[實(shí)用新型]一種智能型直流接觸器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520803605.4
• 申請日: 2015-10-13
• 公開（公告）號: CN205122482U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建軍;劉俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 青島博瑞電氣有限公司
• 主分類號: H01H47/02
• 分類號: H01H47/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本設(shè)計屬于電氣技術(shù)領(lǐng)域，新能源電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及電動汽車直流電源智能控制技術(shù)的實(shí)用新型。

背景技術(shù)

隨著人類科技的進(jìn)步和生活水平的提高，直流電源在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越多，特別是在移動設(shè)備和便攜式儀器上面基本都是用直流電源作為設(shè)備能源，例如電動汽車、電動叉車等。直流電源的應(yīng)用自然會需要對直流電源進(jìn)行開關(guān)控制，需要用到直流接觸器，由于直流電弧不像交流電弧有自然過零點(diǎn)，直流接觸器的主觸點(diǎn)在分?jǐn)噍^大電流(直流電路)時，滅弧更困難，往往會產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，容易燒傷觸點(diǎn)和延時斷電。滅弧是直流接觸器的一個技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了迅速滅弧，直流接觸器一般采用磁吹式滅弧裝置，并裝有隔板及陶土滅弧罩。或者采用真空室方式降低電弧。無論是磁吹式滅弧還是真空室滅弧都會引起直流接觸器的工藝結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，從而大幅提高直流接觸器制造成本，而且降低了直流接觸器的可靠性。

在很多直流電源的應(yīng)用領(lǐng)域需要對直流電壓進(jìn)行檢測判斷，根據(jù)電源電壓的變化控制直流接觸器的工作，從而保護(hù)供電電源或儀器設(shè)備，例如在電動汽車上電暖風(fēng)是由蓄電池通過直流接觸器供電的，這就需要電暖風(fēng)具有欠壓保護(hù)功能，當(dāng)電池電壓因饋電降低時需要及時關(guān)閉點(diǎn)暖風(fēng)，否則將會引起電池的過度放電而損壞蓄電池，從而引起蓄電池的報廢。同樣有些應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榱吮Ｗo(hù)負(fù)載設(shè)備需要進(jìn)行過電壓保護(hù)。目前市場上的直流接觸器都是被動式結(jié)構(gòu)，無法感知直流電壓，不能做到電源過欠壓保護(hù)的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對目前直流接觸器的技術(shù)缺陷和行業(yè)需求，本實(shí)用新型通過結(jié)合電力電子、自動控制等多學(xué)科的技術(shù)創(chuàng)造性的提出了一種解決方案，實(shí)用新型了一種智能型直流接觸器，可以很好的解決上面所述的技術(shù)難題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種智能型直流接觸器，包括電源模塊4、指令信號模塊5、單片機(jī)模塊6、繼電器模塊7、電力電子模塊8和電壓檢測模塊3；單片機(jī)模塊6與電源模塊4、指令信號模塊5、繼電器模塊7、電力電子模塊8和電壓檢測模塊3分別電連接；電源模塊4由電源端1和負(fù)載端2組成；電壓檢測模塊3連接在電源端1和負(fù)載端2之間，檢測電源模塊4的電壓；繼電器模塊7和電力電子模塊8并聯(lián)后連接在電源端1和負(fù)載端2之間；單片機(jī)模塊6控制繼電器模塊7和電力電子模塊8通斷。

目前市場上普通的直流接觸器的電弧是由接觸器觸點(diǎn)直流分?jǐn)鄷r感性負(fù)載存儲的磁場能量瞬時釋放，斷點(diǎn)處產(chǎn)生高能電弧，電弧容易造成火災(zāi)隱患，因此要求直流接觸器具有較好的滅弧功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中引入電力電子元件(MOSFET、IGBT等，該裝置有持續(xù)發(fā)熱缺點(diǎn))，利用其無觸點(diǎn)、無電弧接通的特性，通過與接觸性繼電器并聯(lián)使用，需要通電開啟時，首先開通電力電子元件，該過程無電弧產(chǎn)生，同時把繼電器觸點(diǎn)電壓降低到接近于零，第二步閉合繼電器，由于繼電器閉合時觸點(diǎn)間幾乎無電壓，所以也不會產(chǎn)生電弧，第三步斷開電力電子元件，讓持續(xù)電流只通過繼電器流通，這樣避免電力電子元件持續(xù)通電發(fā)熱問題。同樣其斷開過程也分為3步走，第一步閉合電力電子元件，第二步斷開繼電器，第三步斷開電力電子元件，完成直流接觸器的斷開過程。有效避免繼電器產(chǎn)生的電弧問題，同時解決電力電子器件持續(xù)通電易發(fā)熱的特點(diǎn)。本實(shí)用新型設(shè)計了一套自動檢測電壓及智能信息處理系統(tǒng)，通過電壓檢測模塊對用電設(shè)備電壓信息的檢測與收集，同時指令信號模塊接收外部開關(guān)信號，不同信號都發(fā)射到單片機(jī)模塊進(jìn)行智能處理，并對整個用電設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行指控，然后根據(jù)電壓值進(jìn)行欠壓保護(hù)，同時也可以實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)，例如當(dāng)直流電源電壓高于負(fù)載能承受的電壓值時進(jìn)行過電壓保護(hù)，關(guān)斷直流接觸器，避免負(fù)載因電壓過高而損壞。由于采用高精度單片機(jī)進(jìn)行電壓檢測，檢測精度很高，可以對過欠壓數(shù)值進(jìn)行精確控制，而且本實(shí)用新型可以很方便的更改保護(hù)電壓值，只需要更改軟件參數(shù)而不需要更改硬件電路，方便快捷。

優(yōu)選的是：所述的電源模塊是一個開關(guān)電源系統(tǒng)，把高壓電源轉(zhuǎn)化成低壓電源供給系統(tǒng)作為控制電源和單片機(jī)的工作電源。

優(yōu)選的是：所述的指令信號模塊是一個轉(zhuǎn)換模塊，接收外部的開關(guān)信號，轉(zhuǎn)換為內(nèi)部信號送給單片機(jī)，作為單片機(jī)非保護(hù)模式下的動作依據(jù)。

更為優(yōu)選的是：所述的指令信號模塊還有具有光電隔離功能，實(shí)現(xiàn)外部指令電路和直流接觸器電路的電氣隔離。

優(yōu)選的是：所述的單片機(jī)模塊是直流接觸器的控制核心，接收各個模塊的信息，計算出控制規(guī)則，控制繼電器模塊和電力電子模塊的通斷。