本公開內(nèi)容涉及用于檢測繼電器的故障的設(shè)備，且更具體地，涉及用于檢測繼電器的故障的設(shè)備，其基于根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的直流（dc）鏈路電容器的充電電壓的變化值和繼電器電阻器的電阻溫度來檢查繼電器的故障。

背景技術(shù)：

通常，逆變器系統(tǒng)已經(jīng)廣泛用在跨從電機應(yīng)用領(lǐng)域到各個電子設(shè)備領(lǐng)域等的各種工業(yè)領(lǐng)域。這種逆變器系統(tǒng)通常通過使用為開關(guān)裝置的絕緣柵雙極型晶體管（igbt）根據(jù)脈寬調(diào)制（pwm）信號切換直流（dc）電壓來生成交流（ac）電壓。

最后，逆變器系統(tǒng)可以供應(yīng)由用戶期望的電壓和頻率的ac電壓到負載，由此準確控制諸如電機之類的電子設(shè)備的驅(qū)動。

圖1是示出傳統(tǒng)逆變器系統(tǒng)10的配置的示意圖，圖2是當繼電器12a被操作為斷開時的傳統(tǒng)逆變器系統(tǒng)10的電路圖，且圖3是當繼電器12a被操作為接通時的傳統(tǒng)逆變器系統(tǒng)10的電路圖。

參照圖1到圖3，逆變器系統(tǒng)10是從電力供應(yīng)20接收ac電力且改變其電壓和頻率以控制驅(qū)動負載40的電機30的速度的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備

由逆變器系統(tǒng)10控制的電機30驅(qū)動用在節(jié)能和工業(yè)自動化的環(huán)境中的負載40，例如風扇、泵、電梯、輸送機、生產(chǎn)線等。

為此，逆變器系統(tǒng)10被配置有轉(zhuǎn)換器單元11、dc鏈路單元12、逆變器單元13和控制單元14。

為了電力轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換器單元11將從主電力供應(yīng)20接收的ac電力轉(zhuǎn)換成dc電力。更具體地，轉(zhuǎn)換器單元11被配置有多個二極管整流電路且從主電力供應(yīng)20接收ac電力以生成包括脈動分量的dc電力。

逆變器單元13再次將在dc鏈路單元12中存儲的dc電力轉(zhuǎn)換成用于操作電機30的ac電力。更具體地，逆變器單元13被配置有igbt模塊的組合且根據(jù)控制單元14的pwm控制信號而輸出在dc鏈路電容器12c中充電的dc電力作為具有恒定電壓和恒定頻率的ac電力。

控制單元14控制轉(zhuǎn)換器單元11和逆變器單元13以控制電力轉(zhuǎn)換和電力輸出。更具體地，控制單元14執(zhí)行控制和保護功能以使轉(zhuǎn)換器單元11、dc鏈路單元12和逆變器單元13平滑執(zhí)行它們上述的功能和操作。

為此，控制單元14執(zhí)行關(guān)于控制和保護算法的操作處理且監(jiān)視電流、電壓等，由此感測異常操作。此外，控制單元14將控制信號發(fā)送到逆變器單元13的igbt模塊，且給用戶提供逆變器系統(tǒng)10的操作狀態(tài)信息。

dc鏈路單元12存儲已經(jīng)從轉(zhuǎn)換器單元11轉(zhuǎn)換的dc電力。更具體地，dc鏈路單元12被配置有繼電器12a、繼電器電阻器12b和dc鏈路電容器12c。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容的目的在于通過基于根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的直流（dc）鏈路電容器的充電電壓的變化值和繼電器電阻器的電阻溫度來檢測繼電器的故障而防止由于在繼電器電阻器處生成的下降電壓而導致的繼電器電阻器的加熱和燃燒和逆變器系統(tǒng)的輸出退化。

本公開內(nèi)容的目的不限于上述目的，且上述未提及的其它目的和優(yōu)勢將從下以下描述中在本領(lǐng)域被理解且也將通過本公開內(nèi)容的實施例明顯理解。此外，將容易理解本文描述的本公開內(nèi)容的目的和優(yōu)勢可以通過由所附權(quán)利要求限定的裝置及其組合實現(xiàn)。

為了獲得上述這種目的，用于檢測繼電器的故障的設(shè)備（其檢查連接到直流（dc）鏈路電容器的繼電器的故障以阻擋當逆變器系統(tǒng)的操作開始時生成的過載電流）包括：溫度確定單元，其被配置為基于連接到繼電器的繼電器電阻器的電阻溫度來確定繼電器電阻器是否過熱；充電電壓確定單元，其被配置為確定根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的dc鏈路電容器的充電電壓的變化值是否超過參考變化值；以及繼電器故障確定單元，其被配置為基于繼電器電阻器是否過熱和變化值是否超過參考變化值中的確定結(jié)果中的一個或者多個來確定繼電器是否故障。

