CN107359688B - 供电设备的故障处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种供电设备的故障处理方法及设备，该方适应于供电设备中的逆变电源***，该逆变电源***包括至少DC/DC模块，其中，任一DC/DC模块包括保险F1和F2，继电器K1和K2，电感L1和L2，开关模块Q1、Q2和Q3，以及直流母线电容C1和C2；该故障处理方法包括：若检测到任一DC/DC模块出现故障，则检测故障模块中产生故障的组件；若出现故障的组件为C1或者C2，且该逆变电源***处于电池放电模式时，则导通故障模块中的Q2，以使故障模块中的F1和F2被熔断，以断开故障模块与其他DC/DC模块的连接。采用本发明实施例，可提高DC/DC模块的电路稳定性，提高逆变电源***的供电可靠性。

Description

供电设备的故障处理方法及装置
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种供电设备的故障处理方法及装置。
背景技术
逆变电源***广泛应用于各种供电可靠性要求较高的设备中，逆变电源***用于为供电稳定性要求较高的负载供电。例如，在通信领域，通常采用逆变器或者不间断电源(Uninterruptible Power System，UPS)等逆变电源***给供电稳定性要求较高的关键负载供电。
现有技术中，随着逆变电源***的容量越来越大，逆变电源***中供电模块的并联使用情况越来越多，其中，多个直流到直流的变换功能电路(或称直流转直流电源，DC/DC)并联使用的情况也大量存在。在逆变电源***中存在多个供电模块并联使用的场景中，在逆变电源***的工作过程中若多个供电模块中出现某一个故障模块，则将在多个供电模块中形成故障回路，进而导致其他正常模块无法正常工作，最终导致逆变电源***的供电输出中断，影响了关键负载的正常工作，设备的供电稳定性低，供电可靠性差。
发明内容
本发明实施例提供一种供电设备的故障处理方法及装置，可提高DC/DC电路的稳定性，提高DC/DC电路的供电可靠性，提高逆变电源***的适用性。
第一方面提供了一种供电设备的故障处理方法，该故障处理方法适用于供电设备中的逆变电源***。该逆变电源***包括至少两个直流转直流电源DC/DC模块，上述至少两个DC/DC模块并联于同一个电池，并通过直流转交流电源DC/AC为负载供电。其中，上述至少两个DC/DC模块中任一DC/DC模块包括保险F1和F2，继电器K1和K2，电感L1和L2，开关模块Q1、Q2和Q3，以及直流母线电容C1和C2。其中，K1的一端通过F1与电池的正极连接，K2的一端通过F2与电池的负极连接，所述K1的另一端通过所述L1与所述Q1所述Q2的连接端连接，所述K2的另一端通过所述L2与所述Q2和所述Q3的连接端连接，所述Q1的一端与所述C1的一端连接，所述Q1的另一端连接所述Q2的一端，所述Q2的另一端与所述Q3的一端连接，所述C1的另一端通过所述C2与所述Q3的另一端连接，其特征在于，所述故障处理方法包括：
该故障处理方法可检测任一DC/DC模块中的电压信号和/或电池信号，并根据检测到的电压信号和/或电池信号确定是否存在故障模块。其中，上述DC/DC模块中的电压信号可包括电池电压和/或直流母线电压等。上述DC/DC模块中的电流信号可包括电感L1和/或L2上的电流等。
所述K1的一端通过所述F1与电池的正极连接，所述K2的一端通过所述F2与电池的负极连接，所述K1的一端通过所述L1与所述Q1的一端和所述Q2的一端连接，所述K2的一端通过所述L2与所述Q2的一端和所述Q3的一端连接，所述Q1的一端与所述C1的一端连接，所述Q1的一端连接所述Q2的一端，所述Q2的一端与所述Q3的一端连接，所述C1的另一端通过所述C2与所述Q3的一端连接，其特征在于，所述故障处理方法包括：
若检测到所述至少两个DC/DC模块中的任一模块出现故障，则确定故障模块中产生故障的组件，所述故障模块为所述至少两个DC/DC模块中的任一出现故障的模块；
若出现故障的组件为所述C1或者所述C2，且所述逆变电源***处于电池放电模式时，则导通所述故障模块中的所述Q2，以使所述故障模块中的所述F1和所述F2被熔断，以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的连接。
本发明实施例可在检测到任一DC/DC模块出现故障时，将故障模块与其他DC/DC模块进行隔离，保证故障模块之外的其他并联模块的正常工作，保证了逆变电源***的正常供电状态，提高了逆变电源***的供电可靠性。
