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CN108226839B - 一种变换器、霍尔传感器的异常检测方法及装置 - Google Patents

一种变换器、霍尔传感器的异常检测方法及装置 Download PDF

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CN108226839B
CN108226839B CN201711445243.6A CN201711445243A CN108226839B CN 108226839 B CN108226839 B CN 108226839B CN 201711445243 A CN201711445243 A CN 201711445243A CN 108226839 B CN108226839 B CN 108226839B
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Abstract

本发明公开了一种霍尔传感器的异常检测方法、装置及变换器，其中方法包括：在变换器处于霍尔自学习模式下，通过霍尔传感器获取变换器的输出电流；对输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；获取给定电流，并对给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；根据调节电压对变换器进行调制以生成输出电压；若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象。该异常检测方法可以在变换器带负载运行前，快速检测霍尔传感器是否存在异常现象，进而有效地避免风险。

Description

一种变换器、霍尔传感器的异常检测方法及装置
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种变换器、霍尔传感器的异常检测方法及装置。
背景技术
目前，在很多应用场合都需要使用单相或多相DC-DC变换器、逆变器、变频器等变换器设备，如光伏电源或传动工控场合等，这些设备由于需要电流和电压控制，因此需要使用霍尔传感器。现有技术条件下，若出现霍尔传感器安装反相或接触不良等异常现象时，只有在变换器正常带载运行时才能发现该霍尔传感器异常，并且很难查出是霍尔传感器自身的问题，因为该异常现象的原因很多，需要排查多方面能确定异常的真正原因，如控制算法、负载侧和硬件检测等均需排查。现有环境下，若出现霍尔传感器异常，在变换器等设备待机状态下是无法发现的，只能在带负载运行的情况下，通过外部设备监控电流来逐步判断以查找该异常现象，过程繁琐复杂，而且很难准确定位到异常真正原因。因此，需要一种霍尔传感器检测方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种变换器、霍尔传感器的异常检测方法及装置，以在变换器带负载运行前快速检测出霍尔传感器是否出现异常现象。
第一方面，本发明提供了一种霍尔传感器的异常检测方法，应用于变换器，该异常检测包括：
若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式；
在所述霍尔自学习模式下，通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流；
对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；
获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；
根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压；
判断所述输出电压是否大于预设电压阈值；
若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象。
第二方面，本发明还提供了一种霍尔传感器的异常检测装置，应用于变换器，该异常检测装置包括：
模式控制单元，用于若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式；
电流获取单元，用于在所述霍尔自学习模式下，通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流；
处理获取单元，用于对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；
获取生成单元，用于获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；
调制生成单元，用于根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压；
电压判断单元，用于判断所述输出电压是否大于预设电压阈值；
异常判定单元，用于若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象。
第三方面，本发明还提供了一种变换器，该变换器包括霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在所述变换器的负载侧；所述变换器还包括：处理器和与所述处理器耦接的存储器，所述存储器用于存储程序代码，所述处理器执行所述程序代码以实现本发明提供的任一项所述的异常检测方法。
