CN109444731B - 直流继电器闭合状态检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种直流继电器闭合状态检测装置，该检测装置包括压降电路和光耦检测电路，所述压降电路与继电器的触点S1并联，所述压降电路用于在继电器的触点S1断开时，给所述光耦检测电路提供工作电压；所述光耦检测电路与压降电路相连，该光耦检测电路用于检测继电器的触点S1是否处于闭合状态。本申请在继电器的触点S1断开时，压降电路给光耦检测电路提供工作电压，使光耦检测电路输出低电平；在继电器的触点S1闭合时，压降电路无法给光耦检测电路提供工作电压，使光耦检测电路输出高电压；进而通过光耦检测电路的输出的电平信号来判断电器的触点S1是否处于闭合状态；其电路结构简单，可靠性高，生产成本低，具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本申请涉及新能源蓄电池储能技术领域，具体涉及一种直流继电器闭合状态检测装置。
背景技术
继电器的触点状态检测，在很多应用中是必须的，否则会由于继电器闭合不良而导致设备故障。
继电器的触点状态检测目前基本采用继电器自带的辅助触点来检测。在继电器中增加辅助触点不仅增加了继电器的生产、设计难度，还提高了成本。另一种方法是增加隔离电源产生流过触点电流来检测继电器触点状态，虽然不需要继电器自带辅助触点，但隔离电源成本也较高。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本申请的主要目的在于提供一种能够降低生产成本且电路结构简单的直流继电器闭合状态检测装置。
为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：
本申请提供了一种直流继电器闭合状态检测装置，该检测装置包括压降电路和光耦检测电路；所述压降电路与继电器的触点S1并联，所述压降电路用于在所述继电器的触点S1断开时，给所述光耦检测电路提供工作电压；所述光耦检测电路与所述压降电路相连，所述光耦检测电路用于检测所述继电器的触点S1是否处于闭合状态。
优选地，在所述继电器的触点S1处于闭合状态时，所述光耦检测电路输出高电平；在所述继电器的触点S1处于断开状态时，所述光耦检测电路输出低电平。
优选地，所述压降电路包括电阻R1和二极管组；其中，所述二极管组包括至少两个同向顺次串接的二极管，所述二极管组的正极或负极经所述电阻R1与所述继电器的触点S1的一端相连。
优选地，所述电阻R1采用正温度系数热敏电阻。
优选地，所述光耦检测电路与所述二极管组并联。
优选地，所述光耦检测电路包括光耦U1和电阻R2，所述光耦U1和电阻R2串联后与所述二极管组并联。
优选地，所述检测装置还包括保护电路，所述保护电路与所述压降电路相连；在所述光耦检测电路的电源极性反接时，所述保护电路用于保护所述光耦检测电路的反向压降不超过其反向耐压。
优选地，所述保护电路包括二极管D3和电阻R6，所述二极管D3与所述二极管组、电阻R1串联后与所述继电器的触点S1并联，并且所述二极管D3的阴极与所述二极管组的阳极相连，所述电阻R6与所述二极管组并联。
优选地，所述压降电路包括电阻R1、二极管D1和二极管D2，所述光耦检测电路包括光耦U1和电阻R2；其中，所述二极管D2的阳极接继电器的触点S1的一端，所述二极管D2的阴极接二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极经电阻R1接继电器的触点S1的另一端，所述光耦U1的阳极经电阻R2接二极管D2的阳极，所述光耦U1的阴极接二极管D1的阴极。
优选地，所述检测装置还包括保护电路，所述保护电路包括二极管D3和电阻R6,所述二极管D3的阳极接继电器的触点S1的一端，所述二极管D3的阴极接二极管D2的阳极，所述电阻R6的一端接二极管D2的阳极，所述电阻R6的另一端接二极管D1的阴极。