根據(jù)如上所述的本公開內(nèi)容，提供一種能夠通過基于根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的直流（dc）鏈路電容器的充電電壓的變化值和繼電器電阻器的電阻溫度來檢測繼電器的故障而防止由于在繼電器電阻器處生成的下降電壓而導致的繼電器電阻器的加熱和燃燒和逆變器系統(tǒng)的輸出退化的效果。

附圖說明

圖1是示出傳統(tǒng)逆變器系統(tǒng)的配置的示意圖。

圖2是當繼電器被操作為斷開時的逆變器系統(tǒng)的電路圖。

圖3是當繼電器被操作為接通時的逆變器系統(tǒng)的電路圖。

圖4是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的用于檢測繼電器的故障的設(shè)備的配置的示意圖。

圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的提供有用于檢測繼電器的故障的設(shè)備的逆變器系統(tǒng)的電路圖。

圖6是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的使用用于檢測繼電器的故障的設(shè)備檢測繼電器的故障的過程的流程圖。

具體實施方式

本公開內(nèi)容的上述目的、特征和優(yōu)勢以及其它目的、特征和優(yōu)勢將參考附圖稍后詳細描述，且因此本公開內(nèi)容的技術(shù)精神可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易實現(xiàn)。在本公開內(nèi)容的以下描述中，如果已知的配置和功能的詳細描述被確定以模糊本公開內(nèi)容的實施例的解釋，則其詳細描述將被省略。在下文中，將參照附圖詳細描述根據(jù)本公開內(nèi)容的優(yōu)選實施例。在附圖中，相同參考標記全部指代相同或類似元件。

圖4是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的用于檢測繼電器的故障的設(shè)備100，且圖5是提供有根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的用于檢測繼電器的故障的設(shè)備100的逆變器系統(tǒng)的電路圖。

參照圖4和圖5，提供有根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的用于檢測繼電器的故障的設(shè)備的逆變器系統(tǒng)可以包括圖1中示出的轉(zhuǎn)換器單元11、直流（dc）鏈路單元12、逆變器單元13和控制單元14。

為了電力轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換器單元11可以將從主電力供應(yīng)20接收的交流（ac）電力轉(zhuǎn)換成dc電力。

dc鏈路單元12可以在其中存儲從轉(zhuǎn)換器單元11轉(zhuǎn)換的dc電力。

逆變器單元13可以再次將在dc鏈路單元12中存儲的dc電力轉(zhuǎn)換成ac電力以操作電機。

圖1中示出的控制單元14可以控制轉(zhuǎn)換器單元11和逆變器單元13以控制電力轉(zhuǎn)換和電力輸出。

更具體地，dc鏈路單元12可以包括繼電器12a、繼電器電阻器12b和dc鏈路電容器12c。

這里，根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的用于檢測繼電器的故障的設(shè)備100可以基于根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值和繼電器電阻器12b的電阻溫度來檢測繼電器12a的故障。

為此，根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的用于檢測繼電器的故障的設(shè)備100可以包括溫度測量單元110、溫度確定單元120、電壓測量單元130、變化值計算單元140、充電電壓確定單元150、參考變化值計算單元160、故障確定單元170和通知單元180。

溫度測量單元110可以測量由于在繼電器電阻器12b處流動的電流而在繼電器電阻器12b處增加的電阻溫度。

為此，溫度測量單元110可以使用在繼電器電阻器12b附近放置的負溫度系數(shù)（ntc）熱敏電阻來測量繼電器電阻器12b的電阻溫度且根據(jù)電阻溫度來改變其電阻值。

這里，ntc熱敏電阻為關(guān)于環(huán)境溫度變化相反地改變其電阻值的熱敏電阻，且因此具有其中當提高環(huán)境溫度時降低電阻值而當下降環(huán)境溫度時增加電阻值的特性。

同時，根據(jù)另一個實施例的溫度測量單元110可以測量從逆變器系統(tǒng)10的操作開始時的時間的預設(shè)測量開始時間之后的繼電器電阻器12b的電阻溫度。

換言之，根據(jù)另一個實施例的溫度測量單元110測量在逆變器系統(tǒng)10的操作開始之后當預設(shè)測量開始時間經(jīng)過時的繼電器電阻器12b的電阻溫度。

