CN117471140B - 一种基于大功率直流电源的控制装置和测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于大功率直流电源的控制装置和测试方法，电源系统包括控制装置和大功率直流电源模块，控制装置包括第一开关、第二开关、第三开关和控制器。电源模块包括正极和负极，第一开关的第一端与正极连接且第二端与负极连接；第二开关的第一端与负载的第一端连接且第二端与负极连接，负载的第二端与正极连接；第三开关的第一端与负载的第一端连接且第二端与负极连接；控制器分别与第一开关、第二开关和第三开关连接，用于根据测试内容控制第一开关、第二开关和第三开关的开关状态，开关状态包括打开或闭合，测试内容包括短路测试或断路测试或点火电压测试。使得本申请可以同时满足大电压的断路测试和大电流的短路测试。

Description

一种基于大功率直流电源的控制装置和测试方法

技术领域

本申请涉及电源技术领域，具体涉及一种基于大功率直流电源的控制装置和测试方法。

背景技术

大功率直流电源的断路测试或短路测试通常涉及到对电源系统的稳定性和安全性进行评估。这种测试能够揭示系统中的潜在问题，并确保设备在各种条件下能够正常运行。

当前，针对大功率直流电源的测试技术方案是使用电子负载，然而，电子负载的规格无法同时满足大电压和大电流，做短路测试或断路测试能力不足，无法做到us（微秒）级别短路和/或断路，并且电子负载的结构复杂，价格昂贵，所需的成本大。

发明内容

鉴于此，本申请的目的在于提供一种基于大功率直流电源的控制装置和测试方法，可以同时满足大电压的断路测试和大电流的短路测试，做到us级别短路和/或断路，并且简化结构，降低成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于大功率直流电源的控制装置，电源系统包括所述基于大功率直流电源的控制装置和大功率直流电源模块，所述大功率直流电源模块包括电压测试装置，所述电压测试装置用于获取所述大功率直流电源模块的电压值，所述基于大功率直流电源的控制装置包括：

第一开关，所述第一开关的第一端与所述大功率直流电源模块的正极连接，所述第一开关的第二端与所述大功率直流电源模块的负极连接；

第二开关，所述第二开关的第一端与负载的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述大功率直流电源模块的负极连接，所述负载的第二端与所述大功率直流电源模块的正极连接；

第三开关，所述第三开关的第一端与所述负载的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述直流大功率直流电源模块的负极连接；

控制器，所述控制器分别与所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关连接，用于根据测试内容控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的开关状态，所述开关状态包括打开或闭合，所述测试内容包括短路测试或断路测试或点火电压测试。

可选地，测试内容为短路测试，控制器用于控制第二开关打开和控制第三开关闭合；以及用于周期性地控制第一开关在第一预设时段内打开，在第二预设时段内闭合；电压测试装置用于获取第二预设时段内大功率直流电源模块的电压值；以及根据电压值输出电压变化波形图。

可选地，测试内容为断路测试，控制器用于控制第一开关和第三开关打开；以及用于周期性地控制第二开关在第三预设时段内闭合，在第四预设时段内打开；电压测试装置用于获取第四预设时段内大功率直流电源模块的电压值；以及根据电压值输出电压变化波形图。

可选地，测试内容为点火电压测试，控制器用于控制负载为空载状态，以及控制第一开关和第三开关打开；以及用于周期性地控制第二开关在第五预设时段内闭合，在第六预设时段内打开；电压测试装置用于获取第六预设时段内大功率直流电源模块的电压值；以及根据电压值输出电压变化波形图。

可选地，第一开关和第二开关为绝缘栅双极晶体管IGBT。

可选地，第三开关为直流接触器。

可选地，根据电压值输出电压变化波形图之后，控制器还用于根据测试内容确定电压阈值；以及用于，根据电压波形图确定电压波形图中是否存在电压值高于电压阈值的目标电压值；若存在，则输出第一测试结果，第一测试结果用于指示确定大功率直流电源通过测试；若不存在，则输出第二测试结果，第二测试结果用于指示确定大功率直流电源未通过测试。

