本發(fā)明屬于電學技術領域，涉及一種直流電壓檢測方法，具體是一種間接檢測逆變電源直流電壓的方法。

背景技術：

逆變器是把直流電能(蓄電池等)轉變成交流電(一般為220v50HZ正弦或方波)。通俗的講，逆變器是一種將直流電(DC)轉化為交流電(AC)的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。

逆變系統(tǒng)一般由逆變主機、配電系統(tǒng)、充電器和蓄電池等組成，逆變主機的控制板通過采集應急輸出電壓、電流、電池組、開/關機信號信息，并使用核心控制內核分析信息，再進行逆變主機的輸出控制。

逆變系統(tǒng)供電過程中，持續(xù)消耗蓄電池的電能。蓄電池出現(xiàn)過放電，是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的最主要原因。蓄電池放電到終止電壓時內阻較大,電解液濃度非常稀薄,特別是極板微孔和極板表面幾乎處于中性；蓄電池過放電時因內阻較大,有發(fā)熱傾向,體積出現(xiàn)膨脹。當放電電流較大時,會明顯發(fā)熱,甚至出現(xiàn)發(fā)熱變形，此時硫酸鉛的濃度特別大,將會結晶形成較大顆粒，即形成不可逆硫酸鹽化。這些結晶體導電性差,體積大,會堵塞極板的微孔,妨礙電解液的滲透和交換,并將進一步增大內阻,時間長了便阻止了電能和化學能的可逆轉換,導致充電的恢復能力很差,蓄電池受到嚴重損害,甚至是無法修復。所以，在逆變供電過程中，要不斷進行蓄電池的電壓檢測，當發(fā)現(xiàn)蓄電池欠壓時，及時停止逆變器輸出，保護蓄電池。

逆變器主機的控制板各功能單元，如圖1所示，在逆變器供電過程中，電源控制板不斷采集逆變器輸出電壓、電流的數(shù)值，并根據逆變輸出電壓、電流采樣數(shù)值，進行分析運算，通過調整調制度m，再計算調制波的脈寬，調整功率器件的開通與截止的時間，達到控制逆變輸出電壓的穩(wěn)定的目的，保證應急供電滿足負載的需要。

同時，通過直流采樣電路不斷檢測蓄電池直流電壓，當電源控制板檢測到蓄電池直流電壓低于保護電壓時，逆變器將停止輸出，以達到保護蓄電池的目的。為了減少采樣的干擾，一般蓄電池直流電壓采樣電路設計為電氣隔離采樣電路，有采用如圖2所示的以霍爾傳感器作為隔離器件的采樣電路，也有采用如圖3所示的以光藕G1、G2作為隔離器件的采樣電路。

以上采樣電路有兩個缺點：

1、蓄電池直流電壓檢測電路，增加了控制板電路的復雜性和成本。

2、由于電源主機內部的電氣環(huán)境較為惡劣，溫度變化等，容易造成蓄電池直流電壓采樣信號干擾，造成采樣信號失真。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種間接檢測逆變電源直流電壓的方法，取消直流電壓檢測電路環(huán)節(jié)，避免采用信號失真，同時減少控制板電路的成本。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種間接檢測逆變電源直流電壓的方法，包括以下步驟：

步驟S1：在逆變器供電過程中，通過電源控制板不斷采集逆變器輸出電壓的有效值U₀₁。

步驟S2；在逆變器供電過程中，當調整調制比m時，實時記錄調制比m的數(shù)值；

步驟S3，通過公式U_dc＝K*U₀₁*m計算得到逆變電源的直流電壓U_dc，其中，K為換算系數(shù)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明可以在逆變電源控制系統(tǒng)中，利用電源控制板不斷采集逆變器輸出電壓的有效值U₀₁，并實時記錄調制比m，進行間接檢測直流電壓，從而取消了直流電壓檢測電路環(huán)節(jié)，減少控制板電路的成本，直接消除因電氣環(huán)境較為惡劣，溫度變化等，造成直流電壓采樣信號的干擾，增強了蓄電池的保護能力，可廣泛應用于以逆變功能為基礎的產品，如UPS、光伏逆變器等場合。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

圖1是逆變器主機控制板各功能單元示意圖。

圖2是以霍爾傳感器作為隔離器件的蓄電池直流電壓采樣電路圖。

圖3是以光藕G1、G2作為隔離器件的蓄電池直流電壓采樣電路圖。

圖4是本發(fā)明的流程圖。

圖5是SPWM波形原理圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖4所示，本發(fā)明提供了一種間接檢測逆變電源直流電壓的方法，包括以下步驟：

步驟S1：在逆變器供電過程中，通過電源控制板不斷采集逆變器輸出電壓的有效值U₀₁。

步驟S2；在逆變器供電過程中，當調整調制比m時，實時記錄調制比m的數(shù)值。

步驟S3，通過公式U_dc＝K*U₀₁*m計算得到逆變電源的直流電壓U_dc，其中，K為換算系數(shù)。

逆變的原理是控制功率器件的開通與關斷，將直流變換成與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形(SPWM波形)，然后經過濾波和升壓，成為只有基波分量的交流電能。

SPWM波形原理圖如圖5所示，其中：U_c是載波信號，U_cm是載波幅值，u_m是調制信號，U_m是調制信號最大幅值，U₀是SPWM輸出電壓，U_dc是直流電壓，u₀₁是輸出電壓的基波分量。

調制信號可表示為：

u_m＝U_msinωt

其中：ω——um角頻率

Um——um幅值。

調制比m為：

$m=\frac{U_{01m}}{U_{dc}}$

其中：U_01m是輸出電壓的基波分量的最大值。

在逆變器輸出電壓的控制中，一般采集逆變器輸出電壓的有效值，即輸出電壓的基波分量有效值U₀₁，上式可以變?yōu)椋?/p>

$m=\frac{\sqrt{2}{U}_{01}}{U_{dc}}$

逆變器輸出電壓的控制原理：逆變器控制系統(tǒng)采集逆變器的輸出電壓、電流數(shù)值，進行分析運算，調整調制比m，再計算調制波的脈寬，調整功率器件的開通與截止的時間，達到控制逆變輸出電壓的目的。

由于調制比m和輸出電壓的基波分量有效值U₀₁是控制計算過程中的已知量，所以，直流電壓可以按照下面公式計算：

U_dc＝K*U₀₁*m

其中：K為換算系數(shù)。

本發(fā)明可以在逆變電源控制系統(tǒng)中，利用電源控制板不斷采集逆變器輸出電壓的有效值U₀₁，并實時記錄調制比m，進行間接檢測直流電壓，從而取消了直流電壓檢測電路環(huán)節(jié)，減少控制板電路的成本，直接消除因電氣環(huán)境較為惡劣，溫度變化等，造成直流電壓采樣信號的干擾，增強了蓄電池的保護能力，可廣泛應用于以逆變功能為基礎的產品，如UPS、光伏逆變器等場合。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上內容僅僅是對本發(fā)明結構所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。