相比于现有技术，本申请的检测装置包括压降电路和光耦检测电路。其中，压降电路与继电器的触点S1并联，光耦检测电路与压降电路相连；在继电器的触点S1断开时，压降电路用于给光耦检测电路提供工作电压，使光耦检测电路输出低电平；在继电器的触点S1闭合时，压降电路无法用于给光耦检测电路提供工作电压，使光耦检测电路输出高电压；进而通过光耦检测电路的输出的电平信号来判断电器的触点S1是否处于闭合状态；其电路结构简单、可靠性高、生产成本低，具有很高的实用价值。
附图说明
图1为本申请实施例的直流继电器闭合装态检测装置电路图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加。清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请的实施例公开了一种直流继电器闭合状态检测装置，该检测装置包括压降电路、光耦检测电路和保护电路。其中，压降电路与继电器的触点S1并联，光耦检测电路和保护电路分别与压降电路相连。在继电器的触点S1断开时，压降电路用于给光耦检测电路提供工作电压，使光耦检测电路输出低电平；在继电器的触点S1闭合时，压降电路无法用于给光耦检测电路提供工作电压，使光耦检测电路输出高电压；进而通过光耦检测电路的输出电平信号的高低来判断电器的触点S1是否处于闭合状态。
保护电路则用于在光耦检测电路的电源极性反接时，保证光耦检测电路内部的发光二极管的反向压降不超过其反向耐压，即保护光耦检测电路内部的发光二极管不被击穿。
如图1所示，压降电路包括二极管D1、二极管D2和电阻R1；光耦检测电路包括电阻R2和光耦U1；保护电路包括二极管D3和电阻R6。其中，二极管D2的阴极与二极管D1的阳极连接组成二极管组，该二极管组用于为光耦U1提供工作电压。二极管D2的阳极与二极管D3的阴极连接，二极管D3的阳极接继电器的触点S1的一端及电源端DC+-In。二极管D1的阴极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接继电器的触点S1的另一端及直流负载的输入端，直流负载的输出端接电源端DC-。电阻R6的一端接二极管D2的阳极，电阻R6的另一端接二极管D1的负极。光耦U1的阳极经电阻R2与二极管D2的阳极相连，光耦U1的阴极与二极管D1的阴极相连。本实施例中，电容C1和电阻R5代表直流负载。
可以理解，在本申请的其他实施方式中，也可以将三个或三个以上的二极管组成二极管组，用于为光耦U1提供工作电压。
工作时，在DC+_In与DC-之间接入外部正向直流电压的情况下：
当继电器的触点S1处于断开状态时，此时有一个小的启动电流通过二极管D3、二极管D2、二极管D1、电阻R1回路及负载，并在光耦U1的发光二极管两端产生约1.4V压降，触发光耦U1输出为低电平。同时，负载电压DC+_Out将上升至某个值。
当继电器触点S1处于闭合状态，此时各二极管和电阻R1回路被继电器触点S1短路，此时光耦U1的发光二极管两端压降为0V，光耦U1输出为高电平。同时，负载电压DC+_Out将等于输入直流电压DC+_In。
而在DC+_In与DC-之间接入外部反向直流电压情况下：
当继电器触点S1处于断开状态，此时各二极管均反向偏置，二极管D3承受几乎所有反向电压。电阻R6保证此时在光耦U1的发光二极管两端产生约0V压降，光耦U1输出为高电平。同时，负载也约为0V压降，得到保护。
综上可知，可以通过DC+_Out电压来决定是否闭合继电器，之后可以通过检测signal Out来检测继电器是否闭合成功。
本申请中，电阻R1的设置是为了在继电器的触点S1断开时，为直流负载提供初始电流，并限制二极管D1、二极管D2及二极管D3的电流不超额定值。即将R1所在支路限流在10安培以内，同时电阻R1采用正温度系统热敏电阻是为了在电路短路时起到保护电路的作用。可以理解，电阻R1也可以设置于二极管D2和二极管D3之间或者设置于二极管D3与电源端DC+_In之间。并且电阻R1也可以采用普通电阻，或电阻R1采用普通电阻则电阻R1仅起到限流的作用。
