[實用新型]一種智能高壓直流繼電器

有效

• 申請號: 201320010006.8
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN203038865U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 劉士杰;馮相如;吳春金
• 申請（專利權）人: 常州市吉士電器有限公司
• 主分類號: H01H71/08
• 分類號: H01H71/08;G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 路接洲

技術領域

本實用新型涉及一種繼電器，尤其是一種集成電流檢測、故障電弧檢測、過流保護、漏電檢測及保護、短路保護以及CAN總線通訊的智能高壓直流繼電器。

背景技術

高壓直流繼電器具有處理高功率的能力，在高壓、大電流等苛刻條件下仍具有常規繼電器所無法比擬的可靠性及使用壽命長的特點，在電動車及光伏行業，高壓直流繼電器被廣泛應用。但現在一般的繼電器都是一個獨立的部件，在電氣設備里面，無法監控繼電器的一些工作狀態，無法進行故障預警和故障診斷，嚴重影響設備的整體性能。

在電氣設備中，當達到一定的時間后，會出現線路老化的現象，在這些老化的線路上，就會產生危險的電弧。故障電弧的特點是溫度高，持續時間短，一旦出現擊穿點，則會形成碳化路徑并頻繁出現，并使故障迅速擴大，直至點燃附近可燃物而引起火災。一般為防止電路漏電、過流而設計的繼電器，都無法檢測到電弧故障，使電弧故障成為安全用電的最大隱患。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提出一種智能高壓直流繼電器，具有電路檢測，故障電弧檢測，過流保護，漏電檢測及保護，短路保護以及CAN總線通訊功能。

本實用新型所采用的技術方案為：一種智能高壓直流繼電器，包括繼電器本體，繼電器本體上設置有引腳，所述的引腳上套有帶間隙的聚磁環；繼電器本體上自上而下的插有智能模塊；智能模塊檢測因繼電器本體上通過的電流的變化而引起的聚磁環中感應磁場的變化所產生的電壓信號。

具體的說，本實用新型所述的智能模塊的一側設置有線性霍爾傳感器；所述的線性霍爾傳感器插入聚磁環的間隙中；智能模塊的頂部設置有接地引腳、接電氣設備機殼的引腳以及數據通訊接口。所述的智能模塊與繼電器本體垂直放置。所述的繼電器本體上設置的引腳為兩個，所述的聚磁環套在其中一個引腳上。

本實用新型的工作原理是：在繼電器的輸出引腳上套上聚磁環，當繼電器中通過的電流發生變化是，聚磁環中的感應磁場發生變化，同時線性霍爾傳感器檢根據聚磁環中感應磁場的變換輸出相對應的電壓信號。通過測量輸出的電壓信號，可以得到繼電器中流過電流的大小，然后可以依據電流的變換，可以進行過流保護，短路保護。

因此，本實用新型所述的智能模塊中包括檢測故障電弧的濾波電路、模數轉化芯片、漏電檢測電路以及單片機MCU，所述的各部分之間電連接。

由于故障電弧將會對電流信號產生噪聲，一般來說，產生的噪聲信號的頻率在40KHZ-100KHZ之間，所以對電流信號進行濾波，濾除頻率大于100KHZ和小于40KHZ的信號，對剩下的信號進行檢測，就可以判斷故障電弧是否產生。

工作時，在電氣設備的外殼上外加一個低電壓，并時刻監視外殼上電壓的變化，用以來判斷是否產生漏電。

本實用新型集成了CAN總線通訊，可通過CAN總線與遠程的上位機進行通訊，將采集到的數據發送給上位機。

本實用新型的有益效果是：本實用新型在繼電器中引入CAN總線技術，使得繼電器具有總線通信功能。同時在繼電器中加入電流傳感器，實現電流檢測，過流保護以及短路保護，并對電流信號進行濾波和分析，檢測故障電弧的產生。智能繼電器控制模塊同時數據傳輸給上位機，大大提高了系統的可靠性、可維護性、可擴展性。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結構示意圖；

圖2是圖1中智能模塊的立體結構示意圖；

圖3是本實用新型的應用時的電路結構示意圖；

圖4是本實用新型中智能模塊故障電弧檢測濾波電路；

圖5是本實用新型中故障電弧檢測的模數轉換電路；

圖6是本實用新型漏電檢測電路；

圖7是本實用新型智能模塊MCU部分電路。

具體實施方式

現在結合附圖和優選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

參見圖1，其中包括繼電器本體1，智能模塊2，帶間隙的聚磁環3。

參見圖2，其中包括線性霍爾傳感器2-1，數據通訊接口2-2，接地引腳2-3，接車架引腳2-4；線性霍爾傳感器2-1置于聚磁環3的間隙中，用于測量聚磁環中感應磁場的變化。智能模塊2由上往下，插在繼電器本體1上，并通過螺絲固定在繼電器本體1上。