CN118393328B - 故障判断方法、装置及一种逆变器电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种故障判断方法、装置及一种逆变器电路，涉及电路故障检测技术领域，该故障判断方法包括：获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，逆变电路包括三相电路，三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个桥臂并联，实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，目标桥臂组包括三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；根据实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；在实时时域有效值大于或等于时域阈值以及实时频域幅值大于或等于频域阈值的情况下，确定逆变电路发生开路故障。通过本发明实施例，解决相关技术中判断多个桥臂并联的三相逆变器是否出现开路故障时计算量过大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路故障检测领域，具体而言，涉及一种故障判断方法、装置及一种逆变器电路。
背景技术
在三相逆变器中，会使用多个桥臂并联的扩容方法，以实现大功率的输出。但是多个桥臂并联会使用更多的功率单管，因此功率管子出现问题的概率也会更大。当三相逆变器出现功率管开路故障时，会导致系统的输出功率降低、输出波形畸变等问题，还会导致系统正常部件的故障，因此，需要对三相逆变器进行开路故障检测。
在相关技术中，使用高频电压信号注入到逆变器电路控制信号中，并采集每个桥臂的输出电流，然后计算每个桥臂的基波和高频分量的幅值，根据每个桥臂的基波和高频分量的幅值判断是否出现开路故障。但是在逆变器电路中注入高频电压信号，会引起输出电流波形的畸变，另外需要解调高频分量才能计算输出电流的基波和高频分量的幅值，增加了计算量，且相关技术根据一个桥臂的输出电流只能确定该桥臂是否出现开路故障，因此，为了检测三相逆变器中每个桥臂是否出现开路故障，需要对每一桥臂都进行电流采样并计算每个桥臂输出电流的基波和高频分量的幅值，从而导致判断多个桥臂并联的三相逆变器是否出现开路故障时计算量过大。
发明内容
本发明解决的问题是相关技术中判断多个桥臂并联的三相逆变器是否出现开路故障时计算量过大。
为解决上述问题，本发明提供一种故障判断方法、装置及一种逆变器电路。
第一方面，本发明提供了一种故障判断方法，包括：
获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；
在所述实时时域有效值大于或等于时域阈值以及所述实时频域幅值大于或等于频域阈值的情况下，确定所述逆变电路发生开路故障。
可选地，所述获取逆变电路在当前时刻对应的实时互感电流，包括：获取目标控制器的实时输出电压值，其中，所述目标传感器用于采集所述目标桥臂组中每个桥臂的输出电流以输出模拟电流信号，所述目标控制器用于将模拟电压信号转换为数字电压信号，所述模拟电压信号是根据模拟电流信号确定的；根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流。
可选地，所述根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流，包括：获取所述目标传感器的变比、二次侧采样电阻的电阻值，以及差分放大电路的放大倍数，其中，所述变比表示目标传感器输入电流和输出电流之间的比值，所述二次侧采样电阻用于将所述目标传感器中包括的次级绕组上的电流转换为电压输出，所述差分放大电路用于将所述二次侧采样电阻上的电压输出放大以输出所述模拟电压信号；根据所述变比、所述二次侧采样电阻值以及所述放大倍数确定所述实时互感电流。
可选地，所述根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值，包括：获取互感电流集合，其中，所述互感电流集合包括从第一时刻至所述当前时刻中采样得到的N个互感电流，所述第一时刻与所述当前时刻的时长为预设值，所述互感电流集合包括所述实时互感电流；根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值。
可选地，所述根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值，包括：通过以下公式确定所述实时时域有效值：
通过以下公式确定频域基波分量幅值：
通过以下公式确定二次谐波分量幅值：
根据所述频域基波分量幅值和所述二次谐波分量幅值确定所述实时频域幅值；其中，为所述互感电流集合中的第n个互感电流，n=1，……，N；为采样时间间隔，N为所述互感电流集合中互感电流的数量。
可选地，在确定所述逆变电路发生开路故障之前，所述方法还包括：
确定所述逆变电路在第一状态下的时域有效值和频域幅值，得到第一时域有效值和第一频域幅值，其中，所述第一状态为所述逆变电路的功率为第一功率，且所述逆变电路为正常工作状态；确定所述逆变电路在第二状态下的时域有效值和频域幅值，得到第二时域有效值和第二频域幅值，其中，所述第二状态为所述逆变电路的功率为第二功率，且所述逆变电路中目标功率管处于目标开路状态；根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值；根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值。
可选地，所述根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值包括： 将所述第一时域有效值和所述第二时域有效值的平均值确定为所述时域阈值；
所述根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值，包括：将所述第一频域幅值和所述第二频域幅值的平均值确定为所述频域阈值。
可选地，在所述实时频域幅值大于或等于所述频域阈值，且在第二时刻对应的频域幅值小于所述频域阈值的情况下，确定在所述当前时刻之后所述逆变电路对应的时域有效值，所述第二时刻为所述当前时刻的前一时刻；
在所述当前时刻之后，且所述逆变电路对应的时域有效值大于或等于所述时域阈值的情况下，触发故障提示。
第二方面，本发明提供了一种故障判断装置，包括：
获取模块，用于获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
确定模块，用于根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；
判断模块，用于在所述实时时域有效值大于或等于时域阈值以及所述实时频域幅值大于或等于频域阈值的情况下，确定所述逆变电路发生开路故障。
第三方面，本发明提供了一种逆变电路，
所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，每一相电路中的S个所述桥臂并联；