可选的，该故障处理方法还包括：若出现短路故障的组件是C1或者C2，且逆变电源***处于电池充电模式，则断开故障模块的Q1和Q3，并在预设时间间隔后导通故障模块的Q2，以使故障模块的F1和F2被熔断以断开故障模块与其他DC/DC模块的连接。在本发明实施例中，无论处理逆变电源***处于电池放电模式还是处于电池充电模式等工作状态，均可在检测到任一DC/DC模块出现故障时，将故障模块与其他DC/DC模块进行隔离，保证故障模块之外的其他并联模块的正常工作，进一步保证逆变电源***的供电稳定性，提高了逆变电源***的供电可靠性，适用性更强。
可选的，逆变电源***检测到故障模块之后，还可在故障模块的Q2和Q1处于断开状态时，导通故障模块的Q3并检测故障模块的L1和L2上的电流状态。其中，上述检测L1和L2上的电流状态可包括检测L1或者L2上是否有电流。若检测到故障模块的L1和L2上均有电流，则确定故障模块的Q1出现短路故障。在Q3发波期间，若检测到故障模块中的L1、L2均有电流，而正常模块(例其他DC/DC模块)只有L2有电流(此时其他DC/DC模块的Q3处于导通状态，Q1和Q2均处于断开状态，因此其他DC/DC模块的L1上没有电流)。因此，如果检测得到DC/DC功率变换器1的L1和L2上均有电流，则可确定故障模块的Q1出现了短路故障。故障模块中的故障组件的检测操作便捷，检测效率更高。
可选的，逆变电源***检测到故障模块之后，还可在故障模块的Q2和Q3处于断开状态时，导通故障模块的Q1并检测故障模块的L1和L2上的电流状态；若检测到故障模块的L1和L2上均有电流，则确定故障模块的Q3出现短路故障。在Q1发波期间，若DC/DC模块出现故障(例如DC/DC模块中的Q3短路)，则DC/DC模块的L1、L2均有电流。此时正常模块(其他DC/DC模块)只有L1有电流(此时其他DC/DC模块2的Q1处于导通状态，Q2和Q3均处于断开状态，因此其他DC/DC模块的L2上没有电流)。因此，如果检测得到故障模块的L1和L2上均有电流，则可故障模块中的Q3出现故障。提高了故障模块中故障组件的检测方式多样性，增强了故障模块中的故障组件的检测的便捷性，提高故障组件的检测效率。
可选的，上述故障处理方法还可在故障模块中出现短路故障的组件是Q1或者Q3时，导通故障模块的Q2，以使故障模块的F1和F2被熔断以断开故障模块与其他DC/DC模块的连接。实现对故障模块的隔离，保证逆变电源***中其他模块的正常工作，可保证逆变电源***的正常供电，提高逆变电源***的供电可靠性，适用性更高。
可选的，上述故障处理方法还可在故障模块中出现短路故障的组件是Q1或者Q3时断开所述故障模块的K1、K2、Q1、Q2以及Q3中的任意一个或者多个，继而可断开故障模块与电池的连接，以断开故障模块与其他DC/DC模块的并联连接，操作更简单，增加了故障模块的隔离的实现方式，操作更灵活。
第二方面提供了一种供电设备，该供电设备包括逆变电源***。该逆变电源***包括至少两个DC/DC模块，上述至少两个DC/DC模块并联于同一个电池，并通过直流转交流电源DC/AC为负载供电。其中，上述至少两个DC/DC模块中任一DC/DC模块包括保险F1和F2，继电器K1和K2，电感L1和L2，开关模块Q1、Q2和Q3，以及直流母线电容C1和C2；K1的一端通过F1与电池的正极连接，K2的一端通过F2与电池的负极连接，K1的一端通过L1与Q1的一端和Q2的一端连接，K2的一端通过L2与Q2的一端和Q3的一端连接，Q1的一端与C1的一端连接，Q1的一端连接Q2的一端，Q2的一端与Q3的一端连接，C1的另一端通过C2与Q3的一端连接。
上述至少两个DC/DC模块中任一DC/DC模块包括：检测单元和控制单元。上述检测单元，用于检测任一DC/DC模块中的电压信号和/或电流信号，根据检测到的电压信号和/或电流信号确定任一DC/DC模块是否出现故障。上述检测单元，还用于在检测到任一DC/DC模块出现故障时，检测故障模块中产生故障的组件。上述控制单元，用于在检测单元检测到故障模块中出现故障的组件为C1或者C2，且逆变电源***处于电池放电模式时，导通故障模块的Q2，以使故障模块的F1和F2被熔断以断开故障模块与其他DC/DC模块的连接。
可选的，上述控制单元还用于：在检测单元检测到故障模块中出现故障的组件为C1或者C2，且逆变电源***处于电池充电模式时，断开故障模块的Q1和Q3，并在预设时间间隔后导通故障模块的Q2，以使故障模块的F1和F2被熔断以断开故障模块与其他DC/DC模块的连接。
可选的，上述检测单元还用于：在故障模块的Q2和Q1处于断开状态时，导通故障模块的Q3并检测故障模块的L1和L2上的电流状态；若检测到故障模块的L1和L2上均有电流，则确定故障模块的Q1出现短路故障；或者在故障模块的Q2和Q3处于断开状态时，导通故障模块的Q1并检测故障模块的L1和L2上的电流状态；若检测到故障模块的L1和L2上均有电流，则确定故障模块的Q3出现短路故障。
