三相电流的采样设备及系统、方法、非易失性存储介质与流程

1.本技术涉及电流采样技术领域，具体而言，涉及一种三相电流的采样设备及系统、方法、非易失性存储介质。


背景技术：

2.在电机驱动及三相逆变器中，电流采样作为三相逆变的控制基础，其作用尤为重要。相电流采样方式一般有三电阻电流采样、两电阻电流采样和单电阻电流采样，其采样的电流值在瞬时为三相电流值中的一个或者多个，后续对三相逆变器的控制需要在mcu中进行clark变换以及park变换，再与目标值进行做差后进行pid控制，mcu输出pwm信号控制逆变器的输出，使其输出理想的电流及电压波形。
3.但是，mcu在每次进行采样值读取时都需要进行复杂计算，计算速度与采样频率显然呈负相关，而采样频率的降低会影响采样的精度及控制的精度。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种三相电流的采样设备及系统、方法、非易失性存储介质，以至少解决由于处理器在每次进行采样值读取时都进行复杂计算造成采样频率较低进而影响采样精度的技术问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种三相电流的采样设备，包括：逆变电路、采样电路、差分放大电路和处理器，其中，逆变电路，与采样电路连接，用于将外部电源提供的单相电流转化为三相电流；采样电路，与差分放大电路连接，用于对三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号，并将采样信号输入至差分放大电路；差分放大电路，与处理器连接，用于对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；以及对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；处理器，与逆变电路连接，用于基于第一信号和第二信号控制逆变电路的输出波形。
7.可选地，采样电路包括：第一采样电路和第二采样电路，其中，第一采样电路至少包括：第一采样电阻，用于对第一电流进行采样，其中，第一电流为三相电流中的任意一个相位的电流；第二采样电路至少包括：第二采样电阻用于对第二电流进行采样，其中，第二电流为任意两个相位的电流中除第一电流之外的相位的电流。
8.可选地，差分放大电路包括第一差分放大电路和第二差分放大电路，其中，第一差分放大电路，用于对第一电流进行差分放大运算，得到第一信号；第二差分放大电路，用于对第一电流和第二电流进行差分放大运算，得到第二信号。
9.可选地，第一差分放大电路包括：第一限流元件、第二限流元件、第三限流元件和第一运算放大器，其中，第一限流元件，与第一采样电阻串联连接，构成第一串联电路，第一串联电路与第一运算放大器的第一输入端连接；第二限流元件，与第一采样电阻并联连接，
构成第一并联电路，第一并联电路与第一运算放大器的第二输入端连接；第三限流元件，设置在第一运算放大器输入端与输出端之间，与第一并联电路并联连接，用于将第一运算放大器的第一输出信号返回第二输入端，以形成负反馈；第一运算放大器，用于接收第一电流，并对第一电流进行差分放大，得到第一信号。
10.可选地，第一差分放大电路还包括：第一偏置电路，与第一串联电路并联连接，用于向第一运算放大器提供偏置电压。
11.可选地，第二差分放大电路包括：第四限流元件、第五限流元件、第六限流元件和第二运算放大器，其中，第四限流元件，与第一采样电阻串联连接，构成第二串联电路，第二串联电路与第二运算放大器的第三输入端连接；第五限流元件，与第一采样电阻和第二采样电阻并联构成的第二并联电路串联连接，构成第三串联电路，第三串联电路与第二运算放大器的第四输入端连接；第六限流元件，设置在第二运算放大器输入端与输出端之间，与第三串联电路并联连接，用于将第二运算放大器的第二输出信号返回第四输入端，以形成负反馈；第二运算放大器，用于接收第一电流和第二电流，并对第一电流和第二电流进行差分放大，得到第二信号。
12.可选地，第二采样及放大电路还包括：第二偏置电路，与第二串联电路并联连接，用于向第二运算放大器提供偏置电压。
13.可选地，第一采样电阻与第二采样电阻的阻值相等。
14.根据本技术实施例的再一方面，还提供了一种三相电流的采样系统，包括：外电源、三相电流的采样设备和用电设备，其中，外电源，分别与三相电流的采样设备和用电设备连接，用于向用电设备提供单相电；三相电流的采样设备，用于将单相电转化为三相电，并对三相电进行采样；用电设备，用于运行于三相电。
15.根据本技术实施例的再一方面，还提供了一种三相电流的采样方法，应用于三相电流的采样设备，包括：对三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号；对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；对第一信号和第二信号进行坐标变换和脉冲宽度调制，得到用于控制逆变电路输出波形的目标信号。
16.根据本技术实施例的再一方面，还提供了一种非易失性存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，程序运行时控制存储介质所在的设备执行以上的三相电流的采样方法。
