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充电系统和充电控制方法与流程

2021-12-08 00:31:00 来源:中国专利 TAG:


1.本技术实施例涉及电路技术领域,尤其涉及一种充电系统和充电控制方法。


背景技术:

2.变频器是通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流单元、直流中间回路、逆变单元等组成。通常,变频器的直流中间回路存在大量耐高压电解电容器,用于变频器的储能、平稳电压及滤波等作用。当变频器置于仓库或者因其它原因长时间未接入电源时这些电容器的耐压性能会发生下降,且储存时间越长,其耐压性能损失越严重。当该变频器再次投入使用时,如果直接给这些电容器快速施加高工作电压,则有较大的概率导致这些电容器发生击穿从而引起爆炸。
3.为了避免该问题的产生,在变频器较长时间不使用时,通常需要对变频器内的直流中间回路上的电容器进行缓慢充电,使得这些电容器不被击穿且耐压值恢复至允许工作状态。相关技术中,通常通过以下三种充电方式来实现对变频器内的这些电容器的缓慢充电。第一种充电方式采用自耦变压器和整流桥,通过手动方式调节电压上升曲线,逐步提高电容两端的电压。第二种充电方式采用可控硅整流桥调节导通角的方式控制电压升高。第三种充电方式通过在整流桥上串联电阻,利用被充电电容器和电阻的rc特性来控制电压的上升速度。在采用第一种充电方式和第二种充电方式时,需要人工手动调整升压曲线,使其与电容器的最佳充电电压曲线契合,存在误操作的可能性。在采用第三种充电方式时,升压曲线由被充电电容器的电容值和电阻器的电阻值决定,无法与电容器的最佳充电电压曲线契合,充电效率较低。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术实施例提供一种充电系统和充电控制方法,以至少部分解决上述问题。
5.根据本技术实施例的第一方面,提供了一种充电系统,其特征在于,包括:
6.变频器,包括整流电路和设置有电容器的直流中间电路,所述直流中间电路利用所述电容器对所述整流电路的输出进行稳压处理;
7.充电装置,包括直流电压源和控制器,
8.其中,所述直流电压源用于输出对所述电容器进行充电的直流充电电压,
9.其中,所述控制器用于基于多个阶段控制所述直流电压源对所述直流充电电压进行调节,使得在所述多个阶段的每个阶段中所述直流充电电压符合所述电容器的耐压性能。
10.可选地,在本技术的一种实施例中,所述控制器具体用于:基于控制参数,控制所述直流电压源对所述直流充电电压进行调节,
11.其中,所述控制参数包括所述多个阶段分别采用的多档充电电压值和多个充电时长,每个充电电压值不高于所述电容器在该阶段中的耐压值。
12.可选地,在本技术的一种实施例中,所述控制器具体用于:
13.确定所述多个阶段中的当前阶段的充电电压值和充电时长;
14.利用所述当前阶段的充电电压值和充电时长完成充电时,开始确定下一阶段的充电电压值和充电时长,直到完成所述多个阶段的充电。
15.可选地,在本技术的一种实施例中,所述控制器具体用于:
16.确定所述多个阶段中的当前阶段的充电电压值和充电时长;
17.利用所述当前阶段的充电电压值和充电时长完成充电时,开始确定下一阶段的充电电压值和充电时长,直到完成所述多个阶段的充电。
18.可选地,在本技术的一种实施例中,所述充电装置还包括:人机交互接口,用于获取输入的所述变频器的状态参数,
19.所述控制器还用于:
20.从所述人机交互接口获取所述状态参数;
21.根据所述状态参数生成所述控制参数。
22.可选地,在本技术的一种实施例中,所述状态参数包括所述变频器的存放时长和额定电压等级,
23.相应地,所述控制器具体用于:
24.根据所述变频器的存放时长确定总充电时长;
25.根据所述变频器的额定电压等级确定所述直流充电电压的电压值范围;
26.根据所述电压值范围和所述总充电时长确定所述多档充电电压值。
27.可选地,在本技术的一种实施例中,所述控制器具体用于:
28.根据所述电压值范围和所述总充电时长确定充电电压值与充电时间之间的映射关系;
29.确定所述总充电时长中与所述多个充电时长对应的多个时间点;
30.确定与所述多个时间点满足所述映射关系的多档充电电压值。
31.可选地,在本技术的一种实施例中,所述充电装置还包括:限流电阻,电性连接在所述直流电压源与所述电容器之间,
32.所述控制器具体用于:
33.基于所述限流电阻两端的电压值和所述限流电阻的阻值,确定所述电容器的充电电流值;
34.基于所述充电电流值确定所述电容器是否充电异常。