通過這種處理，根據(jù)另一個實施例的溫度測量單元110可以在繼電器電阻器12b的電阻溫度為低溫度的逆變器系統(tǒng)10的操作開始時間不執(zhí)行不必要的溫度測量。

溫度確定單元120可以基于從溫度測量單元110測量的繼電器電阻器12b的電阻溫度來確定繼電器電阻器12b是否過熱。

更具體地，溫度確定單元120可以將電阻溫度與預設(shè)參考溫度值進行比較且將當電阻溫度超過預設(shè)參考溫度值時繼電器電阻器12b過熱確定為比較結(jié)果。

相反地，溫度確定單元120可以將當電阻溫度未超過預設(shè)參考溫度值時繼電器電阻器12b未過熱確定為電阻溫度和預設(shè)參考溫度值的比較結(jié)果。

溫度確定單元120可以將如上所述的繼電器電阻器12b是否過熱的狀態(tài)的確定結(jié)果發(fā)送到稍后將描述的故障確定單元170。

電壓測量單元130可以用于測量dc鏈路電容器12c的充電電壓。

為此，電壓測量單元130可以包括用于測量電容器電壓的電壓測量傳感器。

同時，在逆變器系統(tǒng)的操作開始之前即當逆變器系統(tǒng)未正在操作時，電壓測量單元130可以測量dc鏈路電容器12c的充電電壓作為第一充電電壓。

此外，當逆變器系統(tǒng)的操作開始且預設(shè)時間經(jīng)過時，電壓測量單元130可以測量dc鏈路電容器12c的充電電壓作為第二充電電壓。

這里，預設(shè)時間可以為過載電流（像浪涌電流）被減小的時間或者可以未發(fā)生過載電流的開始時間，其中，過載電流由于當逆變器系統(tǒng)的操作開始時的時間輸入的電力而在逆變器系統(tǒng)處流動。

即，預設(shè)時間可以為用于控制繼電器12a斷開以減小在逆變器系統(tǒng)中的開始操作處生成的過載電流的時間。

變化值計算單元140可以接收從電壓測量單元130測量的第一充電電壓和第二充電電壓，且可以計算第一充電電壓和第二充電電壓之間的電壓差作為dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值。

這里，dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值可以為通過從第一充電電壓（其在逆變器系統(tǒng)的操作開始之前在dc鏈路電容器12c處被充電）減去第二充電電壓（其在逆變器系統(tǒng)的操作開始且預設(shè)時間經(jīng)過之后在dc鏈路電容器12c處被充電）而獲得的電壓值。

此時，變化值計算單元140可以使用以下等式1來計算dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值。

[等式1]

δvdc＝vdc1-vdc2

這里，△vdc是dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值，vdc1是在逆變器系統(tǒng)的操作開始之前的在dc鏈路電容器12c處充電的第一充電電壓，且vdc2是在逆變器系統(tǒng)的操作開始且預設(shè)時間之后在dc鏈路電容器12c處充電的第二充電電壓。

充電電壓確定單元150可以確定根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值是否超過參考變化值。

這里，參考變化值可以是在確定dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值為當繼電器12a正常操作時或者當繼電器12a故障時的變化值的過程中的參考的電壓值。

這種參考變化值可以從參考變化值計算單元160計算。

參考變化值計算單元160可以使用繼電器電阻器12b的電阻值和在繼電器電阻器12b處流動的電流值來計算參考變化值。

變化值計算單元160可以使用以下等式2來計算參考變化值。

[等式2]

vref＝ir×r×m

這里，vref為參考變化值，ir為在繼電器電阻器12b處流動的電流的電流值，r為繼電器電阻器12b的電阻值，且m為校正因子。

這里，校正因子可以為當繼電器12a正常操作時的dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值。

同時，將詳細描述上述的變化值和參考變化值之間的關(guān)系的含義。

如上所述，在逆變器系統(tǒng)的操作開始的初期，電力被輸入到逆變器系統(tǒng)，從而過載電流（像浪涌電流）流到其中。

為了防止由于這種過載電流導致的逆變器系統(tǒng)的燃燒，繼電器電阻器12b連接到dc鏈路電容器12c且繼電器12a并聯(lián)連接到繼電器電阻器12b。

在逆變器系統(tǒng)的操作開始的初期，控制繼電器12a斷開，由此防止過載電流在dc鏈路電容器12c和逆變器單元13中流動。

通過這種操作，逆變器系統(tǒng)的輸入電流經(jīng)由繼電器電阻器12b流到dc鏈路電容器12c和逆變器單元13。

此后，當逆變器系統(tǒng)的操作開始且在預設(shè)時間之后，控制繼電器12a接通，從而逆變器系統(tǒng)的輸入電流流到dc鏈路電容器12c和逆變器單元13而不經(jīng)過繼電器電阻器12b。