另外，本申请中，电阻R2的设置也是为了起到限流的作用，将电阻R2所在支路限流在10mA以内，以保护光耦U1内部的发光二极管的正向电流不超过其最大值。可以理解，电阻R2也可以设置于光耦U1阴极与二极管D1的阴极之间。
在本实施例中，光耦检测电路还包括电R3和电阻R4。其中，电阻R3的一端与光耦U1的集电极电连，电阻R3的另一端与电源VCC连接，电阻R4的一端接地及光耦U1的发射极，电阻R4的另一端与光耦U1的集电极相连并作为输出端Signal Out。本申请中，电阻R3和电阻R4主要起到分压的作用。
具体实施应用时，比如用在储能逆变器中时，电容C1、电阻R5代表逆变器的内部直流母线电容与空载损耗负载；DC+_Out接在逆变器内部直流母线上；DC+_In与DC-为蓄电池的外部输入端。逆变器功率为5kW，蓄电池电压为48V。
为避免蓄电池接入时的冲击电流，需要设计软起动电路，则需要加入继电器，设继电器触点电流约为150A。
在逆变器由待机转为运行前，要检测继电器的触点闭合状态。因为，若继电器触点闭合不良则会因逆变器带载，而直流测电压DC+_Out迅速下降，造成逆变器保护。
若采用本申请的电路就可以通过DC+_Out电压来决定是否闭合继电器，之后可以通过检测signal Out来检测继电器是否闭合成功。从而保障逆变器的正常运行。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种直流继电器闭合状态检测装置，其特征在于，包括压降电路、光耦检测电路和保护电路；
所述压降电路与继电器的触点S1并联，所述压降电路用于在所述继电器的触点S1断开时，给所述光耦检测电路提供工作电压；
所述光耦检测电路与所述压降电路相连，所述光耦检测电路用于检测所述继电器的触点S1是否处于闭合状态；
其中，所述压降电路包括二极管D1、二极管D2和电阻R1，所述二极管D2的阴极与所述二极管D1的阳极连接组成二极管组，所述保护电路包括二极管D3和电阻R6，所述二极管D2的阳极与所述二极管D3的阴极连接，所述二极管D3的阳极接所述继电器的触点S1的一端，所述二极管D1的阴极接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端接所述继电器的触点S1的另一端，所述电阻R6的一端接所述二极管D2的阳极，所述电阻R6的另一端接所述二极管D1的阴极；
所述光耦检测电路包括光耦U1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述光耦U1的阳极经所述电阻R2与所述二极管D2的阳极相连，所述光耦U1的阴极与所述二极管D1的阴极相连，所述电阻R3的一端与所述光耦U1的集电极电连，所述电阻R3的另一端与电源VCC连接，所述电阻R4的一端接地及所述光耦U1的发射极，所述电阻R4的另一端与所述光耦U1的集电极相连并作为输出端。
2.根据权利要求1所述的直流继电器闭合状态检测装置，其特征在于，在所述继电器的触点S1处于闭合状态时，所述光耦检测电路输出高电平；在所述继电器的触点S1处于断开状态时，所述光耦检测电路输出低电平。
3.根据权利要求1所述的直流继电器闭合状态检测装置，其特征在于，所述电阻R1采用正温度系数热敏电阻。
4.根据权利要求1所述的直流继电器闭合状态检测装置，其特征在于，所述光耦检测电路与所述二极管组并联。
5.根据权利要求4所述的直流继电器闭合状态检测装置，其特征在于，所述光耦U1和电阻R2串联后与所述二极管组并联。
6.根据权利要求1所述的直流继电器闭合状态检测装置，其特征在于，所述保护电路与所述压降电路相连；在所述光耦检测电路的电源极性反接时，所述保护电路用于保护所述光耦检测电路的反向压降不超过其反向耐压。
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