本发明的实施例通过在变换器处于霍尔自学习模式下，获取变换器的输出电流；对输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；获取给定电流，并对给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；根据调节电压对变换器进行调制以生成输出电压；若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象。该异常检测方法可在变换器带负载运行前，快速检测霍尔传感器是否存在异常现象，进而有效地避免风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的变换器的结构示意框图；
图2是本发明一实施例提供的变换器的变换单元的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的变换器的异常检测方法的示意流程图；
图4是图3中所示异常检测方法的子步骤示意流程图；
图5是图4中所示异常检测方法的子步骤示意流程图；
图6是本发明一实施例提供的异常检测方法的控制原理图；
图7是本发明一实施例提供的PWM波与输出电压的关系图；
图8是本发明一实施例提供的输出电压和输出电流的关系图；
图9是本发明另一实施例提供的变换器的异常检测方法的示意流程图；
图10是本发明又一实施例提供的变换器的异常检测方法的示意流程图；
图11是本发明一实施例提供的霍尔传感器的异常检测装置的结构示意图；
图12是本发明另一实施例提供的霍尔传感器的异常检测装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
本发明的实施例提供了一种变换器、霍尔传感器的异常检测方法及异常检测装置。其中该霍尔传感器设置在所述变换器的负载侧，该异常检测方法和异常检测装置用于检测该变换器中的霍尔传感器是否存在异常。为了便于理解，首先介绍变换器。
请参阅图1，图1是本发明一实施例提供的变换器的结构示意框图。该变换器包括但不限于单相DC-DC变换器、多相DC-DC变换器、逆变器和变频器等设备。具体地，如图1所示，该变换器100包括：处理器101和存储器102，处理器101与存储器102耦合连接，存储器102用于存储程序代码，处理器101执行所述程序代码以实现所述霍尔传感器的异常检测方法，从而检测变换器100中的霍尔传感器是否存在异常现象。
具体地，该处理器101可包括DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)或者其他具有计算能力的芯片等。以下实施例将以处理器为DSP芯片为例进行介绍。
其中，该变换器100还包括变换单元，可以理解的是，该变换器100除了包括变换单元，还必然会包括其他单元电路，用于调制所述变换单元的调制电路，或者连接在霍尔传感器的后端检测电路等，由于多数电路与本申请的霍尔传感器的异常检测无关，因此在此不做详细介绍。
其中，该变换单元可包括单相桥变换单元或多相桥变换单元，在本实施例中，以多相桥变换单元为例进行介绍。具体如图2所示，该变换单元103包括：电源、三个电感、三个霍尔传感器、六个开关元件和六个二极管。其中，六个开关元件和二极管两两相互组合以形成三个桥臂，所述三个桥臂分别代表三相电，三个霍尔传感器与三个电感串联。
需要说明的是，在本实施例中，所述开关元件包括但不限于IGBT(Insulated GateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOS管或IGCT(integrated GateCommutatedThyristors，集成门极换流晶闸管)等。
具体地，六个开关元件分别用开关元件A1、开关元件A2、开关元件B1、开关元件B2、开关元件C1和开关元件C2表示；六个二极管分别用二极管D11、二极管D12、二极管D21、二极管D22、二极管D31和二极管D32表示。三个电感分别为电感LA、电感LB和电感LC；三个霍尔传感器分别为霍尔传感器HA、霍尔传感器HB和霍尔传感器HC；三相电分别为A相、B相和C相。该三个霍尔传感器分别用于检测三相电流，比如霍尔传感器HA用于检测A相电流。
需要说明的是，在本实施例中，该霍尔传感器包括电流型霍尔传感器或电压型霍尔传感器，两种类型都可检测出相电流，只是输出的类型不同，因此两种不同类型的霍尔传感器的后端检测电路不同而已，最终是由DSP芯片获取相应的相电流。
为了便于理解，下面将基于图1和图2提供的变换器，对本申请提供的霍尔传感器的异常检测方法和装置进行详细介绍。但可以理解的是，该霍尔传感器的异常检测方法还可以用于检测其他类型变换器、或者具有变换单元或类似变换单元的电子设备。
请参阅图3，图3是本发明一实施例提供的霍尔传感器的异常检测方法的示意流程图。该异常检测方法可运行在上述实施例提供的变换器中，用于检测该变换器中的霍尔传感器是否存在异常现象。如图3所示，该异常检测方法包括步骤S11～S17。
S11、若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式。
在本实施例中，该预设模式触发指令用于触发变换器进入霍尔自学习模式，其中所述霍尔自学习模式是对变换器的霍尔传感器进行检测的模式状态。
