本發(fā)明涉及一種電源分配器及其故障檢測方法,特別是一種采用高壓直流供電的電源分配器及其故障檢測方法。
背景技術(shù):
近來,隨著環(huán)保節(jié)能意識提高,越來越多電源應(yīng)用采用高壓直流供電以提高電源轉(zhuǎn)換效率和降低冷卻系統(tǒng)成本。
然而,由于高壓直流供電系統(tǒng)的電壓范圍屬于安規(guī)定義中的危險(xiǎn)電壓,若對地絕緣不良容易產(chǎn)生漏電,導(dǎo)致使用者接觸裝置機(jī)殼時(shí)發(fā)生意外。
因此,如何提高電源裝置采用高壓直流供電系統(tǒng)時(shí)的安全性,降低使用者的觸電風(fēng)險(xiǎn),實(shí)為本技術(shù)領(lǐng)域的重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題,提供一種電源分配器及其故障檢測方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種電源分配器,包含輸入端子、絕緣檢測電路以及處理電路。輸入端子電性連接至正極電源線與負(fù)極電源線,接收高壓直流電壓。絕緣檢測電路檢測正極電源線或負(fù)極電源線與接地端之間的絕緣阻抗值。處理電路根據(jù)絕緣阻抗值發(fā)出警示信號。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,電源分配器還包含至少一輸出支路。輸出支路包含;輸出端子以及漏電流檢測單元。輸出端子輸出高壓直流電壓。漏電流檢測單元檢測輸出支路上的電流,并據(jù)以輸出電流檢測信號。處理電路還根據(jù)電流檢測信號發(fā)出相應(yīng)的警示信號。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,輸出支路還包含輸出開關(guān)。輸出開關(guān)根據(jù)相應(yīng)的警示信號選擇性地關(guān)斷,使得相應(yīng)的輸出端子停止輸出高壓直流電壓。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,處理電路還根據(jù)警示信號輸出控制信號至相應(yīng)的 輸出開關(guān),以選擇性地關(guān)斷輸出開關(guān)。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,漏電流檢測單元還檢測相應(yīng)的輸出端子上流出的第一電流以及流入的第二電流,并根據(jù)第一電流以及第二電流輸出電流檢測信號。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,絕緣檢測電路還輸出相應(yīng)絕緣阻抗值的第一電壓信號和第二電壓信號。處理電路還根據(jù)第一電壓信號和第二電壓信號進(jìn)行運(yùn)算,判斷絕緣阻抗值。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,絕緣檢測電路包含第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第一電阻、第二電阻、第一電壓檢測單元以及第二電壓檢測單元。第一電阻通過第一開關(guān)單元電性連接于正極電源線與接地端之間。第二電阻通過第二開關(guān)單元電性連接于接地端與負(fù)極電源線之間。第一電壓檢測單元量測第一電阻兩端的跨壓并據(jù)以輸出第一電壓信號。第二電壓檢測單元量測第二電阻兩端的跨壓并據(jù)以輸出第二電壓信號。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,處理電路還控制第一開關(guān)單元與第二開關(guān)單元的開啟與關(guān)閉,并根據(jù)第一開關(guān)單元開啟第二開關(guān)單元關(guān)閉時(shí)所量測到的第一電壓信號和第二電壓信號、第一開關(guān)單元關(guān)閉第二開關(guān)單元開啟時(shí)所量測到的第一電壓信號和第二電壓信號計(jì)算絕緣阻抗值。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,第一開關(guān)單元包含彼此串聯(lián)的第一開關(guān)與第三電阻,第二開關(guān)單元包含彼此串聯(lián)的第二開關(guān)與第四電阻。