17.在本技术实施例中，采用逆变电路、采样电路、差分放大电路和处理器，其中，逆变电路，与采样电路连接，用于将外部电源提供的单相电流转化为三相电流；采样电路，与差分放大电路连接，用于对三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号，并将采样信号输入至差分放大电路；差分放大电路，与处理器连接，用于对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；以及对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；处理器，与逆变电路连接，用于基于第一信号和第二信号控制逆变电路的输出波形，通过对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号以及对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号，并通过处理器基于第一信号和第二信号控制逆变电路的输出波形，达到了降低处理器计算复杂度的目的，从而实现了提高采样频率进而提升采样精度的技术效果，进而解决了由于处理器在每次进行采样值读取时都进行复
杂计算造成采样频率较低进而影响采样精度的技术问题。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
19.图1是根据相关技术的一种三相电流的采样系统的结构及控制流程示意图；
20.图2是根据本技术实施例的一种三相电流的采样设备的结构图；
21.图3是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图；
22.图4是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图；
23.图5是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图；
24.图6是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图；
25.图7是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图；
26.图8是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图；
27.图9是根据本技术实施例的一种第一差分放大电路的结构图；
28.图10是根据本技术实施例的一种第二差分放大电路的结构图；
29.图11是根据本技术实施例的一种三相电流的采样系统的结构图；
30.图12是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样系统的结构图；
31.图13是根据本技术实施例的一种三相电流的采样方法的流程图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
33.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.图1是根据相关技术的一种三相电流的采样系统的结构及控制流程示意图，其中，q1至q6为6个mos管或igbt，作为全桥逆变器的功率开关管，用于对外电源p提供的直流电进行逆变，将直流电转换为用电设备所需的三相交流电；pmsm或bldc是三相用电设备，为永磁同步电机或直流无刷电机；rs1为a相电流的采样电阻，用于对a相电流进行采样；rs2为b相电流的采样电阻，用于对b相电流进行采样；运放1为a相电流的采样放大器，用于对a相电流进行差分放大；运放2为b相电流的采样放大器，用于对b相电流进行差分放大；mcu为逆变器的控制芯片，其对运算放大器放大后的采样值进行读取，并计算出对应相电流，再通过坐标
转换及对应控制方式，最终输出pwm信号以驱动逆变器。
35.在相关技术中，采样的电流值在瞬时为a、b、c三相的电流值中的一个或者多个，后续对三相逆变器的控制需要在mcu中进行clark变换及park变换，再与目标值进行做差后进行pid控制，mcu输出pwm信号控制逆变器的输出，使其输出理想的电流及电压波形。但mcu在每次进行采样值读取时都需要进行计算，采样及计算的速度制约着采样频率使其不能太大，而采样的频率往往会影响采样的精度及控制的精度。为了解决该问题，本技术实施例中提供了相关的解决方案，以下详细说明。
36.图2是根据本技术实施例的一种三相电流的采样设备的结构图，如图2所示，该设备包括：逆变电路2、采样电路4、差分放大电路6和处理器8，其中，
37.逆变电路2，与采样电路4连接，用于将外部电源提供的单相电流转化为三相电流；
38.采样电路4，与差分放大电路6连接，用于对三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号，并将采样信号输入至差分放大电路6；
39.差分放大电路6，与处理器8连接，用于对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；以及对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；
40.处理器8，与逆变电路2连接，用于基于第一信号和第二信号控制逆变电路2的输出波形。
41.根据本技术的一个可选的实施例，逆变电路2将外部电源提供的直流电转化为三相用电设备所需的三相交流电，其中，交流电指在时域上正负交替的变化，并且频率相对较高的电信号，例如三相交流电包括：a相、b相和c相。可选地，逆变电路2包括6个mos管或igbt，作为全桥逆变器的功率开关管，其中，mos管又称金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种采用mos电容建立通道的半导体器件。