可选地，在输出第一测试结果方面，控制器还用于：确定多个测试周期中出现目标电压值的测试周期为目标测试周期；根据目标测试周期的数量在多个测试周期中的数量占比，得到第一参考结果，第一参考结果为第一测试结果或第二测试结果。

可选地，在得到第一参考结果之后，控制器还用于：确定每个目标测试周期中达到目标电压值的目标时刻；根据目标时刻和第一参考结果生成第二参考结果，第二参考结果为第一测试结果或第二测试结果。

第二方面，本申请实施例提供了一种基于大功率直流电源的测试方法，应用于如上所述的基于大功率直流电源的控制装置中的控制器，所述方法包括：

根据测试内容控制所述基于大功率直流电源的控制装置中的第一开关、所述基于大功率直流电源的控制装置中的第二开关和所述基于大功率直流电源的控制装置中的第三开关的开关状态，所述测试内容包括短路测试或断路测试或点火电压测试，所述开关状态包括打开或闭合。

本申请中，通过设置电源模块、第一开关、负载、第二开关和第三开关之间的连接关系，并将控制器分别与第一开关、第二开关和第三开关连接以根据测试内容控制第一开关、第二开关和第三开关的开关状态，测试内容包括短路测试、断路测试和点火电压测试。

可见，针对大功率直流电源的控制装置和测试方法，本申请可以同时满足大电压的断路测试和大电流的短路测试，做到us级别短路和/或断路，并且结构简单，降低了成本。

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的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种基于大功率直流电源的控制装置的组成示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种基于大功率直流电源的控制装置的组成示意图；

图3是本申请实施例提供的一种控制面板的第一显示界面示意图；

图4是本申请实施例提供的一种控制面板的第二显示界面示意图；

图5是本申请实施例提供的一种控制面板的第三显示界面示意图；

图6是本申请实施例提供的一种控制面板的第四显示界面示意图；

图7是本申请实施例提供的一种基于大功率直流电源的测试方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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作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。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

当前，针对大功率直流电源的测试技术方案通常是使用电子负载，然而，电子负载的规格无法同时满足大电压和大电流，做短路测试或断路测试能力不足，无法做到us级别短路和/或断路，并且电子负载的结构复杂，价格昂贵，所需的成本大。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种基于大功率直流电源的控制装置和测试方法，下面结合附图对本申请实施例进行详细介绍。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种基于大功率直流电源的控制装置的组成示意图。如图1所示，基于大功率直流电源的控制装置10包括第一开关102、第二开关103、第三开关104、控制器105和负载106，大功率直流电源模块20包括电压测试装置201，电压测试装置201用于获取大功率直流电源模块20的电压值；第一开关102的第一端与大功率直流电源模块20的正极（即图1中的“+”）连接，第一开关102的第二端与大功率直流电源模块的负极（即图1中的“-”）连接；第二开关103的第一端与负载106的第一端连接，第二开关103的第二端与大功率直流电源模块20的负极连接，负载106的第二端与大功率直流电源模块20的正极连接；第三开关104的第一端与负载106的第一端连接，第三开关104的第二端与大功率直流电源模块20的负极连接；控制器105分别与第一开关102、第二开关103和第三开关104连接，用于根据测试内容控制第一开关、第二开关和第三开关的开关状态，开关状态包括打开或闭合，测试内容包括短路测试或断路测试或点火电压测试。

其中，电压测试装置201可以是电压表、示波器、电压传感器、电压探头、电压监控芯片或电压保护装置。

其中，控制器105可以具备通信能力，该控制器可以包括各种具有无线通信功能的计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备（UserEquipment，UE），移动台（Mobile Station，MS），终端设备（terminal device）等等。控制器可以包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，该一个或多个程序被存储在上述存储器中，且被配置由上述处理器执行。