為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種電源分配器。電源分配器包含輸入端子、至少一輸出支路以及處理電路。輸入端子接收高壓直流電壓,其中輸入端子包含電性連接至正極電源線的正極端,以及電性連接至負(fù)極電源線的負(fù)極端。輸出支路包含輸出端子以及漏電流檢測單元。輸出端子輸出高壓直流電壓。漏電流檢測單元檢測輸出支路上的電流,并據(jù)以輸出電流檢測信號。處理電路根據(jù)電流檢測信號發(fā)出相應(yīng)的警示信號。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,輸出支路還包含輸出開關(guān)。輸出開關(guān)根據(jù)相應(yīng)的警示信號選擇性地關(guān)斷,使得相應(yīng)的輸出端子停止輸出高壓直流電壓。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,處理電路還根據(jù)警示信號輸出控制信號至相應(yīng)的輸出開關(guān),以選擇性地關(guān)斷輸出開關(guān)。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,漏電流檢測單元還檢測相應(yīng)的輸出端子上流出的 第一電流以及流入的第二電流,并根據(jù)第一電流以及第二電流輸出電流檢測信號。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,電源分配器還包含絕緣檢測電路。絕緣檢測電路電性連接于正極電源線與負(fù)極電源線,檢測正極電源線或負(fù)極電源線與接地端之間的絕緣阻抗值。處理電路電性連接于絕緣檢測電路以及漏電流檢測單元,在絕緣阻抗值低于安全值時(shí),根據(jù)電流檢測信號發(fā)出相應(yīng)的警示信號。
在本發(fā)明部分實(shí)施例中,絕緣檢測電路還輸出相應(yīng)絕緣阻抗值的第一電壓信號和第二電壓信號,處理電路還根據(jù)第一電壓信號和第二電壓信號進(jìn)行運(yùn)算,判斷絕緣阻抗值。
為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種故障檢測方法。故障檢測方法包含:通過絕緣檢測電路檢測電性連接至輸入端子的正極電源線或負(fù)極電源線與接地端之間的絕緣阻抗值;根據(jù)絕緣阻抗值判斷電源分配器是否發(fā)生接地故障;以及當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí),通過處理電路發(fā)出警示信號。
在部分實(shí)施例中,故障檢測方法還包含:通過漏電流檢測單元檢測輸出支路上的電流,并據(jù)以輸出電流檢測信號;通過處理電路根據(jù)電流檢測信號判斷輸出支路是否漏電;以及當(dāng)輸出支路漏電時(shí),通過處理電路發(fā)出相應(yīng)的警示信號。
在部分實(shí)施例中,故障檢測方法還包含:當(dāng)輸出支路漏電時(shí),通過處理電路輸出相應(yīng)的控制信號關(guān)斷輸出支路的輸出開關(guān),使得輸出支路的輸出端子停止供電。
在部分實(shí)施例中,檢測絕緣阻抗值的步驟包含:通過絕緣檢測電路輸出相應(yīng)于絕緣阻抗值的第一電壓信號和第二電壓信號;以及通過處理電路根據(jù)第一電壓信號和第二電壓信號判斷絕緣阻抗值。
在部分實(shí)施例中,檢測絕緣阻抗值的步驟包含:通過處理電路控制絕緣檢測電路的第一開關(guān)單元導(dǎo)通;通過絕緣檢測電路輸出第一開關(guān)單元導(dǎo)通時(shí)的第一電壓信號和第二電壓信號;通過處理電路控制絕緣檢測電路的第二開關(guān)單元導(dǎo)通;以及通過絕緣檢測電路輸出第二開關(guān)單元導(dǎo)通時(shí)的第一電壓信號和第二電壓信號。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
綜上所述,本發(fā)明通過在電源分配器中設(shè)置絕緣檢測電路和漏電流檢測單 元檢測電源分配器的漏電情況,并通過處理電路發(fā)出相應(yīng)的警示信號,可避免使用者在不知情的情況下接觸漏電的電源分配器機(jī)殼發(fā)生意外,提高了直流高壓電源分配器的安全性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但不作為對本發(fā)明的限定。
附圖說明
圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的電源分配器的示意圖;