42.采样电路4，用于对三相交流电进行采样，采样电流包括第一采样电流和第二采样电流，第一采样电流包括：x相电流，第二采样电流包括：x相电流和y相电流，其中，x相为a相、b相和c相中的任意一相，y相为a相、b相和c相中除x相以外的任意一相。例如，第一采样电流为a相电流，第二采样电流为b相电流；或者，第一采样电流为b相电流，第二采样电流为c相电流；或者，第一采样电流为a相电流，第二采样电流为c相电流。
43.举例而言，采样电流为a相电流和b相电流，差分放大电路6用于对a相电流进行差分放大，得到包括a相电流的放大信号，即第一信号；还用于对a相电流和b相电流进行放大，得到包括a相电流与b相电流差值的放大信号，即第二信号。
44.处理器8为逆变器的控制芯片，处理器8对运算放大电路输出的第一信号和第二信号进行读取，并计算出对应clark坐标电流，再通过坐标转换及对应控制方式，最终输出pwm信号驱动逆变器。
45.clark变换是一种三相信号与两相信号之间转换的数学方法。clark变换将三相正弦波信号分解为一个与零度轴(也称a/b/c轴)对齐的直流成分和一个旋转磁场。同时，clark变换由此得到基本矢量(α、β)，这些向量可以被进一步加工用于计算反馈等功能。具体而言，对于abc正弦波电压或电流参数，在执行clark变换时，首先，需要分类，其中类似邻近卷积采样ad采样器获取到abc三个模拟输入数据源，通过离散框架内考虑abc信号的各项功率来平衡使其总和等于0。然后，将3个输入值乘以适当的比例因子，并进行复杂运算，从
而得出2个输出值α、β。这些输出表示了原始信号沿着特定坐标系投影到新空间中所产生的向量长度。最终结果就是它们代表了原始三相系统在二维平面上可视化处理所需的向量信息。
46.根据上述设备，通过对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号以及对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号，并通过处理器8基于第一信号和第二信号控制逆变电路2的输出波形，达到了降低处理器8计算复杂度的目的，从而实现了提高采样频率进而提升采样精度的技术效果。
47.此外，上述设备简单易于实现，对三相逆变器的电流采样更加方便，且可靠性高。
48.图3是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图，如图3所示，采样电路4包括：第一采样电路40和第二采样电路42，其中，
49.第一采样电路40至少包括：第一采样电阻402，用于对第一电流进行采样，其中，第一电流为三相电流中的任意一个相位的电流；第二采样电路42至少包括：第二采样电阻422用于对第二电流进行采样，其中，第二电流为任意两个相位的电流中除第一电流之外的相位的电流。
50.示例性的，第一采样电阻402用于对a相电流进行采样，得到ia；第二采样电阻422用于对b相电流进行采样，得到ib，其中，第一采样电阻402与第二采样电阻422的阻值相等，设为rs。
51.图4是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图，如图4所示，差分放大电路6包括第一差分放大电路60和第二差分放大电路62，其中，
52.第一差分放大电路60，用于对第一电流进行差分放大运算，得到第一信号；第二差分放大电路62，用于对第一电流和第二电流进行差分放大运算，得到第二信号。
53.差分放大是一种信号处理技术，用于增加输入信号的幅度。差分放大电路6是一种基本的模拟电路，能够将两个输入信号之间的差异放大并输出。例如，第一差分放大电路60用于对ia进行差分放大，第二差分放大电路62用于对ia和ib进行差分放大。
54.图5是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图，如图5所示，第一差分放大电路60包括：第一限流元件602、第二限流元件604、第三限流元件606和第一运算放大器608，其中，
55.第一限流元件60，与第一采样电阻402串联连接，构成第一串联电路，第一串联电路与第一运算放大器608的第一输入端连接；第二限流元件604，与第一采样电阻402并联连接，构成第一并联电路，第一并联电路与第一运算放大器608的第二输入端连接；第三限流元件606，设置在第一运算放大器608输入端与输出端之间，与第一并联电路并联连接，用于将第一运算放大器608的第一输出信号返回第二输入端，以形成负反馈；第一运算放大器608，用于接收第一电流，并对第一电流进行差分放大，得到第一信号。
56.作为本技术的一个可选的实施例，第一限流元件602和第二限流元件604为差分输入电阻，其阻值相等，设其阻值均为a；第三限流元件606为差分放大电路6中的反馈电阻，设其阻值设为k1*a
57.运算放大器是一种高增益直流差分放大电路6，可将微小信号转换成符合要求的电压输出信号。
58.图6是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图，如图6所示，第一差分放大电路60还包括：第一偏置电路6010，与第一串联电路并联连接，用于向第一运算放大器608提供偏置电压。
59.可以理解的是，差分放大电路中的偏置电压是指为了使差分对输入信号有较好的响应而加入的电压，一般情况下它不随输入信号变化而变化。在差分放大器运算过程中，通过控制偏置电压可以达到提高增益、改善工作点稳定性和抑制杂散干扰等目的。常见的偏置方法包括固定直流偏置和动态自适应偏置。固定直流偏置是指将一个恒定电压加入到差分对两端，以控制输出节点处呈现类似于功率放大器静态工作点位置。如果此时外部没有任何交流信号接入,差动基准线(即输出)会保持在该静态位置,即增益设为最佳。
60.第一偏置电路6010中包括偏置电压源u
ref
，以及u
ref
对应的偏置电阻。综上，第一运算放大器608的输出值u
o1
＝u