可选的，上述控制单元还用于：在检测单元检测得到故障模块中出现短路故障的组件是Q1或者Q3时，导通故障模块的Q2，以使故障模块的F1和F2被熔断以断开故障模块与其他DC/DC模块的连接。
可选的，上述控制单元还用于：在检测单元检测得到故障模块中出现短路故障的组件是Q1或者Q3时，断开所述故障模块的K1、K2、Q1、Q2以及Q3中的任意一个或者多个，以断开故障模块与其他DC/DC模块的并联连接。
在本发明实施例中，逆变电源***可通过各个DC/DC模块内置的检测单元等逻辑控制模块对各个DC/DC模块进行故障检测，进而可在检测得到故障模块之后，通过控制单元(或称驱动单元)控制故障模块的Q1、Q2或者Q3等开关模块的导通或者断开状态来实现对故障模块的隔离，保证逆变电源***中其他DC/DC模块的正常工作，可保证逆变电源***的正常供电，提高逆变电源***的供电可靠性，适用性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例所需要使用的附图进行说明。
图1是逆变电源***的一结构示意图；
图2是本发明实施例提供的功率变换器的一连接示意图；
图3是本发明实施例提供的一故障回路示意图；
图4是本发明实施例提供的另一故障回路示意图；
图5是本发明实施例提供的供电设备的故障处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
参见图1，是逆变电源***的一结构示意图。如图1，在典型的逆变电源***的框图中，逆变电源***主要包括三部分，包括DC/DC模块(也称DC/DC功率变换器)、交流转直流电源AC/DC模块(也称AC/DC功率变换器)以及直流转交流电源DC/AC模块)(也称DC/AC功率变换器)等。逆变电源***通常具备三个功率端口：直流(如电池)输入端口、交流(如市电)输入端口和交流输出端口。上述三个功率端口分别对应上述三个功率变换器，其中直流输入端口对应于DC/DC功率变换器，交流输入端口对应于AC/DC功率变换器，交流输出端口对应于DC/AC功率变换器。DC/DC功率变换器将直流输入端口输入的电池低压升为直流高压，并输出至DC/AC功率变换器的输入端。其中，DC/AC功率变换器的输入端即为电容C的两端，电容C两端的电压也称为直流母线电压。AC/DC功率变换器将交流输入端口输入的交流电转换成直流电并完成输入功率因素校正，进而输出至电容C两端，通过电容C存储能量以得到直流母线电压。DC/AC功率变换器将直流母线上的直流高压转换成交流电，并通过交流输出端口输出至负载，为负载供电。直流母线上并有较大容量的滤波电容C，在市电供电正常的情况下，通常由交流市电经AC/DC功率变换器及DC/AC功率变换器变换成符合规格的交流电给关键负载供电。当市电停电时，电池输出的直流电压经DC/DC功率变换器升为直流高压并输出至直流母线，再经DC/AC功率逆变器变换成符合规格的交流电给关键负载供电，以达到关键负载的不间断供电要求。
本发明实施例所描述的直流母线可为逆变电源的电力***中的母线，在此不做限制。
DC/DC功率变换器可实现能量的双向流动，存在两种工作模式，包括电池放电模式和电池充电模式。其中，电池放电模式中，电池输出直流电压，并通过DC/DC输出直流高压至直流母线，使得直流母线的电压维持在高压状态。在电池放电模式中，直流母线上的电容C处于储能状态。在市电供电正常的工作模式下，市电通过AC/DC功率变换器输出直流高压至直流母线，直流母线上的电容C存储能量，在电池充电模式中，电容C通过DC/DC功率变换器给电池充电储能。
为满足AC/DC功率变换器的电压逆变需求，其中，AC/DC功率变换器的逆变输出有效值为230V的正弦交流电，至少需要直流母线电压为230V*1.414＝325.22V。为此，通常采用正激、推挽或全桥等脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)功率变换器来满足输入输出电压变化范围的要求。即，上述图1所示的DC/DC功率变换器、AC/DC功率变换器和DC/AC功率变换器可采用正激、推挽或者全桥等配置方式。如图1所示，DC/DC功率变换器同交流市电的AC/DC功率变换器的输出并接在一起，通过直流母线上的电容C滤波而形成直流高压，进而可形成电池和市电互为备份的关系，满足不间断供电要求。
