[发明专利]磁调制电流互感器的信号采集方法、装置和保护系统

说明书

本发明提供一种磁调制电流互感器的信号采集方法、装置和保护系统，方法包括：主控芯片产生频率为固定频率F的方波信号，并将方波信号作为载波信号输入磁调制电流互感器；磁调制电流互感器在载波信号的激励下，将剩余电流信号调制到载波信号上以形成激磁信号后，主控芯片接收激磁信号；根据激磁信号的波形和固定频率F确定第一时间间隔及第二时间间隔，其中，第一时间间隔与第二时间间隔不同；对每个波形周期进行ADC采样，得到第一采样值D1和第二采样值D2，其中，在环境温度发生变化时D1的偏移量与D2的偏移量的方向相反、且大小相同；确定剩余电流信号。由此，从原理上消除了由环境温度造成的温漂对检测值的影响，可以提高在不同环境温度下的采样精度。

技术领域

本发明涉及电流互感器技术领域，具体涉及一种磁调制电流互感器的信号采集方法、一种磁调制电流互感器的信号采集装置和一种保护系统。

背景技术

近年来，随着新能源汽车的广泛使用，剩余电流检测保护装置得到越来越广泛的应用。相关技术中，剩余电流检测保护装置在使用磁调制电流互感器得到剩余电流信号后，通过搭建的硬件滤波电路，将激磁载波信号滤除，再将基带信号传进主控芯片进行采样处理。

然而，采用硬件滤波电路进行采样的技术，在环境温度发生变化时，由于磁调制电流互感器的磁芯材料的特性发生改变，导致线性区发生偏移，进而产生温漂，限制了采样精度。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，提出了如下技术方案。

本发明第一方面实施例提出了一种磁调制电流互感器的信号采集方法，包括：

S1，主控芯片产生频率为固定频率F的方波信号，并将所述方波信号作为载波信号输入磁调制电流互感器；

S2，所述磁调制电流互感器在所述载波信号的激励下，将剩余电流信号调制到载波信号上以形成激磁信号，并将所述激磁信号传输至所述主控芯片；

S3，所述主控芯片接收到所述激磁信号后，根据所述激磁信号的波形和所述固定频率F确定第一时间间隔及第二时间间隔，其中，所述第一时间间隔与所述第二时间间隔不同；

S4，所述主控芯片根据所述第一时间间隔和所述第二时间间隔，对每个波形周期进行ADC(Analog-to-Digital Converter，模拟数字转换器)采样，得到第一采样值D1和第二采样值D2，其中，在环境温度发生变化时所述D1的偏移量与所述D2的偏移量的方向相反、且大小相同；

S5，根据所述第一采样值D1和所述第二采样值D2间的和值确定剩余电流信号。

另外，根据本发明上述实施例的磁调制电流互感器的信号采集方法还可以具有如下附加的技术特征。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述激磁信号的波形和所述固定频率F确定第一时间间隔及第二时间间隔，包括：

根据所述激磁信号的波形确定N1和N2，其中，所述N1为每个波形周期内负向磁饱和区进入正向磁饱和区的过程中，斜率最小的时间点与波形起始点之间的第一时间间隔占整个所述波形周期的第一比例；所述N2为每个波形周期内正向磁饱和区进入负向磁饱和区的过程中，斜率最小的时间点与波形起始点之间的第二时间间隔占整个所述波形周期的第二比例，所述第二比例与所述第一比例间的和值为1；

根据所述固定频率F和所述第一比例N1确定所述第一时间间隔，并根据所述固定频率F和所述第二比例N2确定所述第二时间间隔。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述固定频率F和所述第一比例N1确定所述第一时间间隔，并根据所述固定频率F和所述第二比例N2确定所述第二时间间隔，包括：

跟据公式(1)计算所述第一时间间隔T1，并根据公式(2)计算所述第二时间间隔T2，其中，所述公式(1)和所述公式(2)分别为：