CN115173690A - 一种旁路开关触发电路及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旁路开关触发电路及检测方法，通过第二电阻、第三电阻、第一模数转换单元组成储能电容检测回路，通过第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三晶体管、第三模数转换单元、第四模数转换单元组成晶闸管检测回路，通过第二电源、滤波电容、第一晶体管、第二晶体管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、稳压二极管、第二模数转换单元组成旁路开关线圈检测回路，并通过控制模块导通各个检测回路，对旁路开关触发回路中的储能电容、晶闸管、旁路开关线圈进行检测，提高了对旁路开关触发电路的关键器件的检测精度，提高柔直流换流阀的可靠性。

Description

一种旁路开关触发电路及检测方法

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种旁路开关触发电路及检测方法。

背景技术

柔性直流输电是电能变换和传输的新型输电方式，是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑未来电网变革的重要手段。柔性直流换流阀是柔性直流输电工程的核心设备，用于实现交流电与直流电的转换，其内部由若干个功率模块组成。

为了使换流阀可靠运行，功率模块均会设置旁路开关和触发旁路开关的触发电路，以便在功率模块发生故障时，及时触发旁路开关闭合，切除故障功率模块，因此，旁路开关触发电路的可靠性尤为重要。

然而，当功率模块稳态运行时，旁路开关触发电路不动作，因而无法便捷获知旁路开关触发电路中各个器件如储能电容、晶闸管、旁路开关线圈等的状态，从而难以在检修期间及时发现和更换有风险的旁路开关触发电路的器件，降低了柔直流换流阀可靠性。

发明内容

本发明提供了一种旁路开关触发电路及检测方法，用于提高柔直流换流阀的可靠性。

本发明提供的一种旁路开关触发电路，包括：第一电源、第二电源、储能电容、滤波电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一二极管、第二二极管、稳压二极管、晶闸管、继电器开关、旁路开关线圈、控制模块、第一模数转换单元、第二模数转换单元、第三模数转换单元、第四模数转换单元；

所述第一电阻的第一端连接所述第一电源；

所述第一电阻的第二端分别连接所述储能电容的第一端、所述第二电阻的第一端、所述晶闸管的第一端；

所述晶闸管的第二端连接所述继电器开关的第一端；

所述第二电阻的第二端分别连接所述第三电阻的第一端和所述第一模数转换单元的第一端；

所述滤波电容的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第一晶体管的第二端分别连接所述第二电源；

所述第四电阻的第二端分别连接所述第一晶体管的第一端、所述第二晶体管的第二端；

所述第一晶体管的第三端连接所述第五电阻的第二端；

所述第五电阻的第一端连接所述第一二极管的第二端；

所述第一二极管的第一端分别连接所述第六电阻的第一端和所述继电器第一端连接；

所述第六电阻的第二端分别连接所述第二模数转换单元的第一端、所述稳压二极管的第一端；

所述继电器开关的第二端分别连接所述第七电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端；

所述第七电阻的第二端分别连接第三模数转换单元的第一端、所述第八电阻的第一端；所述第十一电阻的第二端分别连接所述第九电阻的第一端、所述第三晶体管的第二端；

所述第九电阻的第二端分别连接所述第四模数转换单元的第一端和所述第十电阻的第一端；

所述继电器开关的第三端分别连接所述第二二极管的第一端、所述旁路开关线圈的第一端；

所述第二二极管的第二端连接所述旁路开关线圈的第二端；

所述储能电容、所述第三电阻的第二端、所述滤波电容的第二端、所述第二晶体管的第三端、所述稳压二极管的第二端、所述第八电阻的第二端、所述第十电阻的第二端、所述第三晶体管的第三端、所述第二二极管的第二端分别接地；

所述第一模数转换单元的第二端、所述第二模数转换单元的第二端、所述第三模数转换单元的第二端、所述第四模数转换单元的第二端、所述第二晶体管的第一端、所述晶闸管的第三端、所述继电器开关的第四端、所述第三晶体管的第一端分别连接所述控制模块。

可选地，所述控制模块包括MCU芯片。

可选地，所述第一晶体管为MOS管，所述第一晶体管的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。

可选地，所述第二晶体管为NMOS管，所述第二晶体管的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。

可选地，所述第三晶体管采用NMOS管，所述第三晶体管的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。