然而，随着逆变电源***的容量越来越大，逆变电源***中功率变换器并联使用的情况越来越多，其中，多个DC/DC功率变换器并联使用的情况也大量存在。参见图2，是本发明实施例提供的功率变换器的一连接示意图。如图2所示，两个DC/DC功率变换器并联于同一个电池组，并且每个DC/DC功率变换器并联一个DC/AC功率变换器，以通过DC/AC功率变换器为负载供电。图2仅是示出两个DC/DC功率变换器，具体实现中，DC/DC功率变换器的数量可根据实际应用场景需要确定，在此不做限制。图2所示的DC/DC功率变换器还可与AC/DC功率变换器并联，如图1所示的DC/DC功率变换器可为多个DC/DC功率变换器并联，在此不做限制。
图2所示的示意图为两个DC/DC功率变换器并联的部分组件的连接示意图，DC/DC功率变换器还可包括更多的组件，各个组件的连接方式可根据实际应用场景需求的DC/DC功率变换器功能设置，在此不做限制。本发明实施例将以图2所示的功率变换器的结构为例进行说明。
如图2所示，在两个DC/DC功率变换器中，任一DC/DC功率变换器(以下实现方式将以DC/DC功率变换器1为例进行说明)可包括保险F1和F2，继电器K1和K2，电感L1和L2，开关模块Q1、Q2和Q3，以及直流母线电容C1和C2。K1的一端通过F1与电池的正极(BAT+)连接，K2的一端通过F2与电池的负极(BAT-)连接，所述K1的一端通过所述F1与电池的正极连接，所述K2的一端通过所述F2与电池的负极连接，所述K1的另一端通过所述L1与所述Q1所述Q2的连接端连接，所述K2的另一端通过所述L2与所述Q2和所述Q3的连接端连接，所述Q1的一端与所述C1的一端连接，所述Q1的另一端连接所述Q2的一端，所述Q2的另一端与所述Q3的一端连接，所述C1的另一端通过所述C2与所述Q3的另一端连接，其特征在于，所述故障处理方法包括：
其中，上述Q1、Q2或者Q3可为mos管等类型的开关管，在此不做限制。
在DC/DC功率变换器的电池放电模式中，DC/DC功率变换器中，Q2导通，电池的BAT+端流出的电流通过F1和K1到达L1，在从L1经过Q2、L2、K和F2到达电池的BAT-端，为L1和L2储能。在Q2断开，Q1和Q3导通期间，L1和L2上存储的能量可通过Q1和Q3给C1和C2充电。在DC/DC功率变换器的电池充电模式中，在Q1和Q3导通的期间，直流母线上的电流从C1的正极出发，通过Q1为L1和L2储能。在Q1和Q3断开，Q2导通期间，L1和L2上存储的能量可通过F1达到电池的BAT+端为电池充电。在DC/DC功率变换器的正常工作过程中，DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2均有各自的工作回路，DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2的工作回路相互独立，互相不影响。
若DC/DC功率变换器的工作过程中，DC/DC功率变换器1中的某个组件出现短路等故障，则将影响DC/DC功率变换器2的正常工作状态，进而导致逆变电源***的供电中断，影响了关键负载的正常工作。例如，若DC/DC功率变换器1的C1出现短路，则DC/DC功率变换器1与DC/DC功率变换器2之间将形成故障回路，导致DC/DC功率变换器2等没有损坏的模块或者设备不能正常工作，最终导致逆变电源***的输出中断。DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2共用电池组，是并联使用，DC/DC功率变换器1的C1短路时，DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2之间可能存在如图3带箭头虚线所示的短路路径的短路电流。图3是本发明实施例提供的一故障回路示意图。图3所示路径上的短路电流将导致DC/DC功率变换器2的直流母线电压(即DC/DC功率变换器2的C1正极与C2负极之间的电压)过压，进而导致DC/DC功率变换器2退出正常工作模式。
具体实现中，逆变电源***中每个DC/DC功率变换器中均可包括一个检测单元(也称故障检测单元)以及控制单元等。为了方便描述，后续将以DC/DC功率变换器1中的检测单元以及控制单元为例进行说明。其中，检测单元主要用于检测电压信号和/或电流信号。可选的，检测单元可用于检测电池电压以及直流母线上的电压等，上述检测单元也可用于电感电流采样。具体地，检测DC/DC功率变换器2的C1正极与C2负极之间的电压，如果检测到DC/DC功率变换器2的直流母线电压(DC/DC功率变换器2的C1正极与C2负极之间的电压)过压，由于电池电压是由各个功率变换器上的母线电容进行分压，所以可以确定DC/DC功率变换器1的C1或者所述C2出现短路。检测单元可通过传感器和/或电流采样线路，将检测得到的电压信号和/或电池信号传给处理单元。控制单元对检测单元检测得到的电压信号和/或电流信号进行处理，发出控制信号，通过驱动电路控制继电器和开关管的开通和闭合。
