一种交流电压再生检测方法、系统、存储介质及检测装置与流程

本发明涉及电压检测技术领域，具体涉及一种交流电压再生检测方法、系统、存储介质及检测装置。

背景技术：

目前大多数交流输入电路如图1所示，交流电AC输入后，经过整流桥整流，再经过电感L和电容C滤波后，给负载R供电，电容C1是起到减少谐波作用。

通常在进行交流电压检测时是采集点Vin的电压，从而还原交流电压Vac，交流电压的准确检测，能够更好地计算整机的功率、判断输入电源情况，从而可以采取更恰当的逻辑保护整机。

但因为有电容C1的存在，点Vin的电压在低负载下会失真，如果不加处理，直接把采集到的Vin的电压进行计算，会得出错误的电压、功率，从而引起系统控制错误。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种交流电压再生检测方法、系统、存储介质及检测装置，通过检测点的采样电压能再生还原出交流输入电压经过整流桥后的波形，有效解决了轻负载下检测失效的问题，提高了交流电压检测的准确性。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种交流电压再生检测方法，其包括如下步骤：

根据输入交流电压频率和再生载波频率设置每个检测周期的采样次数；

读取检测点的采样电压，根据每次读取到的采样电压及其对应的检测次数获取当前检测周期中的峰值电压和检测差值；

每次检测时根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和当前检测次数计算本次再生电压；

判断当前检测次数是否大于等于采样次数，若是，则保存当前检测周期的峰值电压和检测差值用于下一检测周期计算再生电压，并且清零当前检测次数；否则继续根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和下一检测次数计算下一次再生电压。

所述的交流电压再生检测方法中，所述每次检测时根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和当前检测次数计算本次再生电压的步骤中：本次再生电压V=Vmax*sin（（Num+Numoffset）/Nummax*pi），其中Vmax为上一检测周期的峰值电压，Num为当前检测次数，Numoffset为上一检测周期的检测差值，Nummax为每个检测周期的采样次数，pi为圆周率。

所述的交流电压再生检测方法中，所述读取检测点的采样电压，根据每次读取到的采样电压及其对应的检测次数获取当前检测周期中的峰值电压和检测差值的步骤包括：

预设一比较电压和检测次数缓存区；

读取当前检测次数中检测点的采样电压并将其与所述比较电压对比，若当前采样电压大于等于所述比较电压，则令所述比较电压等于当前采样电压，同时将当前检测次数存入检测次数缓存区；若当前采样电压小于所述比较电压，则保留原比较电压；

令当前检测次数加一，继续读取下一次检测次数中检测点的采样电压并将其与所述比较电压比较，并根据比较结果更新比较电压和检测次数缓存区的值，直到下一次检测次数大于等于采样次数；

将最新的比较电压作为当前检测周期的峰值电压，将检测次数缓存区中最新的检测次数作为峰值检测次数，并根据所述峰值检测次数计算当前检测周期的检测差值，清零所述比较电压和检测次数缓存区的值。

所述的交流电压再生检测方法中，所述根据所述峰值检测次数计算当前检测周期的检测差值的步骤中：所述检测差值Numoffset=Nummax/2-Numbuf，其中，Nummax为每个检测周期的采样次数，Numbuf为峰值检测次数。

所述的交流电压再生检测方法中，所述根据所述峰值检测次数计算当前检测周期的检测差值的步骤之后还包括：

判断当前检测周期的检测差值是否小于零或者大于等于Nummax，Nummax为每个检测周期的采样次数；

若小于零，则将当前检测周期的检测差值更新为Numoffset +Nummax，Numoffset为更新前当前检测周期的检测差值；

若大于等于Nummax，则将当前检测周期的检测差值更新为Numoffset –Nummax，Numoffset为更新前当前检测周期的检测差值。

所述的交流电压再生检测方法中，所述根据输入交流电压频率和再生载波频率设置每个检测周期的采样次数的步骤中，所述采样次数Nummax=f/fv，其中f为再生载波频率，fv为输入交流电压频率。

所述的交流电压再生检测方法中，所述检测点为用于对输入交流电进行整流的整流桥的正输出端。

一种交流电压再生检测系统，其包括：处理器、存储器和通信总线；

所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；

所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上所述的交流电压再生检测方法中的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的交流电压再生检测方法中的步骤。