可选地，所述晶闸管的第一端、第二端和第三端分别为阳极、阴极和门极。

可选地，所述继电器开关为单刀双掷继电器开关。

可选地，所述第一二极管的第一端和第二端分别为阴极和阳极。

本发明还提供一种旁路开关触发电路检测方法，应用于如上所述的一种旁路开关触发电路，所述方法包括：

获取满足预设充电时间的储能电容的第一电压信号；

判断所述第一电压信号是否满足储能电容电压预设阈值，若否，则输出第一告警信号；若是，则进入晶闸管检测模式；

当进入所述晶闸管检测模式时，输出第一导通信号至继电器开关，并导通第三晶体管和晶闸管，并分别获取第十一电阻两端的第二电压信号和第三电压信号，判断所述第二电压信号是否满足第一预设阈值，和/或，判断所述第三电压信号是否满足第二预设阈值，若否，输出第二告警信号；

当所述晶闸管截止时，截止所述第三晶体管，获取所述第二电压信号和所述第三电压信号，判断所述第二电压信号和所述第三电压信号是否均满足第三预设阈值，若否，输出第三告警信号；

当进入旁路开关线圈检测模式时，输出第二导通信号至继电器开关，并导通第二晶体管；

获取第六电阻的第四电压信号，判断所述第四电压信号是否满足第四预设阈值，若否，则输出第四告警信号。

可选地，所述检测方法还包括：

当在检测过程中接收到触发旁路开关指令时，判断所述储能电容的能量是否大于第五预设阈值，若是，则截止第二晶体管，并输出第一导通信号至继电器开关，同时导通晶闸管，若否，则输出告警信号，并等待储能电容的能量达到第五预设阈值后，输出第一导通信号至继电器开关，同时导通晶闸管。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明通过第一电源、第一电阻、储能电容、晶闸管、继电器开关、旁路开关线圈、第二二极管组成旁路开关触发回路，通过第二电阻、第三电阻、第一模数转换单元组成储能电容检测回路，通过第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三晶体管、第三模数转换单元、第四模数转换单元组成晶闸管检测回路，通过第二电源、滤波电容、第一晶体管、第二晶体管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、稳压二极管、第二模数转换单元组成旁路开关线圈检测回路，并通过控制模块导通各个检测回路，对旁路开关触发回路中的储能电容、晶闸管、旁路开关线圈进行检测，提高了对旁路开关触发电路关键器件的监测精度，提高了对旁路开关触发回路风险的可辨识性，便于运维人员及时更换有故障风险的旁路开关触发回路，大大提高了柔直流阀***的稳定运行水平。同时在本实施例中，控制模块还用于接收触发旁路开关指令，控制旁路开关触发回路导通，触发旁路开关合闸。因此，本实施例提供的旁路开关触发电路具备触发旁路开关合闸和自检功能，提高了柔直流换流阀的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种旁路开关触发电路的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种旁路开关触发电路检测方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种旁路开关触发电路及检测方法，用于提高柔直流换流阀的可靠性。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例一提供的一种旁路开关触发电路的结构示意图。

本实施例提供的一种旁路开关触发电路，包括：第一电源、第二电源、储能电容C1、滤波电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第一二极管D1、第二二极管D2、稳压二极管Z1、晶闸管S1、继电器开关K1、旁路开关线圈、控制模块、第一模数转换单元U1、第二模数转换单元U2、第三模数转换单元U3、第四模数转换单元U4。

第一电阻R1的第一端连接第一电源，第一电阻R1的第二端分别连接储能电容C1的第一端、第二电阻R2的第一端、晶闸管S1的第一端。

第二电阻R2的第二端分别连接第三电阻R3的第一端和第一模数转换单元U1的第一端。

滤波电容C2的第一端、第四电阻R4的第一端、第一晶体管Q1的第二端分别连接第二电源。

第四电阻R4的第二端分别连接第二晶体管Q2的第二端、第一晶体管Q1的第一端。

第一晶体管Q1的第三端连接第五电阻R5的第二端；

第五电阻R5的第一端连接第一二极管D1的第二端；

需要说明的是，第一二极管D1的第二端为阳极。

第一二极管D1的第一端分别连接第六电阻R6的第一端和继电器第一端连接。

需要说明的是，第一二极管D1的第一端为阴极。

第六电阻R6的第二端分别连接第二模数转换单元U2的第一端、稳压二极管Z1的第一端；

晶闸管S1的第二端连接继电器开关K1的第一端；

继电器开关K1的第二端分别连接第七电阻R7的第一端、第十一电阻R11的第一端；

第七电阻R7的第二端分别连接第三模数转换单元U3的第一端、第八电阻R8的第一端；第十一电阻R11的第二端分别连接第九电阻R9的第一端、第三晶体管Q3的第二端；

第九电阻R9的第二端分别连接第四模数转换单元U4的第一端和第十电阻R10的第一端；

继电器开关K1的第三端分别连接第二二极管D2的第一端、旁路开关线圈的第一端；

第二二极管D2的第二端连接旁路开关线圈的第二端；

储能电容C1、第三电阻R3的第二端、滤波电容C2的第二端、第二晶体管Q2的第三端、稳压二极管Z1的第二端、第八电阻R8的第二端、第十电阻R10的第二端、第三晶体管Q3的第三端、第二二极管D2的第二端分别接地；