35.可选地,在本技术的一种实施例中,所述控制器还用于:
36.根据所述电容器的电容值与所述限流电阻的阻值,计算充电时间常数;
37.根据所述充电时间常数和当前阶段所述直流充电电压的电压值确定在所述当前阶段所述电容器的期望工作电压;
38.基于在所述当前阶段所述电容器的期望工作电压和实际工作电压确定所述电容器是否充电异常。
39.可选地,在本技术的一种实施例中,所述充电装置还包括:放电电阻以及所述放电电阻的通断机构,
40.其中,所述控制器还用于:其
41.在所述直流电压源开始输出所述直流充电电压之前,控制所述通断机构切断所述放电电阻与所述电容器之间的并联;
42.在所述直流电压源结束输出所述直流充电电压之后,控制所述通断机构接通所述放电电阻与所述电容器之间的并联。
43.根据本技术实施例的第二方面,提供了一种充电控制方法,其应用于包括变频器和充电装置的充电系统,所述变频器包括整流电路和设置有电容器的直流中间电路,所述直流中间电路利用所述电容器对所述整流电路的输出进行稳压处理,所述充电装置包括直流电压源和控制器,
44.所述方法包括:
45.通过所述控制器,控制所述直流电压源输出对所述电容器进行充电的直流充电电压;
46.通过所述控制器,基于多个阶段控制所述直流电压源对所述直流充电电压的调节,使得在所述多个阶段的每个阶段中所述直流充电电压符合所述电容器的耐压性能。
47.本技术实施例中,通过使充电装置包括直流电压源和控制器,直流电压源输出对电容器进行充电的直流充电电压,控制器基于多个阶段控制直流电压源对直流充电电压进行调节,使得在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,由此可以实现自动调节直流充电电压,换言之自动调节电压上升曲线,避免手动调节电压上升曲线可能导致的误操作问题。此外,由于在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,这使得电压上升曲线可以与电容器的最佳充电电压曲线契合,提高充电效率。进一步地,由于直流电压源可以在控制器的控制下输出较高电压,因此,无需接入三相交流电源对变频器的直流中间回路的电容器进行充电,这也使得本技术方案降低了对充电电源的要求。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术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技术实施例中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1为本技术实施例提供一种变频器的电路结构示意图;
50.图2为本技术实施例提供的一种充电系统的结构示意图;
51.图3为本技术实施例提供的一种电容器耐压性能安全修复过程的示意图;
52.图4为本技术实施例提供的一种电容器充电时间与变频器存放时长的示例性性映射关系图;
53.图5为本技术实施例提供的一种直流电压源输出的直流输出电压、电容器目标电压上升曲线及电容器实际工作电压的示例性示意图;
54.图6为本技术实施例提供的一种充电系统的结构示意图;
55.图7为本技术实施例提供的一种充电控制方法的示意性流程图。
具体实施方式
56.为了使本领域的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案,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,所描述的实施例仅是本技术实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术实施例保护的范围。
57.为了便于理解,下面结合图1对本技术实施例适用的一种变频器的电路结构进行详细说明。图1为本技术实施例提供的一种变频器的电路结构示意图。如图1所示,变频器包括整流单元、直流中间回路和逆变单元。整流单元可以从电网的交流电源得到直流电压。这种直流电压含有交流电源6倍频率的脉动电压。此外,逆变单元产生的脉动电流也会使直流电压变动。为了抑制电压波动,必须采用直流中间回路对整流电路的输出进行平滑,以减少电压或电流的波动。直流中间回路中的电容器的正常工作电压为变频器的工作电压(也即变频器的进线交流电压)的1.35倍。例如,对于400v供电的变频器,电容器的工作电压为540v。对于690v供电的变频器,电容器的工作电压为931.5v。为此,如图1所示,直流中间电路通常采用可耐受高电压的特殊电解电容器。
