一种启动逆变器的控制方法、装置、以及介质与流程

1.本技术涉及电路领域，特别是涉及一种启动逆变器的控制方法、装置、以及介质。


背景技术：

2.逆变器是家庭储能应用领域的一种重要的电气设备，可将电池等直流电源逆变为交流电源，以供需要交流电源的各类家用电器使用。逆变器的电路设计通常加装有大容量的电解电容，可以用来改变电压和电流的相位差，提高电能的输出质量，同时这些电容还可以短时间储存少量电能，以用作逆变器内部电子电路的启动电源，实现逆变器的平滑启动，因此逆变器电路上的大容量电容，对于逆变器的正常工作有着非常重要的作用。图1为直流电源与电容之间的连接电路结构示意图，如图1所示，直流电源dc与电容c0直接连接的回路为主回路(开关s1闭合，开关s2断开)，直流电源dc通过电阻r与电容c0连接的回路为预充回路(开关s1断开，开关s2闭合)，主回路和预充回路之间可以相互切换，电容c0用作逆变器内部电子电路的启动电源。一般情况下，控制主回路接通，用于给电容c0提供足够的电压，由于电容c0具有的快速充电的特性，在直流电源dc与电容c0连接的瞬间，会产生较大的充电电流。一般的直流电源不能耐受这一短暂时间的大的放电电流。电池管理系统(battery management system，bms)检测到大于阈值的电流之后，会将电路切换为预充回路以保护电路。但是当逆变器内部的电子电路将电容储存的电能消耗后，需要再次切换回主回路以提供足够的电压。目前，一般是设定在第一次检测到短路起预设时长之后，从预充电路再次切换回主回路，并未针对后续再次检测到大于阈值的电流的情况提供解决方案。
3.而从预充电路再次切换回主回路之后，会再一次触发直流电源与电容之间的充电，则会再一次出现短暂的大电流；此时不需要对电路进行保护，正常充电即可。而bms无法区分是直流电源与电容之间的充电导致的大电流，还是电路真正出现了短路导致的大电流。若bms在所有情况下均启动短路保护，则会导致逆变器无法正常启动；而bms在所有情况下均不启动短路保护，则会导致电路故障。
4.由此可见，如何在保证电路安全的前提下正常启动逆变器，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种启动逆变器的控制方法、装置、以及介质，以在保证电路安全的前提下正常启动逆变器。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种启动逆变器的控制方法，包括：
7.对直流电源和第一电容之间的电路进行短路监控；其中，所述第一电容为启动所述逆变器的电容；
8.若监控到所述直流电源的电路中的电流大于第一阈值，则启动短路保护电路；其中，所述短路保护电路为减小所述直流电源与所述第一电容的回路中的电流的电路；
9.在启动所述短路保护电路起的第一预设时长后关闭所述短路保护电路；其中，所
述第一预设时长小于所述第一电容达到额定电压的时长；
10.若在关闭所述短路保护电路后的第二预设时长内监控到所述直流电源的电路中的电流大于第二阈值，则启动所述短路保护电路；其中，所述第二预设时长小于所述逆变器启动的时长；
11.若在关闭所述短路保护电路后的所述第二预设时长内未监控到所述直流电源的电路中的电流大于所述第二阈值，则屏蔽所述短路监控。
12.优选地，所述屏蔽所述短路监控之后，还包括：
13.在关闭所述短路保护电路起的第三预设时长之后，恢复所述短路监控；其中，所述第三预设时长大于所述第二预设时长，所述第三预设时长大于所述逆变器启动的时长。
14.优选地，所述第三预设时长根据多次历史试验数据确定。
15.优选地，确定所述第一预设时长之前，还包括：
16.获取所述第一电容的电容值；
17.所述确定所述第一预设时长包括：
18.根据所述电容值确定所述第一预设时长；其中，所述电容值与所述第一预设时长呈正相关。
19.优选地，确定所述第二预设时长包括：
20.根据bms的运算放大电路中的第二电容的充电时长确定所述第二预设时长。
21.优选地，所述短路保护电路具体为：
22.所述直流电源和所述第一电容通过电阻相连的电路；
23.所述启动短路保护电路包括：
24.将所述直流电源和所述第一电容之间由直接相连的电路切换为通过电阻相连的电路。
25.优选地，所述屏蔽所述短路监控之后，还包括：
26.在确定所述逆变器启动之后，恢复所述短路监控。
27.为解决上述技术问题，本技术还提供一种启动逆变器的控制装置，包括：
28.监控模块，用于对直流电源和第一电容之间的电路进行短路监控；其中，所述第一电容为启动所述逆变器的电容；
29.第一启动模块，用于若监控到所述直流电源的电路中的电流大于第一阈值，则启动短路保护电路；其中，所述短路保护电路为减小所述直流电源与所述第一电容的回路中的电流的电路；
30.关闭模块，用于在启动所述短路保护电路起的第一预设时长后关闭所述短路保护电路；其中，所述第一预设时长小于所述第一电容达到额定电压的时长；
31.第二启动模块，用于若在关闭所述短路保护电路后的第二预设时长内监控到所述直流电源的电路中的电流大于第二阈值，则启动所述短路保护电路；其中，所述第二预设时长小于所述逆变器启动的时长；
32.屏蔽模块，用于若在关闭所述短路保护电路后的所述第二预设时长内未监控到所述直流电源的电路中的电流大于所述第二阈值，则屏蔽所述短路监控。
33.为解决上述技术问题，本技术还提供一种启动逆变器的控制装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；