第一模数转换单元U1的第二端、第二模数转换单元U2的第二端、第三模数转换单元U3的第二端、第四模数转换单元U4的第二端、第二晶体管Q2的第一端、晶闸管S1的第三端、继电器开关K1的第四端、第三晶体管Q3的第一端分别连接控制模块。

需要说明的是，本实施例提供的旁路开关触发电路由第一电源和第二电源提供电能，由控制模块直接控制晶闸管S1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、继电器开关K1的导通状态。

在本实施例中，由第一电源、第一电阻R1、储能电容C1、晶闸管S1、继电器开关K1、旁路开关线圈、第二二极管组成旁路开关触发回路。第一电阻R1R1为充电限流电阻，第二二极管D2为续流二极管。在旁路开关触发回路中，第一电源通过第一电阻R1为储能电容C1充电，当充电完成后，若需要合闸旁路开关，则控制模块可以根据接收到的触发旁路开关指令，触发晶闸管S1导通，使储能电容C1进行放电，为旁路开关线圈提供电能，以触发旁路开关，切除故障的功率模块。储能电容C1放电完毕或者故障切除之后，晶闸管S1截止，则第一电源继续通过第一电阻R1为储能电容C1充电，旁路开关线圈存储剩余的能量通过第二二极管D2泄放。

在本实施例中，由第二电阻R2、第三电阻R3、第一模数转换单元U1组成储能电容C1检测回路。第二电阻R2为储能电容C1上采样电阻，第三电阻R3为储能电容C1下采样电阻。第二电阻R2和第三电阻R3串联后，并联在储能电容C1的两端，因而通过第二电阻R2和第三电阻R3可以实现对储能电容C1的电压的采样，并通过第一模数转换单元U1将采样后的电压信号反馈至控制模块，控制模块根据接收到电压信号计算储能电容C1中所存储的电压以及对应的能量，实现对储能电容C1存储能量的检测。

需要说明的是，在本实施例中，第一模数转换单元U1采集第三电阻R3的电压信号，并将采集到的电压信号传输至控制模块，控制模块内存储有第二电阻R2和第三电阻R3的阻值，因而控制模块接收到电压信号之后，根据第二电阻R2和第三电阻R3的阻值以及采集到的电压信号计算出储能电容C1的电压。

在另一个优选的实施例中，可以通过更改第一模数转换单元U1的连接关系，使第一模数转换单元U1采集第二电阻R2的电压信号，从而使控制模块根据第二电阻R2的电压信号计算出储能电容C1的电压。

在本实施例中，由第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三晶体管Q3、第三模数转换单元U3、第四模数转换单元U4组成晶闸管S1检测回路。其中，第十一电阻R11为晶闸管S1测试限流电阻，第七电阻R7为前端上采样电阻，第八电阻R8为前端下采样电阻，第七电阻R7和第八电阻R8用于采样第十一电阻R11的第一端的电信号。第九电阻R9为后端上采样电阻，第十电阻R10为后端下采样电阻，第九电阻R9和第十电阻R10用于采样第十一电阻R11的第二端的电信号。第三模数转换单元U3用于将第十一电阻R11的第一端的电信号反馈至控制模块，第四模数转换单元U4用于将第十一电阻R11的第二端的电信号反馈至控制模块。控制模块通过导通晶闸管S1和第三晶体管Q3，或者截止第三晶体管Q3，使第十一电阻R11的第一端和第二端的电信号发生变化，并根据接收到的第十一电阻R11的第一端和第二端的电信号的变化情况，判断晶闸管S1的导通功能和截止功能是否正常，实现对晶闸管S1的检测。

具体地，控制模块控制继电器开关K1动作连接常开触点，并控制第三晶体管Q3导通后，此时第七电阻R7、第八电阻R8、第三模数转换单元U3向控制模块反馈第十一电阻R11的前端电压应为0V；第九电阻R9、第十电阻R10、第四模数转换单元U4向控制模块反馈第十一电阻R11的后端电压应为0V。此时控制模块触发晶闸管S1导通，第七电阻R7、第八电阻R8、第三模数转换单元U3向控制模块反馈第十一电阻R11的前端电压应为400V；第九电阻R9、第十电阻R10、第四模数转换单元U4向控制模块反馈第十一电阻R11的后端电压应为0V。此时，控制模块控制第三晶体管Q3截止，随后晶闸管S1关断，第七电阻R7、第八电阻R8、第三模数转换单元U3向控制模块反馈第十一电阻R11的前端电压应为0V；第九电阻R9、第十电阻R10、第四模数转换单元U4向控制模块反馈第十一电阻R11的后端电压应为0V。随后，控制模块控制单刀双掷继电器复位，完成晶闸管S1触发功能检测。