具体地，可以在该变换器设置一个触发按钮，在该变换器处于待机状态下，当用户按压该触发按钮就会发出预设模式触发指令；或者，该变换器开启时进入待机状态时，自动可触发预设模式触发指令；再或者，在所述变换器处于待机状态下间隔预设时间时，自动触发预设模式触发指令；由此根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式。
S12、在所述霍尔自学习模式下，通过霍尔传感器获取所述变换器的输出电流。
其中，由于霍尔传感器是安装在变换器的负载侧，可以直接检出变换器的输出电流，该输出电流可以为单相电流通路中的电流，也可以为多相电流通路中的电流。
在本实施例中，以单相电流通路为例，如图4所示，即步骤S12具体包括子步骤S121和S122。
S121、选择所述变换器中的变换单元中的两个桥臂并控制所述两个桥臂中的开关元件的开关状态以形成单相电流通路。
具体地，如图2所示，选择变换器100的变换单元103中的两个桥臂，分别为A1A2桥臂和B1B2桥臂，通过控制两个桥臂中的开关元件A1和B2的开关状态为打开状态，由此形成单相电流通路，该单相电流通路具体如图2中的虚线所示。当然也可以选择其他桥臂形成该单相电流通路。
S122、通过位于所述单相电流通路中的霍尔传感器采集所述单相电流通路的电流值以获取所述变换器的输出电流。
具体地，位于所述单相电流通路中的霍尔传感器包括霍尔传感器HA和霍尔传感器HB，由于电感存在内阻，因此单相电流通路中电流会达到稳定，由于是串联，因此可以选择任意一个霍尔传感器采集该单相电流通路的电流值作为所述变换器的输出电流。
在本实施例中，如图5所示，步骤S122包括子步骤S122a和S122b，其中S122a、通过所述两个霍尔传感器采集所述单相电流通路的电流值的电流采样值；以及S122b、选择其中一个霍尔传感器的电流采样值生成所述变换器的输出电流。
采用步骤S122a和S122b的方法获取输出电流，只选择其中一个霍尔传感器，另一个霍尔传感器的采集的电流采样值作为判断对象。具体地，其中一个霍尔传感器的电流采样值作为输出电流进行判断该霍尔传感器是否存在异常现象；若该霍尔传感器未存在异常现象，判断该霍尔传感器的电流采样值与另一个霍尔传感器的电流采样值是否相等；若该霍尔传感器的电流采样值与另一个霍尔传感器的电流采样值相等，则判定另一个霍尔传感器也未存在异常现象；若该霍尔传感器的电流采样值与另一个霍尔传感器的电流采样值不相等，则判定另一个霍尔传感器存在异常现象。此外，若该霍尔传感器存在异常现象，则选择另一个霍尔传感器的电流采样值作为输出电流，重新判断该霍尔传感器以及判断另一个霍尔传感器是否存在异常现象。
譬如，在本实施例中，霍尔传感器HA和霍尔传感器HB采集的电流采样值分别为IA和IB，选择电流采样值IA作为输出电流进行对该霍尔传感器HA进行检测。若检测出该霍尔传感器HA未存在异常现象，则通过判断电流采样值IA和电流采样值IB是否相等，来检测霍尔传感器HB是否存在异常现象；若电流采样值IA和电流采样值IB相等，则判定霍尔传感器HB未存在异常现象。若检测出该霍尔传感器HA存在异常现象，则需要选择电流采样值IB作为输出电流重新对霍尔传感器HB进行检测。该检测方法可以更为全面地检测变换器的所有霍尔传感器的异常现象。
S13、对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流。
在本实施例中，假设在检测前所述变换器的霍尔传感器可能存在异常现象，因此为保证电流输出和电压输出的稳定性，需要对所述输出电流取绝对值处理以获取反馈电流，进而保证其大小与方向无关。
具体地，如图6所示，输出电流记为Iref，取绝对值处理后得到反馈电流，该反馈电流记为|Iref|。
S14、获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压。
在本实施例中，该给定电流为预设电流，记为I*，可以根据变换器的电流上限值进行设定，比如电流上限值记为Imax，则给定电流I*可以为电流上限值Imax的10％或20％等。
将所述给定电流I*和反馈电流|Iref|做预设调节处理以生成调节电压。具体地，如图6所示，将所述给定电流I*和反馈电流|Iref|相减后通过PID调节以生成调节电压Vp。当然也可以通过其他调节方式获取调节电压。
S15、根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压。
在本实施例中，如图6所示，具体地，根据调节电压Vp通过PWM调制控制所述变换器输出输出电压Uout。当然也可以采用其他调制控制方式，在此不做限定。
具体地，本实施例采用的PWM调制方式中，如图7的PWM波和输出电压的关系，对图2中的变换单元进行调制控制，以形成如图2中虚线表示的单相电流通路，进而控制所述变换器输出所述输出电压Uout。在图7中，A1、A2、B1和B2对应的脉冲波分别输出至相对应的开关元件上，该PWM调制方式的占空比等于Ton/TPWM。由于占空比不变，输出电压可以等效为直流电压，由于负载为具有内阻的电感LA和电感LB，因此电感的作用只是滤波和续流，电流有效值的大小由电感的内阻决定。因此，该PWM调制的占空比与输出电压的关系如图7所示，输出电压与输出电流的关系如图8所示，即输出电压Uout和输出电流IA的关系，可以利用该输出电压和输出电流检测霍尔传感器。