每一相电路中的S个所述桥臂的输出电路分别穿过对应的交流电感；
目标桥臂组中每个桥臂在穿过对应的所述交流电感之前，目标桥臂组中每个桥臂的输出电路穿过目标传感器，其中，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数。
本发明的故障判断的有益效果是：在逆变电路的每相电路中选取一个桥臂构成目标桥臂组，对目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流进行采样，根据得到的三个输出电流确定出实时互感电流，由于逆变电路中任意桥臂发生开路故障时，该桥臂的输出电流波形发生变化，会使得在该桥臂对应的相中选取的桥臂的输出电流波形发生变化，使得实时互感电流发生变化，而互感电流发生变化会使计算出的实时时域有效值和实时频域幅值也发生变化，根据实时时域有效值和实时频域幅值的变化可以判断所述逆变电路是否发生开路故障。因此，在判断逆变电路是否发生开路故障时，只需要对目标桥臂组中的三个桥臂进行输出电流的采样，根据采样得到的目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流确定实时互感电流，只需要计算实时互感电流的时域有效值和频域幅值就可以判断逆变电路是否发生开路故障，相较于相关技术中对所有桥臂电路的输出电流进行采样，并对每个输出电流进行基波和高频分量的幅值的计算，本实施例只需要对三个桥臂电路的输出电流进行采样，极大的减少了电流的采样路数，且只需要对实时互感电流进行一次计算，即可判断逆变电路是否发生开路故障，极大的减少了计算次数，从而实现了减少计算量的有益效果。
附图说明
图1为本发明实施例可选的多个桥臂并联的三相逆变器的结构示意图；
图2为本发明实施例可选的一个T型三电平桥臂的电路拓扑图的结构示意图；
图3为本发明实施例的一种故障判断方法的流程示意图；
图4为本发明实施例的一种三相逆变器开路故障的结构示意图；
图5为本发明实施例的一种输出电流波形的示意图；
图6为本发明实施例的另一种三相逆变器开路故障的结构示意图；
图7为本发明实施例的另一种输出电流波形的示意图；
图8为本发明实施例的又一种三相逆变器开路故障的结构示意图；
图9为本发明实施例的又一种输出电流波形的示意图；
图10为本发明实施例的一种故障处理的流程示意图；
图11为本发明实施例的再一种三相逆变器开路故障的结构示意图；
图12为本发明实施例的一种双变量的滞回比较示意图；
图13为本发明实施例的一种三相逆变器和环路控制系统示意图；
图14为本发明实施例的一种故障判断装置的结构示意图；
图15为本发明实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”；术语“基于”是“至少部分地基于”；术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”；术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本发明中提及的“第一”“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
多个桥臂并联的三相逆变器如图1所示，三相逆变器包括三相电路，三相电路与交流电源的三个相位组成，分别称为A相、B相和C相，用于将直流转换为交流，其中，每一相由多个T型三电平桥臂构成。一个T型三电平桥臂的电路拓扑图如图2所示，一个T型三电平桥臂是包括四个功率管的，即图2中的S1、S2、S3、S4，其中，S2 和S3称为横管，S1 和S4称为竖管，其中，"bus-" 通常表示负极，即直流电压较低的一侧。bus+" 通常表示正极，即直流电压较高的一侧。
在图1中所示的三相逆变器包括三相电路，其中每一相都包括S个桥臂，且S个桥臂为并联，其中，每一相中每个桥臂的输出电流经过交流电感后汇合成该相的总电流，三相逆变器中的A相、B相、C相分别包括S个桥臂，其中，每一个桥臂中包括四个功率管，A相中的第一个桥臂中包括以下四个功率管：Sa1-1、Sa2-1、Sa3-1、Sa4-1，A相中的第S个桥臂中包括以下四个功率管：Sa1-S、Sa2-S、Sa3-S、Sa4-S，即A相中的任意一个桥臂（第i个桥臂）包括以下四个功率管：Sa1-i、Sa2-i、Sa3-i、Sa4-i，A相中的第i个桥臂在图1中未示出。
图1中的三相逆变器中的NEG、MID和POS代表逆变器的输入端子，NEG代表负极（Negative），而POS代表正极（Positive），MID代表中性（Neutral）用于连接到负载的中性端。
以此类推，B相中的第一个桥臂中包括以下四个功率管：Sb1-1、Sb2-1、Sb3-1、Sb4-1，B相中的第S个桥臂中包括以下四个功率管：Sb1-S、Sb2-S、Sb3-S、Sb4-S，即B相中的任意一个桥臂（第i个桥臂）包括以下四个功率管：Sb1-i、Sb2-i、Sb3-i、Sb4-i，B相中的第i个桥臂在图1中未示出；C相中的第一个桥臂中包括以下四个功率管：Sc1-1、Sc2-1、Sc3-1、Sc4-1，C相中的第S个桥臂中包括以下四个功率管：Sc1-S、Sc2-S、Sc3-S、Sc4-S，即C相中的任意一个桥臂（第i个桥臂）包括以下四个功率管：Sc1-i、Sc2-i、Sc3-i、Sc4-i，C相中的第i个桥臂在图1中未示出。
每一相中每个桥臂的输出电流经过交流电感后汇合成该相的总电流，以A相为列，A相中S个桥臂的输出电流分别为i a_1，……，i a_S共S个输出电流，该S个电流经过交流电感汇合成A相的总电流，B相的总电流、C相的总电流与A相的总电流类似，在此不再赘述。
相关技术中，在判断如图1所示的多桥臂并联的三相逆变器中是否出现桥臂开路故障时，使用高频电压信号注入到逆变器电路控制信号中，并采集每个桥臂的输出电流，然后计算每个桥臂的基波和高频分量的幅值，根据每个桥臂的基波和高频分量的幅值判断对应的桥臂是否出现开路故障。即在相关技术中，通过检测对一个桥臂的输出电流进行采样并计算得到的基波和高频分量的幅值只能判断该桥臂是否出现开路故障，因此，多桥臂并联的三相逆变器中只有通过对所有桥臂的输出电流进行采样并计算，才能确定所有监控到所有的桥臂的故障情况，图1中的三相逆变器一共有3S个桥臂，则相关技术中需要对3S个桥臂电路进行输出电流的采样，得到3S路输出电流，并对每路输出电流进行计算得到每个桥臂的基波和高频分量的幅值，计算量为3S*r，其中，r为计算一路输出电流的计算量。可见，在每一相中并联的桥臂越多，在判断三相逆变器是否出现桥臂开路故障的计算量就越大。且在使用高频电压信号注入到逆变器电路控制信号中，使得输出电流波形发生畸变，另外需要解调高频分量才能计算输出电流的基波和高频分量的幅值，解调高频分量进一步地增加了计算量。
针对上述相关技术存在的问题，本实施例提供了一种故障判断方法、装置及一种逆变器电路。
如图3所示，本发明实施例提供的一种故障判断方法，包括：
步骤S100，获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
具体地，上述逆变电路为图1所示的多桥臂并联的三相逆变器，如图1，逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联。