具体地，第一开关102和第二开关103可以为绝缘栅双极晶体管（Insulated GateBipolar Transistor，IGBT）。IGBT是三端器件，三端分别为栅极、集电极和发射极。IGBT是MOS结构双极器件，属于具有功率MOSFET的高速性与双极的低电阻性能的功率器件。IGBT的应用范围一般都在耐压600V（伏）以上、电流10A（安培）以上、频率为1000Hz（赫兹）以上的区域。对于大功率直流电源输出的大电压和大电流都具有适配性。这样，能够满足大功率直流电源的大电压和/或大电流，结构简单，降低成本。

具体地，第三开关104可以为直流接触器。直流接触器是指铁芯为直流线圈控制的接触器。其由于吸引线圈通直流，不会产生冲击的启动电流，也不会产生铁芯猛烈撞击的现象，因此其寿命长，适用于频繁启停的场合。对于控制器105控制第三开关104的开关状态具有重要意义。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的另一种基于大功率直流电源的控制装置的组成示意图。如图2所示， S1可以为图1中的第一开关102，S2可以为图1中的第二开关103，S3可以为图1中的第三开关104，R可以为图1中的负载106，上位机203可以为图1中的控制器105。S1的第一端与大功率直流电源模块20的正极连接，S1的第二端与大功率直流电源模块20的负极连接；S2的第一端与R的第一端连接，S2的第二端与大功率直流电源模块20的负极连接，R的第二端与大功率直流电源模块20的正极连接；S3的第一端与R的第一端连接，S3的第二端与大功率直流电源模块20的负极连接；上位机程序控制2031与控制面板2032连接，用于向控制面板发送控制程序；控制面板2032分别与第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3连接，用于根据测试内容控制S1、S2和S3的开关状态；大功率直流电源模块20还与机壳205连接以及接地202，以保护大功率直流电源的安全；输入模块204与大功率直流电源模块20连接，以向大功率直流电源模块20输入电压/电流。

其中，大功率直流电源模块输出大电压或大电流可以通过三相交流电源实现，即输入模块204可以为输入三相交流电，三相交流电源是由三个频率相同、振幅相同和相位依次互差120°（度）的交流电势组成的电源。如图2所示，三相交流电的电压可以为380V，三相交流电的电压可以表示为3Ф380Vac，大功率直流电源控制模块中可以包括变频器，该变频器可以包括整流电路、滤波电路和逆变电路。整流电路用于将交流电转换成脉动直流电；滤波电路用于将脉动直流电中的脉动成分滤除；逆变电路用于将滤波电路输出的直流电转换成交流电。大功率直流电源模块中，三相交流电可以首先经过整流电路，得到整流直流电，然后经过滤波电路，滤除整流直流电中的脉动成分，得到滤波直流电，再然后经过逆变电路，将滤波直流电转换成高频交流电，最后经过整流电路和滤波电路，将高频交流电转换成高频直流电，得到的输出为20kW（千瓦），最大电压为2000V，最大电流可达100A。

其中，上位机可以是图1中的控制器，如图2所示，上位机203可以包括上位机程序控制2031和控制面板2032。上位机程序控制可以用于用户进行代码编程，用户使用的编程语言可以为C、C++、Java等。用户可以通过上位机程序控制实现对各个开关的状态进行控制以及可以计算各情况下电源的电压和/或电流。不仅如此，用户还可以通过控制面板2032直接对各个开关的状态进行监控和控制以及直观地看到大功率直流电源的电压值和电流值。请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种控制面板的第一显示界面示意图。如图3所示，控制面板包括S1、S2、S3的打开和闭合，即用户可以在测试开始之前，手动控制开关的打开/闭合，选择状态转换开关并输入相应开关的打开/闭合的时长和周期个数。例如，测试内容为短路测试时，用户可以分别点击S1打开、S2打开、S3闭合，然后选择S1为状态转换开关，并输入S1的打开/闭合的时长为1us和周期个数为500个。设置好各个开关的初始状态后，点击“start”按钮，表示执行测试内容。控制面板还可以展示测试内容相关的参数信息，如图3所示，控制面板还包括负载大小、电压值、电流值的大小以及各开关的状态。例如，测试内容为短路测试时，S1为闭合、S2为打开、S3为闭合时，控制面板中表明了测试中负载大小为8Ω、电压值为400V、电流值为100A。特别地，负载大小需要根据实际电路中的设置而改变，电压值和电流值与各开关的状态有关，并随着时间可以变化。

