一种滤波电感的检测方法及装置与流程

本发明涉及故障检测技术领域，尤其涉及一种滤波电感的检测方法及装置。

背景技术：

在将直流电变成交流电时，逆变器输出的交流滤波电感，起到了对交流输出电流平滑滤波的作用，由此可以看出，滤波电感在逆变器将直流电变成交流电的过程中起着重要的作用。滤波电感为自制件，由于制造的工艺差异，在搬运、装机、震动或长期老化运行后，存在失效的风险，因此需要对滤波电感进行检测，判断其是否失效。

目前，通常采用在滤波电感中加入温度传感器的方式来判断滤波电感是否失效。当温度传感器检测到的温度大于滤波电感正常的最高工作温度时，判断滤波电感失效。由此可以看出，现有的对滤波电感检测的方式，一方面，温度传感器的加入造成了成本的增加，且增加了滤波电感生产制造的工艺难度，一致性难以控制，温度传感器的线路也较长，走线困难，温度异常时也会使其他元器件有损坏的风险。另一方面，若逆变器在整机运行之前滤波电感就已经失效，现有的这种检测方式无法在逆变器整机运行前判断出滤波电感是否已经失效。

因此，如何有效的判断滤波电感是否已经损坏、失效是一项亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种滤波电感的检测方法，能够在不增加额外器件的同时，有效的检测出滤波电感是否失效。

本发明提供了一种滤波电感的检测方法，所述方法包括：

在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

基于采集到的所述滤波电感的电流判断所述滤波电感是否异常。

优选地，所述方法还包括：

当判断所述滤波电感异常时，生成故障提示信息。

优选地，所述基于采集到的所述滤波电感的电流判断所述滤波电感是否异常包括：

判断采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件；

当采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值满足预设条件时，判断所述采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否小于第一预设阈值，若是，则所述滤波电感处于正常状态，若否，则：

判断所述采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否大于第二预设阈值，若是，则所述滤波电感出现异常，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。

优选地，当采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值不满足预设条件时，还包括：

计算所述滤波电感的电抗感量；

基于所述滤波电感的电抗感量判断所述滤波电感是否异常。

优选地，所述基于所述滤波电感的电抗感量判断所述滤波电感是否异常包括：

判断所述滤波电感的电抗感量是否低于电抗感量预设值，若是，则所述滤波电感出现异常。

一种滤波电感的检测装置，包括：

控制器，用于在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

电流检测电路，用于实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

处理器，用于基于采集到的所述滤波电感的电流判断所述滤波电感是否异常。

优选地，所述装置还包括：

报警器，用于当判断所述滤波电感异常时，生成故障提示信息。

优选地，所述处理器包括：

第一判断模块，用于判断采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件；

第二判断模块，用于当采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值满足预设条件时，判断所述采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否小于第一预设阈值，若是，则所述滤波电感处于正常状态，若否，则：

判断所述采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否大于第二预设阈值，若是，则所述滤波电感出现异常，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。

优选地，所述处理器还包括：

计算模块，用于当采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值不满足预设条件时，计算所述滤波电感的电抗感量；

第三判断模块，用于基于所述滤波电感的电抗感量判断所述滤波电感是否异常。

优选地，所述第三判断模块具体用于：

判断所述滤波电感的电抗感量是否低于电抗感量预设值，若是，则所述滤波电感出现异常。

从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种滤波电感的检测方法，当需要对滤波电感进行故障检测时，首先在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号，然后实时的对滤波电感的电流进行高频率采样，以便更真实的采集电抗电流，根据采集到的滤波电感的电流来判断滤波电感是否出现异常。实现了在不增加额外器件的同时，有效的检测出滤波电感是否失效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明公开的一种滤波电感的检测方法实施例1的方法流程图；

图2为本发明公开的一种滤波电感的检测方法实施例2的方法流程图；

图3为本发明公开的一种滤波电感的检测方法实施例3的方法流程图；

图4为本发明公开的一种滤波电感的检测装置实施例1的结构示意图；

图5为本发明公开的一种滤波电感的检测装置实施例2的结构示意图；

图6为本发明公开的一种滤波电感的检测装置实施例3的结构示意图；

图7为本发明公开的三相逆变电路主回路示意图；

图8为本发明公开的一种滤波电感的检测装置的实例示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1所示，为本发明公开的一种滤波电感的检测方法的实施例1的流程图，所述方法可以包括以下步骤：

