[发明专利]一种智能高压直流继电器

说明书

技术领域

本发明涉及一种继电器，尤其是一种集成电流检测、故障电弧检测、过流保护、漏电检测及保护、短路保护以及CAN总线通讯的智能高压直流继电器。

背景技术

高压直流继电器具有处理高功率的能力，在高压、大电流等苛刻条件下仍具有常规继电器所无法比拟的可靠性及使用寿命长的特点，在电动车及光伏行业，高压直流继电器被广泛应用。但现在一般的继电器都是一个独立的部件，在电气设备里面，无法监控继电器的一些工作状态，无法进行故障预警和故障诊断，严重影响设备的整体性能。

在电气设备中，当达到一定的时间后，会出现线路老化的现象，在这些老化的线路上，就会产生危险的电弧。故障电弧的特点是温度高，持续时间短，一旦出现击穿点，则会形成碳化路径并频繁出现，并使故障迅速扩大，直至点燃附近可燃物而引起火灾。一般为防止电路漏电、过流而设计的继电器，都无法检测到电弧故障，使电弧故障成为安全用电的最大隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种智能高压直流继电器，具有电路检测，故障电弧检测，过流保护，漏电检测及保护，短路保护以及CAN总线通讯功能。

本发明所采用的技术方案为：一种智能高压直流继电器，包括继电器本体，继电器本体上设置有引脚，所述的引脚上套有带间隙的聚磁环；继电器本体上自上而下的插有智能模块；智能模块检测因继电器本体上通过的电流的变化而引起的聚磁环中感应磁场的变化所产生的电压信号。

具体的说，本发明所述的智能模块的一侧设置有线性霍尔传感器；所述的线性霍尔传感器插入聚磁环的间隙中；智能模块的顶部设置有接地引脚、接电气设备机壳的引脚以及数据通讯接口。所述的智能模块与继电器本体垂直放置。所述的继电器本体上设置的引脚为两个，所述的聚磁环套在其中一个引脚上。

本发明的工作原理是：在继电器的输出引脚上套上聚磁环，当继电器中通过的电流发生变化是，聚磁环中的感应磁场发生变化，同时线性霍尔传感器检根据聚磁环中感应磁场的变换输出相对应的电压信号。通过测量输出的电压信号，可以得到继电器中流过电流的大小，然后可以依据电流的变换，可以进行过流保护，短路保护。

因此，本发明所述的智能模块中包括检测故障电弧的滤波电路、模数转化芯片、漏电检测电路以及单片机MCU，所述的各部分之间电连接。

由于故障电弧将会对电流信号产生噪声，一般来说，产生的噪声信号的频率在40KHZ-100KHZ之间，所以对电流信号进行滤波，滤除频率大于100KHZ和小于40KHZ的信号，对剩下的信号进行检测，就可以判断故障电弧是否产生。

工作时，在电气设备的外壳上外加一个低电压，并时刻监视外壳上电压的变化，用以来判断是否产生漏电。

本发明集成了CAN总线通讯，可通过CAN总线与远程的上位机进行通讯，将采集到的数据发送给上位机。

本发明的有益效果是：本发明在继电器中引入CAN总线技术，使得继电器具有总线通信功能。同时在继电器中加入电流传感器，实现电流检测，过流保护以及短路保护，并对电流信号进行滤波和分析，检测故障电弧的产生。智能继电器控制模块同时数据传输给上位机，大大提高了系统的可靠性、可维护性、可扩展性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是图1中智能模块的立体结构示意图；

图3是本发明的应用时的电路结构示意图；

图4是本发明中智能模块故障电弧检测滤波电路；

图5是本发明中故障电弧检测的模数转换电路；

图6是本发明漏电检测电路；

图7是本发明智能模块MCU部分电路。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

参见图1，其中包括继电器本体1，智能模块2，带间隙的聚磁环3。

参见图2，其中包括线性霍尔传感器2-1，数据通讯接口2-2，接地引脚2-3，接车架引脚2-4；线性霍尔传感器2-1置于聚磁环3的间隙中，用于测量聚磁环中感应磁场的变化。智能模块2由上往下，插在继电器本体1上，并通过螺丝固定在继电器本体1上。