在晶闸管S1检测回路中，通过设置第十一电阻R11与第三晶体管Q3串联，实现对晶闸管S1的触发通流能力进行测试。并通过设置第七电阻R7、第八电阻R8、第三模数转换单元U3、以及第九电阻R9、第十电阻R10、第四模数转换单元U4对第十一电阻R11上端和下端的电压监测，实现对晶闸管S1状态的测试。

在本实施例中，由第二电源、滤波电容C2、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二二极管D2、稳压二极管Z1、第二模数转换单元U2组成旁路开关线圈的阻抗检测电路。滤波电容C2用于对第二电源输出的电信号进行滤波。第四电阻R4为第一晶体管Q1栅极电阻，用于为第一晶体管Q1的栅极提供稳定的电压。第五电阻R5为测试限流电阻，用于流经限制旁路开关线圈的电流，避免在检测线圈阻抗时，旁路开关线圈电流过大，误触发旁路开关合闸。第一二极管D1为防反灌二极管，用于防止在进行晶闸管S1触发测试时，导通晶闸管的瞬间所产生的能量经第五电阻R5向第二电源反灌。第六电阻R6为线圈电压采样电阻，用于采样继电器开关K1和旁路开关线圈的电压。稳压二极管Z1为钳位稳压二极管Z1，用于限压，避免在旁路开关线圈电压较高时损坏第二模数转换单元U2。在阻抗检测回路中，当第二晶体管Q2导通时，第一晶体管Q1的栅极置低，从而第一晶体管Q1导通，使第二电源经过第五电阻R5、第一二极管D1为继电器和旁路开关线圈提供电流。第二模数转换单元U2用于将采样到的采样继电器开关K1和旁路开关线圈的电压幅值反馈至控制模块，控制模块通过识别第二模数转换单元U2反馈的电压幅值，判断旁路开关线圈的阻抗是否正常，实现对旁路开关线圈的阻抗检测。

本实施例中，通过第一电源、第一电阻R1、储能电容C1、晶闸管S1、继电器开关K1、旁路开关线圈、第二二极管D2组成旁路开关触发回路，通过第二电阻R2、第三电阻R3、第一模数转换单元U1组成储能电容C1检测回路，通过第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三晶体管Q3、第三模数转换单元U3、第四模数转换单元U4组成晶闸管S1检测回路，通过第二电源、滤波电容C2、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1、稳压二极管Z1、第二模数转换单元U2组成旁路开关线圈的阻抗检测电路，并通过控制模块导通各个回路，对旁路开关触发回路中的储能电容C1、晶闸管S1、旁路开关线圈进行检测，提高了对旁路开关触发电路关键器件的监测精度，提高了对旁路开关触发回路风险的可辨识性，便于运维人员及时更换有故障风险的旁路开关触发回路，提高了大大提高了旁路开关触发电路的可靠性，进而提高了柔直流阀***的稳定运行水平。同时在本实施例中，控制模块还用于接收触发旁路开关指令，控制旁路开关触发回路导通，触发旁路开关合闸，降低旁路开关触发回路的故障风险。因此，本实施例提供的旁路开关触发电路同时具备触发旁路开关合闸和自检功能。

在一个具体的实施例中，控制模块包括MCU芯片。

在一个具体的实施例中，第一电源为400V电源，第二电源可以采用5V电源。

需要说明的是，本实施例提供的旁路开关触发电路由400V电源和5V电源进行供电。

在一个具体的实施例中，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3可以采用MOS管或者其他类型的晶体管等等，在本实施例中优选为，第一晶体管Q1采用PMOS管，第二晶体采用NMOS管，第三晶体管Q3采用NMOS管。第一晶体管Q1的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。第二晶体管Q2的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。第三晶体管Q3的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。