58.当变频器置于仓库或者因其它原因未接入电源时,直流中间回路的电容器的耐压会发生下降,储存时间越长,其耐压性能损失越严重。当该变频器再次投入使用时,如果直接给这些电容器快速加上工作的高电压,有较大的概率导致这些电容器发生击穿从而引起爆炸。变频器厂家普遍规定如果变频器停止使用时间超过两年,则需对变频器内部的直流中间回路中的电容器进行缓慢充电。由于电解电容器的耐压性能可以通过在电容器上施加一个正向电压自动修复,只要保证充电时加载在电容器两端的初始电压低于电容器实际耐压值,且电压的升高速度低于电容器耐压修复速度,就可以保证电容器不被击穿而且耐压值最终恢复到允许工作状态。相关技术中,通常通过以下三种充电方式来实现对变频器内的这些电容器的缓慢充电。
59.第一种充电方式采用自耦变压器和整流桥,通过手动方式调节电压上升曲线,逐步提高电容两端的电压。这种充电方式采用的自耦变压器体积和重量均较大,使用和运输不便。此外,电压上升曲线靠人工调节,存在误操作的可能性。
60.第二种充电方式采用可控硅整流桥调节导通角的方式控制电压升高。采用这种充电方式时,低电压区电源纹波极大,会导致被充电的电容器异常发热,使相同电压下电容器被击穿的风险增加;此外,电压上升曲线靠人工调节,存在误操作的可能性。
61.第三种充电方式通过在整流桥上串联电阻,利用被充电电容器和电阻的rc特性来控制电压的上升速度。这种充电方式针对具有不同电容器的变频器配置不同的电阻器。电容器上电压变化速度由充电电路中的电阻器的阻值r和被充电电容器的容值c决定,依靠rc特性充电,电压上升曲线不可控。此外,由于电压上升曲线不可控,无法与电容最佳充电曲线契合,充电效率较低。
62.此外,电容充电的过程是使电容器上的电压逐渐升高,最终接近或达到电容器的供电电压并保持一段时间。上述三种方案采用的器件无法实现升压,因此需要接入三相交流电源实现,这使得上述三种方案对充电电源的要求也较高。
63.鉴于上述技术方案中的不足,本技术实施例所提供的技术方案中,通过使充电装置包括直流电压源和控制器,直流电压源输出对电容器进行充电的直流充电电压,控制器
基于多个阶段控制直流电压源对直流充电电压进行调节,使得在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,由此可以实现自动调节直流充电电压,换言之自动调节电压上升曲线,避免手动调节电压上升曲线可能导致的误操作问题。此外,由于在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,这使得电压上升曲线可以与电容器的最佳充电电压曲线契合,提高充电效率。进一步地,由于直流电压源可以在控制器的控制下输出较高电压,因此,无需接入三相交流电源对变频器的直流中间回路的电容器进行充电,这也使得本技术方案降低了对充电电源的要求。
64.下面结合本技术实施例附图进一步说明本技术实施例具体实现。
65.实施例一
66.图2为本技术实施例提供的一种充电系统的结构示意图。如图2所示,该充电系统1包括:
67.变频器20,包括整流电路和设置有电容器的直流中间电路,直流中间电路利用电容器201对整流电路的输出进行稳压处理;
68.充电装置10,包括直流电压源102和控制器101,
69.其中,直流电压源102用于输出对电容器201进行充电的直流充电电压,
70.其中,控制器101用于基于多个阶段控制直流电压源102对直流充电电压进行调节,使得在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器201的耐压性能。
71.本实施例中,控制器101可以由单片机、单板机、现场可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)、复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,cpld),以及其他集成电路芯片等实现。
72.本实施例中,直流电压源102为可调高压直流电压源,其可以在控制器101的控制下输出不同等级的直流充电电压,以对变频器20的直流中间电路中的电容器201进行充电。
73.变频器20的直流中间回路中的电容器201通常为可耐受高电压的特殊电解电容器。在变频器20长时间未接入电源时,这种电容器201的耐压性能会发生下降。电容器201的耐压性能具体体现为电容器的耐压值。如图3所示,在变频器长时间未接入电源时,电容器的实际耐压值明显低于电容器2额定耐压值,随着充电时间变长,电容器201的实际耐压值恢复至电容器的额定耐压值。此外,通过图3可以看出,只要保证充电时加载在电容器两端的初始电压低于电容器实际耐压值,且电压的升高速度低于电容器耐压修复速度,就可以保证电容器在不被击穿的情况下其耐压值恢复到额定耐压值。
