电流检测方法、系统、装置、固态断路器及可读存储介质与流程

1.本发明涉及电器设备技术领域，尤其涉及一种电流检测方法、系统、装置、固态断路器及可读存储介质。


背景技术：

2.系列化固态断路器由中具备多个不同规格的额定电流，固态断路器的一个壳架一般会向下兼容多个规格的额定电流，如80a壳架向下兼容63a、50a、40a、32a、25a、16a、10a、6a，一个壳架对应多个规格的额定电流将会产生如下的问题：
3.如果每个壳架都预置额定电流，那么在产品管理过程只能通过外部编码辨别不同壳架下的额定电流，且在外部编码处标明的额定电流往往是一个范围值，而无法精确到系统化固态断路器每一壳架下的额定电流。这往往会导致固态断路器难管理、应用复杂的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种电流检测方法、系统、装置、固态断路器及可读存储介质，具体方案如下：
5.第一方面，本技术实施例提供了一种电流检测方法，应用于电流检测系统，用于检测固态断路器的额定电流，所述电流检测系统包括处理器、ad采样器和采样电阻，所述采样电阻设置在所述固态断路器的模拟数字转换模块的电源连接端，所述采样电阻通过一个保护电阻接入电源电压信号，所述ad采样器的采样端与所述采样电阻电连接，所述处理器与所述ad采样器通信连接，所述电流检测方法包括：
6.获取所述固态断路器的采样电阻处的ad采样值；
7.在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值所属的采样区间；
8.根据预设的采样值-电流值关系列表以及所述采样区间确定所述固态断路器的额定电流。
9.根据本技术实施例的一种具体实施方式，采样电阻值对应标定额定电流参数进行设置；获取待检测固态断路器采样电阻处的ad采样值的步骤之前，所述方法还包括：
10.获取不同采样电阻值的数量和所述ad采样器可采样的初始采样值范围；
11.将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区间；
12.基于所述标定额定电流参数与各目标采样区间之间的对应关系，构建所述标定额定电流参数与各区间采样标准值之间的采样值-电流值关系列表，其中，所述采样标准值为所述目标采样区间的中位值。
13.根据本技术实施例的一种具体实施方式，将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区间的步骤，还包括：
14.根据所述保护电阻的精度参数、所述采样电阻的精度参数和电源电压的幅值波动参数设置目标采样区间的最小区间范围。
15.根据本技术实施例的一种具体实施方式，在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值的所属区间的步骤，包括：
16.基于二分法确定所述ad采样值所属的采样标准值区间，以得到对应的第一区间采样标准值和第二区间采样标准值，其中，所述第二区间为与所述第一区间前向邻接的上一区间；
17.若所述ad采样值与所述第二区间采样标准值的差值》所述第一区间采样标准值与所述ad采样值的差值，则所述ad采样值属于第一区间；
18.若所述ad采样值与所述第二区间采样标准值的差值《所述第一区间采样标准值与所述ad采样值的差值，则所述ad采样值属于第二区间。
19.第二方面，本技术实施例提供了一种电流检测系统，用于检测固态断路器的额定电流，所述电流检测系统包括处理器、ad采样器和采样电阻，所述采样电阻通过一个保护电阻接入电源电压信号，所述ad采样器的采样端与采样电阻电连接，所述处理器与所述ad采样器通信连接；
20.所述ad采样器用于采集待检测固态断路器采样电阻处的ad采样值；
21.所述处理器用于获取所述待检测固态断路器采样电阻处的ad采样值；在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值所属的采样区间；根据预设的采样值-电流值关系列表以及所述采样区间确定所述待检测固态断路器的额定电流。
22.根据本技术实施例的一种具体实施方式，采样电阻值对应标定额定电流参数进行设置；所述处理器还用于：
23.获取不同采样电阻值的数量和所述ad采样器可采样的初始采样值范围；
24.将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区间；
25.基于所述标定额定电流参数与各目标采样区间之间的对应关系，构建所述标定额定电流参数与各区间采样标准值之间的采样值-电流值关系列表，其中，所述采样标准值为所述目标采样区间的中位值。
26.第三方面，本技术实施例还提供了一种电流检测装置，应用于电流检测系统的处理器，用于检测固态断路器的额定电流，所述电流检测系统还包括ad采样器和采样电阻，所述采样电阻设置在所述固态断路器的模拟数字转换模块的电源连接端，所述采样电阻通过一个保护电阻接入电源电压信号，所述ad采样器的采样端与所述采样电阻电连接，所述处理器与所述ad采样器通信连接，所述电流检测装置包括：
27.第一获取模块，用于获取所述固态断路器的采样电阻处的ad采样值；
28.查找模块，用于在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值所属的采样区间；
29.输出模块，用于根据预设的采样值-电流值关系列表以及所述采样区间确定所述待检测固态断路器的额定电流。
30.根据本技术实施例提供的一种具体实施方式，采样电阻值对应标定额定电流参数进行设置，所述装置还包括：