在一个具体的实施例中，晶闸管S1的第一端、第二端和第三端分别为阳极、阴极和门极。

在一个具体的实施例中，第一二极管D1的第一端和第二端分别为阴极和阳极。

在一个具体的实施例中，第二二极管D2的第一端和第二端分别为阴极和阳极。

在一个具体的实施例中，继电器开关K1为单刀双掷继电器开关K1。

需要说明的是，本实施例采用单刀双掷继电器开关K1，进行晶闸管S1检测回路和旁路开关线圈检测回路的切换。

在一个具体的实施例中，第一模数转换单元U1、第二模数转换单元U2、第三模数转换单元U3、第四模数转换单元U4均可采用AD芯片。

在一个具体的实施例中，第五电阻R5的阻值以不引起旁路开关线圈触发旁路开关合闸为基本条件。

需要说明的是，为了避免在检测旁路开关线圈的过程中，由于电压过大，误触发旁路开关线圈，导致误触发旁路开关合闸，本实施例设置了第五电阻R5用于限制旁路开关线圈两端的电压，其中第五电阻R5的取值应当以不引起旁路开关合闸为基本条件。可以理解的是，第五电阻R5具体可以通过采用不同的阻值多次测试旁路开关线圈的测试方法，确定恰好会引发旁路开关线圈合闸的临界阻值，在实际的检测中，第五电阻R5的取值明显大于临界阻值即可。

可以理解的是，第五电阻R5的取值可以是临界阻值的10倍或100倍等等，其具体取值可以根据实际情况选取，本申请在此不作具体限定。

在一个具体的实施例中，第二电阻R2和第三电阻R3的取值大于第一电阻R1的阻值。

需要说明的是，第二电阻R2和第三电阻R3的取值远大于第一电阻R1的阻值，因此，储能电容C1可以充电至电容电压约等于400V。可以理解的是，第二电阻R2和第三电阻R3的阻值可以是第一电阻R1的10倍或者其他倍数，具体可以根据实际情况选取，本申请在此不作具体限定。

需要说明的是，由于储能电容器C1、第二电阻R2、第三电阻R3、晶闸管S1均会引起漏电流，而漏电流会在第一电阻R1上产生压降，为了降低第一电阻R1的压降对储能电容的充电容量的影响，第一电阻R1的取值不宜过大。而漏电流产生的压降一般不超过储能电容C1稳态电压的二十分之一，因此，结合储能电容C1、第二电阻R2、第三电阻R3的相关数据计算储能电容C1的稳态电压，之后根据储能电容C1的稳态电压值可计算出第一电阻的上限阻值。

作为一个示例说明，第一电阻R1的下限阻值可以根据晶闸管S1的截止电流进行确定。可以理解的是，为了避免储能电容C1放电完毕后，晶闸管S1仍保持导通的状态，干扰旁路开关触发电路，可以通过设置第一电阻R1的阻值，限制流经晶闸管S1的电流达到截止电流的阈值，以满足晶闸管S1的截止条件，截止晶闸管S1。

作为一个示例说明，当第一电源提供的电流满足晶闸管的截止条件时，则无需通过第一电阻R1限制流经晶闸管S1的电流，此时第一电阻R1的下限阻值可以任意选取。

请参阅图2，图2为本发明实施例二提供的一种旁路开关触发电路检测方法流程图。本实施例提供的检测方法应用于控制模块。

本实施例提供一种旁路开关触发电路检测方法，包括：

101、获取满足预设充电时间的储能电容的第一电压信号；

需要说明的是，当第一电源建立后，第一电源经过第一电阻向储能电容充电，此时，晶闸管处于截止状态，且第二电阻和第三电阻的取值远大于第一电阻的取值，因此，储能电容可以充电至约400V电容电压。第一模数转换单元持续采集储能电容的电压信号，并将电压信号反馈至控制模块。预设充电时间指的是储能电容充满电所需的充电时间，在本实施例中，可以是充电至400V所需的充电时间。

102、判断第一电压信号是否满足储能电容电压预设阈值，若否，则输出第一告警信号，若是，进入晶闸管检测模式。

需要说明的是，控制模块获取满足预设充电时间的储能电容的第一电压信号，判断第一电压信号是否满足储能电容电压预设阈值，若是，则说明储能电容所存储的电压正常，储能电容可以正常工作，为测试晶闸管的导流能力提供电能，因此可以进入晶闸管检测模式。若否，则说明储能电容的存储能力存在问题，因此，输出第一告警信号提醒运维人员及时检查并更换储能电容。

103、当进入晶闸管检测模式时，输出第一导通信号至继电器开关，并导通第三晶体管和晶闸管，并分别获取第十一电阻两端的第二电压信号和第三电压信号，判断第二电压信号是否满足第一预设阈值，和/或，判断第三电压信号是否满足第二预设阈值，若否，输出第二告警信号。

需要说明的是，在本实施例中，当储能电容充满电后，可以进入晶闸管测试模式，此时控制模块输出第一导通信号至继电器开关，使晶闸管与第十一电阻连接，即与晶闸管检测回路连接，进行晶闸管的触发功能和导流功能的检测。其中，第二电压信号为第十一电阻的第一端的电压信号，第三电压信号为第十一电阻的第二端的电压信号。