74.本实施例中,设置有用于控制器101控制直流电压源102调节直流充电电压的多个阶段,通过使在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,使得电容器在不被击穿的情况下其耐压值恢复到额定耐压值。
75.本实施例中,由于控制器可以基于多个阶段控制直流电压源102对直流充电电压进行调节,由此可以实现自动调节直流充电电压,换言之自动调节电压上升曲线,避免手动调节电压上升曲线可能导致的误操作问题。此外,由于在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,这使得电压上升曲线可以与电容器的最佳充电电压曲线契合,提高充电效率。进一步地,由于直流电压源102可以在控制器的控制下输出较高电压,因此,无需接入三相交流电源对变频器20的直流中间回路的电容器进行充电,这也使得本技术方案降低了对充电电源的要求。
76.可选地,在本技术的一种实施例中,控制器具体用于:基于控制参数,控制直流电压源102对直流充电电压进行调节,其中,控制参数包括多个阶段分别采用的多档充电电压值和多个充电时长,每个充电电压值不高于电容器在该阶段中的耐压值。
77.应理解,每个阶段对应一个充电电压值和一个充电时长。在多个阶段的每个阶段,控制器可以控制直流电压源102输出具有与该阶段对应的充电电压值的直流充电电压,并在与该阶段对应的充电时长内以该直流充电电压对电容器进行充电,由此实现可以以简单且高效的方式自动调节电压上升曲线。
78.可选地,在本技术的一种实施例中,控制器101具体用于:
79.确定多个阶段中的当前阶段的充电电压值和充电时长;
80.利用当前阶段的充电电压值和充电时长完成充电时,开始确定下一阶段的充电电压值和充电时长,直到完成多个阶段的充电。
81.由于每个阶段充电完成时确定下一阶段的充电电压值和充电时长,由此可以根据实际充电情况动态地实时调整直流充电电压,也即实时调整电压上升曲线,进一步提高充电效率。
82.可选地,在本技术的一种实施例中,充电装置还包括:人机交互接口,用于获取输入的变频器20的状态参数,
83.控制器101还用于:从人机交互接口获取状态参数;根据状态参数生成控制参数。
84.应理解,操作这可以通过人机界面输入用于表述被充电变频器20的属性参数,也即变频器20的状态参数。变频器20的状态参数可以包括变频器的进线交流电压,也称为变频器的工作电压或额定电压等级,例如,220/230v、380

480v和690v。变频器的状态参数还可以包括变频器20的存放时长,例如2年以下、2

3年、3

4年、4

5年或5年以上几个等级。根据实际需要,变频器20的状态参数还可以包括变频器功率,例如,选项为从100kw以下,到1000kw,每100kw为一档。
85.在获取到变频器的状态参数之后,可以根据状态参数生成控制参数,即多个阶段分别采用的多档充电电压值和多个充电时长,由此可以自动地、一次性生成控制参数,简化控制参数自动生成过程。
86.可选地,在本技术的一种实施例中,状态参数包括变频器的存放时长和额定电压等级,
87.相应地,控制器101具体用于:
88.根据变频器的存放时长确定总充电时长;
89.根据变频器的额定电压等级确定直流充电电压的电压值范围;
90.根据电压值范围和总充电时长确定多档充电电压值。
91.本实施例中,可以根据变频器的存放时长基于总充电时长与变频器的存放时长之间的映射关系确定总充电时长。图4为本技术实施例提供的一种电容器充电时间与变频器存放时长的示例性映射关系图。如图4所示,例如,当变频器的存放时长为2年时,可以确定出电容器需要的总充电时长为2小时。又例如,当变频器的存放时长为4年时,可以确定出电容器需要的总充电时长为4小时。
92.本实施例中,可以根据变频器的额定电压等级确定出电容器的工作电压。具体地,电容器的工作电压为变频器的工作电压的1.35倍。当变频器的额定电压等级为220/230v
时,可以确定出电容器的工作电压为320v,由此,可以确定出直流充电电压的电压值范围为0~320v;当变频器的额定电压等级为380

480v时,可以确定出电容器的工作电压为648v,由此,可以确定出直流充电电压的电压值范围为0~648v。当变频器的额定电压等级为690v时,可以确定出电容器的工作电压为931.5v,由此,可以确定出直流充电电压的电压值范围为0~931.5v。
93.电容器的耐压值明显高于电容器的工作电压,例如,针对220/230v电压等级变频器,其电容器的工作电压为320v,电容器的耐压值为400v;针对380