在每一相电路包括的S个桥臂中分别选取一个桥臂，选出三个桥臂，得到目标桥臂组，即目标桥臂组中包括三个桥臂，三个桥臂分别对应逆变电路中的三相电路，举例来说，如图1所示，在A相中选取一个桥臂（桥臂A-1），桥臂A-1输出的电流为ia_1，在B相中选取一个桥臂（桥臂B-1），桥臂B-1输出的电流为ib_1，在C相中选取一个桥臂（桥臂C-1），桥臂C-1输出的电流为ic_1，选取的三个桥臂构成目标桥臂组，目标桥臂组各个桥臂的输出电流分别为ia_1、ib_1、ic_1，根据ia_1、ib_1、ic_1三个输出电流确定当前时刻的实时互感电流。即在当前时刻，通过对目标桥臂组的各个桥臂的输出电流进行采样，然后根据采样得到的目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流确定实时互感电流，具体地，实时互感电流为目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流之和。
步骤S200，根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值。
具体地，以每相两个并联桥臂为例，每相两个并联桥臂的逆变电路如图3所示，检测目标桥臂组中各个桥臂的输出电流包括ia_1、ib_1、ic_1三相电流，根据这三个输出电流计算时域有效值和频域幅值。
需要说明的是，本实施例中考虑的开路故障仅考虑每相竖桥功率管（竖管）出现开路故障以及整个桥臂出现开路故障的故障，以每相两个并联桥臂的逆变电路中A相为例，仅考虑管开路、管开路、管开路、管开路、管和管同时开路，管和管同时开路、电流所在的桥臂整体开路（）、电流所在的桥臂整体开路（）八种故障情况，一共有三相，每相都存在八种开路故障情况，再对这些开路故障进行组合，则每相两个并联桥臂的逆变电路一共存在728种不同开路故障情况。
举例来说明不同桥臂开路故障时域有效值和频域幅值的变化：
情况一：在正常情况下，即在没有发生桥臂开路故障的情况下，电流ia_1的波形表达式为
电流的波形表达式为
电流的波形表达式为
实时互感电流为目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流之和，表达式为
其中，是电流的峰值，是电流角频率，为时间。
在正常情况下根据实时互感电流计算时域有效值和频域幅值均为零。
情况二：A相中的Sa1_1开路如图4所示，其中，Sa1_1为电流所在的桥臂重的竖管，Sa1_1开路情况下，目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流波形如图5所示，
此时电流的波形是一个只有负半轴波形的正弦波，其表达式为：
电流的波形表达式为：
电流的波形表达式为：
实时互感电流为目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流之和，表达式为：
此时计算时域有效值和和频域幅值都存在一定的值，即此时时域有效值和和频域幅值不为零。
可见，在、、所在的桥臂出现开路故障，时域有效值和和频域幅值相对于正常下会发生变化，因此，时域有效值和频域幅值可以用于检测在、、所在的桥臂出现开路故障。
情况三：A相中的Sa1_2开路如图6所示，其中，Sa1_2为电流所在的桥臂重的竖管，Sa1_2开路情况下，目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流波形如图7所示，
此时电流的波形是一个只有负半轴波形的正弦波，其表达式为：
由于逆变电路的控制方式会让A相的+的电流波形保持不变，所以与所在的桥臂并联的桥臂上的电流波形也会发生变化。此时的波形表达式为：
电流的波形表达式为：
电流的波形表达式为：
实时互感电流为目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流之和，表达式为：
此时计算时域有效值和和频域幅值都存在一定的值，即此时时域有效值和和频域幅值不为零。
可见，即使不是、、所在的桥臂出现开路故障，时域有效值和和频域幅值相对于正常下仍然发生了变化，因此，根据、、确定的时域有效值和频域幅值可以用于检测不是、、所在的桥臂出现开路故障的情况。
步骤S300，在所述实时时域有效值大于或等于时域阈值以及所述实时频域幅值大于或等于频域阈值的情况下，确定所述逆变电路发生开路故障。
具体地，由于在发生开路故障时，在同一相中的任意桥臂发生开路故障时，其桥臂对应的电流波形变化会引起该相中其他桥臂对应的电流波形发生变化，且根据逆变电路中每相的其中一个桥臂的输出电流计算出的实时时域有效值和实时频域幅值会随着电流波形的变化而变化，因此，使用实时时域有效值和实时频域幅值可以判断所述逆变电路是否发生开路故障。
具体地，本实施例中考虑的开路故障仅考虑每相竖桥功率管（竖管）出现开路故障以及整个桥臂出现开路故障的故障，一共存在728种不同开路故障情况，通过计算在给定输出功率下，分别计算728中开路故障下波形的时域有效值、频域基波分量幅值和频域二次谐波分量幅值。
举例来说，在给定输出功率下，其电流峰值，计算上述728个开路故障的波形的时域有效值、频域基波分量幅值和频域二次谐波分量幅值。根据每种故障对应的时域有效值、频域基波分量幅值和频域二次谐波分量幅值对上述728种开路故障进行分组，将时域有效值、频域基波分量幅值以及频域二次谐波分量幅值均相同的开路故障的情况分为一同，只要其中一个变量不同，就算作新的一个分组，对上述桥臂开路故障进行分析得到以下27种组合，具体见表一：
表一 各桥臂故障情况下，会出现的变量分组
从表一可以得知，在728个桥臂开路故障的情况下，共存在27种不同时域有效值、频域基波分量幅值以及频域二次谐波分量幅值的分组。其中，除了第25-27个分组中有8个开路故障的情况之外的720个桥臂开路故障情况下，其有效值和频域幅值都有一定值。
在本实施例中，通过设置合适的时域阈值和频域阈值，通过判断实时时域有效值是否大于时域阈值以及实时频域幅值是否大于或等于频域阈值，即可判断绝大部分的开路故障情况。
本实施例中，在每相中选取一个桥臂构成目标桥臂组，对目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流进行采样，根据得到的三个输出电流确定出实时互感电流，由于逆变电路中任意桥臂发生开路故障时，该桥臂的输出电流波形发生变化，会使得在该桥臂对应的相选取的桥臂的输出电流波形发生变化，使得实时互感电流发生变化，而互感电流发生变化会使计算出的实时时域有效值和实时频域幅值也发生变化，根据实时时域有效值和实时频域幅值的变化可以判断所述逆变电路是否发生开路故障。因此，在判断逆变电路是否发生开路故障时，只需要对目标桥臂组中的三个桥臂进行输出电流的采样，根据采样得到的目标桥臂组中的各个桥臂的输出电流确定实时互感电流，只需要计算实时互感电流的时域有效值和频域幅值就可以判断逆变电路是否发生开路故障，相较于相关技术中对所有桥臂电路（3S个桥臂电路）的输出电流进行采样，并对每个输出电流进行基波和高频分量的幅值的计算（3S次计算），本实施例只需要对三个桥臂电路的输出电流进行采样，极大的减少了电流的采样路数，且只需要对实时互感电流进行一次计算，即可判断逆变电路是否发生开路故障，极大的减少了计算次数，从而实现了减少计算量的有益效果。
