一种智能高压直流继电器制造技术

本发明专利技术涉及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。本发明专利技术在继电器中引入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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种继电器，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术集成了 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。本专利技术的有益效果是本专利技术在继电器中引入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专利技术进一步说明。图1是本专利技术的立体结构示意图2是图1中智能模块的立体结构示意图3是本专利技术的应用时的电路结构示意图4是本专利技术中智能模块故障电弧检测滤波电路图5是本专利技术中故障电弧检测的模数转换电路；图6是本专利技术漏电检测电路；图7是本专利技术智能模块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专利技术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专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。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I上，并通过螺丝固定在继电器本体I上。参见图3，在本专利技术的应用 电路图中，其中包括动力电池3-3，智能继电器3-1，车架3-2.。智能继电器串在电动车主电路中。在主电路中，由于电器老化，或者线路安装的原因，会产生串行电弧3-4,并行电弧3-7,电源正与机壳漏电或电弧3-5,电源负与机壳漏电 3-6。下面结合下面的电路图，对智能继电器的各个功能进行说明。参见图4，为故障电弧检测的滤波电路，其中Jl为线性霍尔传感器2-1，U6A对线性霍尔传感器2-1的输出信号进行放大，U7A和U8A组成一个巴特沃兹高通滤波器，U6B，U7B， U8B组成一个低通滤波器，滤波电路将滤除频率大于40KHz，小于IOOKHz的信号，滤波器输出连接至模数转换芯片。参见图5，Ull为模数转化芯片，其将经过滤波的电流信号进行模数转化，并同过 SPI通讯，将数据传送给MCU，MCU对传输过来的数据进行分析，判断故障电弧的产生与否， 实现故障电弧检测。参见图6，此部分电路用于漏电检测。J2分别连到机壳与地线。在机壳上通过上拉电阻，加一电压，通过比较器U9A，U9B与设定的参考电压进行比较。当没有漏电现象的时候，U9B的引脚7输出低电平，U9A的引脚I输出高电平。当主电路电源负与机壳漏电时，U9B的引脚7将输出高电平，而U9A的引脚I依然输出高电平。当主电路电源正与机壳漏电时，U9B的引脚7输出高电平，U9A的引脚I将输出低电平。U9A和U9B的输出连接至光耦 U15，用来隔离高压电路和低压电路，光耦的输出连接至MCU，并以此来判断漏电情况。参见图7，此部分电路为智能模块MCU部分电路，其中U13为MCU，J4为MCU程序下载接口，U14为CAN通讯接口芯片。U13进行数据采集和分析，并把采集的数据传送给上位机。同时MCU对电流进行监控，一旦出现短路，过流、漏电等现象，将控制继电器断开，实现过流保护，短路保护，漏电保护的功能。J3连接继电器本体的控制引脚，Ql为Mosfet，MCU 的引脚56输出高低电平控制Ql的导通与关断，实现控制继电器的打开与关断。以上说明书中描述的只是本专利技术的具体实施方式，各种举例说明不对本专利技术的实质内容构成限制，所属
的普通技术人员在阅读了说明书后可·以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离专利技术的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一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，其特征在于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弓I起的聚磁环中感应磁场的变化所产生的电压信号。2.如权利要求1所述的一种智能高压直流继电器，其特征在于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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘士杰，冯相如，吴春金，
申请(专利权)人：常州市吉士电器有限公司，
类型：发明
国别省市：