480v电压等级变频器,其电容器的工作电压为648v,电容器的耐压值为800v;针对690v电压等级变频器,其电容器的工作电压为930,电容器的耐压值为1200v。因此,根据电容器的工作电压确定的直流充电电压的电压值范围,并根据电压值范围和总充电时长确定多档充电电压值,使得在总充电时长内分档增加直流充电电压,可以确保直流充电电压符合电容器的耐压性能,由此确保电容器在不被击穿的情况下恢复至其允许工作状态。
94.可选地,在本技术的一种实施例中,控制器101具体用于:
95.根据所述电压值范围和所述总充电时长确定充电电压值与充电时间之间的映射关系;
96.确定所述总充电时长中与所述多个充电时长对应的多个时间点;
97.确定与多个时间点满足所述映射关系的多档充电电压值。
98.本实施例中,例如,如图5所示,根据所述电压值范围和所述总充电时长确定充电电压值与充电时间之间的线性映射关系,该线性映射关系也可以称为目标电压上升曲线。根据多个时间点和该映射关系确定多档充电电压值,进而在每个时间点处控制直流电压源输出对应的与充电电压值对应的直流充电电压,如在总充电时长内直流电压源输出的直流充电电压呈阶梯状,使得电容器两端的实际电压接近目标电压上升曲线。
99.应理解,图5给出的线性映射关系(即目标电压上升曲线)仅是一种示例,本实施例中获取的充电电压值与充电时间之间的映射关系不限,只要确保在每个时间点处直流电压源102输出的直流充电电压小于电容器的耐压值即可。
100.本实施例中,通过确定充电电压值与充电时间之间的映射关系,并基于与多个时间点对应的映射关系确定多档充电电压值,可以以简单的方式确定满足需要的多档充电电压值。
101.可选地,在本技术的一种实施例中,充电装置还包括:限流电阻,电性连接在直流电压源102与电容器之间,
102.控制器101具体用于:
103.基于限流电阻两端的电压值和限流电阻的阻值,确定电容器的充电电流值;
104.基于充电电流值确定电容器是否充电异常。
105.本实施例中,通过对电容器的充电电流值进行监控,可以客观地确定当前输出的直流充电电压是否合适,电容器是否充电异常,避免直流充电电压过大引起电容器击穿,或直流充电电压过低使得充电效率降低。
106.可选地,在本技术的一种实施例中,控制器101还用于:
107.根据电容器的电容值与限流电阻的阻值,计算充电时间常数;
108.根据充电时间常数和当前阶段直流充电电压的电压值确定在当前阶段电容器的
期望工作电压;
109.基于在当前阶段电容器的期望工作电压和实际工作电压确定电容器是否正常工作。
110.本实施例中,例如,控制器101可以根据变频器功率查找预设关系表,例如变频器厂家手册,确定变频器中的电容器的电容值,根据电容器的电容值与限流电阻的阻值,计算充电时间常数。进而,根据充电时间常数和当前阶段直流充电电压的电压值确定在当前阶段电容器的期望工作电压,基于在当前阶段电容器的期望工作电压和实际工作电压确定电容器是否充电异常。换言之,本实施例可以对电容器上的实际工作电压的监控,及时发现电容器损坏的可能或其他风险,从而有利于及时切换电源,实现在充电过程中对电容器的保护。
111.可选地,在本技术的一种实施例中,充电装置还包括:放电电阻以及放电电阻的通断机构,
112.其中,控制器101还用于:
113.在直流电压源102开始输出直流充电电压之前,控制通断机构切断放电电阻与电容器之间的并联;
114.在直流电压源102结束输出直流充电电压之后,控制通断机构接通放电电阻与电容器之间的并联。
115.本实施例中,通过使电容器通过通断机构与放电电阻并联连接,可以实现电容器在变频器内部的安全放电。
116.应理解,在本实施例中,充电系统还可以包括用于指示是否开始充电的指示装置,例如指示灯,控制器可以控制指示装置以指示开始充电,例如在充电开始时控制指示灯闪烁,在充电结束时控制指示灯关闭。
117.应理解,在本实施例中,在电源启动时,控制器还可以控制在人机交互接口上显示一般警告信息,在充电开始时在人机交互接口上显示高压警告信息等,本实施例对此不做限定。
118.应理解,在本实施例中,充电装置还包括供电电源,用于向充电装置内的其他部件,例如控制器、直流电压源供电。
119.实施例二
120.基于实施例一的充电系统,图6为本技术实施例提供的一种充电系统的结构示意图。如图6所示,该充电系统包括:
121.变频器70,包括整流电路和设置有电容器的直流中间电路,直流中间电路利用电容器701对整流电路的输出进行稳压处理;
122.充电装置60,包括人机交互接口603、直流电压源602、控制器601和检测、保护与报警电路604,人机交互接口603与控制器601电连接,直流电压源602和检测、保护与报警电路与控制器601电连接。