导通第三晶体管和晶闸管之后，储能电容为第十一电阻提供电能，而在前述步骤101中可知，储能电容的充满电的电压为400V，因此，第十一电阻的第一端的电位应为400V，第二端的电位为0V。通过判断第二电压信号是否满足400V，或者通过判断第三信号是否满足0V，若均为是，则说明晶闸管的导通能力正常。若任意一个判断结果为否时，则说明晶闸管的导通能力不正常，输出第二告警信号，及时告知运维人员。

可以理解的是，第三晶体管和晶闸管的导通方式可以是同时导通，或是先后导通，若是先后导通的情况，则为先导通第三晶体管，再导通晶闸管。在本实施例中，第三晶体管和晶闸管为同时导通。

在另一个优选的实施例中，若是先后导通的情况，则在导通第三晶体管后，导通晶闸管之前，预先分别获取第十一电阻两端的第二电压信号和第三电压信号，此时的第二电压信号和第三电压信号应当为0V，导通晶闸管之后，第二电压信号则应当由0V变为400V，第三电压信号应当保持0V，因此，在本实施例中，可以在导通第三晶体管的基础上，比较导通晶闸管之前与之后的第二电压信号以及第三电压信号的变化情况，判断晶闸管的导通功能是否正常，进一步提高晶闸管的检测精度。

104、当晶闸管截止时，截止第三晶体管，获取第二电压信号和第三电压信号，判断第二电压信号和第三电压信号是否均满足第三预设阈值，若否，输出第三告警信号。

需要说明的是，储能电容放电完毕，流经晶闸管的电流变小，当流经晶闸管的电流满足晶体管截止电流阈值时，晶闸管截止，当晶闸管截止时，截止第三晶体管。当晶闸管和第三晶体管均截止时，第十一电阻的第一端电位和第二端电位应当都为0V。通过获取截止后的第二电压信号和第三电压信号，判断第二电压信号和第三电压信号是否均满足0V，若否，则输出第三告警信号。若是，则说明晶闸管的截止功能正常。

在本实施例中，通过步骤103和步骤104实现对晶闸管触发功能的检测，并在有风险时，及时发出告警信号，提醒运维人员。

105、当进入旁路开关线圈检测模式时，输出第二导通信号至继电器开关，并导通第二晶体管。

需要说明的是，旁路开关线圈检测模块由第二电源提供测试电压。当进行旁路开关线圈检测时，输出第二导通信号至继电器开关，使继电器开关动作，从而使第六电阻通过继电器开关与旁路开关线圈建立连接关系，即将旁路开关线圈检测回路与旁路开关线圈建立连接，进行检测。

控制模块导通第二晶体管，使第一晶体管的栅极置低，从而使第一晶体管导通。而当第一晶体管导通时，第二电源经过第五电阻和第一二极管为继电器开关和旁路开关线圈供应电流。并通过第六电阻采样旁路开关线圈的电压。

106、获取第六电阻的第四电压信号，判断第四电压信号是否满足第四预设阈值，若否，则输出第四告警信号。

需要说明的是，通过第六电阻的电压可以计算出旁路开关线圈的电压，根据旁路开关线圈的电压，则可以判断旁路开关线圈的阻抗是否正常。因此，当获取到的第四电压信号满足第四预设阈值时，说明旁路开关线圈阻抗正常，若否，说明旁路开关线圈阻抗不正常，则输出第四告警信号，提醒运维人员。

可以理解的是，第四预设阈值可以通过预先根据旁路开关线圈阻抗计算得到，也可以通过预先进行多次试验，记录旁路开关线圈阻抗与其对应的电压值的关联关系，根据关联关系确定可以代表旁路开关线圈阻抗正常时对应的电压值作为第四预设阈值。

需要说明的是，旁路开关线圈检测的检测顺序可以在储能电容检测的前面，也可以在后面，即步骤105和106可以在101的前面，也可以在104的后面，本实施例在此不做具体的顺序限定。而当步骤105和106在步骤104的后面时，说明此时的测试顺序依次为储能电容、晶闸管、旁路开关线圈，使得控制模块可以按照一定的顺序依次控制检测回路导通，进一步提高了检测的自动化程度。