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的電源分配器的示意圖;
圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的絕緣檢測電路的示意圖;
圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的電源分配器的示意圖;
圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的故障檢測方法的流程圖。
其中,附圖標(biāo)記
100 電源分配器
110 輸入端子
120 絕緣檢測電路
122、124 開關(guān)單元
126、128 電壓檢測單元
130、150、170、190 輸出支路
132、152、172、192 漏電流檢測單元
134、154、174、194 輸出端子
140 處理電路
500 方法
GND 接地端
I1、I2 電流
LD1~LD4 電流檢測信號
Q1~Q4 輸出開關(guān)
R1、R2、RX1、RX2 電阻
R+、R- 絕緣阻抗值
S510~S570 步驟
SW1、SW2 開關(guān)
VBUS+ 正極電源線
VBUS- 負(fù)極電源線
VIN 高壓直流電壓
VR1、VR2 跨壓
VS、VS1、VS2 電壓信號
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
下文舉實(shí)施例配合附圖作詳細(xì)說明,以更好地理解本發(fā)明,但所提供的實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍,而結(jié)構(gòu)操作的描述非用以限制其執(zhí)行的順序,任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu),所產(chǎn)生具有均等功效的裝置,皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外,根據(jù)業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)及慣常做法,附圖僅以輔助說明為目的,并未依照原尺寸作圖,實(shí)際上各種特征的尺寸可任意地增加或減少以便于說明。下述說明中相同元件將以相同的符號標(biāo)示來進(jìn)行說明以便于理解。
在全篇說明書與權(quán)利要求所使用的用詞(terms),除有特別注明外,通常具有每個(gè)用詞使用在此領(lǐng)域中、在此發(fā)明的內(nèi)容中與特殊內(nèi)容中的平常意義。某些用以描述本發(fā)明的用詞將于下或在此說明書的別處討論,以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本發(fā)明的描述上額外的引導(dǎo)。
此外,在本文中所使用的用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均為開放性的用語,即意指“包含但不限于”。此外,本文中所使用的“及/或”,包含相關(guān)列舉項(xiàng)目中一或多個(gè)項(xiàng)目的任意一個(gè)以及其所有組合。
于本文中,當(dāng)一元件被稱為“連接”或“耦接”時(shí),可指“電性連接”或“電性耦接”。“連接”或“耦接”亦可用以表示二或多個(gè)元件間相互搭配操作或互動。此外,雖然本文中使用“第一”、“第二”、……等用語描述不同元件,該用語僅是用以區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明,否則該用語并非特別指稱或暗示次序或順位,亦非用以限定本發(fā)明。
請參考圖1。圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的電源分配器(Power Distribution Unit,PDU)100的示意圖。在圖1所示的實(shí)施例中,電源分配器100包含輸入端子110、輸出支路130、150、絕緣檢測電路120以及處理電路 140。在部分實(shí)施例中,電源分配器100為高壓直流(High Voltage Direct Current,HVDC)電源分配器,可用以自輸入端子110接收高壓直流電壓VIN,并將高壓直流電壓VIN分配到輸出支路130、150,以對后端線路和裝置供電。在部分實(shí)施例中,高壓直流供電的高壓直流電壓VIN可為260V~400V的高壓直流電壓,例如大致為380V的高壓直流電壓。
