逆变器管理方法及系统与流程

本申请涉及逆变器技术领域，尤其涉及一种逆变器管理方法及系统。

背景技术：

逆变器用于将直流电能流转变为交流电。逆变器的抗冲击负载能力是判断逆变器的一个重要指标，其要求在负载过载的冲击情况下不造成设备的损伤。同时，输出短路保护的可靠性也是逆变器的一个重要指标，其要求在负载短路的冲击情况下不造成设备的损坏。

现有的一种硬件方法中，逆变器采用采样电路对输出电路进行采样，当电流达到设定的最大保护值时，开关件直接关闭负载输出。然而，为了提高逆变器的抗冲击负载能力需要将该设定的最大保护值放大，导致流过逆变器开关件的电流相应较大，这会导致开关件受到较大电流的冲击会存在损坏风险，进而增加了硬件成本。

现有的一种软件方法中，逆变器还设置有双环pi控制模块，用于实现电压电流双闭环控制方法。该方法对双环pi控制模块的参数要求较高，需要针对不同类型的负载进行对应参数匹配。在不同负载情况下，需要匹配不同的参数来维持系统的稳定。

此外，当遇到较大冲击负载情况下，该方法为控制恒流输出，输出电压相应迅速降低，可能会低于用于的电器设备最低工作电压导致设备无法工作。当遇到输出短路情况下，该方法也是恒流输出。因而，该方法会导致无法有效区分大冲击负载与输出短路两种不同情况，无法有效判断真实输出短路情。

技术实现要素：

本申请提供了一种逆变器管理方法及系统，可根据逆变器的输出电流大于设定电流阀值的过流次数是否大于设定电流阀值，判断是否过载。

第一方面，本申请提供了一种逆变器管理方法。所述逆变器管理方法包括：

初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，中断输出功率，以降低所述逆变器的输出电流；

判断到所述逆变器的输出电流降低至等于或小于所述设定电流阀值时，恢复输出功率，并降低所述逆变器的输出电压；

如此循环，重复多次判断到所述逆变器的输出电流大于设定电流阀值，并计算循环次数，且判断所述循环次数是否大于设定次数阀值；

若判断所述循环次数大于所述设定次数阀值，输出负载过载。

可选地，所述设定电流阀值被配置为能被调节地设置；和/或，

所述设定次数阀值被配置为能被调节地设置。

可选地，所述逆变器包括用于输出占空比的控制模块；

每次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，获取所述控制模块输出的占空比，并减小所述控制模块的占用比；

判断到所述逆变器的输出电流降低至等于或小于所述设定电流阀值时，将所述减小的占用比施加于负载，以降低输出电压。

可选地，所述控制模块为用于输出spwm占空比的pi控制模块；

每次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，获取所述pi控制模块输出的占空比，并将所述pi控制模块的占用比减小设定步长。

可选地，若判断所述循环次数小于所述设定次数阀值、且所述控制模块输出的占空比等于或者小于设定占空比阀值，输出负载短路。

可选地，初次判断到所述逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，设置初始值为零的计次参数；

之后每次判断到所述逆变器的输出电流初次大于设定电流阀值时，所述计次参数数值增加一地设置，以获得所述循环次数。

可选地，自初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值后的设定时间内，若未输出负载过载和短路，清除所述循环次数。