可见，各个开关的状态设置可以通过上位机程序控制和控制面板直接控制，结构简单，降低了成本。

在一个可能的实施例中，测试内容为短路测试，控制器用于控制第二开关打开和控制第三开关闭合；以及用于周期性地控制第一开关在第一预设时段内打开，在第二预设时段内闭合；电压测试装置用于获取第二预设时段内大功率直流电源模块的电压值；以及根据电压值输出电压变化波形图。

其中，第一预设时段和第二预设时段可以相同，也可以不相同。例如，第一预设时段可以为1us、1s、5s等，第二预设时段可以分别对应为1us、1s、3s等。第一预设时段和第二预设时段可以组成第一开关的闭合/打开的一个周期。特别地，第一预设时段和第二预设时段的最小值可以为0.1us，周期的个数的最大值可以为10000个。

其中，控制器在控制第二开关一直打开和第三开关一直关闭，当控制器控制第一开关在第一预设时段内打开，此时大功率直流电源模块、负载和第二开关形成通电回路，特别地，如图2所示，负载的规格为8Ω（欧姆），根据公式，/>为大功率直流电源模块的电压，/>为大功率直流电源模块的功率，/>为负载大小，P可以为20KW，R可以为8Ω，可以得到大功率直流电源模块的电压为400V（即U=400V）；当控制器控制第一开关在第二预设时段内闭合，此时负载被第一开关短路，即大功率直流电源模块和第一开关形成通电回路，电压测试装置可以获取第二预设时段内的大功率直流电源模块的电压值，并根据电压值输出电压变化波形图。特别地，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种控制面板的第二显示界面示意图。如图4所示，第一开关的时长为1us，控制面板显示了测试内容为短路测试时的电压变化波形图，大功率直流电源模块的电压值在第一预设时段（即第一开关打开时段）中处于400V，大功率直流电源模块的电压值在第二预设时段（即第一开关闭合时段）中处于0V，该过程中，大功率直流电源模块的电流为100A，即I=100A。

可见，在本示例中，在短路测试时，可以满足大电流，并且结构简单，降低了成本。

在一个可能的实施例中，测试内容为断路测试，控制器用于控制第一开关和第三开关打开；以及用于周期性地控制第二开关在第三预设时段内闭合，在第四预设时段内打开；电压测试装置用于获取第四预设时段内大功率直流电源模块的电压值；以及根据电压值输出电压变化波形图。

其中，第三预设时段和第四预设时段可以相同，也可以不相同。例如，第三预设时段可以为1us、1s、5s等，第四预设时段可以分别对应为1us、1s、3s等。第三预设时段和第四预设时段可以组成第二开关的闭合/打开的一个周期。特别地，第三预设时段和第四预设时段的最小值可以为0.1us，周期的个数的最大值可以为10000个。

其中，控制器在控制第一开关和第三开关一直打开，当控制器控制第二开关在第三预设时段内闭合，此时大功率直流电源模块、负载和第二开关形成通电回路，特别地，如图2所示，负载的规格为8Ω，根据公式，P为大功率直流电源模块的功率，I为大功率直流电源模块的电流，R为负载大小，P可以为20KW，R可以为8Ω，可以得到大功率直流电源模块的电流为50A（即I=50A）；当控制器控制第二开关在第四预设时段内打开，此时负载被第二开关断路，即大功率直流电源模块、负载和第二开关无法形成通电回路，电压测试装置可以获取第四预设时段内的大功率直流电源模块的电压值，并根据电压值输出电压变化波形图。特别地，请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种控制面板的第三显示界面示意图。如图5所示，第二开关的时长为1us，控制面板显示了测试内容为断路测试时的电压变化波形图，大功率直流电源模块在第三预设时段（即第二开关闭合时段）中处于1000V，大功率直流电源模块在第四预设时段（即第二开关打开时段）中处于0V。