34.处理器，用于执行计算机程序时实现上述启动逆变器的控制方法的步骤。
35.为解决上述技术问题，本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述启动逆变器的控制方法的步骤。
36.本技术所提供的启动逆变器的控制方法，会对直流电源和第一电容之间的电路进行短路监控；其中，第一电容为启动逆变器的电容。若监控到直流电源的电路中的电流大于第一阈值，则启动短路保护电路，防止此时的大电流损坏电路中的元件；其中，短路保护电路为减小直流电源与第一电容的回路中的电流的电路，在启动短路保护电路之后，第一电容的充电会变得缓慢，需要较长时间才能够达到额定电压。因此，在启动短路保护电路起的第一预设时长后关闭短路保护电路；其中，第一预设时长小于第一电容达到额定电压的时长。若在关闭短路保护电路后的第二预设时长内监控到直流电源的电路中的电流大于第二阈值，表征此时电路中确实出现了短路，则判定为真正短路，启动短路保护电路；其中，第二预设时长小于逆变器启动的时长。若在关闭短路保护电路后的第二预设时长内未监控到直流电源的电路中的电流大于第二阈值，则表征此时电路中并未出现短路，且还表征在逆变器启动之前出现的大于第二阈值的电流并不是真正的短路，则屏蔽短路监控以忽略之后大于第二阈值的电流，不启动短路保护。本技术实施例提供的方法可以确定出电路中是否真正短路，能在保证电路安全的前提下正常启动逆变器。
37.本技术还提供了一种启动逆变器的控制装置和计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
39.图1为直流电源与电容之间的连接电路结构示意图；
40.图2为本技术实施例提供的一种启动逆变器的控制方法的流程图；
41.图3为启动逆变器的电容由直流电源与电容之间的充电而发生短路时的电压波形图；
42.图4为本技术实施例提供的启动逆变器的控制装置的结构图；
43.图5为本技术另一实施例提供的启动逆变器的控制装置的结构图。
具体实施方式
44.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护范围。
45.本技术的核心是提供一种启动逆变器的控制方法、装置、以及介质，以在保证电路安全的前提下正常启动逆变器。
46.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式
对本技术作进一步的详细说明。
47.在家用储能的应用中，通常采用锂离子电池作为直流电源，如果将锂离子电池直接接入到如图1所示的电路中，瞬间的大电流放电很可能将锂离子电池损坏，因此，在bms监控到大电流之后，会触发锂离子电池的放电过流保护或者开启短路保护电路。以图1为例，直流电源dc正常向电容c0充电时，开关s1闭合，开关s2断开；而开启短路保护电路之后，开关s1断开，开关s2闭合。bms监控到大于阈值的电流之后，会将电路切换为预充回路以保护电路，而从预充电路再次切换回主回路之后，会再一次触发直流电源dc与电容c0之间的充电，则会再一次出现短暂的大电流；此时不需要对电路进行保护，正常充电即可。而bms无法区分是直流电源dc与电容c0之间的充电导致电流大于阈值，还是电路真正出现了短路导致电流大于阈值。若bms在所有情况下均启动短路保护，则会导致逆变器无法正常启动；而bms在所有情况下均不启动短路保护，则会导致电路故障。因此，本技术实施例提供一种启动逆变器的控制方法，以区分这两种情况。图2为本技术实施例提供的一种启动逆变器的控制方法的流程图；如图2所示，该方法包括如下步骤：
48.s10：对直流电源和第一电容之间的电路进行短路监控。
49.其中，第一电容为启动逆变器的电容。本技术实施例以图1中的电路结构为例进行说明，但本技术提供的方法并不限于图1所示的电路结构。如图1所示，图中电容c0即为第一电容，用作逆变器内部电子电路的启动电源。在正常情况下，直流电源dc向第一电容充电时，控制开关s1闭合，开关s2断开(主回路)；若使用如锂离子电池等作为直流电源dc，在电路中的电流大于阈值时，直流电源dc无法承受过大的电流，易被大电流冲击而损坏，因此，此时需开启保护电路，即控制开关s1断开，开关s2闭合(预充回路)。
50.s11：若监控到直流电源的电路中的电流大于第一阈值，则启动短路保护电路。
51.其中，短路保护电路为减小直流电源与第一电容的回路中的电流的电路。在直流电源dc与第一电容连接的瞬间，就会产生较大的充电电流，预先设置好第一阈值，当监控到直流电源dc与第一电容的回路之间的电流大于第一阈值时，就控制开关s1断开，并控制开关s2闭合，此时回路中增加了电阻r，回路中的电流降低，能保护直流电源dc。在实际应用时，可通过其他电路实现短路保护，并不限于图1中的方式，例如，可在原回路中增加一个可变电阻，在启动短路保护电路时，可增大可变电阻的阻值。
52.s12：在启动短路保护电路起的第一预设时长后关闭短路保护电路。
53.其中，第一预设时长小于第一电容达到额定电压的时长。当启动短路保护电路后，直流电源dc与第一电容的回路间增加了电阻r，这会导致第一电容的电压增长至额定电压需要较长时间，并且逆变器内部的电子电路同时会消耗第一电容储存的电能，因此，在一段时间后，需要关闭短路保护电路，即切换回主回路，以提供足够的电压。一般情况下，当第一电容的电压略低于额定电压时，就关闭短路保护电路，则第一预设时长的取值和第一电容的额定电压和电容量相关，实际设置时，可根据第一电容的额定电压和电容量进行调整。