此外，在本实施例中，不需要高频电压信号注入到逆变器电路控制信号中，不会引起输出电流波形发生畸变，后续计算过程中也不需要解调高频分量，进一步地减少了计算量。
可选地，所述获取逆变电路在当前时刻对应的实时互感电流，包括：获取目标控制器的实时输出电压值，其中，所述目标传感器用于采集所述目标桥臂组中每个桥臂的输出电流以输出模拟电流信号，所述目标控制器用于将模拟电压信号转换为数字电压信号，所述模拟电压信号是根据模拟电流信号确定的；根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流。
具体地，以选取A相中所在的桥臂、B相中所在的桥臂、C相中所在的桥臂构成目标桥臂组为例，如图8所示，每相中的输出电流会经过交流电感后汇合为对应该相的总电流，在交流电感前增加一个目标传感器，每一相中的一路输出电路穿过目标传感器，即目标桥臂组中的所有桥臂的输出电路穿过目标传感器，目标传感器用于对目标桥臂组中所有桥臂的输出电流之和，通过电磁感应原理，将电路中的电流（目标桥臂组中所有桥臂的输出电流之和）转换为与之成比例的次级电流信号作为目标传感器的输出（对应于上述模拟电流信号），以便测量电路中的电流。
再者，将目标传感器和目标控制器连接，该连接方式可以是无线连接也可以是有线连接，目标传感器中的模拟电流信号会通过二次侧采样电阻和查分放大电路转换为模拟电压信号，然后将模拟电压信号输入到目标控制器中，进行数模转换，输出离散的电压值，即目标控制器将模拟电压信号转换为数字电压信号。
该目标传感器可以是检测交流信号的电流互感器，还可以使用高精度的能检测交直流信号的电流传感器。
对于输入到目标控制器中的模拟电压信号，每隔一定时间间隔（采样时间间隔）在连续的模拟电压信号上进行采样，得到离散的数字电压信号作为目标控制器的输出，在当前时刻输出的数字电压信号即为实时输出电压值。根据实时输出电压值可以确定实时互感电流。
本可选的实施例中，通过增加一个目标传感器即可实现对目标桥臂组中所有桥臂的输出电流的检测，相较于相关技术中在每一个输出电路上连接一个电流传感器而言，大大减少了传感器的使用数量，传感器设置数量的减少进而减少了硬件成本，且布线简单更适用于多个桥臂并联的逆变电路。
可选地，所述根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流，包括：获取所述目标传感器的变比、二次侧采样电阻的电阻值，以及差分放大电路的放大倍数，其中，所述变比表示目标传感器输入电流和输出电流之间的比值，所述二次侧采样电阻用于将所述目标传感器中包括的次级绕组上的电流转换为电压输出，所述差分放大电路用于将所述二次侧采样电阻上的电压输出放大以输出所述模拟电压信号。
以目标传感器为电流互感器为例，在目标传感器中包括两侧绕组，分为主绕组和次级绕组，当通过互感器的主绕组中有电流（目标传感器输入电流）流过时，会在铁芯中产生一个磁场，这个磁场会穿过次级绕组，在次级绕组中感应出电流信号（目标传感器输出电流），输出电流和输入电流之间的比值为变比，目标传感器的次级绕组上连接一个采样电阻（二次侧采样电阻），其电阻值为二次侧采样电阻值，用于将二次侧的电流信号（对应于上述模拟电流信号）转换为电压信号（对应于上述模拟电压信号），该电压信号在后续输入到上述目标控制器中，目标控制器对模拟电压信号进行采样。
具体地，目标控制器中输入的模拟电压信号的电压信号的波形表达式为：
其中，是变比，是二次侧采样电阻，是目标传感器中的差分放大电路的放大倍数，为目标桥臂组中每个桥臂的输出电流之和，为目标传感器无法感应波形的直流分量。
需要说明的是，由于目标传感器无法感应输入电流波形的直流分量，所以经过目标传感器后输出电流波形会丢失直流分量。直流分量的计算公式为：
其中，为一个波形的周期，为目标桥臂组中每个桥臂的输出电流之和。
可选地，由于目标控制器中输入的模拟电压波形是没有直流分量的，且无法通过模拟电压波形来推算出，因此，无法推算出波形对应的实时值，但是可以推算出目标传感器的输入电流波形对应的实时值，将其确定为实时互感电流。
其中，=。
具体地，实时输出电压值与实时互感电流满足以下关系式：
其中，是变比，是二次侧采样电阻，是目标传感器中的差分放大电路的放大倍数，为目标控制器的采样时间间隔，为当前时刻。
以图4所示的管开路为例，与的波形如图9所示，因此上述两个信号的波形具有相同的频率和相位关系，但是在幅值上存在差异，在时间上是同步的。因此，可以通过分析来判别开路故障，以替代通过来判别开路故障。
可选地，所述根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值，包括：获取互感电流集合，其中，所述互感电流集合包括从第一时刻至所述当前时刻中采样得到的N个互感电流，所述第一时刻与所述当前时刻的时长为预设值，所述互感电流集合包括所述实时互感电流；根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值。
具体地，在计算实时时域有效值和实时频域幅值时，根据被采信号（目标传感器的输出电压）的一个完整周期的数据进行计算。逆变电路设置好工作频率后，在一个周期内，采样得到的互感电流的数据量N为：
其中，为目标控制器的采样时间间隔，为逆变电路的工作频率。
如图10所示，将根据采集的目标桥臂组中输出电流得到的，每隔预设设定的采样时间间进行采集并更新数据窗口的数据，当更新数据窗口中采集到一个周期共N个数据后，再分别计算得到时域有效值、频域基波分量幅值和频域二次谐波分量幅值。根据基波分量幅值和二次谐波分量幅值得到频域幅值。再根据时域有效值和频域幅值用于综合判断当前桥臂是否发生开路故障。当触发桥臂开路故障报警时会执行对应的故障处理。
开路故障处理的整体流程如图10所示，将根据目标桥臂组中的输出电流采集得到的电流，每隔预设设定的采样时间间隔将采集到的电流更新至数据窗口，当数据窗口采集到一个周期共N个数据后，再分别计算得到时域有效值、频域基波分量幅值和频域二次谐波分量幅值。根据基波分量幅值和二次谐波分量幅值得到频域幅值。再根据时域有效值和频域幅值综合判断逆变器是否发生开路故障。当触发开路故障报警时会执行对应的故障处理。
每隔预设设定的采样时间间隔对目标传感器的输出电压进行采样，得到当前时刻的实时输出电压，并通过计算得到实时互感电流，根据实时互感电流更新数据滑窗中的数据，具体地，数据滑窗中保存到的有N个互感电流，每采样时间间隔得到实时互感电流时，将实时互感电流添加到数据滑窗中，并把数据滑窗中保存的采集时刻距当前时刻时间最长的互感电流删除，即数据滑窗中保存着最近采集的N个互感电流，即对应于上述互感电流集合。
获取互感电流集合即获取数据滑窗中保存的N个互感电流，N个互感电流中第1个互感电流的采集时刻为第一时刻，第N个互感电流为所述实时互感电流，采集时刻为当前时刻。第一时刻到当前时刻的时长为预设值，具体地，预设值为目标传感器的输出电压一个完整周期长度。因此，互感电流集合中包括的N个互感电流即目标传感器的输出电压对应的一个周期内的采样得到的所有互感电流。
通过本实施例，只要连续采集一个完整周期的数据进行实时时域有效值和实时频域幅值的计算，基本不受采样初始点的影响，不需要得知系统的相位信息，减少了计算的复杂度。