可见，在本示例中，在断路测试中，可以满足大电压，并且结构简单，降低了成本。

在一个可能的实施例中，测试内容为点火电压测试，控制器用于控制负载为空载状态，以及控制第一开关和第三开关打开；以及用于周期性地控制第二开关在第五预设时段内闭合，在第六预设时段内打开；电压测试装置用于获取第六预设时段内大功率直流电源模块的电压值；以及根据电压值输出电压变化波形图。

其中，大功率直流电源模块中的电源可以是光伏镀膜直流电源，光伏镀膜直流电源主要作为镀膜靶材的电源，其关键功能之一就是点火电压。

其中，第五预设时段和第六预设时段可以相同，也可以不相同。例如，第五预设时段可以为1us、1s、5s等，第六预设时段可以分别对应为1us、1s、3s等。第五预设时段和第六预设时段可以组成第二开关的闭合/打开的一个周期。特别地，第五预设时段和第六预设时段的最小值可以为0.1us，周期的个数的最大值可以为10000个。

其中，控制器在控制第一开关和第三开关一直打开，当控制器控制第二开关在第五预设时段内闭合，此时大功率直流电源模块和第二开关形成通电回路，大功率直流电源模块能达到的最大电压为其自身规格，即1000V；当控制器控制第二开关在第六预设时段内打开，此时大功率直流电源模块和第二开关无法形成通电回路，特别地，该回路中可以包含放大器，可以将电路中的电压进行放大处理，直到电压达到点火电压，点火电压可以为900V至1800V中的任意值，电压测试装置可以获取第二预设时段内的大功率直流电源模块的电压值，并根据电压值输出电压变化波形图。特别地，请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种控制面板的第四显示界面示意图。如图6所示，第二开关的时长为2us，控制面板显示了测试内容为点火电压测试时的电压变化波形图，大功率直流电源模块的电压值在刚开始测试时，大功率直流电源的电压值由0V逐渐上升至1000V，然后继续上升至1800V，在第五预设时段（即第二开关闭合时段）中处于1800V，并能逐渐下降至1000V，大功率直流电源模块在第六预设时段（即第二开关打开时段）中处于1000V。

可见，在本示例中，在点火电压测试时，可以满足高达1800V的大电压，满足此要求的电子负载价格昂贵，结构复杂，本方案降低了成本。

在一个可能的实施例中，根据电压值输出电压变化波形图之后，控制器还用于根据测试内容确定电压阈值；以及用于根据电压波形图确定电压波形图中是否存在电压值高于电压阈值的目标电压值；若存在，则输出第一测试结果，第一测试结果用于指示确定大功率直流电源通过测试；若不存在，则输出第二测试结果，第二测试结果用于指示确定大功率直流电源未通过测试。

其中，在短路测试中，电压阈值可以为上述根据公式所计算得到的，即400V；在断路测试，电压阈值可以为大功率直流电源模块自身的规格，即1000V；在点火电压测试中，电压阈值可以为点火电压，即1800V。确定大功率直流电源是否通过测试仅需要判断电压波形图中是否存在电压值高于电压阈值的目标电压值。

可见，在本示例中，针对大功率直流电源模块的短路测试、断路测试或点火电压测试，通过解析电压变化波形图便可实现，降低了成本，而且本申请实现了us级别短路或/和断路，避免出现打火现象或拉弧现象。

在一个可能的实施例中，在输出第一测试结果方面，控制器还用于：确定多个测试周期中出现目标电压值的测试周期为目标测试周期；根据目标测试周期的数量在多个测试周期中的数量占比，得到第一参考结果，第一参考结果为第一测试结果或第二测试结果。

其中，每个测试周期由控制器控制相应开关的闭合时段和打开时段组成。目标电压值可以是电压阈值，在相应的时段中，电压值达到了与测试内容对应的电压阈值，说明大功率直流电源通过测试。例如，当测试内容为短路测试时，电压阈值可以是400V，在某一个测试周期中，电压波形图中显示电压达到或超过了400V，说明在该预测周期中，大功率直流电源通过测试。