可选的，上述控制单元也可称为处理单元，具体可为逆变电源***的处理器，例如，逆变电源***中用于处理各个DC/DC功率变换器的电压信号和/或电流信号的中央处理器(central processing unit，CPU)等功能模块。
可选的，DC/DC功率变换器1中的检测单元可对DC/DC功率变换器1中各个组件的工作状态进行检测。DC/DC功率变换器1中的检测单元还可在检测得到DC/DC功率变换器1出现故障时，进一步检测DC/DC功率变换器1中出现故障的组件。具体实现中，DC/DC功率变换器1还可通过其内置的控制单元(或称处理单元或者驱动单元等)对Q1、Q2或者Q3进行导通或者断开的驱动控制，具体可参见现有实现方式中逆变电源***的驱动控制方式，在此不做限制。
具体实现中，DC/DC功率变换器1的C1出现故障时DC/DC功率变换器1的工作模式可为电池放电模式，也可为电池充电模式。具体地，检测DC/DC功率变换器2的C1正极与C2负极之间的电压，如果检测到DC/DC功率变换器2的直流母线电压(DC/DC功率变换器2的C1正极与C2负极之间的电压)过压，由于电池电压是由各个功率变换器上的母线电容进行分压，所以可以确定DC/DC功率变换器1的C1或者所述C2出现短路。若DC/DC功率变换器1的C1出现故障时，DC/DC功率变换器1的工作模式为电池充电模式，在DC/DC功率变换器1的Q1和Q3处于导通阶段，为了避免DC/DC功率变换器1的C1出现故障之后DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2之间出现图3中带箭头虚线所示的故障回路，逆变电源***可在检测到DC/DC功率变换器1的C1出现短路故障时，立即断开DC/DC功率变换器1的Q1和Q3，终止DC/DC功率变换器1的电池充电模式，并使得DC/DC功率变换器1的C1出现的故障不影响到DC/DC功率变换器2的正常工作模式。进一步的，逆变电源***可在断开DC/DC功率变换器1的Q1和Q3之后的预设时间间隔之后，导通DC/DC功率变换器1的Q2，使得DC/DC功率变换器1进入异常工作模式。DC/DC功率变换器1的Q2导通使得电池的BAT+端输出的电流经过DC/DC功率变换器1的F1、K1、L1和Q2之后，由Q2经过L2、K2和F2回到电池的BAT-端，这种异常工作模式将导致DC/DC功率变换器1的F1和F2上的电流过大，进而导致F1和F2被熔断，从而将DC/DC功率变换器1与DC/DC功率变换器2等并联模块隔离开来，保证DC/DC功率变换器等其他并联模块的正常工作，保证了逆变电源***的正常供电状态。具体实现中，上述DC/DC功率变换器1的Q1和Q3的断开，与Q2的导通之间的预设时间间隔可根据实际应用场景需求设定，可大于或者等于保证Q1、Q2和Q3不同时导通的最短时间间隔(例如2us)。为了防止逆变电源***的故障检测时间过长，上述预设时间间隔也不易太长，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。
可选的，若DC/DC功率变换器1的C1出现故障时，DC/DC功率变换器1的工作模式为电池放电模式，此时，DC/DC功率变换器1中电流从电池的BAT+端流向其他组件。为了避免DC/DC功率变换器1的C1出现故障之后DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2之间出现图3带箭头虚线所示的故障回路，逆变电源***可在检测到DC/DC功率变换器1的C1出现短路故障时，直接导通DC/DC功率变换器1的Q2，使得DC/DC功率变换器1的C1出现的故障不影响到DC/DC功率变换器2的正常工作模式。DC/DC功率变换器1的Q2导通使得电池的BAT+端输出的电流经过DC/DC功率变换器1的F1、K1、L1和Q2之后，由Q2经过L2、K2和F2回到电池的BAT-端，这种异常工作模式将导致DC/DC功率变换器1的F1和F2上的电流过大，进而导致F1和F2被熔断，从而将DC/DC功率变换器1与DC/DC功率变换器2等并联模块隔离开来，保证DC/DC功率变换器等其他并联模块的正常工作，保证了逆变电源***的正常供电状态，提高了逆变电源***的供电稳定性，提高了逆变电源***的适用性。
可选的，在DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2等多个供电模块并联并且各个供电模块均处于电池充电模式时，一个供电模块(例如DC/DC功率变换器1)的Q1短路后，在DC/DC功率变换器1内会形成如图4所示的故障路径1所示的故障回路电流。图4是本发明实施例提供的另一故障回路示意图。DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2之间会行程如图4所示的故障路径2所示的故障回路电流，引起DC/DC功率变换器2(即正常模块)对充电电流的采样不准确，这样就会导致正常模块的充电不能正常进行。