ref
+k1*rs*ia。将u
o1
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到a相电流ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)，通过clark变换，进而得到了i
α
＝ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)。
61.图7是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图，如图7所示，第二差分放大电路62包括：第四限流元件622、第五限流元件624、第六限流元件626和第二运算放大器628，其中，
62.第四限流元件622，与第一采样电阻402串联连接，构成第二串联电路，第二串联电路与第二运算放大器628的第三输入端连接；第五限流元件624，与第一采样电阻402和第二采样电阻422并联构成的第二并联电路串联连接，构成第三串联电路，第三串联电路与第二运算放大器628的第四输入端连接；第六限流元件626，设置在第二运算放大器628输入端与输出端之间，与第三串联电路并联连接，用于将第二运算放大器628的第二输出信号返回第四输入端，以形成负反馈；第二运算放大器628，用于接收第一电流和第二电流，并对第一电流和第二电流进行差分放大，得到第二信号。
63.作为本技术的另一个可选的实施例，第四限流元件622和第五限流元件624为差分输入电阻，其阻值相等，设其阻值均为b；第六限流元件626为差分放大电路6中的反馈电阻，设其阻值设为k2*b。
64.图8是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样设备的结构图，如图8所示，第二采样及放大电路还包括：第二偏置电路6210，与第二串联电路并联连接，用于向第二运算放大器628提供偏置电压。
65.在一个可选的实施例中，第二偏置电路6210中包括偏置电压源u
ref
，以及u
ref
对应的偏置电阻。第二运算放大器628的输出值u
o2
＝u
ref
+k2*rs*(i
b-ia)。将u
o2
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到b相与a相的电流差(i
b-ia)＝(u
o2-u
ref
)/(k2*rs)，将简化得简化得进而得到进而得到
66.综上所述，本技术无需在mcu中进行电流重构及clark变换，直接通过运放及mcu简单运算即可得到i
α
和i
β
。
67.图9是根据本技术实施例的一种第一差分放大电路的结构图，如图9所示，rs1为a相电流采样电阻，设其阻值为rs；r11和r12为差分输入电阻，其阻值相等，设其阻值均为a；
r13为反馈电阻，设其阻值设为k1*a；r10为偏置电压u
ref
的偏置电阻，用来提供偏置电压；运放1为a相电流的采样放大器，用于a相电流采样放大。
68.运放1的输出值u
o1
＝u
ref
+k1*rs*ia。将u
o1
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到a相电流ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)，通过clark变换，进而得到了i
α
＝ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)。
69.图10是根据本技术实施例的一种第二差分放大电路的结构图，如图10所示，rs1为a相电流采样电阻，rs2为b相电流采样电阻，设rs1和rs2的阻值均为rs；r21和r22为差分输入电阻，其阻值相等，设其阻值均为b；r23为反馈电阻，设其阻值设为k2*b；r20为偏置电压u
ref
的偏置电阻，用来提供偏置电压；运放2为a相电流和b相电流的采样放大器，用于a相电流和b相电流采样放大。
70.运放2的输出值u
o2
＝u
ref
+k2*rs*(i
b-ia)。将u
o2
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到b相与a相的电流差(i
b-ia)＝(u
o2-u
ref
)/(k2*rs)，将简化得进而得到
71.图11是根据本技术实施例的一种三相电流的采样系统的结构图，如图11所示，该系统包括：外电源1102、三相电流的采样设备1104和用电设备1106，其中，
72.外电源1102，分别与三相电流的采样设备1104和用电设备1106连接，用于向用电设备1106提供单相电；
73.三相电流的采样设备1104为图2所示的采样设备，用于将单相电转化为三相电，并对三相电进行采样；
74.用电设备1106，用于运行于三相电。
75.图12是根据本技术实施例的另一种三相电流的采样系统的结构图，如图12所示，该系统包括：电机模块、逆变模块、采样电阻模块，运放模块和mcu计算模块，其中，
76.电机模块，为三相输出端的负载，为用电器；
77.逆变模块，用于将直流电转换为用电器所需的三相交流电压或电流；
78.采样电阻模块，用于对逆变器的电流进行采样，并将该信号输出到运放模块；
79.运放模块，用于放大电流信号并将该放大后的值传入mcu；
80.mcu计算模块，用于对采样信号进行计算，并通过相应算法调节，输出对应逆变器的开关门极信号。
81.具体地，运放1的输出值u
o1
＝u
ref
+k1*rs*ia。将u
o1
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到a相电流ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)，通过clark变换，进而得到i