本实施例提供了一种旁路开关触发电路检测方法，通过获取满足预设充电时间的储能电容的第一电压信号；判断第一电压信号是否满足储能电容电压预设阈值，若否，则输出第一告警信号；若是，则进入晶闸管检测模式，实现对储能电容的存储电压功能进行检测；当进入晶闸管检测模式时，输出第一导通信号至继电器开关，并导通第三晶体管和晶闸管，并分别获取第十一电阻两端的第二电压信号和第三电压信号，判断第二电压信号是否满足第一预设阈值，和/或，判断第三电压信号是否满足第二预设阈值，若否，输出第二告警信号；当晶闸管截止时，截止第三晶体管，获取第二电压信号和第三电压信号，判断第二电压信号和第三电压信号是否均满足第三预设阈值，若否，输出第三告警信号，实现对晶闸管的导流功能和触发功能进行检测；当进入旁路开关线圈检测模式时，输出第二导通信号至继电器开关，并导通第二晶体管；获取第六电阻的第四电压信号，判断第四电压信号是否满足第四预设阈值，若否，则输出第四告警信号，实现对旁路开关线圈的阻抗的检测。本实施例提供的检测方法实现了对储能电容、旁路开关线圈、晶闸管的自检测试，大幅度提高了对旁路开关触发电路中的关键器件的监测精度，提高了对旁路开关触发回路风险的可辨识性。

在另一个优选的实施例中，步骤101之后还包括，方法还包括：

接收第一电压信号，根据第一电压信号计算储能电容的能量，并判断储能电容的能量是否大于第五预设阈值，若否，则输出第五告警信号。

需要说明的是，除了检测储能电容的充电功能之外，在本实施例中，还会检测储能电容存储的能量是否足以触发旁路开关合闸。具体地，控制模块在接收到第一模数转换单元反馈的第一电压信号时，根据第一电压信号计算储能电容的能量，并判断计算得到的储能电容的能量是否满足旁路开关线圈触发旁路开关合闸的需求，若否，则输出第五告警信号，进一步提高旁路开关触发电路的可靠性。

可以理解的是，第五预设阈值可以通过预先根据旁路开关线圈触发旁路开关所需的电压计算得到。

在另一个优选的实施例中，步骤103之后，还包括：

在预设的储能电容放电时间内，持续获取第二电压信号和第三电压信号，根据第二电压信号和第三电压信号判断储能电容的容值是否正常。

需要说明的是，在本实施例中，同时导通第三晶体管和晶闸管，储能电容通过自身放电，为第十一电阻提供电能，在持续放电的过程中，储能电容提供的电能是逐渐下降的，相应地，第十一电阻的两端的是电压也随着下降，因此，在储能电容的放电时间内，持续采集第十一电阻两端的电压信号，根据第二电压信号和第三电压信号的变化情况确定储能电容的电压下降幅值，根据下降幅值确定储能电容的容值，之后将确定的储能电容的容值与预设的容值阈值进行比较，若确定的储能电容的容值满足预设的容值阈值，则说明储能电容的容值正常，若否，则说明储能电容不正常。

在本实施例中，在进行晶闸管测试时，可以通过控制晶闸管和第三晶体管同时导通，实现对晶闸管的导通能力检测和储能电容的容值的同时检测。

在另一个优选的实施例中，步骤106之后，方法还包括：

107、将第二晶体管、第三晶体管分别调整至截止状态，输出第一导通信号至继电器开关。

需要说明的是，在完成储能电容、晶闸管、旁路开关线圈的测试后，旁路开关触发电路进入触发准备模式，控制模块将所有触发信号恢复初始状态，使旁路开关触发回路等待触发旁路开关的命令。可以理解的是，完成测试之后，晶闸管为截止状态，控制模块将第二晶体管、第三晶体管调整至截止状态，并使晶闸管保持截止状态，同时控制继电器开关动作至常开触点，使晶闸管通过继电器开关与旁路开关线圈建立连接，以便当接收到触发旁路开关的命令时，控制模块控制晶闸管导通，使得旁路开关线圈得电，从而触发旁路开关合闸。

在另一个优选的实施例中，步骤107之后还包括：

当接收到触发旁路开关的指令时，导通晶闸管。

需要说明的是，当检测完成以后，旁路开关触发电路处于等待触发指令状态，此时，当接收到触发旁路开关指令时，导通晶闸管，触发旁路开关合闸。

在另一个优选的实施例中，当检测过程中接收到触发旁路开关指令时，检测方法还包括：

判断储能电容的能量是否大于第五预设阈值，若是，则截止第二晶体管，并输出第一导通信号至继电器开关，同时导通晶闸管，若否，则输出告警信号，并在等待储能电容的能量达到第五预设阈值后，输出第一导通信号至继电器开关，同时导通晶闸管。

需要说明的是，在本实施例中，触发旁路开关线圈指令的优先级最高，当检测的过程中，接收到触发旁路开关线圈的指令时，响应指令，并判断储能电容的放电能量是否足以触发旁路开关线圈，若是，则截止第二晶体管，断开旁路开关线圈检测回路，并输出第一导通信号至继电器开关，使继电器开关连接至晶闸管与旁路开关线圈的通路中，同时导通晶闸管，使储能电容为旁路开关线圈提供电能，通过旁路开关线圈触发旁路开关合闸；若否，则输出告警信号，并等待储能电容的能量达到第五预设阈值后输出第一导通信号至继电器开关，同时导通晶闸管，提醒运维人员旁路开关触发回路存在无法触发旁路开关合闸的风险，需要及时予以重视。