123.其中,人机交互接口603用于获取输入的变频器的状态参数;
124.直流电压源602用于输出对电容器进行充电的直流充电电压;
125.保护与报警电路604用于检测电容器的当前工作电压和充电电流;例如,保护与报警电路通过电容器连接端子或铜排连接至电容器,以获取电容器的当前工作电压和充电电
流等。
126.控制器601用于根据状态参数生成控制参数;基于控制参数控制直流电压源602对直流充电电压进行调节,使得在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能;
127.此外,控制器601还用于根据电容器601的当前工作电压和充电电流确定电容器701是否充电异常。
128.可选地,在本技术的一种实施例中,充电装置还包括:限流电阻605,电性连接在直流电压源602与电容器601之间,检测、保护与报警电路604获取限流电阻两端的电压值,并限流电阻两端的电压值传送至控制器601,控制器601具体用于:基于限流电阻两端的电压值和限流电阻的阻值,确定电容器的充电电流值;基于充电电流值确定电容器是否充电异常。由此通过对电容器的充电电流值进行监控,可以客观地确定当前输出的直流充电电压是否合适,电容器是否充电异常,避免直流充电电压过大引起电容器击穿,或直流充电电压过低使得充电效率降低。
129.可选地,在本技术的一种实施例中,检测、保护与报警电路604获取在当前阶段电容器的实际工作电压,并将该实际工作电压传送至控制器601,控制器601用于根据电容器的电容值与限流电阻的阻值,计算充电时间常数;根据充电时间常数和当前阶段直流充电电压的电压值确定在当前阶段电容器的期望工作电压;基于在当前阶段电容器的期望工作电压和实际工作电压确定电容器是否正常工作。由此,通过电容器上的实际工作电压的监控,及时发现电容器损坏的可能或其他风险,从而有利于及时切换电源,实现在充电过程中对电容器的保护。
130.应理解,本实施例中充电装置还包括供电电源606,用于向充电装置内的其他部件,例如控制器601、直流电压源602供电。
131.本实施例中,通过根据通过人机交互接口获取的状态参数生成控制参数,并基于控制参数控制直流电压源对直流充电电压进行调节,使得在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,可以实现自动调节直流充电电压,换言之自动调节电压上升曲线,避免手动调节电压上升曲线可能导致的误操作问题。此外,由于在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,这使得电压上升曲线可以与电容器的最佳充电电压曲线契合,提高充电效率。进一步地,由于直流电压源可以在控制器的控制下输出较高电压,因此,无需接入三相交流电源对变频器的直流中间回路的电容器进行充电,这也使得本技术方案降低了对充电电源的要求。此外,由于设置有保护与报警电路,对电容器上的实际工作电压的监控,及时发现电容器损坏的可能或其他风险,从而有利于及时切换电源,实现在充电过程中对电容器的保护。
132.实施例三
133.图7为本技术实施例提供的一种充电控制方法的示意性流程图。该方法应用于包括变频器和充电装置的充电系统,变频器包括整流电路和设置有电容器的直流中间电路,直流中间电路利用电容器对整流电路的输出进行稳压处理,充电装置包括直流电压源和控制器。如图7所示,该方法包括:
134.s701、通过控制器,控制直流电压源输出对电容器进行充电的直流充电电压;
135.s702、通过控制器,基于多个阶段控制直流电压源对直流充电电压的调节,使得在
多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能。
136.可选地,在本技术的一种实施例中,s701具体包括:
137.通过控制器,基于控制参数,控制直流电压源对直流充电电压进行调节,
138.其中,控制参数包括多个阶段分别采用的多档充电电压值和多个充电时长,每个充电电压值不高于电容器在该阶段中的耐压值。
139.可选地,在本技术的一种实施例中,充电装置还包括:人机交互接口,用于获取输入的变频器的状态参数,该方法还包括:
140.确定多个阶段中的当前阶段的充电电压值和充电时长;
141.利用当前阶段的充电电压值和充电时长完成充电时,开始确定下一阶段的充电电压值和充电时长,直到完成多个阶段的充电。
142.可选地,在本技术的一种实施例中,该方法还包括:
143.从人机交互接口获取状态参数;
144.根据状态参数生成控制参数。