54.s13：判断在关闭短路保护电路后的第二预设时长内监控到直流电源的电路中的电流大于第二阈值；若是，则进入步骤s14；若否，则进入步骤s15。
55.s14：启动短路保护电路。
56.s15：屏蔽短路监控。
57.上文中第一预设时长、第二预设时长、以及下文中第三预设时长均可通过定时器
来计时，其中，第二预设时长小于逆变器启动的时长。计时结束后bms执行相应的操作，另外，上述电流的第一阈值和第二阈值可以设置为相同值，也可以设置为不同的值，根据实际情况选择。图3为启动逆变器的电容由直流电源与电容之间的充电而发生短路时的电压波形图；如图3所示，bms长期对直流电源dc和第一电容之间的电路进行短路监控，在a点(通常是在直流电源dc与第一电容连接的瞬间)检测到短路，此时切换到预充回路，但在预充回路下，第一电容需要较长时间才能达到额定电压，因此，经过t1时间后到达b点后，切换回主回路，t1时间的长短可根据第一电容的电容量进行适当调整。切换回主回路之后，在t2时间内(b点到c点的时间段内)持续对电路进行监控，若此时出现大于第二阈值的电流，则说明出现了真正的短路，切换为预充回路；若未出现大于第二阈值的电流，则说明未出现短路，则可以暂时屏蔽短路监控，再经过t3时间后，第一电容在d点正常启动逆变器，此时会出现大电流，屏蔽短路监控的目的就是忽略此次大电流。再经过t4时间后，在e点恢复短路监控，保持对异常状况的监测。t4的时间长短不作限制，一般是为了保留足够的时间以启动逆变器。t1、t2、t3、t4的时间长短均可根据实际情况进行设置，其中，t1相当于第一预设时长，t2相当于第二预设时长，t2+t3+t4相当于第三预设时长。
58.本技术所提供的启动逆变器的控制方法，会对直流电源和第一电容之间的电路进行短路监控；其中，第一电容为启动逆变器的电容。若监控到直流电源的电路中的电流大于第一阈值，则启动短路保护电路，防止此时的大电流损坏电路中的元件；其中，短路保护电路为减小直流电源与第一电容的回路中的电流的电路，在启动短路保护电路之后，第一电容的充电会变得缓慢，需要较长时间才能够达到额定电压。因此，在启动短路保护电路起的第一预设时长后关闭短路保护电路；其中，第一预设时长小于第一电容达到额定电压的时长。若在关闭短路保护电路后的第二预设时长内监控到直流电源的电路中的电流大于第二阈值，表征此时电路中确实出现了短路，则判定为真正短路，启动短路保护电路；其中，第二预设时长小于逆变器启动的时长。若在关闭短路保护电路后的第二预设时长内未监控到直流电源的电路中的电流大于第二阈值，则表征此时电路中并未出现短路，且还表征在逆变器启动之前出现的大于第二阈值的电流并不是真正的短路，则屏蔽短路监控以忽略之后大于第二阈值的电流，不启动短路保护。本技术实施例提供的方法可以确定出电路中是否真正短路，能在保证电路安全的前提下正常启动逆变器。
59.上述实施例中并未限定屏蔽短路监控之后何时恢复短路监控，但在实际应用时，在正常启动逆变器后，需要恢复短路监控，以及时监控到电路中的异常情况。因此，在关闭短路保护电路起的第三预设时长之后，恢复短路监控；其中，第三预设时长根据多次历史试验数据确定。第三预设时长大于第二预设时长，第三预设时长大于逆变器启动的时长。第三预设时长的具体长短并没有要求，一般是为了保留足够的时间以启动逆变器，因此可根据历史试验数据确定出一个合适的值，既能够保证逆变器能够正常启动，也能够避免电路长期处于无监控状态，从而出现严重的电路事故。本技术实施例提供的方案，在关闭短路保护电路起的第三预设时长之后，恢复短路监控，可以在启动逆变器之后恢复对电路的监控，防止出现大电流损坏电路元件。
60.上述实施例中并未限定第一预设时长的长短，而第一预设时长的取值与第一电容的电容值相关，一般第一电容的电容值越大，则第一电容达到额定电压的时间越长，因此，确定第一预设时长之前，还包括：获取第一电容的电容值；确定第一预设时长包括：根据电
容值确定第一预设时长；其中，电容值与第一预设时长呈正相关。一般需要在第一电容的电压略低于额定电压时关闭短路保护电路，因此，根据第一电容的电容值确定第一预设时长可以在更加准确的时间点关闭短路保护电路。以图1中电路为例，实际上，第一预设时长还可根据直流电源两端的电压大小，以及电阻的阻值大小进行设置。
61.实际应用时，第二预设时长只需要略大于bms短路检测的时长，因此，确定第二预设时长包括：根据bms的运算放大电路中的第二电容的充电时长确定第二预设时长。bms的运算放大电路中的第二电容的充电时长即相当于bms短路检测的时长，根据第二电容的充电时长即可确定第二预设时长。
62.在上述实施例中提到，在关闭短路保护电路起的第三预设时长之后，再恢复短路监控，该方案是设置固定时长之后恢复短路监控，一般需要预留出足够的时间。而本技术实施例提供另一种方案，在屏蔽短路监控之后，还包括：在确定逆变器启动之后，恢复短路监控。本技术实施例提供的方案，不需要预留额外的时间，在确定逆变器启动之后，就直接恢复短路监控，可避免电路出现故障。
63.在上述实施例中，对于启动逆变器的控制方法进行了详细描述，本技术还提供启动逆变器的控制装置对应的实施例。需要说明的是，本技术从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