S16、判断所述输出电压是否大于预设电压阈值。
在本实施例中，该预设电压阈值为预先设置好的电压值，具体可以根据变换器的实际电压的上限幅值进行设定，可以等于该上限幅值，也可以小于该上限幅值。
具体地，判断输出电压的电压值是否大于该预设电压阈值；若输出电压的电压值大于该预设电压阈值，则执行步骤S17；若输出电压的电压值不大于该预设电压阈值，可以结束判断，也可以执行其他的检测方法。
S17、判定所述霍尔传感器存在异常现象。
在本实施例中，若输出电压的电压值大于该预设电压阈值，则可判定所述霍尔传感器存在异常现象。该异常现象可以大致确定异常现象与该霍尔传感器相关，因此实现了在变换器未带载运行前就可快速地检测出该变换器的霍尔传感器是否存在异常现象。
上述实施例通过在变换器处于霍尔自学习模式下，获取变换器的输出电流；对输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；获取给定电流，并对给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；根据调节电压对变换器进行调制以生成输出电压；若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象。该异常检测方法可在变换器带负载运行前，快速检测霍尔传感器是否存在异常现象，进而有效地避免风险。
请参阅图9，图9是本发明另一实施例提供的霍尔传感器的异常检测方法的示意流程图。该异常检测方法可运行在上述实施例提供的变换器中，用于检测该变换器中的霍尔传感器是否存在异常现象。如图9所示，该异常检测方法包括步骤S201～S211。其中步骤S201～S207与上述实施例中的步骤S11～S17完全相同，为了说明书的简洁性，在此不作赘述。
S201、若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式。
S202、在所述霍尔自学习模式下，通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流。
S203、对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流。
S204、获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压。
S205、根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压。
S206、判断所述输出电压是否大于预设电压阈值。
在本实施例中，若所述输出电压大于预设电压阈值，则执行步骤S207；若所述输出电压不大于预设电压阈值，则执行步骤S208。
S207、判定所述霍尔传感器存在异常现象。
S208、判断所述反馈电流与给定电流的差值是否在第一预设阈值范围内。
在本实施例中，该第一预设阈值范围为预先设置好的阈值范围，其范围大小不作限定，在实际应用中跟霍尔传感器和给定电流的大小均有关系，第一预设阈值范围用于判断反馈电流与给定电流是否相差较大。
其中，若所述反馈电流与给定电流的差值在第一预设阈值范围内，则执行步骤S209；若所述反馈电流与给定电流的差值不在第一预设阈值范围内，则执行步骤S211。
S209、判断所述输出电流的方向是否与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配。
在本实施例中，通过反馈电流的正负值判断霍尔传感器的方向是否安装错误。以图2中的A、B相为例，在使用PWM调制方式发波，此时A相电流的实际方向应为正，B相电流的实际方向应为负。若输出电流的值为负，则可判断出A相电流为负，因此确定所述输出电流的方向与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向不相匹配。若输出电流的值为正，则可判断出A相电流为正，因此确定所述输出电流的方向是否与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配。
其中，若所述输出电流的方向与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配，则结束判断；若所述输出电流的方向与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向不相匹配，则执行步骤S210。
S210、判定所述霍尔传感器存在反接异常现象。
在本实施例中，所述输出电流的方向与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向不相匹配，则表示A相中的霍尔传感器HA的方向安装反向。同理，可判断出B相霍尔传感器的安装方向。
S211、判定所述霍尔传感器存在后端检测电路异常现象。
在本实施例中，若所述反馈电流与给定电流的差值不在第一预设阈值范围内，判定所述霍尔传感器存在后端检测电路异常现象。具体是指霍尔传感器和DSP之间检测电路之间可能存在异常现象。判定所述霍尔传感器存在后端检测电路异常现象，发出提示信息用以提示用户该变换器的霍尔传感器的后端检测电路异常。