具体实现中，当DC/DC功率变换器1的Q1短路失效后，电池的BAT+端和BAT-端对DC/DC功率变换器1的C1和C2之间的远端共地端N的阻抗会发生变化，进而会引起每个供电模块(包括DC/DC功率变换器2)的电池正负级对N的电压不对称，形成偏压状态。各个供电模块出现偏压状态时，将触发逆变电源***的故障检测单元对各个供电模块的工作状态进行检测。对各个供电模块(例如DC/DC功率变换器1和DC/DC功率变换器2，下面以DC/DC功率变换器1为例进行说明)的工作状态进行检测时，可首先导通DC/DC功率变换器1的Q3，例如导通DC/DC功率变换器1的Q3并持续3us(持续的时长可根据实际应用场景需求自定义)。在Q3发波期间，若DC/DC功率变换器1出现故障(例如Q1短路)则DC/DC功率变换器1的L1、L2均有电流，而正常模块(例如DC/DC功率变换器2)只有L2有电流(此时DC/DC功率变换器2的Q3处于导通状态，Q1和Q2均处于断开状态，因此DC/DC功率变换器2的L1上没有电流)。因此，如果检测得到DC/DC功率变换器1的L1和L2上均有电流，则可确定DC/DC功率变换器1的Q1出现了短路故障。
可选的，逆变电源***也可检测DC/DC功率变换器(DC/DC功率变换模块1和DC/DC功率变换模块2等，以DC/DC功率变换模块1为例进行说明)的Q3是否发生故障。具体的，通过导通DC/DC功率变换器1的Q1之后进行L1和L2上的电流检测。在Q1发波期间，若DC/DC功率变换器1出现故障(例如DC/DC功率变换器1的Q3短路)，则DC/DC功率变换器1的L1、L2均有电流。此时正常模块(例如DC/DC功率变换器2)只有L1有电流(此时DC/DC功率变换器2的Q1处于导通状态，Q2和Q3均处于断开状态，因此DC/DC功率变换器2的L2上没有电流)因此，如果检测得到DC/DC功率变换器1的L1和L2上均有电流，则可确定DC/DC功率变换器1的Q3出现了短路故障。
具体实现中，若检测得到DC/DC功率变换器1中出现短路故障的组件是Q1或者Q3，则导通DC/DC功率变换器1的Q2，以使DC/DC功率变换器1的F1和F2被熔断以断开DC/DC功率变换器1与其他DC/DC功率变换模块的连接。
可选的，若检测得到DC/DC功率变换器1中出现短路故障的组件是Q1或者Q3，也可断开继电器，在继电器没有电流的情况下，以关闭DC/DC功率变换器1的DC/DC和DC/AC线路，达到隔离故障目的。
在本发明实施例中，逆变电源***可通过各个DC/DC功率变换器内置的检测单元(或称故障检测单元)等逻辑控制模块对各个DC/DC功率变换器进行故障检测，进而可在检测得到故障功率变换器之后，通过驱动单元(或称控制单元)控制故障功率变换器的Q1、Q2或者Q3等开关模块的导通或者断开状态来实现对故障功率变换器的隔离，保证逆变电源***中其他功率变换器的正常工作。进一步的，可保证逆变电源***的正常供电，提高逆变电源***的供电可靠性，适用性更高。
参见图5，是本发明实施例提供的供电设备的故障处理方法的流程示意图。本发明实施例提供的故障处理方法适用于供电设备中的逆变电源***，其中，上述逆变电源***的结构可参见上述图1至图4所示的结构示意图，在此不再赘述。本发明实施例提供的故障处理方法可包括步骤：
S51，检测逆变电源***中的各个功率变换器的工作状态。
S52，判断逆变电源***中包括的任一模块是否出现故障，若判断结果为是，则执行步骤S53，否则继续执行步骤S51。
S53，检测故障模块中产生故障的组件。
具体实现中，逆变电源***可通过其内置的检测单元等功能模块实现故障功率变换器的检测以及功率变换器中故障组件的检测等操作。具体的，上述步骤S51-S53所描述的实现方式可参见上述实施例所描述的实现方式，在此不再赘述。
S54，若出现短路故障的组件为C1或者C2，且逆变电源***处于电池放电模式，则导通故障模块的Q2。
具体实现中，上逆变电源***可通过其内置的控制单元等功能模块实现故障功率变换器的开关模块等组件的控制等操作，具体可参见上述实施例所描述的实现方式，在此不再赘述。
可选的，若第一模块(例如DC/DC功率变换器1)中出现短路故障的组件为C1或者C2，并且DC/DC功率变换器1出现故障之前处于电池放电模式，则DC/DC功率变换器1出现故障之后，可直接导通DC/DC功率变换器1的Q2，以使DC/DC功率变换器1的F1和F2被熔断以隔离DC/DC功率变换器1和其他功率变换器。具体可参见上述实施例所描述的实现方式，在此不再赘述。