其中，电压变化波形图是随着时间而变化的，对于每个测试周期而言，电压的变化可以一样，也可以不一样。当某个测试周期中电压未达到或超过电压阈值，说明在该预测周期中，大功率直流电源未通过测试。本申请中可以存在多个测试周期，将大功率直流电源通过测试的测试周期的数量进行统计，可以将该数量与所有测试周期的数量进行对比，若大功率直流电源通过测试的测试周期的数量与所有测试周期的数量的比值小于特定值，即大功率直流电源通过测试的测试周期的数量在所有测试周期的数量中占比小于特定值，则说明大功率直流电源初步未通过测试，显而易见地，若大功率直流电源通过测试的测试周期的数量与所有测试周期的数量的比值大于特定值，即大功率直流电源通过测试的测试周期的数量在所有测试周期的数量中占比大于特定值，则说明大功率直流电源初步通过测试，该特定值是用户根据实际情况设置的，特定值可以是0.5、0.8、0.9等。

可见，在本示例中，可以通过电压值达到目标电压值的周期在总周期中的占比来确定大功率直流电源是否初步通过测试。通过初步的比值关系，对于初步未通过测试的情况，可以不进行最终的确定，简化了步骤，降低了成本。

在一个可能的实施例中，在得到第一参考结果之后，控制器还用于：确定每个目标测试周期中达到目标电压值的目标时刻；根据目标时刻和第一参考结果生成第二参考结果，第二参考结果为第一测试结果或第二测试结果。

其中，目标时刻表示大功率直流电源模块达到电压阈值的时刻，目标时刻可以是控制器根据测试内容控制对应开关的打开时段中的某一时刻，也可以是控制器根据测试内容控制对应开关的闭合时段中的某一时刻，要确定大功率直流电源最终是否通过测试，还需要判断目标时刻是否为对应开关的打开时段或闭合时段。例如，在短路测试中，目标时刻可以是第一预设时段内的某一时刻，也可以是第二预设时段内的某一时刻，若目标时刻是第一预设时段内的某一刻，则说明大功率直流电源初步通过/未通过测试的情况下，大功率直流电源最终未通过测试；若目标时刻是第二预设时段内的某一时刻，则说明大功率直流电源初步未通过测试的情况下，大功率直流电源最终未通过测试；大功率直流电源初步通过测试的情况下，大功率直流电源最终通过测试。

可见，即使大功率直流电源初步通过测试，也需要对其进行进一步的确定，当其达到目标电压值的时刻满足对应开关的打开/关闭状态，最终确定大功率直流电源通过测试。增强了结果的精确性，简化了确定逻辑。

请参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种基于大功率直流电源的测试方法的流程示意图。该方法应用于如上所述的基于大功率直流电源的控制装置中的控制器。如图7所示，该测试方法执行以下步骤。

步骤S701，根据测试内容控制基于大功率直流电源的控制装置中的第一开关、基于大功率直流电源的控制装置中的第二开关和基于大功率直流电源的控制装置中的第三开关的开关状态，测试内容包括短路测试或断路测试或点火电压测试，开关状态包括打开或闭合。

可见，控制器根据测试内容控制第一开关、第二开关和第三开关的开关状态，以实现大功率直流电源的测试。通过简单的连接关系实现了测试方法，并且可以同时满足大电压的断路测试和大电流的短路测试，降低成本。

需要说明的是，本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

上述主要从大功率直流电源的电压侧的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。本申请还可以从大功率直流电源的电流侧的角度对本申请实施例的方案进行介绍。例如，由上所知，当测试内容为短路测试时，大功率直流电源的电流值在第一预设时段中处于50A，大功率直流电源的电流值在第二预设时段中处于100A。与大功率直流电源的电压侧同理，控制器可以根据大功率直流电源的电流达到100A的测试周期的数量在所有测试周期的数量中占比值来确定大功率直流电源是否初步通过测试，并且可以通过确定大功率直流电源的电流值达到100A的时刻是否为第一开关的关闭时段来确定大功率直流电源最终是否通过测试。当测试内容为断路测试或点火电压测试时，其原理与上述一致，此处不再赘述。