上述实施例通过在变换器处于霍尔自学习模式下，获取变换器的输出电流；对输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；获取给定电流，并对给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；根据调节电压对变换器进行调制以生成输出电压；若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象，还可以根据给定电流和输出电流进一步地判断具体的异常现象，比如为反接异常现象或后端检测电路异常现象。因此，该异常检测方法可在变换器带负载运行前，快速检测霍尔传感器的是否存在异常现象，避免了在霍尔传感器存在异常时繁琐的排查过程。
请参阅图10，图10是本发明又一实施例提供的霍尔传感器的异常检测方法的示意流程图。该异常检测方法可运行在上述实施例提供的变换器中，用于检测该变换器中的霍尔传感器是否存在异常现象。如图10所示，该异常检测方法包括步骤S301～S313。其中步骤S301～S306与上述实施例中的步骤S201～S206完全相同，步骤S310～S313与上述实施例中的步骤S208～S211完全相同，为了说明书的简洁性，在此不作赘述。
S301、若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式。
S302、在所述霍尔自学习模式下，通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流。
S303、对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流。
S304、获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压。
S305、根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压。
S306、判断所述输出电压是否大于预设电压阈值。
在本实施例中，若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则执行步骤S307；若所述输出电压不大于所述预设电压阈值，则执行步骤S310。
S307、判断所述反馈电流是否在第二预设阈值范围内。
在本实施例中，所述第二预设阈值范围具体为零值范围，比如(-0.05,0.05)。若所述反馈电流在所述第二预设阈值范围内，则执行步骤S308；若所述反馈电流不在所述第二预设阈值范围内，则执行步骤S309。
S308、判定所述霍尔传感器存在自身异常现象。
在本实施例中，若所述反馈电流在所述第二预设阈值范围内，说明霍尔传感器的采样值在零值附近，由此可以说明该霍尔传感器存在自身异常现象，表明该霍尔传感器本身存在异常问题，比如为接触不良或断路等。并将该自身异常现象发送给用户，提示用户对该霍尔传感器进行检测。
S309、判定所述霍尔传感器存在采样异常现象。
在本实施例中，该采样异常现象说明该霍尔传感器的采样值不准确，将该采样异常发送给用户，提示用户该采样异常进行处理，比如进行校正等。
S310、判断所述反馈电流与给定电流的差值是否在第一预设阈值范围内。
其中，所述反馈电流与给定电流的差值在第一预设阈值范围内，则执行步骤S311；所述反馈电流与给定电流的差值未在第一预设阈值范围内，则执行步骤S313。
S311、判断所述输出电流的方向是否与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配。
其中，若所述输出电流的方向与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向不相匹配，则执行步骤S312，若所述输出电流的方向与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配，则结束判断。
S312、若所述输出电流的方向未与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配，判定所述霍尔传感器存在反接异常现象。
S313、判定所述霍尔传感器存在后端检测电路异常现象。
上述实施例通过在变换器处于霍尔自学习模式下，获取变换器的输出电流；对输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；获取给定电流，并对给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；根据调节电压对变换器进行调制以生成输出电压；若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象，还可以根据给定电流和输出电流进一步地判断具体的异常现象，比如为自身异常现象或采样异常现象。因此，该异常检测方法可在变换器带负载运行前，快速检测霍尔传感器是否存在异常现象，避免了在霍尔传感器存在异常时繁琐的排查过程。
请参阅图11，图11是本发明一实施例提供的霍尔传感器的异常检测装置的结构示意图。该异常检测装置可运行在上述实施例提供的变换器中，用于检测该变换器中的霍尔传感器是否存在异常现象。如图11所示，该异常检测装置400包括模式控制单元401、电流获取单元402、处理获取单元403、获取生成单元404、调制生成单元405、电压判断单元406和异常判定单元407。
模式控制单元401，用于若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式。