31.第二获取模块，用于获取不同采样电阻值的数量和所述ad采样器可采样的初始采样值范围；
32.划分模块，用于将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区
间；
33.构建模块，用于基于所述标定额定电流参数与各目标采样区间之间的对应关系，构建所述标定额定电流参数与各区间采样标准值之间的采样值-电流值关系列表，其中，所述采样标准值为所述目标采样区间的中位值。
34.第四方面，本技术实施例提供了一种固态断路器，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行第一方面所述的电流检测方法。
35.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面所述的电流检测方法。
36.本技术实施例提供了一种电流检测方法、系统、装置、固态断路器及可读存储介质，应用于电流检测系统，用于检测固态断路器的额定电流，所述电流检测系统包括处理器、ad采样器和采样电阻，所述采样电阻设置在所述固态断路器的模拟数字转换模块的电源连接端，所述采样电阻通过一个保护电阻接入电源电压信号，所述ad采样器的采样端与所述采样电阻电连接，所述处理器与所述ad采样器通信连接，所述电流检测方法包括：获取所述固态断路器的采样电阻处的ad采样值；在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值所属的采样区间；根据预设的采样值-电流值关系列表以及所述采样区间确定所述固态断路器的额定电流。通过预设的采样值-电流值关系列表，实现了仅通过一个电阻即能够获取系统化固态断路器中全部的额定电流参数。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
38.图1示出了本技术实施例提供的一种电流检测方法的方法流程示意图；
39.图2示出了本技术实施例提供的一种电流检测系统的系统结构示意图；
40.图3示出了本技术实施例提供的一种电流检测装置的装置模块示意图；
41.图4示出了本技术实施例提供的一种电流检测装置的另一装置模块示意图。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
43.通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
44.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先
排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
45.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
47.参考图1，为本技术实施例提供的一种电流检测方法的方法流程示意图，本技术实施例提供的电流检测方法，应用于电流检测系统，用于检测固态断路器的额定电流，所述电流检测系统包括处理器、ad采样器和采样电阻，所述采样电阻设置在所述固态断路器的模拟数字转换模块的电源连接端，所述采样电阻通过一个保护电阻接入电源电压信号，所述ad采样器的采样端与所述采样电阻电连接，所述处理器与所述ad采样器通信连接，如图1所示，所述电流检测方法包括：
48.步骤s101，获取所述固态断路器的采样电阻处的ad采样值；
49.在具体实施例中，断路器是负责开合和断开正常回路状态下的电流，并能闭合、承载在规定时间内异常回路状态下电流的开关装置。固态断路器(solidstatecircuit breaker，简称sscb)是断路器智能化形式之一，主要结构可以分为开关单元、主控单元、电源单元、冷却保护单元以及信号处理单元五大部分组成。
50.其中，所述信号处理单元包括模拟数字转换模块，所述模拟数字转换模块为模拟数字转换器(analog to digital converter，简称a/d转换器)。
51.具体的，a/d转换器的分辨率可以根据实际应用需要进行适应性选择，值得注意的是，a/d转换器的不同分辨率对应着不同的ad采样值。12位的a/d转换器模拟信号在0v至满刻度范围内输出的数字信号为0至4095。
52.所述ad采样值为通过ad采样器采样得到的数字信号。
53.需知的，所述ad采样器可以为现有技术中的任意一种a/d采样电路或a/d采样芯片，用于将所述采样电阻处的模拟信号转换为数字信号。
54.如图2所示，所述采样电阻为电阻rx，所述保护电阻为电阻r1，所述模拟数字转化模块为芯片u1。将采样电阻rx连接在所述固态断路器的模拟数字转换模块u1的电源连接信号。所述采样电阻rx通过所述保护电阻r1连接电源电压端，从而能够通过调节所述采样电阻rx的电阻值调节输出到所述模拟数字转换模块的电压。
55.其中，所述电源电压信号为固定电压值，具体的电压数值可以根据实际应用场景自适应设置。
56.所述ad采样器与所述采样电阻rx电连接，用于采集所述采样电阻rx处对应的数字信号。
57.具体的，所述ad采样器在采集到所述采样电阻rx处的数字信号后，将所述数字信号值发送至所述处理器，以供所述处理器根据所述数字信号值匹配所述固态断路器对应的额定电流。
58.步骤s102，在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值所属的采样区间；
59.在具体实施例中，所述处理器接收到所述ad采样器采样的数字信号后，即能够调用提前建立的采样值-电流值关系列表，查询与所述数字信号对应的数字信号采样区间。