α
＝ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)。
82.运放2的输出值u
o2
＝u
ref
+k2*rs*(i
b-ia)。将u
o2
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到b相与a相的电流差(i
b-ia)＝(u
o2-u
ref
)/(k2*rs)，将简化得进而得到
mcu输出pwm信号控制逆变器的输出，使逆变器输出理想的电流及电压波形。
83.根据上述系统，通过对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号以及对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号，并通过处理器基于第一信号和第二信号控制逆变电路的输出波形，达到了降低处理器计算复杂度的目的，从而实现了提高采样频率进而提升采样精度的技术效果。
84.图13是根据本技术实施例的一种三相电流的采样方法的流程图，如图13所示，该方法包括：
85.步骤s1302，对三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号。
86.步骤s1304，对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号。
87.步骤s1306，对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号。
88.步骤s1308，对第一信号和第二信号进行坐标变换和脉冲宽度调制，得到用于控制逆变电路2输出波形的目标信号。
89.作为本技术的一个可选的实施例，通过第一采样电阻402对a相电流进行采样，得到ia；通过第二采样电阻422对b相电流进行采样，得到ib，第一采样电阻402与第二采样电阻422的阻值相等，设为rs。
90.通过第一差分放大电路60对ia进行差分放大，通过第二差分放大电路62对ia和ib进行差分放大。
91.设第一差分放大电路60中的差分输入电阻的阻值为a，反馈电阻的阻值为k1*a；第二差分放大电路62中的差分输入电阻的阻值为b，反馈电阻为k2*b。
92.对ia进行差分放大运算，得到u
o1
＝u
ref
+k1*rs*ia，即第一信号；对ib进行差分放大运算，得到u
o2
＝u
ref
+k2*rs*(i
b-ia)，即第二信号。
93.将u
o1
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到a相电流ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)，通过clark变换，进而得到i
α
＝ia＝(u
o1-u
ref
)/(k1*rs)；将u
o2
输入到mcu，通过mcu的adc采样再运算后即可得到b相与a相的电流差(i
b-ia)＝(u
o2-u
ref
)/(k2*rs)，将简化得进而得到进而得到对i
α
和i
β
进行脉冲宽度调制，进而得到用于控制逆变电路2输出波形的目标信号。
94.本技术实施例还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，程序运行时控制存储介质所在的设备执行以上的三相电流的采样方法。
95.非易失性存储介质执行以下功能的程序：对三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号；对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；对第一信号和第二信号进行坐标变换和脉冲宽度调制，得到用于控制逆变电
路输出波形的目标信号。
96.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
97.在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
98.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
99.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
100.另外，在本技术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。
101.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，本技术的技术方案本质上或者说对相关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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术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、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