其中，该预设模式触发指令用于触发变换器进入霍尔自学习模式，其中所述霍尔自学习模式是对变换器的霍尔传感器进行检测。
具体地，可以在变换器设置一个触发按钮，在变换器处于待机状态下，当用户按压该触发按钮就会发出预设模式触发指令；或者，该变换器开启时进入待机状态时，自动可触发预设模式触发指令；再或者，在所述变换器处于待机状态时间隔预设时间，自动触发预设模式触发指令；由此根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式。
电流获取单元402，用于在所述霍尔自学习模式下，通过霍尔传感器获取所述变换器的输出电流。
其中，由于霍尔传感器是安装在所述变换器的负载侧，可以直接检出变换器的输出电流，该输出电流可以为单相电流通路中的电流，也可以为多相电流通路中的电流。
在本实施例中，以图2中的单相电流通路为例，电流获取单元402包括：选择控制子单元4021和采集获取子单元4022。
选择控制子单元4021，用于选择所述变换器中的变换单元中的两个桥臂并控制所述两个桥臂中的开关元件的开关状态以形成单相电流通路。
具体地，如图2所示，选择变换器100的变换单元103中的两个桥臂，分别为A1A2桥臂和B1B2桥臂，通过控制两个桥臂中的开关元件A1和B2的开关状态为打开状态，由此形成单相电流通路，如图2中的虚线所示。当然也可以选择其他桥臂形成该单相电流通路。
采集获取子单元4022，用于通过位于所述单相电流通路中的霍尔传感器采集所述单相电流通路的电流值以获取所述变换器的输出电流。
具体地，位于所述单相电流通路中的霍尔传感器包括霍尔传感器HA和霍尔传感器HB，由于电感存在内阻，因此单相电流通路中电流会稳定，由于是串联，因此可以选择任意一个霍尔传感器采集该单相电流通路的电流值作为所述变换器的输出电流。
其中，采集获取子单元4022，具体用于：通过所述两个霍尔传感器采集所述单相电流通路的电流值的电流采样值；以及选择其中一个霍尔传感器的电流采样值生成所述变换器的输出电流。
上述只选择其中一个霍尔传感器，另一个霍尔传感器的采集的电流采样值作为判断对象。具体地，其中一个霍尔传感器的电流采样值作为输出电流进行判断该霍尔传感器是否存在异常现象；若该霍尔传感器未存在异常现象，判断该霍尔传感器的电流采样值与另一个霍尔传感器的电流采样值是否相等；若该霍尔传感器的电流采样值与另一个霍尔传感器的电流采样值相等，则判定另一个霍尔传感器也未存在异常现象；若该霍尔传感器的电流采样值与另一个霍尔传感器的采集的电流采样值不相等，则判定另一个霍尔传感器存在异常现象。此外，若该霍尔传感器存在异常现象，则选择另一个霍尔传感器的电流采样值作为输出电流，重新判断该霍尔传感器以及判断另一个霍尔传感器是否存在异常现象。
譬如，在本实施例中，霍尔传感器HA和霍尔传感器HB采集的电流采样值分别为IA和IB，选择电流采样值IA作为输出电流进行对该霍尔传感器HA进行检测。若检测出该霍尔传感器HA未存在异常现象，则通过判断电流采样值IA和电流采样值IB是否相等，来检测霍尔传感器HB是否存在异常现象；若电流采样值IA和电流采样值IB相等，则判定霍尔传感器HB未存在异常现象。若检测出该霍尔传感器HA存在异常现象，则需要选择电流采样值IB作为输出电流重新对霍尔传感器HB进行检测。该检测方法可以更为全面地检测变换器的所有霍尔传感器的异常现象。
处理获取单元403，用于对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流。
其中，假设在检测前该变换器的霍尔传感器可能存在异常现象，因此为保证电流输出和电压输出的稳定性，需要对该输出电流取绝对值处理以获取反馈电流，进而保证其大小与方向无关。
具体地，如图6所示，输出电流记为Iref，取绝对值处理后得到反馈电流，该反馈电流记为|Iref|。
获取生成单元404，用于获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压。
其中，该给定电流为预设电流，记为I*，可以根据变换器的电流上限值进行设定，比如电流上限值记为Imax，则给定电流I*可以为电流上限值Imax的10％或20％等。
将所述给定电流I*和反馈电流|Iref|做预设调节处理以生成调节电压。具体地，如图6所示，将所述给定电流I*和反馈电流|Iref|相减后通过PID调节以生成调节电压Vp。
调制生成单元405，用于根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压。
其中，如图6所示，具体地，根据调节电压Vp通过PWM调制控制所述变换器输出输出电压Uout。当然也可以采用其他调制控制方式，在此不做限定。
具体地，本实施例采用的PWM调制方式中，如图7的PWM波和输出电压的关系，对图2中的变换单元进行调制控制，以形成如图2中虚线表示的单相电流通路，进而控制所述变换器输出输出电压Uout。在图7中，A1、A2、B1和B2对应的脉冲波分别输出至对应的开关元件上，该PWM调制方式的占空比等于Ton/TPWM。由于占空比不变，输出电压可以等效为直流电压，由于负载为具有内阻的电感LA和电感LB，因此电感的作用只是滤波和续流，电流有效值的大小由电感的内阻决定。因此该PWM调制的占空比与输出电压的关系如图7所示，输出电压与输出电流的关系如图8所示，即输出电压Uout和输出电流IA的关系，可以利用该输出电压和输出电流检测霍尔传感器。