145.可选地,在本技术的一种实施例中,状态参数包括变频器的存放时长和额定电压等级,
146.相应地,根据状态参数生成控制参数,包括:
147.根据变频器的存放时长确定总充电时长;
148.根据变频器的额定电压等级确定直流充电电压的电压值范围;
149.根据电压值范围和总充电时长确定多档充电电压值。
150.可选地,在本技术的一种实施例中,根据电压值范围和总充电时长确定多档充电电压值,包括:
151.根据电压值范围和总充电时长确定充电电压值与充电时间之间的映射关系;
152.确定总充电时长中与多个充电时长对应的多个时间点;
153.确定与多个时间点满足映射关系的多档充电电压值。
154.可选地,在本技术的一种实施例中,充电装置还包括:限流电阻,电性连接在直流电压源与电容器之间,方法还包括:
155.基于限流电阻两端的电压值和限流电阻的阻值,确定电容器的充电电流值;
156.基于充电电流值确定电容器是否充电异常。
157.可选地,在本技术的一种实施例中,方法还包括:
158.根据电容器的电容值与限流电阻的阻值,计算充电时间常数;
159.根据充电时间常数和当前阶段直流充电电压的电压值确定在当前阶段电容器的期望工作电压;
160.基于在当前阶段电容器的期望工作电压和实际工作电压确定电容器是否充电异常。
161.可选地,在本技术的一种实施例中,充电装置还包括:放电电阻以及放电电阻的通断机构,
162.其中,方法还包括:
163.在直流电压源开始输出直流充电电压之前,控制通断机构切断放电电阻与电容器之间的并联;
164.在直流电压源结束输出直流充电电压之后,控制通断机构接通放电电阻与电容器之间的并联。
165.应理解,在本实施例中,充电控制方法还可以包括在充电开始时,在人机交互接口上显示警告界面;在充电开始时控制指示装置,例如指示灯,进行闪烁以指示开始充电,以及在充电结束时控制指示装置关闭等。
166.本实施例中,通过基于多个阶段控制直流电压源对直流充电电压进行调节,使得在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,由此可以实现自动调节直流充电电压,换言之自动调节电压上升曲线,避免手动调节电压上升曲线可能导致的误操作问题。此外,由于在多个阶段的每个阶段中直流充电电压符合电容器的耐压性能,这使得电压上升曲线可以与电容器的最佳充电电压曲线契合,提高充电效率。进一步地,由于直流电压源可以在控制器的控制下输出较高电压,因此,无需接入三相交流电源对变频器的直流中间回路的电容器进行充电,这也使得本技术方案降低了对充电电源的要求。
167.需要指出,根据实施的需要,可将本技术实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤,也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤,以实现本技术实施例的目的。
168.上述根据本技术实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可存储在记录介质(诸如cd rom、ram、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如asic或fpga)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如,ram、rom、闪存等),当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现在此描述的校验码生成方法。此外,当通用计算机访问用于实现在此示出的校验码生成方法的代码时,代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的校验码生成方法的专用计算机。
169.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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技术实施例的范围。
170.以上实施方式仅用于说明本技术实施例,而并非对本技术实施例的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本技术实施例的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本技术实施例的范畴,本技术实施例的专利保护范围应由权利要求限定。
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