60.通过所述采样值-电流值关系列表之间采样值与电流值对应的关系，就能够根据所述数字信号采样区间获取所述固态断路器的额定电流。
61.根据本技术实施例的一种具体实施方式，采样电阻值对应标定额定电流参数进行设置；获取待检测固态断路器采样电阻处的ad采样值的步骤之前，所述方法还包括：
62.获取不同采样电阻值的数量和所述ad采样器可采样的初始采样值范围；
63.将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区间；
64.基于所述标定额定电流参数与各目标采样区间之间的对应关系，构建所述标定额定电流参数与各区间采样标准值之间的采样值-电流值关系列表，其中，所述采样标准值为所述目标采样区间的中位值。
65.在具体实施例中，所述标定额定电流参数包括16a、25a、30a、40a、50a、60a、75a、80a、100a、125a、160a、200a、225a、250a、315a、350a、400a、500a和630a等，具体的，所述标定额定电流参数的选择可以根据实际应用场景中包括的额定电流数量进行自适应替换，此处不作唯一限定。
66.举例来说，当系列化固态断路器有8个标定额定电流参数时，可以选取8个不同阻值的采样电阻与所述8个标定额定电流参数的具体数值进行对应。
67.当所述ad采样器的分辨率为12bit时，所述ad采样器可采样的初始采样值范围为[0,4095]。此时将所述ad采样器的初始采样值范围划分为对应不同采样电阻值对应的目标采样区间。
[0068]
需知的，对应不同采样电阻值的目标采样区间的区间范围可以不一致，具体可以根据不同采样电阻之间的电阻差值进行自适应设置。
[0069]
在划分出不同采样电阻值对应的目标采样区间后，即可以求得各目标采样区间的中位值，作为各目标采样区间对应的采样标准值。再根据不同电阻值对应的标定额定电流参数，与各目标采样区间对应的采样标准值，就能够建立标定额定电流参数与采样标准值之间的采样值-电流值关系列表。
[0070]
根据本技术实施例的一种具体实施方式，将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区间的步骤，还包括：
[0071]
根据所述保护电阻的精度参数、所述采样电阻的精度参数和电源电压的幅值波动参数设置目标采样区间的最小区间范围。
[0072]
在具体实施例中，为了保证所述ad采样值的辨识精度，需要对目标采样区间的最小区间范围进行限定。
[0073]
举例来说，若保护电阻r1的电阻精度和采样电阻rx的电阻精度为1级，电源电压的幅值波动为
±
0.5％，那么可以设置所述目标采样区间的最小区间范围偏差为
±
2.5％，所述目标采样区间的最小区间范围则可以通过公式max*2.5％*1.1＝4095*2.5％*1.1＝112计算出来，得知所述目标采样区间的最小区间范围为112，其中max为初始采样范围值的最大值。
[0074]
根据本技术实施例的一种具体实施方式，在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值的所属区间的步骤，包括：
[0075]
基于二分法确定所述ad采样值所属的采样标准值区间，以得到对应的第一区间采样标准值和第二区间采样标准值，其中，所述第二区间为与所述第一区间前向邻接的上一区间；
[0076]
若所述ad采样值与所述第二区间采样标准值的差值》所述第一区间采样标准值与所述ad采样值的差值，则所述ad采样值属于第一区间；
[0077]
若所述ad采样值与所述第二区间采样标准值的差值《所述第一区间采样标准值与所述ad采样值的差值，则所述ad采样值属于第二区间。
[0078]
在具体实施例中，所述处理器通过所述ad采样器获取ad采样值后，即能够在预设的采样值-电流值关系列表中，确定所述ad采样值所属的采样标准值区间。
[0079]
在得到所述ad采样值所属的采样标准值区间后，则可以通过采样标准值区间的两端确定，第一区间的采样标准值和第二区间的采样标准值，得到与所述ad采样值相关的第一区间和第二区间。根据预设的比对规则，即能够判断出所述ad采样值所属的目标采样区间。
[0080]
举例来说，若所述预设的采样值-电流值关系列表中存储的目标采样区间为[0,50]、[50,120]和[120,200]，则各目标采样区间对应得到采样标准值为25、85和160。当所述ad采样值为100，则可以通过二分法确定所述ad采样值属于[85,160]的采样标准值区间，从而可以确认所述ad采样值处于第一区间[120,200]和第二区间[50,120]中的任一区间。
[0081]
通过计算所述ad采样值与所述第二区间采样标准值的第一差值，可知，所述第一差值为15。计算所述第一区间采样标准值与所述ad采样值的第二差值，可知，所述第二差值为60。所述第二差值大于所述第一差值，则可以确定所述ad采样值属于第二区间，即[50,120]。
[0082]
步骤s103，根据预设的采样值-电流值关系列表以及所述采样区间确定所述固态断路器的额定电流。
[0083]
在具体实施例中，每一个采样区间均具有对应的额定电流关系，在确定所述固态断路器中任一壳架下的采样电阻的ad采样值后，即能够通过匹配所述ad采样值得到的目标采样区间，在所述采样值-电流值关系列表中查找得到所述固态断路器对应的额定电流。
[0084]
具体的，在确定了所述系统化固态断路器的额定电流后，即可以将所述额定电流值作为断路器电流保护算法的算法基值进行后续的电流保护处理。具体的，所述电流保护算法可以使用现有方法中的任意一种电流保护算法，此处不一一赘述。