可选地，比较模块获取所述逆变器的输出电流，并判断所述逆变器的输出电流是否大于设定电流阀值；

其中所述比较模块包括：

采样电路，所述采样电路被配置为获取所述逆变器的输出电流；

比较器，所述比较器设置有设定电流阀值，并被配置为：判断所述采样电路获取到的输出电流是否大于设定电流阀值。

第二方面，本申请提供了一种逆变器管理系统。所述逆变器管理系统包括：

逆变器；

比较模块，所述比较模块被配置为获取所述逆变器的输出电流，并判断所述逆变器的输出电流是否大于设定电流阀值。

处理模块，所述处理模块被配置为：

根据所述比较模块判断到所述逆变器输出电流大于设定电流阀值的中断信号，中断输出功率，以降低所述逆变器的输出电流；

根据所述比较模块判断到所述逆变器输出电流等于或小于所述设定电流阀值的恢复信号，恢复输出功率，并降低所述逆变器的输出电压；

计算所述中断信号的循环次数，判断所述循环次数是否大于设定次数阀值；

若判断所述循环次数大于所述设定次数阀值时，输出负载过载。

可选地，所述设定电流阀值被配置为能被调节地设置；和/或，

所述设定次数阀值被配置为能被调节地设置。

可选地，还包括用于输出占空比的控制模块；

所述处理模块被配置为用于：

根据所述中断信号，获取所述控制模块输出的占空比，并减小所述控制模块的占用比；

根据所述恢复信号，将所述减小的占用比施加于负载，以降低输出电压。

可选地，所述控制模块为用于输出spwm占空比的pi控制模块；

所述处理模块被配置为：根据所述中断信号，获取所述pi控制模块输出的占空比，将所述pi控制模块的占用比减少一个步长。

可选地，所述处理模块被配置为：判断到所述循环次数小于所述设定次数阀值、且所述控制模块输出的占空比等于或者小于设定占空比阀值时，输出负载短路。

可选地，还包括计次模块，其被配置为：

初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，设置初始值为零的计次参数；

每一次判断到逆变器的输出电流初次大于设定电流阀值时，所述计次参数数值增加一地设置，以获得所述循环次数。

可选地，所述控制模块被配置为：自初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值后的设定时间内，若未进行过载保护和短路保护，则至少清除所述循环次数。

可选地，所述比较模块包括：

采样电路，所述采样电路被配置为获取所述逆变器的输出电流；

比较器，所述比较器设置有设定电流阀值，并被配置为：判断所述采样电路获取到的输出电流是否大于设定电流阀值，且输出中断信号或者恢复信号。

可选地，还包括接入所述逆变器的负载。

本申请中，根据逆变器的输出电流大于设定电流阀值的过流次数是否大于设定电流阀值，可判断是否过载，能避免逆变器的损坏。

结合过流次数小于设定电流阀值的过流次数、及占空比不大于设定占空比阀值的判断，可输出负载短路，能避免逆变器的损坏。可判断逆变器是大冲击负载还是输出短路，可实现精确管理。

设定次数阀值可根据逆变器的承受负载能力进行设定，能设定了逆变器允许的最大负载冲击范围。设定电流阀值可较小设置，逆变器的输出电流不会超过设定电流阀值，避免判断器等电器件由于流过大电流而导致损坏。

逆变器管理方法及系统设计简单。设定次数阀值和设定电流阀值可根据不同类型的负载进行参数匹配调节，操作灵活，，提升了逆变器的性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。

图1是本申请一种实施例提供的逆变器管理方法流程图；

图2是本申请一种实施例提供的逆变器管理方法流程图；

图3是本申请一种实施例提供的逆变器管理方法流程图；

图4是本申请一种实施例提供的逆变器管理系统示意图。

标记说明：

10-逆变器；

20-处理模块；

30-比较模块；

40-控制模块；

80-负载。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性及顺序。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

根据本申请的一个实施例，提供了一种逆变器管理方法。图1示出了本申请一种实施例的逆变器管理方法。

请参阅图1，该方法至少包括以下步骤：

初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，中断输出功率，以降低逆变器的输出电流。

该步骤中，当初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，中断输出功率，此时逆变器的输出电流随之降低。在中断输出功率前，逆变器输出电压施加在负载上。

判断到逆变器的输出电流降低至等于或小于设定电流阀值时，恢复输出功率，并降低逆变器的输出电压。

该步骤中，当判断到逆变器的输出电流降低至等于或者小于设定电流阀值时，恢复输出功率。同时，降低逆变器的输出电压，产生一个新的较低输出电压施加在负载上。

在恢复输出功率并降低逆变器的输出电压后，会重复多次地判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值，如此循环地进行前述的步骤。在此过程中，计算循环次数，并且判断循环次数是否大于设定次数阀值。

若判断到循环次数大于设定次数阀值，则输出负载过载。根据该输出的负载过载，逆变器可进入过载保护。

该步骤中，设定次数阀值可根据逆变器的承受负载能力进行设定，其代表逆变器允许的最大负载冲击范围，反映逆变器所设计的最大冲击功率。若判断到循环次数大于设定次数阀值，说明：逆变器在进行一定次数的冲击后，逆变器的输出电压已经相应降低，但是仍然发生过流现象，即可判断此时的实际冲击负载大于逆变器所设计的最大冲击功率，此时输出过载保护。

若判断到循环次数等于或者小于设定次数阀值，说明逆变器经过负载冲击过后达到稳定工作状态不会出现过流信号，逆变器顺利通过负载冲击，不输出负载过载，不会损坏逆变器或者导致逆变器重新启动。

本实施例中，该电流阀值可被调节设置，用于与逆变器的输出电流进行比较。电流阀值可被设定为较小值。

设定次数阀值可被调节设置，用于与计算得到的循环次数进行比较。

为判断逆变器的输出电流是否大于设定电流阀值，本实施例还提供有比较模块。比较模块用于获取逆变器的输出电流，并判断逆变器的输出电流是否大于设定电流阀值。根据比较模块的判断，对应中断输出功率或者恢复输出功率。例如，比较模块可包括采样电路和比较器等。