此時，當控制繼電器12a斷開時，輸入電流在繼電器電阻器12b處流動以使電壓下降，而當控制繼電器12a接通時，輸入電流未在繼電器電阻器12b處流動且因此未生成電壓下降。

因此，通過將當控制繼電器12a斷開時的dc鏈路電容器12c的充電電壓與當控制繼電器12a接通時的dc鏈路電容器12c的那個進行比較，當控制繼電器12a接通時的dc鏈路電容器12c的充電電壓可能更高。

因此，在逆變器系統(tǒng)的操作開始且預設(shè)時間經(jīng)過之后當應(yīng)當控制器接通的繼電器12a被故障以被斷開時，dc鏈路電容器12c的充電電壓可以具有小于當繼電器12a正常操作時的dc鏈路電容器12c的那個的電壓值。

故障確定單元170可以基于繼電器電阻器12b是否過熱和dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值是否超過預設(shè)參考變化值的一個或多個確定結(jié)果來確定繼電器12a是否故障。

更具體地，故障確定單元170可以當溫度確定單元120確定繼電器電阻器12b過熱且充電電壓確定單元150確定dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值超過預設(shè)參考變化值時確定繼電器12a故障。

通過這種操作，故障確定單元170可以減小當僅使用繼電器電阻器12b的電阻溫度和dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值中的一個來確定繼電器12a的故障時生成的錯誤。

例如，故障確定單元170可以防止由于用于提升當僅使用繼電器電阻器12b的電阻溫度時的溫度消耗的時間導致的故障的檢測延遲。

當故障確定單元170確定繼電器12a故障時，通知單元180可以給逆變器系統(tǒng)10的控制單元14或其管理者通知確定結(jié)果。

為此，通知單元180可以通過輸出部件使用聲音、圖像、字符和符號中的一個或多個來通知繼電器的故障。

圖6是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的使用用于檢測繼電器的故障的設(shè)備來檢測繼電器的故障的過程的流程圖。

參照圖6，溫度測量單元110在操作s601中測量由于在其上流動的電流而導致在繼電器電阻器12b處提升的電阻溫度。

溫度確定單元120在操作s602中將從溫度測量單元110測量的繼電器電阻器12b的電阻溫度與預設(shè)參考溫度值進行比較。

溫度確定單元120在操作s603中將當電阻溫度未超過預設(shè)參考溫度值時繼電器電阻器12b未過熱確定為電阻溫度和預設(shè)參考溫度值的比較結(jié)果。相反地，溫度確定單元120在操作s603中確定當電阻溫度超過預設(shè)參考溫度值時繼電器電阻器12b過熱。

這里，繼電器電阻器12b是否過熱的確定結(jié)果被發(fā)送到故障確定單元170。

同時，在逆變器系統(tǒng)的操作開始之前，即當逆變器系統(tǒng)未正在操作時，電壓測量單元130在操作s604中測量dc鏈路電容器12c的充電電壓作為第一充電電壓。

然后，在逆變器系統(tǒng)的操作開始且預設(shè)時間經(jīng)過之后，電壓測量單元130在操作s605中測量dc鏈路電容器12c的充電電壓作為第二充電電壓。

充電電壓確定單元150在操作s606中將根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的dc鏈路電容器12c的第一充電電壓和第二充電電壓之間的變化值與預設(shè)參考變化值進行比較。

充電電壓確定單元150在操作s607中將當變化值超過參考變化值時的確定結(jié)果發(fā)送到故障確定單元170作為根據(jù)逆變器系統(tǒng)的操作開始的dc鏈路電容器12c的第一充電電壓和第二充電電壓之間的變化值和預設(shè)參考變化值之間的比較結(jié)果。

當溫度確定單元120確定繼電器電阻器12b過熱且充電電壓確定單元150確定dc鏈路電容器12c的充電電壓的變化值超過預設(shè)參考變化值時，故障確定單元170在操作s608中確定繼電器12a故障。此外，故障確定單元170在操作s608中通過通知單元180給逆變器系統(tǒng)10的控制單元14或其管理者通知故障。

雖然已經(jīng)參照實施例描述了本公開內(nèi)容，但是應(yīng)當理解本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員可以在不脫離該公開內(nèi)容的技術(shù)精神的情況下設(shè)計大量其它替換、修改和改變，且因此應(yīng)當解釋本公開內(nèi)容不限于上述實施例和附圖。