[0085]
当然，确定所述固态断路器的额定电流后也可以用于其它软件开发程序当中，此处不作限定。
[0086]
通过本实施例的电流检测方法，能够实现仅通过在固态断路器的电路中添加一个采样电阻的方式，就可以实现对于所述固态断路器的额定电流进行精确的测量。对于系统化固态断路器结构，通过增设对应壳架数量的采样电阻，能够得到所述系统化固态断路器结构的所有额定电流，从而更方便了对于系统化固态断路器的管理，也方便了软件开发人员和硬件开发人员对于系统化固态断路器的使用。
[0087]
参考图2，为本技术实施例提供的一种电流检测系统的系统结构示意图，本技术实
施例提供的一种电流检测系统，用于检测固态断路器的额定电流，所述电流检测系统包括处理器、ad采样器和采样电阻，所述采样电阻通过一个保护电阻接入电源电压信号，所述ad采样器的采样端与采样电阻电连接，所述处理器与所述ad采样器通信连接；
[0088]
所述ad采样器用于采集待检测固态断路器采样电阻处的ad采样值；
[0089]
所述处理器用于获取所述待检测固态断路器采样电阻处的ad采样值；在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值所属的采样区间；根据预设的采样值-电流值关系列表以及所述采样区间确定所述待检测固态断路器的额定电流。
[0090]
根据本技术实施例的一种具体实施方式，采样电阻值对应标定额定电流参数进行设置；所述处理器还用于：
[0091]
获取不同采样电阻值的数量和所述ad采样器可采样的初始采样值范围；
[0092]
将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区间；
[0093]
基于所述标定额定电流参数与各目标采样区间之间的对应关系，构建所述标定额定电流参数与各区间采样标准值之间的采样值-电流值关系列表，其中，所述采样标准值为所述目标采样区间的中位值。
[0094]
参考图3，为本技术实施例提供的一种电流检测装置300的装置模块示意图，本技术实施例提供的电流检测装置300，应用于电流检测系统的处理器，用于检测固态断路器的额定电流，所述电流检测系统还包括ad采样器和采样电阻，所述采样电阻设置在所述固态断路器的模拟数字转换模块的电源连接端，所述采样电阻通过一个保护电阻接入电源电压信号，所述ad采样器的采样端与所述采样电阻电连接，所述处理器与所述ad采样器通信连接，如图3所示，所述电流检测装置300包括：
[0095]
第一获取模块301，用于获取所述固态断路器的采样电阻处的ad采样值；
[0096]
查找模块302，用于在预设的采样值-电流值关系列表中查找所述ad采样值所属的采样区间；
[0097]
输出模块303，用于根据预设的采样值-电流值关系列表以及所述采样区间确定所述待检测固态断路器的额定电流。
[0098]
根据本技术实施例提供的一种具体实施方式，采样电阻值对应标定额定电流参数进行设置，如图4所示，所述电流检测装置300还包括：
[0099]
第二获取模块304，用于获取不同采样电阻值的数量和所述ad采样器可采样的初始采样值范围；
[0100]
划分模块305，用于将所述初始采样值范围划分为不同采样电阻值对应的目标采样区间；
[0101]
构建模块306，用于基于所述标定额定电流参数与各目标采样区间之间的对应关系，构建所述标定额定电流参数与各区间采样标准值之间的采样值-电流值关系列表，其中，所述采样标准值为所述目标采样区间的中位值。
[0102]
另外，本技术实施例还提供了一种固态断路器，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行上述实施例的电流检测方法。
[0103]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行上述实施例的电流检测方法。
[0104]
综上所述，本技术实施例提供一种电流检测方法、系统、装置、固态断路器及可读存储介质，本技术提供的电流检测方法只需要一个电阻的物料管理，结合自适应辨识程序，能够将系统固态断路器一个壳架多个规格额定电流进行归一化设计，不仅减少了生产工序，也简化了产品管理。另外，本技术实施例提供的电流检测系统、电流检测装置、固态断路器及计算机可读存储介质的具体实施方式均可以参考上述实施例中的具体实施方式，此处不再一一赘述。
[0105]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0106]
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
[0107]
所述功能如果以软件功能模块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现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的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(可以是智能手机、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、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0108]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。