102.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种三相电流的采样设备，其特征在于，包括：逆变电路、采样电路、差分放大电路和处理器，其中，所述逆变电路，与所述采样电路连接，用于将外部电源提供的单相电流转化为三相电流；所述采样电路，与所述差分放大电路连接，用于对所述三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号，并将所述采样信号输入至所述差分放大电路；所述差分放大电路，与所述处理器连接，用于对所述任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；以及对所述任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；所述处理器，与所述逆变电路连接，用于基于所述第一信号和所述第二信号控制所述逆变电路的输出波形。2.根据权利要求1所述的三相电流的采样设备，其特征在于，所述采样电路包括：第一采样电路和第二采样电路，其中，所述第一采样电路至少包括：第一采样电阻，用于对第一电流进行采样，其中，所述第一电流为所述三相电流中的所述任意一个相位的电流；所述第二采样电路至少包括：第二采样电阻用于对第二电流进行采样，其中，所述第二电流为所述任意两个相位的电流中除所述第一电流之外的相位的电流。3.根据权利要求2所述的三相电流的采样设备，其特征在于，所述差分放大电路包括第一差分放大电路和第二差分放大电路，其中，所述第一差分放大电路，用于对所述第一电流进行差分放大运算，得到第一信号；所述第二差分放大电路，用于对所述第一电流和所述第二电流进行差分放大运算，得到第二信号。4.根据权利要求3所述的三相电流的采样设备，其特征在于，所述第一差分放大电路包括：第一限流元件、第二限流元件、第三限流元件和第一运算放大器，其中，所述第一限流元件，与所述第一采样电阻串联连接，构成第一串联电路，所述第一串联电路与第一运算放大器的第一输入端连接；所述第二限流元件，与所述第一采样电阻并联连接，构成第一并联电路，所述第一并联电路与所述第一运算放大器的第二输入端连接；所述第三限流元件，设置在所述第一运算放大器输入端与输出端之间，与所述第一并联电路并联连接，用于将所述第一运算放大器的第一输出信号返回所述第二输入端，以形成负反馈；所述第一运算放大器，用于接收所述第一电流，并对所述第一电流进行差分放大，得到所述第一信号。5.根据权利要求4所述的三相电流的采样设备，其特征在于，所述第一差分放大电路还包括：第一偏置电路，与所述第一串联电路并联连接，用于向所述第一运算放大器提供偏置电压。6.根据权利要求5所述的三相电流的采样设备，其特征在于，所述第二差分放大电路包括：第四限流元件、第五限流元件、第六限流元件和第二运算放大器，其中，所述第四限流元件，与所述第一采样电阻串联连接，构成第二串联电路，所述第二串联
电路与第二运算放大器的第三输入端连接；所述第五限流元件，与所述第一采样电阻和所述第二采样电阻并联构成的第二并联电路串联连接，构成第三串联电路，所述第三串联电路与第二运算放大器的第四输入端连接；所述第六限流元件，设置在所述第二运算放大器输入端与输出端之间，与所述第三串联电路并联连接，用于将所述第二运算放大器的第二输出信号返回所述第四输入端，以形成负反馈；所述第二运算放大器，用于接收所述第一电流和所述第二电流，并对所述第一电流和所述第二电流进行差分放大，得到所述第二信号。7.根据权利要求6所述的三相电流的采样设备，其特征在于，所述第二采样及放大电路还包括：第二偏置电路，与所述第二串联电路并联连接，用于向所述第二运算放大器提供偏置电压。8.根据权利要求6所述的三相电流的采样设备，其特征在于，所述第一采样电阻与所述第二采样电阻的阻值相等。9.一种三相电流的采样系统，其特征在于，包括：外电源、三相电流的采样设备和用电设备，其中，所述外电源，分别与所述三相电流的采样设备和所述用电设备连接，用于向所述用电设备提供单相电；所述三相电流的采样设备为权利要求1至8任意一项所述的采样设备，用于将所述单相电转化为三相电，并对所述三相电进行采样；所述用电设备，用于运行于所述三相电。10.一种三相电流的采样方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1至8任意一项所述的三相电流的采样设备，包括：对所述三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样，得到采样信号；对所述任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；对所述任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；对所述第一信号和所述第二信号进行坐标变换和脉冲宽度调制，得到用于控制逆变电路输出波形的目标信号。11.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求10所述的三相电流的采样方法。

技术总结
本申请公开了一种三相电流的采样设备及系统、方法、非易失性存储介质。其中，该采样设备包括：逆变电路、采样电路、差分放大电路和处理器，其中，逆变电路，与采样电路连接；采样电路，与差分放大电路连接，用于对三相电流中的任意两个相位的电流进行分别采样；差分放大电路，与处理器连接，用于对任意两个相位的电流中任意一个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第一信号；以及对任意两个相位的电流的采样信号进行差分放大运算，得到第二信号；处理器，与逆变电路连接，用于基于第一信号和第二信号控制逆变电路的输出波形。本申请解决了由于处理器在每次进行采样值读取时都进行复杂计算造成采样频率较低进而影响采样精度的技术问题。度的技术问题。度的技术问题。


技术研发人员：朱少龙 徐嘉 徐常升 程海珍 余裕华
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/8/14