电压判断单元406，用于判断所述输出电压是否大于预设电压阈值。
其中，该预设电压阈值为预先设好的电压值，具体可以根据变换器的实际电压的上限幅值进行设定，可以等于该上限幅值，也可以小于该上限幅值。
具体地，判断输出电压的电压值是否大于该预设电压阈值；若输出电压的电压值大于该预设电压阈值，则调用异常判定单元407；若输出电压的电压值不大于该预设电压阈值，可以结束判断，也可以执行其他的检测方法。
异常判定单元407，用于判定所述霍尔传感器存在异常现象。
其中，若输出电压的电压值大于该预设电压阈值，则可判定所述霍尔传感器存在异常现象。该异常现象可以大致确定异常现象与该霍尔传感器相关，因此可以在变换器未带载运行前就可快速地检测出该变换器的霍尔传感器存在异常现象。
请参阅图12，图12是本发明又一实施例提供的霍尔传感器的异常检测装置的结构示意图。该异常检测装置可运行在上述实施例提供的变换器中，用于检测该变换器中的霍尔传感器是否存在异常现象。如图12所示，该异常检测装置500包括模式控制单元501、电流获取单元502、处理获取单元503、获取生成单元504、调制生成单元505、电压判断单元506、第一电流判断单元507、电流方向判断单元508、第一异常判定单元509、第二异常判定单元510、第二电流判断单元511、第三异常判定单元512和第四异常判定单元513。
模式控制单元501，用于若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式。
电流获取单元502，用于在所述霍尔自学习模式下，通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流。
处理获取单元503，用于对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流。
获取生成单元504，用于获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压。
调制生成单元505，用于根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压。
电压判断单元506，用于判断所述输出电压是否大于预设电压阈值。
其中，若所述输出电压不大于所述预设电压阈值，则调用第一电流判断单元507；若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则调用第二电流判断单元511。
第一电流判断单元507，用于判断所述反馈电流与给定电流的差值是否在第一预设阈值范围内。
其中，若所述反馈电流与给定电流的差值在所述第一预设阈值范围内，则调用电流方向判断单元508；若所述反馈电流与给定电流的差值未在所述第一预设阈值范围内，则调用第二异常判定单元510。
电流方向判断单元508，用于判断所述输出电流的方向是否与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配。
第一异常判定单元509，用于若所述输出电流的方向未与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配，则判定所述霍尔传感器存在反接异常现象。
第二异常判定单元510，用于判定所述霍尔传感器存在后端检测电路异常现象。
第二电流判断单元511，用于判断所述反馈电流是否在第二预设阈值范围内。
其中，所述第二预设阈值范围具体为零值范围，比如(-0.05,0.05)。若所述反馈电流在所述第二预设阈值范围内，则调用第三异常判定单元512；若所述反馈电流不在所述第二预设阈值范围内，则调用第四异常判定单元513。
第三异常判定单元512，用于判定所述霍尔传感器存在自身异常现象。
其中，若所述反馈电流在所述第二预设阈值范围内，说明霍尔传感器的采样值在零值附近，由此可以说明该霍尔传感器存在自身异常现象，表明该霍尔传感器本身存在异常问题，比如为接触不良或断路等。并将该自身异常现象发送给用户，提示用户对该霍尔传感器进行检测。
第四异常判定单元513，用于若所述反馈电流未在所述第二预设阈值范围内，则判定所述霍尔传感器存在采样异常现象。
其中，该采样异常现象说明该霍尔传感器的采样值不准确，将该采样异常发送给用户，提示用户该采样异常进行处理，比如进行校正等。
本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
另外，在本申请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，也可以是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。
该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，本申请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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种霍尔传感器的异常检测方法，应用于变换器，其特征在于，包括：
若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式；
在所述霍尔自学习模式下，通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流；