s101、在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

当需要对滤波电感进行检测时，在逆变电路并网前，即在交流继电器吸合之间，对逆变电路施加一定的直流电压，对逆变电路的固定开关进行脉冲控制，施加时间为t的脉冲信号。

s102、实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

然后，在开关周期内实时对流过滤波电感的电流进行高频率采样，即在一个开关周期内对滤波电感的电流进行多次采样。通过高频率采样，能够对采集到的电流进行更好的分析。需要说明的是，采集到的滤波电感的电流中包括采集到的电流最大值和最小值。

s103、基于采集到的滤波电感的电流判断滤波电感是否异常。

然后根据采集到的滤波电感的电流对滤波电感进行判断，从而检测出滤波电感是否出现异常。

综上所述，在上述实施例中，当需要对滤波电感进行故障检测时，首先在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号，然后实时的对滤波电感的电流进行高频率采样，根据采集到的滤波电感的电流来判断滤波电感是否出现异常。实现了在不增加额外器件的同时，有效的检测出滤波电感是否失效。

如图2所示，为本发明公开的一种滤波电感的检测方法的实施例2的流程图，所述方法可以包括以下步骤：

s201、在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

当需要对滤波电感进行检测时，在逆变电路并网前，即在交流继电器吸合之间，对逆变电路施加一定的直流电压，对逆变电路的固定开关进行脉冲控制，施加时间为t的脉冲信号。

s202、实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

然后，在开关周期内实时对流过滤波电感的电流进行高频率采样，即在一个开关周期内对滤波电感的电流进行多次采样。通过高频率采样，能够对采集到的电流进行更好的分析。需要说明的是，采集到的滤波电感的电流中包括采集到的电流最大值和最小值。

s203、判断采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件，若是，则进入s204：

当在开关周期内采集到滤波电感的电流后，对采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值进行判断，判断最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件，即判断最大电流与最小电流的差值是否超过某一数值范围。

s204、判断采集到的滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否小于第一预设阈值，若是，则进入s205，若否，则进入s206：

当采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值满足预设条件时，进一步判断采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值是否小于第一预设阈值irate1。其中，第一预设阈值irate1可根据检测实际需求进行灵活的设定。

s205、滤波电感处于正常状态；

当采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值小于第一预设阈值irate1时，判断结果为滤波电感处于正常状态。

s206、判断采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否大于第二预设阈值，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值，若是，则进入s207：

当采集到的滤波电感的最大电流与最小电流的差值大于等于第一预设阈值时，进一步判断采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值是否大于第二预设阈值irate2，其中，第二预设阈值irate2可根据检测实际需求进行灵活的设定。另外，需要说明的是，所述的第二预设阈值irate2远远大于所述第一预设阈值irate1，例如，第二预设阈值irate2大于两倍第一预设阈值irate1。

s207、滤波电感出现异常；

当采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值大于第二预设阈值irate2时，判断结果为滤波电感处于异常状态。

s208、生成故障提示信息。

当判断滤波电感处于异常状态时，可进一步生成故障提示信息，以便让检测人员更加直接的判断出滤波电感出现异常。

综上所述，本实施例在上述实施例的基础上，进一步通过滤波电感的最大电流与最小电流的差值大小来判断滤波电感是否出现异常，当滤波电感的最大电流与最小电流的差值小于第一预设阈值时，判断结果为滤波电感处于正常状态，当滤波电感的最大电流与最小电流的差值大于第二预设阈值时，判断结果为滤波电感出现异常，并且在滤波电感出现异常时，可进一步生成故障提示信息，以便检测人员能够直观的判断出滤波电感出现异常。

如图3所示，为本发明公开的一种滤波电感的检测方法的实施例3的流程图，所述方法可以包括以下步骤：

s301、在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

当需要对滤波电感进行检测时，在逆变电路并网前，即在交流继电器吸合之间，对逆变电路施加一定的直流电压，对逆变电路的固定开关进行脉冲控制，施加时间为t的脉冲信号。

s302、实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

然后，在开关周期内实时对流过滤波电感的电流进行高频率，即在一个开关周期内对滤波电感的电流进行多次采样。通过高频率，能够对采集到的电流进行更好的分析。需要说明的是，采集到的滤波电感的电流中包括采集到的电流最大值和最小值。

s303、判断采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件，若否，则进入s304：

当在开关周期内采集到滤波电感的电流后，对采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值进行判断，判断最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件，即判断最大电流与最小电流的差值是否超过某一数值范围。