一种交流电压再生检测装置，其包括如上所述的交流电压再生检测系统。

相较于现有技术，本发明提供的交流电压再生检测方法、系统、存储介质及检测装置中，所述交流电压再生检测方法通过根据输入交流电压频率和再生载波频率设置每个检测周期的采样次数；读取检测点的采样电压，根据每次读取到的采样电压及其对应的检测次数获取当前检测周期中的峰值电压和检测差值；每次检测时根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和当前检测次数计算本次再生电压；判断当前检测次数是否大于等于采样次数，若是，则保存当前检测周期的峰值电压和检测差值用于下一检测周期计算再生电压，并且清零当前检测次数；否则继续根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和下一检测次数计算下一次再生电压。通过检测点的采样电压能再生还原出交流输入电压经过整流桥后的波形，有效解决了轻负载下检测失效的问题，提高了交流电压检测的准确性。

附图说明

图1为交流输入电路的电路图；

图2为本发明提供的交流电压再生检测方法的流程图；

图3为本发明提供的交流电压再生检测方法中步骤S20的流程图；

图4为本发明提供的交流电压再生检测方法中步骤S25、S26、S27的流程图；

图5为本发明提供的交流电压再生检测系统的结构框图；

图6为本发明应用实施例中交流电压再生检测方法的流程图；

图7为本发明应用实施例中交流输入电压、采样电压和再生电压的波形图。

具体实施方式

鉴于现有技术中交流电压可能出现失真等缺点，本发明的目的在于提供一种交流电压再生检测方法、系统、存储介质及检测装置，通过检测点的采样电压能再生还原出交流输入电压经过整流桥后的波形，有效解决了轻负载下检测失效的问题，提高了交流电压检测的准确性。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图2，本发明提供的交流电压再生检测方法包括以下步骤：

S10、根据输入交流电压频率和再生载波频率设置每个检测周期的采样次数；

S20、读取检测点的采样电压，根据每次读取到的采样电压及其对应的检测次数获取当前检测周期中的峰值电压和检测差值；

S30、每次检测时根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和当前检测次数计算本次再生电压；

S40、判断当前检测次数是否大于等于采样次数，若是，则保存当前检测周期的峰值电压和检测差值用于下一检测周期计算再生电压，并且清零当前检测次数；否则继续根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和下一检测次数计算下一次再生电压。

本实施例中，在进行交流电压再生检测时，先根据输入交流电压频率和再生载波频率设置每个检测周期的采样次数，其中再生载波频率为根据需求预先设置的值，交流电压频率则根据实际电源情况设置，具体所述采样次数Nummax=f/fv，其中f为再生载波频率，fv为输入交流电压频率，设置了检测周期的采样次数后，根据再生载波频率处理数据，具体为读取检测点的采样电压，其中所述检测点为用于对输入交流电进行整流的整流桥的正输出端，即图1中Vin处的电压，根据每次读取到的采样电压及其对应的检测次数获取当前检测周期中的峰值电压和检测差值，在检测计算再生电压时，根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和当前检测次数计算本次再生电压，每个检测周期中，判断当前检测次数是否大于等于采样次数，如果是，则表明当前检测周期结束，此时保存该检测周期中的峰值电压和检测差值用于下一检测周期计算再生电压，并清零当前检测次数，重新开始新一周期的电压再生；如果不是，表明当前检测周期尚未结束，继续重复计算再生电压的步骤，即根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和下一检测次数计算下一次再生电压，直到完成该轮检测周期，如此循环往复，即可不断地检测再生电压，通过检测点的采样电压再生还原出交流输入电压经过整流桥后的波形，提高交流电压检测的准确性。

具体地，所述再生电压的计算方式为，每次检测时，本次再生电压V=Vmax*sin（（Num+Numoffset）/Nummax*pi），其中Vmax为上一检测周期的峰值电压，Num为当前检测次数，Numoffset为上一检测周期的检测差值，Nummax为每个检测周期的采样次数，pi为圆周率，即每次计算再生电压时，均以根据上一周期检测到并保存的峰值电压和检测差值为依据逐次再生成交流电压，实现交流电压波形还原，避免轻负载情况下因滤波带来的失真情况。

进一步地，请一并参阅图3，所述步骤S20包括：

S21、预设一比较电压和检测次数缓存区；

S22、读取当前检测次数中检测点的采样电压并将其与所述比较电压对比，若当前采样电压大于等于所述比较电压，则令所述比较电压等于当前采样电压，同时将当前检测次数存入检测次数缓存区；若当前采样电压小于所述比较电压，则保留原比较电压；