可选地，根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值，包括：
通过以下公式确定所述实时时域有效值：
通过以下公式确定频域基波分量幅值：
通过以下公式确定频域基波分量幅值：
根据所述频域基波分量幅值和所述频域基波分量幅值确定所述实时频域幅值；
其中，为所述互感电流集合中的第n个互感电流，n=1，……，N；为采样时间间隔，N为所述互感电流集合中互感电流的数量。
具体地，通过互感电流集合中的离散数据计算对应的时域有效值和频域幅值，得到实时时域有效值和实时频域幅值。在计算频域幅值时，要先计算频域基波分量幅值和二次谐波分量幅值，根据频域基波分量幅值和二次谐波分量幅值确定实时频域幅值。
具体地，将频域基波分量幅值和二次谐波分量幅值之和确定为实时频域幅值，可以通过以下计算公式表示：
其中，为实时频域幅值，为频域基波分量幅值，为二次谐波分量幅值。
需要说明的是，STM32（STMicroelectronics 32-bit Microcontroller，意法半导体32位微控制器）中数字信号处理器DSP库中带有快速傅里叶变换FFT计算函数来求波形在频域上的各幅值，但是需要对2的幂次方数据量进行处理，与本实施例中周期采样数据量N冲突，且使用其FFT只计算单一频率分量的幅值，会造成资源浪费。
通过本实施例中频域基波分量幅值和二次谐波分量幅值的计算公式可利用较少的资源单独进行指定频率分量幅值的计算，并且计算过程中与周期采样数据量N 不存在冲突。
进一步地，为了能够减少时间复杂度，将上述频域基波分量幅值、二次谐波分量幅值的计算公式中包含的正弦、余弦函数可以用近似值代替，同时将其等分为份，可以事先计算并存储每个近似值对应的余弦值，形成一个查找表。然后，根据输入值x的取值范围，通过查表法找到最接近的近似值对应的余弦值，并作为函数f(x)的近似值。即表示为：
基于此，将上述频域基波分量幅值、二次谐波分量幅值的计算公式进行简化，简化后的基波分量幅值的计算公式为：
简化后的二次谐波分量幅值的计算公式为：
其中，为所述互感电流集合中的第n个互感电流，n=1，……，N；为采样时间间隔，N为所述互感电流集合中互感电流的数量，M为等分数量。
可选地，在确定所述逆变电路发生开路故障之前，所述方法还包括：
确定所述逆变电路在第一状态下的时域有效值和频域幅值，得到第一时域有效值和第一频域幅值，其中，所述第一状态为所述逆变电路的功率为第一功率，且所述逆变电路为正常工作状态；
确定所述逆变电路在第二状态下的时域有效值和频域幅值，得到第二时域有效值和第二频域幅值，其中，所述第二状态为所述逆变电路的功率为第二功率，且所述逆变电路中目标功率管处于目标开路状态；
根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值；
根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值。
具体地，由表一可知，在列举的728个桥臂开路故障情况中，有720个桥臂开路故障情况，其时域有效值和频域幅值都会大于一定的阈值。即实时时域有效值大于时域阈值以及实时频域幅值大于或等于频域阈值表明当前发生了桥臂开路故障。
可见，时域阈值和频域阈值的选取会影响故障判断的准确性，具体地，由表一可知，其能够通过阈值识别出的开路故障的分组为1-24个分组共24个分组，在这24种能够被检测出开路故障的分组中，时域有效值和频域幅值最小的情况都发生在第2个分组中，即只要选择的时域阈值和频域阈值能够判断出第2个分组中的开路故障情况，也必定能够判断出其他23个分组中的开路故障。
由于实际运行中电路和器件会存在一定的区别，导致每相并联桥臂的电流并非完全均流，所以在正常情况下，采样的电流波形也并非完全是零，即使是在没有出现任何故障时，也可能存在一定的时域有效值和频域幅值，所以时域阈值和频域阈值的选取不能为零或过小。
在其他条件均相同的情况下，逆变器的输出功率越大，其对应的时域有效值和频域幅值越大。
将输出功率设置为逆变电路能够输出三相电流的最大功率（额定功率），即逆变电路的功率为第一功率，采集逆变电路在正常工作状态下的时域有效值和频域幅值，得到第一时域有效值和第一频域幅值。此时第一时域有效值和第一频域幅值是逆变电路在正常工作状态下的最大时域有效值和最大频域幅值。
将输出功率设置为逆变电路能够输出三相电流的最小功率，即逆变电路的功率为第二功率，例如，在50%额定功率内，逆变器还是能够正常输出三相电流，那么最小功率为，为额定功率。选择上述第二个分组中的一种开路故障情况（即逆变电路中目标功率管处于目标开路状态）进行采样，得到在第二状态下对应的时域有效值和频域幅值，得到第二时域有效值和第二频域幅值。
可选地，如图11所示，、同时开路为上述第二个分组中的一种开路故障情况，可被确定为目标开路状态，此时的电流的波形表达式为：
电流的波形表达式为：
电流的波形表达式为：
三相电流和表达式为：
其中的表达式为：
其中，为线电压有效值，P为最大功率。
直流分量为：
求得：=，根据确定出对应的时域有效值的阈值和频域幅值的阈值，即第二时域有效值和第二频域幅值。
根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值，根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值。
可选地，所述根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值包括： 将所述第一时域有效值和所述第二时域有效值的平均值确定为所述时域阈值；
可选地，所述根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值，包括：将所述第一频域幅值和所述第二频域幅值的平均值确定为所述频域阈值。
具体地，通过以下公式确定时域阈值：
通过以下公式确定频域阈值：
其中，为第一时域有效值，为第二时域有效值，为第一频域幅值，为第二频域幅值。
此外，还可以通过以下方式选取时域幅值和频域幅值：
将输出功率设置为逆变电路能够输出三相电流的最大功率，即逆变电路的功率为第一功率，采集逆变电路在正常工作状态下的时域有效值和频域幅值，得到第一时域有效值和第一频域幅值。此时第一时域有效值和第一频域幅值是逆变电路在正常工作状态下的最大时域有效值和最大频域幅值。
选择上述第二个分组中的一种开路故障情况（即逆变电路中目标功率管处于目标开路状态），设置在输出功率为小功率运行下测试得到的时域有效值为，频域幅值为，在一半额定功率运行下测得有效值为，频域分量幅值为。
在以下范围内选取时域阈值：,)<＜，在以下范围内选取频域阈值<<。
可选地，在所述实时频域幅值大于或等于所述频域阈值，且在第二时刻对应的频域幅值小于所述频域阈值的情况下，确定在所述当前时刻之后所述逆变电路对应的时域有效值，所述第二时刻为所述当前时刻的前一时刻；在所述当前时刻之后，且所述逆变电路对应的时域有效值大于或等于所述时域阈值的情况下，触发故障提示。
具体地，在确定逆变器出现开路故障后触发故障提示以提示发生开路故障，通过设置时域有效值和频域幅值双变量的滞回比较器来确定逆变器是否触发故障提示以及恢复故障提示，避免在临界情况下，反复触发和恢复开路故障提示。由表一可知，在能够通过阈值比较的方式识别的720个开路故障的情况中，计算得到的故障波形的频域幅值的值都会比时域有效值更大。