可以理解的是，控制器为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

虽然本申请披露如上，但本申请并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于大功率直流电源的控制装置，其特征在于，电源系统包括所述基于大功率直流电源的控制装置和大功率直流电源模块，所述大功率直流电源模块包括电压测试装置，所述电压测试装置用于获取所述大功率直流电源模块的电压值，所述基于大功率直流电源的控制装置包括：

第一开关，所述第一开关的第一端与所述大功率直流电源模块的正极连接，所述第一开关的第二端与所述大功率直流电源模块的负极连接，所述第一开关为绝缘栅双极晶体管IGBT；

第二开关，所述第二开关的第一端与负载的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述大功率直流电源模块的负极连接，所述负载的第二端与所述大功率直流电源模块的正极连接，所述第二开关为绝缘栅双极晶体管IGBT；

第三开关，所述第三开关的第一端与所述负载的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述大功率直流电源模块的负极连接，所述第三开关为直流接触器；

控制器，所述控制器分别与所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关连接，用于根据测试内容控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的开关状态，所述开关状态包括打开或闭合，所述测试内容包括短路测试、断路测试和点火电压测试，其中，所述测试内容为点火电压测试时，所述控制器，用于控制所述负载为空载状态，以及控制所述第一开关和所述第三开关打开；以及用于周期性地控制所述第二开关在第五预设时段内闭合，在第六预设时段内打开，在所述大功率直流电源和所述第二开关形成的通电回路中设置电压放大器；所述电压测试装置，用于获取所述第六预设时段内所述大功率直流电源模块的电压值；以及根据所述电压值输出电压变化波形图。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述测试内容为短路测试时，

所述控制器，用于控制所述第二开关打开和控制所述第三开关闭合；以及用于周期性地控制所述第一开关在第一预设时段内打开，在第二预设时段内闭合；

所述电压测试装置，用于获取所述第二预设时段内所述大功率直流电源模块的电压值；以及根据所述电压值输出电压变化波形图。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述测试内容为断路测试时，

所述控制器，用于控制所述第一开关和所述第三开关打开；以及用于周期性地控制所述第二开关在第三预设时段内闭合，在第四预设时段内打开；

所述电压测试装置，用于获取所述第四预设时段内所述大功率直流电源模块的电压值；以及根据所述电压值输出电压变化波形图。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述根据所述电压值输出电压变化波形图之后，所述控制器还用于，根据所述测试内容确定电压阈值；

以及用于，根据电压变化波形图确定所述电压变化波形图中是否存在电压值高于所述电压阈值的目标电压值；

若存在，则输出第一测试结果，所述第一测试结果用于指示确定所述大功率直流电源通过测试；

若不存在，则输出第二测试结果，所述第二测试结果用于指示确定所述大功率直流电源未通过测试。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，在所述输出第一测试结果方面，所述控制器还用于：

确定多个测试周期中出现所述目标电压值的测试周期为目标测试周期；

根据所述目标测试周期的数量在所述多个测试周期中的数量占比，得到第一参考结果，所述第一参考结果为所述第一测试结果或所述第二测试结果。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，在所述得到第一参考结果之后，所述控制器还用于：

确定每个目标测试周期中达到所述目标电压值的目标时刻；

根据所述目标时刻是否为所述测试内容对应的开关打开时段或闭合时段内的时刻和所述第一参考结果生成第二参考结果，所述第二参考结果为所述第一测试结果或所述第二测试结果。

7.一种基于大功率直流电源的测试方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的基于大功率直流电源的控制装置中的控制器，其特征在于，所述测试方法包括：

根据测试内容控制所述基于大功率直流电源的控制装置中的第一开关、所述基于大功率直流电源的控制装置中的第二开关和所述基于大功率直流电源的控制装置中的第三开关的开关状态，所述测试内容包括短路测试、断路测试和点火电压测试，所述开关状态包括打开或闭合。