可以理解的是，可以通过将储能电容存储的电压与第五预设阈值进行比较，以确定储能电容的能量是否足以触发旁路开关线圈。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果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，本发明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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述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(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种旁路开关触发电路，其特征在于，包括：第一电源、第二电源、储能电容、滤波电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一二极管、第二二极管、稳压二极管、晶闸管、继电器开关、旁路开关线圈、控制模块、第一模数转换单元、第二模数转换单元、第三模数转换单元、第四模数转换单元；

所述第一电阻的第一端连接所述第一电源；

所述第一电阻的第二端分别连接所述储能电容的第一端、所述第二电阻的第一端、所述晶闸管的第一端；

所述晶闸管的第二端连接所述继电器开关的第一端；

所述第二电阻的第二端分别连接所述第三电阻的第一端和所述第一模数转换单元的第一端；

所述滤波电容的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第一晶体管的第二端分别连接所述第二电源；

所述第四电阻的第二端分别连接所述第一晶体管的第一端、所述第二晶体管的第二端；

所述第一晶体管的第三端连接所述第五电阻的第二端；

所述第五电阻的第一端连接所述第一二极管的第二端；

所述第一二极管的第一端分别连接所述第六电阻的第一端和所述继电器第一端连接；

所述第六电阻的第二端分别连接所述第二模数转换单元的第一端、所述稳压二极管的第一端；

所述继电器开关的第二端分别连接所述第七电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端；

所述第七电阻的第二端分别连接所述第三模数转换单元的第一端、所述第八电阻的第一端；所述第十一电阻的第二端分别连接所述第九电阻的第一端、所述第三晶体管的第二端；

所述第九电阻的第二端分别连接所述第四模数转换单元的第一端和所述第十电阻的第一端；

所述继电器开关的第三端分别连接所述第二二极管的第一端、所述旁路开关线圈的第一端；

所述第二二极管的第二端连接所述旁路开关线圈的第二端；

所述储能电容、所述第三电阻的第二端、所述滤波电容的第二端、所述第二晶体管的第三端、所述稳压二极管的第二端、所述第八电阻的第二端、所述第十电阻的第二端、所述第三晶体管的第三端、所述第二二极管的第二端分别接地；

所述第一模数转换单元的第二端、所述第二模数转换单元的第二端、所述第三模数转换单元的第二端、所述第四模数转换单元的第二端、所述第二晶体管的第一端、所述晶闸管的第三端、所述继电器开关的第四端、所述第三晶体管的第一端分别连接所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制模块包括MCU芯片。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一晶体管为MOS管，所述第一晶体管的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二晶体管为NMOS管，所述第二晶体管的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第三晶体管采用NMOS管，所述第三晶体管的第一端、第二端和第三端分别为栅极、漏极和源极。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述晶闸管的第一端、第二端和第三端分别为阳极、阴极和门极。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述继电器开关为单刀双掷继电器开关。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一二极管的第一端和第二端分别为阴极和阳极。

9.一种旁路开关触发电路检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的一种旁路开关触发电路，所述方法包括：

获取满足预设充电时间的储能电容的第一电压信号；

判断所述第一电压信号是否满足储能电容电压预设阈值，若否，则输出第一告警信号；若是，则进入晶闸管检测模式；

当进入所述晶闸管检测模式时，输出第一导通信号至继电器开关，并导通第三晶体管和晶闸管，并分别获取第十一电阻两端的第二电压信号和第三电压信号，判断所述第二电压信号是否满足第一预设阈值，和/或，判断所述第三电压信号是否满足第二预设阈值，若否，输出第二告警信号；

当所述晶闸管截止时，截止所述第三晶体管，获取所述第二电压信号和所述第三电压信号，判断所述第二电压信号和所述第三电压信号是否均满足第三预设阈值，若否，输出第三告警信号；

当进入旁路开关线圈检测模式时，输出第二导通信号至继电器开关，并导通第二晶体管；

获取第六电阻的第四电压信号，判断所述第四电压信号是否满足第四预设阈值，若否，则输出第四告警信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

当在检测过程中接收到触发旁路开关指令时，判断所述储能电容的能量是否大于第五预设阈值，若是，则截止第二晶体管，并输出第一导通信号至继电器开关，同时导通晶闸管，若否，则输出告警信号，并等待储能电容的能量达到第五预设阈值后，输出第一导通信号至继电器开关，同时导通晶闸管。

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