因此，图12所示，设置频域幅值的频域阈值，让频域幅值先达到，如，当触发桥臂开路故障时，已先满足大于频域阈值的条件，需要等有效值大于时域阈值才会进行触发故障提示，即在所述当前时刻之后，且所述逆变电路对应的时域有效值大于或等于所述时域阈值的情况下，触发故障提示；当恢复桥臂开路故障时，已先满足小于时域阈值的条件，需要等频域幅值小于频域阈值才会进行恢复，即实现了双变量的滞回比较的效果，即在所述实时时域有效值小于所述时域阈值，且在第二时刻对应的时域有效值大于或等于所述频域阈值的情况下，确定在所述当前时刻之后所述逆变电路对应的频域幅值；在所述当前时刻之后，且所述逆变电路对应的频域幅值小于所述频域阈值的情况下，恢复故障提示。
可选地，如图13所示，逆变电路通过环路控制系统进行控制，环路控制系统采集三相电流、、和电网电压、、，通过采集电网电压为环路控制系统的DQ变化提供参考相位，实现逆变器输出三相电压与电网电压的锁相，通过采集的三相电流和参考电网电压相位，产生该逆变电路拓扑的功率管驱动信号，实现三相电压的调制输出，该三相电压调制波形含有高次谐波，再经后级的LC滤波，得到正弦波。注意，为了实现良好的均流，同一位置的管子的驱动信号和驱动硬件电路适用一套，例如Sa1_1~Sa1_N，以此类推，不再详述。
如图8所示，本发明实施例提供的一种逆变器电路，其特征在于，包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，每一相电路中的S个所述桥臂并联；每一相电路中的S个所述桥臂的输出电路分别穿过对应的交流电感； 目标桥臂组中每个桥臂在穿过对应的所述交流电感之前，目标桥臂组中每个桥臂的输出电路穿过目标传感器，其中，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数。
具体地，三相逆变器包括三相电路，三相电路与交流电源的三个相位组成，分别称为A相、B相和C相，用于将直流转换为交流，其中，每一相由多个T型三电平桥臂构成。
每一相中每个桥臂的输出电流分别经过一个交流电感后汇合成该相的总电流，以A相为列，A相中S个桥臂的输出电流分别为i a_1，……，i a_S共S个输出电流，该S个电流经过交流电感汇合成A相的总电流，B相的总电流、C相的总电流与A相的总电流类似，在此不再赘述。
每相中每个桥臂的输出电流会经过交流电感后汇合为对应该相的总电流，在交流电感前增加一个目标传感器，每一相中的一路输出电路穿过目标传感器，即目标桥臂组中的所有桥臂的输出电路先穿过目标传感器，再穿过每个桥臂对应的交流电感中，目标传感器用于确定目标桥臂组中所有桥臂的输出电流之和，通过电磁感应原理，将电路中的电流（目标桥臂组中所有桥臂的输出电流之和）转换为与之成比例的次级电流信号作为目标传感器的输出（对应于上述模拟电流信号），以便测量电路中的电流。
通过本实施例中的逆变器，通过增加一个目标传感器即可实现对目标桥臂组中所有桥臂的输出电流的检测，相较于相关技术中在每一个输出电路上连接一个电流传感器而言，大大减少了传感器的使用数量，传感器设置数量的减少进而减少了硬件成本，且布线简单更适用于多个桥臂并联的逆变电路。
如图14所示，本发明实施例提供的一种故障判断装置1400，包括：
获取模块1410，用于获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
确定模块1420，用于根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；
判断模块1430，用于根据所述实时时域有效值和所述实时频域幅值判断所述逆变电路是否发生开路故障。
可选地，上述获取模块1410还用于通过以下方式获取逆变电路在当前时刻对应的实时互感电流：获取目标控制器的实时输出电压值，其中，所述目标传感器用于采集所述目标桥臂组中每个桥臂的输出电流以输出模拟电流信号，所述目标控制器用于将模拟电压信号转换为数字电压信号，所述模拟电压信号是根据模拟电流信号确定的；根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流。
可选地，上述获取模块1410还用于通过以下方式根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流：获取所述目标传感器的变比、二次侧采样电阻的电阻值，以及差分放大电路的放大倍数，其中，所述变比表示目标传感器输入电流和输出电流之间的比值，所述二次侧采样电阻用于将所述目标传感器中包括的次级绕组上的电流转换为电压输出，所述差分放大电路用于将所述二次侧采样电阻上的电压输出放大以输出所述模拟电压信号；根据所述变比、所述二次侧采样电阻值以及所述放大倍数确定所述实时互感电流。
可选地，上述确定模块1420还用于通过以下方式根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值：获取互感电流集合，其中，所述互感电流集合包括从第一时刻至所述当前时刻中采样得到的N个互感电流，所述第一时刻与所述当前时刻的时长为预设值，所述互感电流集合包括所述实时互感电流；根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值。
可选地，上述确定模块1420还用于通过以下方式根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值：
通过以下公式确定所述实时时域有效值：
通过以下公式确定频域基波分量幅值：
通过以下公式确定二次谐波分量幅值：
根据所述频域基波分量幅值和所述二次谐波分量幅值确定所述实时频域幅值；
其中，为所述互感电流集合中的第n个互感电流，n=1，……，N；为采样时间间隔，N为所述互感电流集合中互感电流的数量。
可选地，上述装置还用于在确定所述逆变电路发生开路故障之前，确定所述逆变电路在第一状态下的时域有效值和频域幅值，得到第一时域有效值和第一频域幅值，其中，所述第一状态为所述逆变电路的功率为第一功率，且所述逆变电路为正常工作状态；确定所述逆变电路在第二状态下的时域有效值和频域幅值，得到第二时域有效值和第二频域幅值，其中，所述第二状态为所述逆变电路的功率为第二功率，且所述逆变电路中目标功率管处于目标开路状态；根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值；根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值。
可选地，上述装置还用于通过以下方式根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值： 将所述第一时域有效值和所述第二时域有效值的平均值确定为所述时域阈值；
可选地，上述装置还用于通过以下方式根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值：将所述第一频域幅值和所述第二频域幅值的平均值确定为所述频域阈值。