64.基于功能模块的角度，本实施例提供一种启动逆变器的控制装置，图4为本技术实施例提供的启动逆变器的控制装置的结构图，如图4所示，该装置包括：
65.监控模块10，用于对直流电源和第一电容之间的电路进行短路监控；其中，第一电容为启动逆变器的电容。
66.第一启动模块11，用于若监控到直流电源的电路中的电流大于第一阈值，则启动短路保护电路；其中，短路保护电路为减小直流电源与第一电容的回路中的电流的电路。
67.关闭模块12，用于在启动短路保护电路起的第一预设时长后关闭短路保护电路；其中，第一预设时长小于第一电容达到额定电压的时长。
68.判断模块13，用于判断在关闭短路保护电路后的第二预设时长内监控到直流电源的电路中的电流大于第二阈值；若是，则触发第二启动模块14；若否，则触发屏蔽模块15。其中，第二预设时长小于逆变器启动的时长。
69.第二启动模块14，用于启动短路保护电路。
70.屏蔽模块15，用于屏蔽短路监控。
71.由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
72.本实施例提供的启动逆变器的控制装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
73.基于硬件的角度，本实施例提供了另一种启动逆变器的控制装置，图5为本技术另一实施例提供的启动逆变器的控制装置的结构图，如图5所示，启动逆变器的控制装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；
74.处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的启动逆变器的控制方法的步骤。
75.本实施例提供的启动逆变器的控制装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、
笔记本电脑或台式电脑等。
76.其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(central processing unit，cpu)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(graphics processing unit，gpu)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(artificial intelligence，ai)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
77.存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的启动逆变器的控制方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于启动逆变器的控制方法涉及到的数据等。
78.在一些实施例中，启动逆变器的控制装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
79.本领域技术人员可以理解，图中示出的结构并不构成对启动逆变器的控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
80.本技术实施例提供的启动逆变器的控制装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：启动逆变器的控制方法。
81.本实施例提供的启动逆变器的控制装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
82.最后，本技术还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
83.可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元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，本技术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全部或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，执行本技术各个实施例描述的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(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
84.本实施例提供的计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
85.以上对本技术所提供的启动逆变器的控制方法、装置、以及介质进行了详细介绍。
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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
86.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。