S23、令当前检测次数加一，继续读取下一次检测次数中检测点的采样电压并将其与所述比较电压比较，并根据比较结果更新比较电压和检测次数缓存区的值，直到下一次检测次数大于等于采样次数；

S24、将最新的比较电压作为当前检测周期的峰值电压，将检测次数缓存区中最新的检测次数作为峰值检测次数，并根据所述峰值检测次数计算当前检测周期的检测差值，清零所述比较电压和检测次数缓存区的值。

本实施例中，每个检测周期中峰值电压和检测差值的获取方式为先预设一比较电压Vbuf和检测次数缓存区，检测次数缓存区中的值定义为Numbuf，开始检测后先对所述比较电压和检测次数缓存区均进行数据初始化，之后读取当前检测次数Num检测点的采样电压Vin并将其与所述比较电压Vbuf对比，如果当前采样电压Vin大于等于比较电压Vbuf，则将当前采样电压Vin的值存入比较电压Vbuf，即令所述比较电压Vbuf等于当前采样电压Vin，Vbuf=Vin，同时将当前检测次数Num存入检测次数缓存区中，即令Numbuf=Num；如果当前采样电压Vin小于比较电压Vbuf，则保留原比较电压Vbuf和检测次数缓存区中的值Numbuf，完成上述电压比较以及数据更新之后，令当前检测次数Num加一，即Num=Num+1，继续读取下一检测次数中检测点的采样电压Vin，从重复上述电压比较过程，根据比较结果对应更新或者保留比较电压Vbuf和检测次数缓存区中的值Numbuf，直到完成当前检测周期，即下一次检测次数大于等于采样次数，此时经过不断重复电压采集、比较、更新之后，最新的比较电压Vbuf即为当前检测周期的峰值电压，检测次数缓存区中的值Numbuf即为该峰值电压对应的峰值检测次数，之后进一步根据峰值检测次数以及每个周期的检测次数计算检测差值，以用于下一周期的电压再生。得到当前检测周期的峰值电压和检测差值后则清零所述比较电压和检测次数缓存区的值，继续开始下一轮检测周期中的峰值电压及其对应检测次数的获取。

具体来说，所述检测差值的计算方式为，检测差值Numoffset=Nummax/2-Numbuf，其中，Nummax为每个检测周期的采样次数，Numbuf为峰值检测次数，根据每个检测周期中峰值电压对应的峰值检测次数已经预先设置的采样次数，计算得到所述检测差值，以用于后续电压再生，尽量消除电压检测失真。

优选地，如图4所示，为限制该检测差值的范围，所述步骤S24还包括：

S25、判断当前检测周期的检测差值是否小于零或者大于等于Nummax，Nummax为每个检测周期的采样次数；

S26、若小于零，则将当前检测周期的检测差值更新为Numoffset +Nummax，Numoffset为更新前当前检测周期的检测差值；

S27、若大于等于Nummax，则将当前检测周期的检测差值更新为Numoffset –Nummax，Numoffset为更新前当前检测周期的检测差值。

即每个检测周期中，获取到峰值电压并计算得到检测差值后，判断当前检测周期的检测差值Numoffset的大小，如果Numoffset小于零，则令Numoffset= Numoffset +Nummax，如果Numoffset大于等于Nummax，则令Numoffset= Numoffset –Nummax，使得每个检测周期中获取到的检测差值均处于预设区间内，避免后续计算再生电压时发生数据错误，进一步提高交流电压检测的准确性。

基于上述交流电压再生检测方法，本发明还相应提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的交流电压再生检测方法中的步骤。由于上文已对所述交流电压再生检测方法进行了详细描述，此处不作详述，具体请参阅上述方法对应的实施例。

基于上述交流电压再生检测方法，本发明还相应提供一种交流电压再生检测系统，如图5所示，所述交流电压再生检测系统包括处理器10、与所述处理器10通信连接的存储器20，以及用于信号传输的通信接口30，所述处理器10、存储器20以及通信接口30均通过通信总线40连接。其中，所述存储器20存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被处理器10执行以实现如上所述的交流电压再生检测方法；所述处理器10用于调用所述存储器20中的计算机程序，以执行如上所述的交流电压再生检测方法。由于上文已对所述交流电压再生检测方法进行了详细描述，此处不作详述，具体请参阅上述方法对应的实施例。