絕緣檢測電路120電性連接于輸入端子110,用以檢測電源分配器100的絕緣阻抗值,并輸出相應(yīng)于絕緣阻抗值的電壓信號VS至處理電路140。
處理電路140電性連接于絕緣檢測電路120,用以根據(jù)絕緣阻抗值發(fā)出警示信號。換言之,處理電路140可判斷電源分配器100的絕緣狀態(tài),并在接地故障等等異常狀況發(fā)生而導(dǎo)致絕緣阻抗值異常時(shí),輸出警示信號通知使用者和維護(hù)人員。具體來說,在部分實(shí)施例中,處理電路140接收由絕緣檢測電路120輸出的電壓信號VS,并根據(jù)電壓信號VS判斷電源分配器100的絕緣阻抗值是否發(fā)生異常。
在部分實(shí)施例中,輸出支路130、150分別包含漏電流檢測單元132、152以及輸出端子134、154。漏電流檢測單元132、152電性連接于處理電路140,分別用以檢測輸出支路130、150上的電流,并據(jù)以輸出電流檢測信號LD1、LD2至處理電路140。輸出端子134、154用以輸出高壓直流電壓VIN,以分別對不同的后端線路或裝置供電。
借此,處理電路140便可根據(jù)電流檢測信號LD1、LD2發(fā)出相應(yīng)的警示信號。具體來說,當(dāng)處理電路140根據(jù)電壓信號VS判斷電源分配器100發(fā)生漏電時(shí),可進(jìn)一步根據(jù)電流檢測信號LD1、LD2判斷漏電現(xiàn)象發(fā)生于輸出支路130或是輸出支路150,以提供相應(yīng)的警示信號。
如此一來,當(dāng)故障導(dǎo)致電源分配器100發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí),使用者可即時(shí)掌握信息,以便安全地進(jìn)行電源分配器100的操作及維護(hù)。舉例來說,處理電路140輸出的警示信號可相應(yīng)搭配音源模塊、發(fā)光模塊或顯示模塊等等進(jìn)行控制,以聲、光等方式警告現(xiàn)場使用者和維護(hù)人員,以避免使用者在缺少防護(hù)的條件下接觸電源分配器100。
此外,應(yīng)用在包含電源量測模塊和通訊模塊的智能型電源分配器100時(shí),處理電路140輸出的警示信號還可將故障信息通過通訊模塊通知遠(yuǎn)端使用者,或?qū)㈦娫戳繙y模塊搜集電源分配器100上的電源信息,通過通訊模塊將異常記 錄回報(bào)至遠(yuǎn)端使用者進(jìn)行故障分析。在部分實(shí)施例中,處理電路140還可根據(jù)故障等級選擇由遠(yuǎn)端使用者手動輸出指令或由處理電路140自動輸出指令,停止電源分配器100中相應(yīng)輸出支路的操作,以避免漏電造成進(jìn)一步的危害。
在以下段落中,絕緣檢測電路120、漏電流檢測單元132、152的具體操作方式將搭配相應(yīng)附圖中所繪示的實(shí)施例進(jìn)行說明。
請參考圖2。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的電源分配器100的示意圖。在圖2所繪示的實(shí)施例中,電源分配器100包含輸出支路130、150、170、190。值得注意的是,在本實(shí)施例中輸出支路的數(shù)量僅為釋例用,并非用以限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需求在電源分配器100中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)輸出支路。
如圖2所示,輸入端子110包含正極端112與負(fù)極端114。正極端112與負(fù)極端114分別通過絕緣檢測電路電性連接至正極電源線VBUS+與負(fù)極電源線VBUS-。舉例來說,在部分實(shí)施例中,正極電源線VBUS+的電壓值可為+190V,負(fù)極電源線VBUS-的電壓值可為-190V。
輸出支路130、150、170、190每一個(gè)各自包含漏電流檢測單元132~192與輸出端子134~194。輸出端子134~194的第一端電性連接至正極電源線VBUS+,第一端電性連接至負(fù)極電源線VBUS-,使得彼此并聯(lián)的輸出端子134~194可各自輸出高壓直流電壓VIN,以對不同的后端電路或裝置供電。
在本實(shí)施例中,漏電流檢測單元132~192可檢測相應(yīng)的輸出端子134~194上流出的第一電流I1以及流入的第二電流I2,并根據(jù)第一電流I1以及第二電流I2輸出電流檢測信號LD1~LD4。