s304、计算滤波电感的电抗感量；

当采集到的滤波电感的最大电流与最小电流的差值不满足预设条件时，即采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值比较小时，不足以通过滤波电感的电流对滤波电感的故障进行判断。此时，可以计算出滤波电感的电抗感量。在计算滤波电感的电抗感量时，以图7所示的三相逆变电路为例，滤波电感l1的电抗计算方式为ldi/dt＝ul其中ul＝ud-uc2，uc2的电压为ud*d得到，其中d为给逆变电路中的igbt模块设定的正弦波占空比，uc2为滤波电容c2的电压，ud为母线电压。

s305、基于滤波电感的电抗感量判断滤波电感是否异常。

然后根据计算出的滤波电感的电抗感量来判断滤波电感是否出现异常。

具体的，在根据计算出的滤波电感的电抗感量来判断滤波电感是否出现异常时，当滤波电感的电抗感量低于电抗感量预设值时，判断结果为滤波电感出现异常。当滤波电感出现异常时，同样可以生成故障提示信息，以便让检测人员更加直接的判断出滤波电感出现异常。

综上所述，本实施例在上述实施例的基础上，当不足以通过滤波电感的最大电流与最小电流的差值来对滤波电感进行判断时，可以通过计算滤波电感的电抗感量，基于滤波电感的电抗感量判断滤波电感是否异常，当滤波电感的电抗感量低于电抗感量预设值时，则表明滤波电感出现异常。

如图4所示，为本发明公开的一种滤波电感的检测装置的实施例1的结构示意图，所述装置可以包括：

控制器401，用于在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

当需要对滤波电感进行检测时，在逆变电路并网前，即在交流继电器吸合之间，对逆变电路施加一定的直流电压，对逆变电路的固定开关进行脉冲控制，施加时间为t的脉冲信号。

电流检测电路402，用于实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

然后，在开关周期内实时对流过滤波电感的电流进行高频率采样，即在一个开关周期内对滤波电感的电流进行多次采样。通过高频率采样，能够对采集到的电流进行更好的分析。需要说明的是，采集到的滤波电感的电流中包括采集到的电流最大值和最小值。

处理器403，用于基于采集到的滤波电感的电流判断滤波电感是否异常。

然后根据采集到的滤波电感的电流对滤波电感进行判断，从而检测出滤波电感是否出现异常。

综上所述，在上述实施例中，当需要对滤波电感进行故障检测时，首先在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号，然后实时的对滤波电感的电流进行高频率采样，根据采集到的滤波电感的电流来判断滤波电感是否出现异常。实现了在不增加额外器件的同时，有效的检测出滤波电感是否失效。

具体的，为了更加清晰的对上述实施例进行说明，下面以一具体实例进行详细描述。

如图8所示，为本发明公开的一种滤波电感的检测装置的实例示意图。如图所示，当需要对滤波电感l1进行检测时，通过控制电路中的控制器对逆变电路施加一定的直流电压，对逆变电路的固定开关进行脉冲控制，施加时间为t的脉冲信号。

然后通过与逆变电路与滤波电感l1之间的电流检测点ct3相连的电流检测及保护电路中的电流检测电路在开关周期内实时对流过滤波电感的电流进行高频率采样，例如，通过电流检测电路中的电流传感器在一个开关周期内对滤波电感的电流进行多次采样。

然后通过与电流检测及保护电路相连的控制电路中的处理器，根据电流检测电路采集到的滤波电感的电流对滤波电感进行判断，从而检测出滤波电感是否出现异常。

如图5所示，为本发明公开的一种滤波电感的检测装置的实施例2的结构示意图，所述装置可以包括：

控制器501，用于在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

当需要对滤波电感进行检测时，在逆变电路并网前，即在交流继电器吸合之间，对逆变电路施加一定的直流电压，对逆变电路的固定开关进行脉冲控制，施加时间为t的脉冲信号。

电流检测电路502，用于实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

然后，在开关周期内实时对流过滤波电感的电流进行高频率采样，即在一个开关周期内对滤波电感的电流进行多次采样。通过高频率采样，能够对采集到的电流进行更好的分析。需要说明的是，采集到的滤波电感的电流中包括采集到的电流最大值和最小值。

第一判断模块503，用于判断采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件；

当在开关周期内采集到滤波电感的电流后，对采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值进行判断，判断最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件，即判断最大电流与最小电流的差值是否超过某一数值范围。

