块的第一端与第二端的电压差值，以根据所述继电器开关闭合或断开与所述的电压差值反馈所述供电电源的工作状态。

8.根据权利要求7所述的供电电源状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述继电器开关断开时，对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值大于第一预设值实时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值小于所述第一预设值时判定所述供电电源的工作状态为第一异常状态。

9.根据权利要求7所述的供电电源状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述继电器开关闭合时，对所述电压差值进行判断；

在所述电压差值小于第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为正常状态；

在所述电压差值大于所述第二预设值时判定所述供电电源的工作状态为第二异常状态。

10.根据权利要求9所述的供电电源状态监测方法，其特征在于，所述负载电路包括电机电路，所述方法还包括：

在判定所述供电电源为所述第二异常状态时，获取所述电机电路的运行状态，并在所述电机电路为运行状态时断开所述电机电路。

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