为能在恢复输出功率时降低逆变器的输出电压，一种可选示例中，逆变器包括用于输出占空比的控制模块。

每次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，获取控制模块输出的占空比，并减小控制模块的占用比。

判断到逆变器的输出电流降低至等于或小于设定电流阀值时，将上述减小的占用比施加于负载，从而降低输出电压。

进一步地，控制模块为用于输出spwm(正弦脉宽调制)占空比的pi控制模块(比例积分控制模块)，pi控制模块用于比例调节和积分调节。

每次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，获取控制模块输出的占空比，并将该占空比减小设定步长(例如一个步长等)，得到一个新的占空比。判断到逆变器的输出电流降低至等于或小于设定电流阀值时，将该减小设定步长的占用比施加于负载，以降低逆变器的输出电压。

进一步地，若判断循环次数小于设定次数阀值、且控制模块输出的占空比小于设定占空比阀值，则输出负载短路。根据该输出的负载短路，逆变器可进入短路保护。

该设定占空比阀值用于与控制模块输出的实际占空比进行比较。当判断循环次数小于设定次数阀值、且控制模块输出的实际占空比小于设定占空比阀值时，说明：在逆变器输出电压很小情况下，负载仍产生过流信号，表示负载短路。因而，在前述的重复循环过程中，当循环次数小于设定次数阀值时，若判断到控制模块输出的占空比小于设定占空比阀值，则输出负载短路。

为获得循环次数，在一种可选示例中，初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，设置初始值为零的计次参数。之后每次判断到逆变器的输出电流初次大于设定电流阀值时，计次参数数值增加一地设置，以获得循环次数。

请参阅图2，为了避免影响后续的判断，自初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值后的设定时间内，若未输出负载过载和负载短路，可清除计算获得的循环次数。具体地，初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值时，可产生过流标志位。例如过流标志位可标记为1。经过设定时间后，若逆变器未输出负载过载和短路，则清除累计的循环次数和过流标志位。例如，循环次数可复位为零，过流标志位复位为零。

一种具体实施方式中，请参阅图3，初次判断到逆变器的输出电流大于设定电流阀值后的设定时间时，产生标记为1的过流标志位。中断输出功率，以降低逆变器的输出电流。

判断到逆变器的输出电流降低至等于或小于设定电流阀值时，恢复输出功率，并将占用比减小设定步长以降低逆变器的输出电压。如此循环若干次，并计算循环次数。

在一次循环过程中，判断循环次数是否大于设定次数阀值。若判断为是，将循环次数清零，输出负载过载。

若判断为否，将控制模块输出的占空比减小一个步长，再判断控制模块输出的占空比是否小于设定占空比阀值。若该判断为是，输出负载短路。

需要说明的是，本实施例的逆变器管理方法可应用于离网逆变器或者其他逆变器上。

基于同一发明构思，根据本申请的另一实施例，还提供了一种逆变器管理系统。图4示出了本申请一种实施例提供的逆变器管理系统示意图。

请参阅图4，该逆变器管理系统包括逆变器10、比较模块30和处理模块20。逆变器10可接入负载80。其中比较模块30用于获取逆变器10的输出电流，并判断逆变器10的输出电流是否大于设定电流阀值。

其中处理模块20用于：

根据比较模块30判断到逆变器10输出电流大于设定电流阀值的中断信号，中断输出功率，以降低逆变器10的输出电流；

根据比较模块30判断到逆变器10输出电流等于或小于设定电流阀值的恢复信号，恢复输出功率，并降低逆变器10的输出电压；

计算中断信号的循环次数，判断循环次数是否大于设定次数阀值；

若判断循环次数大于设定次数阀值时，则输出负载过载。

本实施例中的处理模块20可设置为mcu(微控制单元)。

本实施例中，该电流阀值可被调节设置，用于与逆变器10的输出电流进行比较。电流阀值可被设定为较小值。

设定次数阀值可被调节设置，用于与计算得到的循环次数进行比较。

为判断逆变器10的输出电流是否大于设定电流阀值，一种可选示例中，该逆变器管理系统还包括比较模块30。比较模块30用于获取逆变器10的输出电流，并判断逆变器10的输出电流是否大于设定电流阀值。根据比较模块30的判断信息，管理模块中断输出功率或者恢复输出功率。

比较模块30可包括采样电路和比较器。采样电路用于获取逆变器10的输出电流。采样电路与比较器连接。比较器设置有设定电流阀值，用于判断采样电路获取到的逆变器10输出电流是否大于设定电流阀值。