具體來說,在部分實(shí)施例中,漏電流檢測單元132~192可由應(yīng)用霍爾效應(yīng)的各種電流感測元件實(shí)作。為方便說明起見,以下段落將以輸出支路130為例進(jìn)行說明。
在供電正常的情況下,輸出支路130上沒有產(chǎn)生漏電流,此時(shí)自正極電源線VBUS+經(jīng)由輸出端子134流出的電流I1,與自輸出端子134流向負(fù)極電源線VBUS-的電流I2大小相等,方向相反。當(dāng)電流I1、I2流過漏電流檢測單元132時(shí),漏電流檢測單元132輸出的電流檢測信號LD1為零。
相對地,當(dāng)輸出支路130發(fā)生接地故障時(shí),電流I1、I2大小不相等,此時(shí)漏電流檢測單元132中便有差流流過,使得漏電流檢測單元132根據(jù)差流大 小(即:漏電流大小),輸出不為零的電流檢測信號LD1。
因此,處理電路140根據(jù)電流檢測信號LD1~LD4,便可判斷輸出支路130~190何者發(fā)生接地故障以及漏電嚴(yán)重程度,并輸出相應(yīng)的警示信號。舉例來說,當(dāng)電流檢測信號LD1大于一第一預(yù)設(shè)值時(shí),處理電路140可發(fā)出第一警示信號以提醒使用者確認(rèn)問題來源以排除故障,當(dāng)電流檢測信號LD1大于一第二預(yù)設(shè)值時(shí),處理電路140可發(fā)出第二警示信號以警告使用者漏電等級嚴(yán)重,應(yīng)斷電后再執(zhí)行系統(tǒng)維修。
請一并參考圖3。圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的絕緣檢測電路120的示意圖。圖3所繪示的絕緣檢測電路120可應(yīng)用于圖1或圖2中所繪示的電源分配器100當(dāng)中。為方便說明,以下段落將搭配圖2所示實(shí)施例說明絕緣檢測電路120的具體操作,但本發(fā)明并不以此為限。
如圖2所示,絕緣檢測電路120電性連接于處理電路140、正極電源線VBUS+以及負(fù)極電源線VBUS-。絕緣檢測電路120輸出相應(yīng)電源分配器100的絕緣阻抗值的電壓信號VS1、VS2,而處理電路140相應(yīng)地接收電壓信號VS1、VS2,并根據(jù)電壓信號VS1、VS2判斷絕緣阻抗值。
如圖3所示,在部分實(shí)施例中,絕緣檢測電路120包含開關(guān)單元122、124,電阻R1、R2,以及電壓檢測單元126、128。在結(jié)構(gòu)上,電阻R1通過開關(guān)單元122電性連接于正極電源線VBUS+與接地端GND的間,電阻R2通過開關(guān)單元124電性連接于接地端GND與負(fù)極電源線VBUS-之間。
電壓檢測單元126電性連接于電阻R1的兩端,用以量測電阻R1兩端的跨壓VR1,并據(jù)以輸出電壓信號VS1。電壓檢測單元128電性連接于電阻R2的兩端,用以量測電阻R2兩端的跨壓VR2,并據(jù)以輸出電壓信號VS2。
具體來說,在本實(shí)施例中,絕緣檢測電路120用以配合處理電路140的操作測量正極電源線VBUS+與接地端GND之間的絕緣阻抗值R+,或是負(fù)極電源線VBUS-與接地端GND之間的絕緣阻抗值R-。當(dāng)絕緣阻抗值R+、R-發(fā)生變化時(shí),流經(jīng)電阻R1、R2的電流也會隨的改變,進(jìn)而改變電阻R1、R2兩端的跨壓VR1、VR2。換言之,電壓檢測單元126、128輸出的電壓信號VS1、VS2的大小會相應(yīng)于絕緣阻抗值R+、R-的大小。
處理電路140可輸出相應(yīng)的信號控制開關(guān)單元122與開關(guān)單元124的啟閉。當(dāng)開關(guān)單元122導(dǎo)通且開關(guān)單元124關(guān)斷時(shí),絕緣檢測電路120中的電壓 檢測單元126、128便輸出此時(shí)量測到的電壓信號VS1和電壓信號VS2至處理電路140。接著,相似地,當(dāng)開關(guān)單元124導(dǎo)通,開關(guān)單元122關(guān)斷時(shí),絕緣檢測電路120中的電壓檢測單元126、128便輸出此時(shí)量測到的電壓信號VS1和電壓信號VS2至處理電路140。