对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；
获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；
根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压；
判断所述输出电压是否大于预设电压阈值；
若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象。
2.根据权利要求1所述的异常检测方法，其特征在于，所述通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流，包括：
选择所述变换器中的变换单元中的两个桥臂并控制所述两个桥臂中的开关元件的开关状态以形成单相电流通路；以及
通过位于所述单相电流通路中的霍尔传感器采集所述单相电流通路的电流值以获取所述变换器的输出电流。
3.根据权利要求1所述的异常检测方法，其特征在于，所述对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压，包括：将所述给定电流和反馈电流相减后通过PID调节以生成所述调节电压；
所述根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压，包括：根据所述调节电压通过PWM调制控制所述变换器输出所述输出电压。
4.根据权利要求3所述的异常检测方法，其特征在于，所述判断所述输出电压是否大于所述预设电压阈值之后，还包括：
若所述输出电压不大于所述预设电压阈值，判断所述反馈电流与给定电流的差值是否在第一预设阈值范围内；
若所述反馈电流与给定电流的差值在所述第一预设阈值范围内，判断所述输出电流的方向是否与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配；
若所述输出电流的方向未与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配，则判定所述霍尔传感器存在反接异常现象；
若所述反馈电流与给定电流的差值未在所述第一预设阈值范围内，判定所述霍尔传感器存在后端检测电路异常现象。
5.根据权利要求1所述的异常检测方法，其特征在于，所述判定所述霍尔传感器存在异常现象，包括：
判断所述反馈电流是否在第二预设阈值范围内；
若所述反馈电流在所述第二预设阈值范围内，则判定所述霍尔传感器存在自身异常现象；
若所述反馈电流未在所述第二预设阈值范围内，则判定所述霍尔传感器存在采样异常现象。
6.一种霍尔传感器的异常检测装置，应用于变换器，其特征在于，包括：
模式控制单元，用于若接收到预设模式触发指令，根据所述预设模式触发指令控制所述变换器进入霍尔自学习模式；
电流获取单元，用于在所述霍尔自学习模式下，通过所述霍尔传感器获取所述变换器的输出电流；
处理获取单元，用于对所述输出电流作取绝对值处理以获取反馈电流；
获取生成单元，用于获取给定电流，并对所述给定电流和反馈电流做预设调节处理以生成调节电压；
调制生成单元，用于根据所述调节电压对所述变换器进行调制以生成输出电压；
电压判断单元，用于判断所述输出电压是否大于预设电压阈值；
异常判定单元，用于若所述输出电压大于所述预设电压阈值，则判定所述霍尔传感器存在异常现象。
7.根据权利要求6所述的异常检测装置，其特征在于，所述电流获取单元，包括：
选择控制子单元，用于选择所述变换器中的变换单元中的两个桥臂并控制所述两个桥臂中的开关元件的开关状态以形成单相电流通路；以及
采集获取子单元，用于通过位于所述单相电流通路中的霍尔传感器采集所述单相电流通路的电流值以获取所述变换器的输出电流。
8.根据权利要求6所述的异常检测装置，其特征在于，还包括：
第一电流判断单元，用于若所述输出电压不大于所述预设电压阈值，判断所述反馈电流与给定电流的差值是否在第一预设阈值范围内；
电流方向判断单元，用于若所述反馈电流与给定电流的差值在所述第一预设阈值范围内，判断所述输出电流的方向是否与所述输出电流按照PWM调制控制对应的实际方向相匹配；
第一异常判定单元，用于若所述输出电流的方向未与所述输出电流按照所述PWM调制控制对应的实际方向相匹配，则判定所述霍尔传感器存在反接异常现象；
第二异常判定单元，用于若所述反馈电流与给定电流的差值未在所述第一预设阈值范围内，判定所述霍尔传感器存在后端检测电路异常现象。
9.根据权利要求8所述的异常检测装置，其特征在于，还包括：
第二电流判断单元，用于判断所述反馈电流是否在第二预设阈值范围内；
第三异常判定单元，用于若所述反馈电流在所述第二预设阈值范围内，则判定所述霍尔传感器存在自身异常现象；
第四异常判定单元，用于若所述反馈电流未在所述第二预设阈值范围内，则判定所述霍尔传感器存在采样异常现象。
10.一种变换器，包括霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在所述变换器的负载侧，其特征在于，还包括：处理器和与所述处理器耦接的存储器，所述存储器用于存储程序代码，所述处理器执行所述程序代码以实现如权利要求1至5中任一项所述的异常检测方法。
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