可选地，上述装置还用于通过以下方式在所述实时频域幅值大于或等于所述频域阈值，且在第二时刻对应的频域幅值小于所述频域阈值的情况下，确定在所述当前时刻之后所述逆变电路对应的时域有效值，所述第二时刻为所述当前时刻的前一时刻；
在所述当前时刻之后，且所述逆变电路对应的时域有效值大于或等于所述时域阈值的情况下，触发故障提示。
如图15所示，本发明实施例提供的一种电子设备1500，包括存储器1510和处理器1520；所述存储器1510，用于存储计算机程序；所述处理器1520，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的故障判断方法。
或者说，一种电子设备1500，包括存储器1510和耦接至存储器1510的处理器1520；所述存储器1510被配置为存储计算机程序；所述处理器1520被配置为当执行所述计算机程序时，执行如下操作：
获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；
根据所述实时时域有效值和所述实时频域幅值判断所述逆变电路是否发生开路故障。
本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的故障判断方法。
或者说，一种非易失性计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使处理器执行如下操作：
获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；
根据所述实时时域有效值和所述实时频域幅值判断所述逆变电路是否发生开路故障。
现将描述可以作为本发明的服务器或客户端的电子设备1500，其是可以应用于本发明的各方面的硬件设备的示例。电子设备1500旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备1500还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
电子设备1500包括计算单元，其可以根据存储在只读存储器（ROM）中的计算机程序或者从存储单元加载到随机访问存储器（RAM）中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可存储设备操作所需的各种程序和数据。计算单元、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出（I/O）接口也连接至总线。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。在本申请中，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，作为单元显示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网络单元上。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发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种故障判断方法，其特征在于，包括：
获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；
在所述实时时域有效值大于或等于时域阈值以及所述实时频域幅值大于或等于频域阈值的情况下，确定所述逆变电路发生开路故障；
其中，所述获取逆变电路在当前时刻对应的实时互感电流，包括：获取目标控制器的实时输出电压值，其中，所述目标控制器与目标传感器连接，所述目标传感器用于采集所述目标桥臂组中每个桥臂的输出电流以输出模拟电流信号，所述目标控制器用于将模拟电压信号转换为数字电压信号，所述模拟电压信号是根据模拟电流信号确定的；根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流；
其中，所述根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流，包括：获取所述目标传感器的变比、二次侧采样电阻的电阻值，以及差分放大电路的放大倍数，其中，所述变比表示目标传感器输入电流和输出电流之间的比值，所述二次侧采样电阻用于将所述目标传感器中包括的次级绕组上的电流转换为电压输出，所述差分放大电路用于将所述二次侧采样电阻上的电压输出放大以输出所述模拟电压信号；根据所述变比、所述二次侧采样电阻值以及所述放大倍数确定所述实时互感电流；
其中，所述根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值，包括：获取互感电流集合，其中，所述互感电流集合包括从第一时刻至所述当前时刻中采样得到的N个互感电流，所述第一时刻与所述当前时刻的时长为预设值，所述互感电流集合包括所述实时互感电流；根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值。
2.根据权利要求1所述的故障判断方法，其特征在于，所述根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值，包括：
通过以下公式确定所述实时时域有效值：
通过以下公式确定频域基波分量幅值：
通过以下公式确定二次谐波分量幅值：
根据所述频域基波分量幅值和所述二次谐波分量幅值确定所述实时频域幅值；
其中，为所述互感电流集合中的第n个互感电流，n=1，……，N；为采样时间间隔，N为所述互感电流集合中互感电流的数量。
3.根据权利要求1所述的故障判断方法，其特征在于，在确定所述逆变电路发生开路故障之前，所述方法还包括：
确定所述逆变电路在第一状态下的时域有效值和频域幅值，得到第一时域有效值和第一频域幅值，其中，所述第一状态为所述逆变电路的功率为第一功率，且所述逆变电路为正常工作状态；
确定所述逆变电路在第二状态下的时域有效值和频域幅值，得到第二时域有效值和第二频域幅值，其中，所述第二状态为所述逆变电路的功率为第二功率，且所述逆变电路中目标功率管处于目标开路状态；
根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值；
根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值。
4.根据权利要求3所述的故障判断方法，其特征在于，
所述根据所述第一时域有效值和所述第二时域有效值确定所述时域阈值包括：将所述第一时域有效值和所述第二时域有效值的平均值确定为所述时域阈值；
所述根据所述第一频域幅值和所述第二频域幅值确定所述频域阈值，包括：将所述第一频域幅值和所述第二频域幅值的平均值确定为所述频域阈值。
5.根据权利要求1所述的故障判断方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述实时频域幅值大于或等于所述频域阈值，且在第二时刻对应的频域幅值小于所述频域阈值的情况下，确定在所述当前时刻之后所述逆变电路对应的时域有效值，所述第二时刻为所述当前时刻的前一时刻；
在所述当前时刻之后，且所述逆变电路对应的时域有效值大于或等于所述时域阈值的情况下，触发故障提示。