如圖3所示,在部分實(shí)施例中,開關(guān)單元122包含彼此串聯(lián)的開關(guān)SW1與電阻RX1。開關(guān)單元122包含彼此串聯(lián)的開關(guān)SW2與電阻RX2。處理電路140可根據(jù)相應(yīng)于跨壓VR1、VR2的電壓信號VS1、VS2計(jì)算絕緣阻抗值R+、R-。具體來說,在部分實(shí)施例中,電壓信號VS1、VS2與絕緣阻抗值R+、R-之間的換算與電阻RX1與電阻R1的比例關(guān)系及電阻RX2與電阻R2的比例關(guān)系相關(guān),處理電路140可據(jù)以進(jìn)行計(jì)算。
如此一來,通過切換開關(guān)SW1、SW2的啟閉,處理電路140便可根據(jù)開關(guān)SW1及開關(guān)SW2分別導(dǎo)通兩個(gè)不同組合的狀態(tài)下電壓信號VS1、VS2的變化計(jì)算絕緣阻抗值R+、R-的大小,進(jìn)而判斷電源分配器100是否發(fā)生漏電或其他異常情況。
在部分實(shí)施例中,處理電路140可先根據(jù)電壓信號VS1、VS2判斷是否漏電,再根據(jù)電流檢測信號LD1~LD4判斷多個(gè)輸出支路中何者發(fā)生漏電。舉例來說,處理電路140可在計(jì)算所得的絕緣阻抗值R+、R-低于一安全值時(shí),根據(jù)電流檢測信號LD1~LD4判斷漏電位置與漏電程度,并據(jù)此輸出不同的警示信號。
請根據(jù)圖4。圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的電源分配器100的示意圖。圖4中所繪示的電源分配器100為一智能型電源分配器(Smart PDU)。和圖2中所繪示的電源分配器100相比,在本實(shí)施例中,輸出支路130~190還各自包含相應(yīng)的輸出開關(guān)Q1~Q4。
輸出開關(guān)Q1~Q4分別電性連接于相應(yīng)的輸出端子134~194和正極電源線VBUS+之間,但本發(fā)明并不以此為限。在部分實(shí)施例中,輸出開關(guān)Q1~Q4亦可分別電性連接于相應(yīng)的輸出端子134~194和負(fù)極電源線VBUS-之間。
輸出開關(guān)Q1~Q4用以根據(jù)相應(yīng)的警示信號選擇性地關(guān)斷,使得相應(yīng)的輸出端子134~194停止高壓直流電壓VIN。具體來說,處理電路140可根據(jù)警示信號分別輸出控制信號以控制輸出開關(guān)Q1~Q4的導(dǎo)通或關(guān)斷。如此一來,當(dāng)處理電路140根據(jù)電流檢測信號LD1~LD4判斷輸出支路130~190中某一 路發(fā)生漏電情形時(shí),便可選擇性地關(guān)斷其中的輸出開關(guān)Q1~Q4,以避免漏電情形惡化,并維持電源分配器100中其他輸出支路的正常操作。
值得注意的是,如先前段落所述,在智能型的電源分配器100中,處理電路140輸出控制信號關(guān)斷相應(yīng)的輸出開關(guān)Q1~Q4,使得相應(yīng)的輸出端子134~194停止輸出高壓直流電壓VIN的操作可由遠(yuǎn)端使用者通過通訊模塊輸出指令控制處理電路140,或由處理電路140根據(jù)電流檢測信號LD1~LD4自動輸出指令等不同方式實(shí)現(xiàn)。在部分實(shí)施例中,處理電路140還可根據(jù)漏電等級的不同,設(shè)定由遠(yuǎn)端使用者手動操作進(jìn)行斷電,或是切換至自動操作進(jìn)行斷電保護(hù)。
請參考圖5。圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的故障檢測方法500的流程圖。在部分實(shí)施例中,故障檢測方法500可用于電源分配器100。故障檢測方法500包含步驟S510~S530,具體說明如下所述。為方便及清楚說明起見,下述故障檢測方法500是配合圖1~圖4所示實(shí)施例進(jìn)行說明,但不以此為限,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可對作各種更動與潤飾。
首先,在步驟S510中,通過絕緣檢測電路120檢測電性連接至輸入端子110的正極電源線VBUS+或負(fù)極電源線VBUS-與接地端GND之間的絕緣阻抗值R+、R-。
接著,在步驟S520中,根據(jù)絕緣阻抗值R+、R-判斷電源分配器100是否發(fā)生接地故障。
最后,在步驟S530中,當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí),通過處理電路140發(fā)出警示信號。