本发明还相应提供一种交流电压再生检测装置，其包括如上所述的交流电压再生检测系统，由于上文已对所述交流电压再生检测系统进行了详细描述，此处不作详述。

为更好地理解本发明提供的交流电压再生检测方法的电压再生过程和效果，以下结合图6和图7，举应用实施例对本发明中交流电压再生检测过程进行详细描述，：

以下描述中，f为再生载波频率，fv为输入交流电压频率，Nummax为采样次数，Vin为检测点电压，Vbuf为比较电压，Vmax为峰值电压，V为再生电压Num为检测次数，Numbuf为检测次数缓存区中的值，Numoffset为检测差值。

该应用实施例包括如下步骤：

S1、根据再生载波频率f和输入交流电压频率fv设置采样次数Nummax=f/fv；

S2、初始化各数据；

S3、采样读取当前检测点电压值Vin；

S4、计算再生电压V=Vmax*sin（（Num+Numoffset）/Nummax*pi）；

S5、判断比较电压Vbuf是否大于Vin，若是则执行步骤S7，否则执行步骤S6；

S6、令Vbuf=Vin，Numbuf=Num；

S7、令Num=Num+1；

S8、判断Num是否大于等于Nummax，若是则执行步骤S9，否则跳转至步骤S3；

S9、令Vmax=Vbuf，计算Numoffset=Nummax/2-Numbuf；

S10、令Vbuf=0、Numbuf=0、Num=0，并跳转至步骤S3。

即上电后根据输入交流电压频率fv及再生载波频率f设定采样次数Nummax，Nummax=f/fv，交流电压频率fv一般存放在记忆芯片或FLASH里，根据实际电源情况可以更改。

按照再生载波频率f的周期处理数据，每次处理数据，根据上次检测到的峰值电压Vmax和检测差值Numoffset及当前检测次数Num，生成再生电压V，电压V的值计算如下V=Vmax*sin（（Num+Numoffset）/Nummax*pi）。

其中峰值电压Vmax和检测差值Numoffset的获取过程为采样读取检测点的电压Vin，如果电压Vin大于比较电压Vbuf，则把电压Vin的值存入Vbuf，令Vbuf=Vin，同时把当前检测次数Num存入到检测次数缓存区中，令Numbuf=Num；如果电压Vin小于比较电压Vbuf，保留当前比较电压Vbuf和检测次数缓存区的值Numbuf。上述逻辑处理完后，检测次数Num自加一，即令Num=Num+1。

判断当前检测次数Num是否大于等于采样次数Nummax，如果不是，表示一轮检测周期未结束，该步骤结束，继续采样读取检测点的电压进行电压再生计算；如果是，表示一轮检测周期结束，此时，比较电压Vbuf存的是这一轮周期检测到的最大电压，检测次数缓存区存的值是Numbuf检测到最大电压时的检测次数。更新峰值电压Vmax，令Vmax=Vbuf，计算检测差值Numoffset，检测差值计算如下Numoffset=Nummax/2-Numbuf，并且对检测差值Numoffset的范围进行处理，如果Numoffset小于零，Numoffset= Numoffset +Nummax，如果Numoffset大于等于Nummax，Numoffset= Numoffset –Nummax。该Vmax和Numoffset用于下周期电压再生。处理完后，清零Vbuf、Numbuf、Num，重复上述过程即可不断地检测再生电压，如图7所示，图7中的（a）为交流输入电压Vac，图7中的（b）为采样电压Vin，图7中的（c）为再生电压V，由图可以看出，再生电压还原了交流输入电压经过整流桥后的波形，有效解决了轻负载下检测失效的问题并减少了引入电压检测的干扰。

综上所述，本发明提供的交流电压再生检测方法、系统、存储介质及检测装置中，所述交流电压再生检测方法通过根据输入交流电压频率和再生载波频率设置每个检测周期的采样次数；读取检测点的采样电压，根据每次读取到的采样电压及其对应的检测次数获取当前检测周期中的峰值电压和检测差值；每次检测时根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和当前检测次数计算本次再生电压；判断当前检测次数是否大于等于采样次数，若是，则保存当前检测周期的峰值电压和检测差值用于下一检测周期计算再生电压，并且清零当前检测次数；否则继续根据上一检测周期的峰值电压、检测差值和下一检测次数计算下一次再生电压。通过检测点的采样电压能再生还原出交流输入电压经过整流桥后的波形，有效解决了轻负载下检测失效的问题，提高了交流电压检测的准确性。

当然，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硬件（如处理器，控制器等）来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。