6.一种故障判断装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取在当前时刻采样得到的逆变电路对应的实时互感电流，其中，所述逆变电路包括三相电路，所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，S个所述桥臂并联，所述实时互感电流是根据目标桥臂组的输出电流确定的，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数；
确定模块，用于根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值；
判断模块，用于在所述实时时域有效值大于或等于时域阈值以及所述实时频域幅值大于或等于频域阈值的情况下，确定所述逆变电路发生开路故障；
其中，所述获取模块还用于通过以下方式获取逆变电路在当前时刻对应的实时互感电流：获取目标控制器的实时输出电压值，其中，所述目标控制器与目标传感器连接，所述目标传感器用于采集所述目标桥臂组中每个桥臂的输出电流以输出模拟电流信号，所述目标控制器用于将模拟电压信号转换为数字电压信号，所述模拟电压信号是根据模拟电流信号确定的；根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流；
所述获取模块还用于通过以下方式根据所述实时输出电压值确定所述实时互感电流：获取所述目标传感器的变比、二次侧采样电阻的电阻值，以及差分放大电路的放大倍数，其中，所述变比表示目标传感器输入电流和输出电流之间的比值，所述二次侧采样电阻用于将所述目标传感器中包括的次级绕组上的电流转换为电压输出，所述差分放大电路用于将所述二次侧采样电阻上的电压输出放大以输出所述模拟电压信号；根据所述变比、所述二次侧采样电阻值以及所述放大倍数确定所述实时互感电流；
所述确定模块还用于通过以下方式根据所述实时互感电流确定实时时域有效值和实时频域幅值：获取互感电流集合，其中，所述互感电流集合包括从第一时刻至所述当前时刻中采样得到的N个互感电流，所述第一时刻与所述当前时刻的时长为预设值，所述互感电流集合包括所述实时互感电流；根据所述互感电流集合确定所述实时时域有效值和所述实时频域幅值。
7.一种逆变器电路，其特征在于，包括三相电路，
所述三相电路中每一相电路包括S个桥臂，每一相电路中的S个所述桥臂并联；
每一相电路中的S个所述桥臂的输出电路分别穿过对应的交流电感；
目标桥臂组中每个桥臂在穿过对应的所述交流电感之前，目标桥臂组中每个桥臂的输出电路穿过目标传感器，其中，所述目标桥臂组包括所述三相电路中每相电路中的一个桥臂电路，S为大于或等于1的整数，所述目标传感器用于通过电磁感应原理，将所述目标桥臂组中所有桥臂的输出电流之和转换为与之成比例的次级电流信号作为所述目标传感器的输出。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018058603A1 (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 华为技术有限公司 | 一种三相变流器及其控制方法 |
| WO2022262091A1 (zh) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 浙江大学先进电气装备创新中心 | 用于pmsm的多电流传感器比例误差平衡控制方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102403723B (zh) * | 2011-11-30 | 2014-06-25 | 徐州中矿大传动与自动化有限公司 | 一种三电平四桥臂有源滤波器装置 |
| JP5978877B2 (ja) * | 2012-09-18 | 2016-08-24 | 日産自動車株式会社 | 電流検出装置および電流値演算方法 |
| CN103731015B (zh) * | 2014-01-21 | 2018-09-14 | 江苏优控新能源科技有限公司 | 抑制变频调速系统共模电压的电流反馈有源滤波器 |
| CN104360171B (zh) * | 2014-11-17 | 2017-05-03 | 长春工程学院 | 永磁同步电机电感参数测量方法 |
| CN204391757U (zh) * | 2015-01-23 | 2015-06-10 | 四川厚天科技股份有限公司 | 静止无功发生器 |
| CN104934989B (zh) * | 2015-07-09 | 2017-11-14 | 哈尔滨理工大学 | 基于模块化多电平拓扑的无功补偿装置及其控制方法 |
| CN110224428B (zh) * | 2019-05-21 | 2023-08-29 | 郑州轻工业学院 | 基于电流重构的三相四开关模型预测容错控制方法和装置 |
| CN110838731B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-07-13 | 湖南大学 | 三相四桥臂光伏并网逆变器及多目标协同故障控制方法 |
| CN112234654B (zh) * | 2020-07-30 | 2022-10-04 | 合肥工业大学 | 基于电容电压微分反馈的虚拟同步机的lc谐振抑制方法 |
| CN212364481U (zh) * | 2020-08-10 | 2021-01-15 | 固德威电源科技(广德)有限公司 | 一种三相并网逆变器在线绝缘检测电路 |
| CN112152494A (zh) * | 2020-10-23 | 2020-12-29 | 福建工程学院 | 一种三相四桥臂逆变器的控制装置 |
| CN216625603U (zh) * | 2021-12-16 | 2022-05-27 | 浙江富特科技股份有限公司 | 电源变换装置 |
| CN114710015B (zh) * | 2022-06-06 | 2022-10-14 | 深圳鹏城新能科技有限公司 | 一种多输出模式逆变器及其控制方法 |
| JP2024065970A (ja) * | 2022-10-31 | 2024-05-15 | 株式会社Soken | 電力変換装置、プログラム |
| CN117452127A (zh) * | 2023-09-14 | 2024-01-26 | 华为数字能源技术有限公司 | 发电系统、逆变器和逆变器的负极支路短路检测方法 |
-
2024
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018058603A1 (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 华为技术有限公司 | 一种三相变流器及其控制方法 |
| WO2022262091A1 (zh) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 浙江大学先进电气装备创新中心 | 用于pmsm的多电流传感器比例误差平衡控制方法 |
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