在部分實(shí)施例中,故障檢測方法500包含步驟S540~S560。當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí),故障檢測方法500可進(jìn)一步執(zhí)行步驟S540~S560。
首先,在步驟S540中,通過漏電流檢測單元132~192檢測輸出支路130~190上的電流,并據(jù)以輸出電流檢測信號LD1~LD4。接著,在步驟S550中,通過處理電路140根據(jù)電流檢測信號LD1~LD4判斷輸出支路130~190是否漏電。最后,在步驟S560中,當(dāng)輸出支路130~190中任一個(gè)漏電時(shí),通過處理電路140發(fā)出相應(yīng)的警示信號。
在部分實(shí)施例中,故障檢測方法500還包含步驟S570。在步驟S570中, 當(dāng)輸出支路130~190中任一個(gè)漏電時(shí),通過處理電路140輸出相應(yīng)的控制信號關(guān)斷漏電的輸出支路130~190相應(yīng)的輸出開關(guān)(即:輸出開關(guān)Q1~Q4中之一),使得相應(yīng)于漏電的輸出支路130~190的輸出端子(即:輸出端子134~194中之一)停止供電。
舉例來說,在部分實(shí)施例中,當(dāng)輸出支路130漏電時(shí),處理電路140可輸出控制信號關(guān)斷輸出支路130相應(yīng)的輸出開關(guān)Q1,使得相應(yīng)于輸出支路130的輸出端子134停止供電。
此外,在部分實(shí)施例中,當(dāng)輸出支路130~190中任一漏電時(shí),處理電路140亦可輸出控制信號同時(shí)關(guān)斷所有的輸出支路130~190的輸出開關(guān)Q1~Q4,使得輸出端子134~194同時(shí)停止供電。
值得注意的是,在部分實(shí)施例中,檢測絕緣阻抗值R+、R-的步驟包含:通過絕緣檢測電路120輸出相應(yīng)于絕緣阻抗值R+、R-的電壓信號VS1和電壓信號VS2,以及通過處理電路140根據(jù)電壓信號VS1和電壓信號VS2判斷絕緣阻抗值R+、R-。
在部分實(shí)施例中,檢測絕緣阻抗值R+、R-的步驟還包含:通過處理電路140控制絕緣檢測電路120的開關(guān)單元122導(dǎo)通;通過絕緣檢測電路120輸出開關(guān)單元122導(dǎo)通時(shí)的電壓信號VS1和電壓信號VS2;通過處理電路140控制絕緣檢測電路120的開關(guān)單元124導(dǎo)通;以及通過絕緣檢測電路120輸出開關(guān)單元124導(dǎo)通時(shí)的電壓信號VS1和電壓信號VS2。
本發(fā)明通過以上步驟,便能檢測電源分配器100中是否發(fā)生漏電,并輸出警示信號或進(jìn)行相應(yīng)控制,以降低漏電所造成的危害。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可直接了解此方法500如何基于上述多個(gè)不同實(shí)施例中的電源分配器100以執(zhí)行該等操作及功能,故不再在此贅述。
于上述的內(nèi)容中,包含示例性的步驟。然而這些步驟并不必需依序執(zhí)行。在本實(shí)施方式中所提及的步驟,除特別敘明其順序的外,均可依實(shí)際需要調(diào)整其前后順序,甚至可同時(shí)或部分同時(shí)執(zhí)行。
此外,在上述實(shí)施例中,處理電路140可由微控制器(Microcontroller Unit,MCU)、復(fù)雜型可編程邏輯元件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(Field-programmable gate array,F(xiàn)PGA)等方式實(shí)作。電壓檢測單元126、128以及漏電流檢測單元132~192可由各種電壓與電流感測 元件實(shí)作。輸出開關(guān)Q1~Q4和開關(guān)SW1、SW2,以及電阻R1、R2、RX1、RX2等,可由各種適當(dāng)?shù)碾娏﹄娮釉?shí)作。
綜上所述,本發(fā)明通過應(yīng)用上述實(shí)施例,通過在電源分配器中設(shè)置絕緣檢測電路和漏電流檢測單元檢測電源分配器的漏電情況,并通過處理電路發(fā)出相應(yīng)的警示信號,可避免使用者在不知情的情況下接觸漏電的電源分配器機(jī)殼發(fā)生意外,提高了直流高壓電源分配器的安全性。
當(dāng)然,本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。