可选的，由上述实施例所描述的实现方式可知，若DC/DC功率变换器1中出现短路故障的组件是Q1或者Q3，则可直接导通DC/DC功率变换器1的Q2以熔断DC/DC功率变换器1的F1和F2。进一步的，也可直接断开DC/DC功率变换器1与电池的连接，以断开DC/DC功率变换器1与其他并联功率变换器的连接，保证其他功率变换器的正常工作。
可选的，本发明实施例可用以下步骤S54’替换上述步骤S54：
S54’，若出现短路故障的组件是C1或者C2，且逆变电源***处于电池充电模式，则断开故障模块的Q1和Q3，并在预设时间间隔后导通故障模块的Q2。
可选的，若DC/DC功率变换器1中出现短路故障的组件为C1或者C2，并且DC/DC功率变换器1出现故障之前处于电池充电模式，则DC/DC功率变换器1出现故障之后，可断开DC/DC功率变换器1的Q1和Q3，并在预设时间间隔后导通DC/DC功率变换器1的Q2，以使DC/DC功率变换器1的F1和F2被熔断以隔离DC/DC功率变换器1和其他功率变换器。具体实现方式可参见上述实施例中所描述的实现方式，在此不再赘述。
在本发明实施例中，逆变电源***可通过各个DC/DC功率变换器内置的检测单元(或称故障检测单元)等逻辑控制模块对各个功率变换模块进行故障检测，进而可在检测得到故障功率变换器之后，通过控制单元(或称处理单元或者驱动单元)控制故障功率变换器的Q1、Q2或者Q3等开关模块的导通或者断开状态来实现对故障功率变换器的隔离，保证逆变电源***中其他功率变换器的正常工作，可保证逆变电源***的正常供电，提高逆变电源***的供电可靠性，适用性更高。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种供电设备的故障处理方法，所述故障处理方法适用于供电设备中的逆变电源***，所述逆变电源***包括至少两个直流转直流电源DC/DC模块，所述至少两个DC/DC模块并联于同一个电池，并通过直流转交流电源DC/AC为负载供电，其中，所述至少两个DC/DC模块中任一DC/DC模块包括保险F1和F2，继电器K1和K2，电感L1和L2，开关模块Q1、Q2和Q3，以及直流母线电容C1和C2；
所述K1的一端通过所述F1与电池的正极连接，所述K2的一端通过所述F2与电池的负极连接，所述K1的另一端通过所述L1与所述Q1所述Q2的连接端连接，所述K2的另一端通过所述L2与所述Q2和所述Q3的连接端连接，所述Q1的一端与所述C1的一端连接，所述Q1的另一端连接所述Q2的一端，所述Q2的另一端与所述Q3的一端连接，所述C1的另一端通过所述C2与所述Q3的另一端连接，其特征在于，所述两个DC/DC模块中直流母线电容C1和C2之间的节点相互电性连接于接地端，以在并联的所述至少两个DC/DC模块未出现故障时保持所述电池的正极与电池的负极对所述接地端的电阻对称，所述故障处理方法包括：
若检测到所述至少两个DC/DC模块中的任一模块出现故障，则确定故障模块中产生故障的组件，所述故障模块为所述至少两个DC/DC模块中的任一出现故障的模块；
若出现故障的组件为所述C1或者所述C2，且所述逆变电源***处于电池放电模式时，则导通所述故障模块中的所述Q2，以使所述故障模块中的所述F1和所述F2被熔断，以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的连接。
2.如权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述故障处理方法还包括：
若出现短路故障的组件是所述C1或者所述C2，且所述逆变电源***处于电池充电模式，则断开所述故障模块的所述Q1和所述Q3，并在预设时间间隔后导通所述故障模块的所述Q2，以使所述故障模块的所述F1和所述F2被熔断以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的连接。
3.如权利要求1所述的故障处理方法，其特征在于，所述若检测到所述至少两个DC/DC模块中的任一模块出现故障，则检测故障模块中产生故障的组件，还包括：
在所述故障模块的所述Q2和所述Q1处于断开状态时，导通所述故障模块的所述Q3并检测所述故障模块的所述L1和所述L2上的电流状态；若检测到所述故障模块的所述L1和所述L2上均有电流，则确定所述故障模块的所述Q1出现短路故障；或者
在所述故障模块的所述Q2和所述Q3处于断开状态时，导通所述故障模块的所述Q1并检测所述故障模块的所述L1和所述L2上的电流状态；若检测到所述故障模块的所述L1和所述L2上均有电流，则确定所述故障模块的所述Q3出现短路故障。