进一步地，比较器可包括三极管或者mos管(metaloxidesemiconductor，金属—氧化物—半导体场效应晶体管)等。比较器根据逆变器10输出电流是否大于设定电流阀值的判断结果，分别向判断器输出中断信号或者恢复信息。例如，当判断器判断到逆变器10输出电流大于设定电流阀值时，输出一个下降沿的中断信号至处理模块20；当判断器判断到逆变器10输出电流等于或者小于设定电流阀值时，输出一个上升沿的恢复信号至处理模块20。

设定电流阀值可较小设置，逆变器10的输出电流不会超过设定电流阀值，避免判断器等器件由于流过大电流而导致损坏。

为能在恢复输出功率时降低逆变器10的输出电压，一种可选示例中，该逆变器管理系统还包括用于输出占空比的控制模块40。根据控制模块40输出的占用，逆变器10施加于负载80对应的输出电压。

处理模块20用于：根据比较模块30的中断信号，获取控制模块40输出的占空比，并减小控制模块40的占用比；根据比较模块30的恢复信号，将该减小的占用比施加于负载80，从而降低输出电压。

进一步地，控制模块40为用于输出spwm(正弦脉宽调制)占空比的pi控制模块(比例积分控制模块)，pi控制模块40用于比例调节和积分调节。

每次判断到逆变器10的输出电流大于设定电流阀值时，获取控制模块40输出的占空比，并将该占空比减小设定步长(例如一个步长等)，得到一个新的占空比。判断到逆变器10的输出电流降低至等于或小于设定电流阀值时，将该减小设定步长的占用比施加于负载80，以降低逆变器10输出电压从而产生一个新的逆变器10输出电压。

进一步地，处理模块20被配置为：若判断循环次数小于设定次数阀值、且控制模块40输出的占空比小于设定占空比阀值，则输出负载短路。根据该输出的负载短路，逆变器10可进入短路保护。

该设定占空比阀值用于与控制模块40输出的实际占空比进行比较。当判断循环次数小于设定次数阀值、且控制模块40输出的实际占空比小于设定占空比阀值时，说明：在逆变器10输出电压很小情况下，负载80仍产生过流信号，表示负载80短路。因而，在前述的重复循环过程中，当循环次数小于设定次数阀值时，若判断到控制模块40输出的占空比小于设定占空比阀值，则输出负载短路。

为获得循环次数，在一种可选示例中，该逆变器管理系统还包括计次模块。计次模块用于：在初次判断到逆变器10的输出电流大于设定电流阀值时，设置初始值为零的计次参数；每一次判断到逆变器10的输出电流初次大于设定电流阀值时，计次参数数值增加一地设置，以获得循环次数。例如，计次模块可集成设置于处理模块20内。

为了避免影响后续的判断，处理模块20用于：自初次判断到逆变器10的输出电流大于设定电流阀值后的设定时间内，若未进行过载保护和短路保护，则至少清除累计计算的循环次数。对应地，逆变器管理系统还包括计时模块。例如计时模块可可集成设置于处理模块20内。根据计时模块的计时信息，将计次模块清零。

自初次判断到逆变器10的输出电流大于设定电流阀值后的设定时间内，若未输出负载过载和负载短路，可清除计次模块计算的循环次数。具体地，初次判断到逆变器10的输出电流大于设定电流阀值时，处理模块20可产生过流标志位。例如过流标志位可标记为1。经过设定时间后，若逆变器10未进行过载保护和短路保护，处理模块20可清除计算获得的循环次数及过流标志位。例如，循环次数可复位为零，过流标志位复位为零。

需要说明的是，本实施例的逆变器可采用离网逆变器或者其他逆变器。

本申请中，根据逆变器10的输出电流大于设定电流阀值的过流次数是否大于设定电流阀值，可判断是否过载，能避免逆变器10的损坏。

结合过流次数小于设定电流阀值的过流次数、及占空比不大于设定占空比阀值的判断，可输出负载短路，能避免逆变器10的损坏。可判断逆变器10是大冲击负载还是输出短路，可实现精确管理。

设定次数阀值可根据逆变器10的承受负载能力进行设定，能设定了逆变器10允许的最大负载冲击范围。设定电流阀值可较小设置，逆变器10的输出电流不会超过设定电流阀值，避免判断器等电器件由于流过大电流而导致损坏。

逆变器管理方法及系统设计简单。设定次数阀值和设定电流阀值可根据不同类型的负载进行参数匹配调节，操作灵活，，提升了逆变器10的性能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。