第二判断模块504，用于当采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值满足预设条件时，判断采集到的滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否小于第一预设阈值，若是，则滤波电感处于正常状态，若否，则判断采集到的所述滤波电感的最大电流与最小电流的差值是否大于第二预设阈值，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值，若是，则滤波电感出现异常；

当采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值满足预设条件时，进一步判断采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值是否小于第一预设阈值irate1。其中，第一预设阈值irate1可根据检测实际需求进行灵活的设定。

当采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值小于第一预设阈值irate1时，判断结果为滤波电感处于正常状态。

当采集到的滤波电感的最大电流与最小电流的差值大于等于第一预设阈值时，进一步判断采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值是否大于第二预设阈值irate2，其中，第二预设阈值irate2可根据检测实际需求进行灵活的设定。另外，需要说明的是，所述的第二预设阈值irate2远远大于所述第一预设阈值irate1，例如，第二预设阈值irate2大于两倍第一预设阈值irate1。

当采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值大于第二预设阈值irate2时，判断结果为滤波电感处于异常状态。

报警器505，用于生成故障提示信息。

当判断滤波电感处于异常状态时，可进一步生成故障提示信息，以便让检测人员更加直接的判断出滤波电感出现异常。

综上所述，本实施例在上述实施例的基础上，进一步通过滤波电感的最大电流与最小电流的差值大小来判断滤波电感是否出现异常，当滤波电感的最大电流与最小电流的差值小于第一预设阈值时，判断结果为滤波电感处于正常状态，当滤波电感的最大电流与最小电流的差值大于第二预设阈值时，判断结果为滤波电感出现异常，并且在滤波电感出现异常时，可进一步生成故障提示信息，以便检测人员能够直观的判断出滤波电感出现异常。

如图6所示，为本发明公开的一种滤波电感的检测装置的实施例3的结构示意图，所述装置可以包括：

控制器601，用于在并网前对逆变电路开关施加时间为t的脉冲信号；

当需要对滤波电感进行检测时，在逆变电路并网前，即在交流继电器吸合之间，对逆变电路施加一定的直流电压，对逆变电路的固定开关进行脉冲控制，施加时间为t的脉冲信号。

电流检测电路602，用于实时对滤波电感的电流进行高频率采样；

然后，在开关周期内实时对流过滤波电感的电流进行高频率采样，即在一个开关周期内对滤波电感的电流进行多次采样。通过高频率采样，能够对采集到的电流进行更好的分析。需要说明的是，采集到的滤波电感的电流中包括采集到的电流最大值和最小值。

第一判断模块603，用于判断采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件；

当在开关周期内采集到滤波电感的电流后，对采集到的滤波电感的最大电流ilmax与最小电流ilmin的差值进行判断，判断最大电流与最小电流的差值是否满足预设条件，即判断最大电流与最小电流的差值是否超过某一数值范围。

计算模块604，用于计算滤波电感的电抗感量；

当采集到的滤波电感的最大电流与最小电流的差值不满足预设条件时，即采集到的波电感的最大电流与最小电流的差值比较小时，不足以通过滤波电感的电流对滤波电感的故障进行判断。此时，可以计算出滤波电感的电抗感量。在计算滤波电感的电抗感量时，以图7所示的三相逆变电路为例，滤波电感l1的电抗计算方式为ldi/dt＝ul其中ul＝ud-uc2，uc2的电压为ud*d得到，其中d为给逆变电路中的igbt模块设定的正弦波占空比，uc2为滤波电容c2的电压，ud为母线电压。

第三判断模块605，用于基于滤波电感的电抗感量判断滤波电感是否异常。

然后根据计算出的滤波电感的电抗感量来判断滤波电感是否出现异常。

具体的，在根据计算出的滤波电感的电抗感量来判断滤波电感是否出现异常时，当滤波电感的电抗感量低于电抗感量预设值时，判断结果为滤波电感出现异常。当滤波电感出现异常时，同样可以生成故障提示信息，以便让检测人员更加直接的判断出滤波电感出现异常。

综上所述，本实施例在上述实施例的基础上，当不足以通过滤波电感的最大电流与最小电流的差值来对滤波电感进行判断时，可以通过计算滤波电感的电抗感量，基于滤波电感的电抗感量判断滤波电感是否异常，当滤波电感的电抗感量低于电抗感量预设值时，则表明滤波电感出现异常。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，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来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发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。