4.如权利要求3所述的故障处理方法，其特征在于，所述故障处理方法还包括：
若所述故障模块中出现短路故障的组件是所述Q1或者所述Q3，则导通所述故障模块的Q2，以使所述故障模块的所述F1和所述F2被熔断以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的连接。
5.如权利要求3所述的故障处理方法，其特征在于，所述故障处理方法还包括：
若所述故障模块中出现短路故障的组件是所述Q1或者所述Q3，则断开所述故障模块的所述K1、所述K2、所述Q1、所述Q2以及所述Q3中的任意一个或者多个，以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的并联连接。
6.一种供电设备，所述供电设备包括逆变电源***，所述逆变电源***包括至少两个DC/DC模块，所述至少两个DC/DC模块并联于同一个电池，并通过直流转交流电源DC/AC为负载供电，其中，所述至少两个DC/DC模块中任一DC/DC模块包括保险F1和F2，继电器K1和K2，电感L1和L2，开关模块Q1、Q2和Q3，以及直流母线电容C1和C2；
所述K1的一端通过所述F1与电池的正极连接，所述K2的一端通过所述F2与电池的负极连接，所述K1的另一端通过所述L1与所述Q1所述Q2的连接端连接，所述K2的另一端通过所述L2与所述Q2和所述Q3的连接端连接，所述Q1的一端与所述C1的一端连接，所述Q1的另一端连接所述Q2的一端，所述Q2的另一端与所述Q3的一端连接，所述C1的另一端通过所述C2与所述Q3的另一端连接，其特征在于，所述两个DC/DC模块中直流母线电容C1和C2之间的节点相互电性连接于接地端，以在并联的所述至少两个DC/DC模块未出现故障时保持所述电池的正极与电池的负极对所述接地端的电阻对称，所述至少两个DC/DC模块中任一DC/DC模块包括：
检测单元，用于检测所述任一DC/DC模块中的电压信号和/或电流信号，根据检测到的所述电压信号和/或电流信号确定所述任一DC/DC模块是否出现故障；
所述检测单元，还用于在检测到所述任一DC/DC模块出现故障时，检测故障模块中产生故障的组件；
控制单元，用于在所述检测单元检测到所述故障模块中出现故障的组件为所述C1或者所述C2，且所述逆变电源***处于电池放电模式时，导通所述故障模块的所述Q2，以使所述故障模块的所述F1和所述F2被熔断以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的连接。
7.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述控制单元还用于：
在所述检测单元检测到所述故障模块中出现故障的组件为所述C1或者所述C2，且所述逆变电源***处于电池充电模式时，断开所述故障模块的所述Q1和所述Q3，并在预设时间间隔后导通所述故障模块的所述Q2，以使所述故障模块的所述F1和所述F2被熔断以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的连接。
8.如权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述检测单元还用于：
在所述故障模块的所述Q2和所述Q1处于断开状态时，导通所述故障模块的所述Q3并检测所述故障模块的所述L1和所述L2上的电流状态；若检测到所述故障模块的所述L1和所述L2上均有电流，则确定所述故障模块的所述Q1出现短路故障；或者
在所述故障模块的所述Q2和所述Q3处于断开状态时，导通所述故障模块的所述Q1并检测所述故障模块的所述L1和所述L2上的电流状态；若检测到所述故障模块的所述L1和所述L2上均有电流，则确定所述故障模块的所述Q3出现短路故障。
9.如权利要求8所述的供电设备，其特征在于，所述控制单元还用于：
在所述检测单元检测得到所述故障模块中出现短路故障的组件是所述Q1或者所述Q3时，导通所述故障模块的所述Q2，以使所述故障模块的所述F1和所述F2被熔断以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的连接。
10.如权利要求8所述的供电设备，其特征在于，所述控制单元还用于：
在所述检测单元检测得到所述故障模块中出现短路故障的组件是所述Q1或者所述Q3时，断开所述故障模块的所述K1、所述K2、所述Q1、所述Q2以及所述Q3中的任意一个或者多个，以断开所述故障模块与其他DC/DC模块的并联连接。
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