CN105021978B - 能够监测闩锁继电器接触状态的电力仪表 - Google Patents

Abstract

一种能够监测闩锁继电器的接触状态的电力仪表，其包括：闩锁继电器，其具有一对一次侧线圈和二次侧触点，二次侧触点可操作至闭合位置或断开位置，一次侧线圈被配置为提供磁力以使二次侧触点断开或闭合；以及仪表控制器，其被配置为当一次侧线圈的输入电压在预定的允许误差范围内大体等于二次侧触点的输出电压时判定闩锁继电器处于闭合位置，并且被配置为当未输入二次侧触点的输出电压时，即使一次侧线圈的输入电压已经被输入，也判定闩锁继电器处于断开位置。

Description

能够监测闩锁继电器接触状态的电力仪表

技术领域

本说明书涉及一种数字电力仪表或者一种智能仪表，更具体地，涉及一种能够监测安装在数字电力仪表或者智能仪表上的闩锁继电器的接触状态的电力仪表，此闩锁继电器能够断开或闭合至少一根从电源连接至电负载的供电线。

背景技术

传统的数字电力仪表具有断开或闭合与负载侧连接的供电线的功能，其可以参考由本申请人登记的专利文献(专利文献1：KR10-1017761B1)。

在上述专利文献中所公开的传统的数字电力仪表中，即使数字电力仪表的控制器已经向闩锁继电器输出了用于断开或闭合闩锁继电器的触点(其断开或闭合电力线)的命令信号，但由于闩锁继电器的故障、提供至闩锁继电器的控制电力的低质量等原因，闩锁继电器的触点可能不会响应于命令信号而被断开或闭合。在这种情况下，由于基于控制器的控制信号来判定闩锁继电器的断开或闭合状态，与当前实际断开或闭合的状态不同的断开或闭合状态可能被显示在数字电力仪表的显示单元上。也就是说，与实际的电力供应状态或电力中断状态不同的电力供应状态或电力中断状态可能被错误地显示在显示单元上。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电力仪表，其能够根据控制指令，通过感应闩锁继电器的接触状态来监测从电源到电负载的电力供给是否被执行或中断。

详细说明的另一个方面是提供一种电力仪表，其能够通过将仪表控制器的控制命令与闩锁继电器的实际接触状态进行比较，从而判定闩锁继电器为正常或异常，并且能够将关于闩锁继电器判定的状态的数据(正常或异常状态)发送至主机系统。

为了实现这些和其他的优点，并且依照本公开的目的，如在此实施和宽泛地描述的，根据本发明提供了一种电力仪表，其能够监控闩锁继电器的触点状态，所述电力仪表包括：

闩锁继电器，其具有一对一次侧线圈和二次侧触点，二次侧触点可操作至将来自电源的电力提供至电负载的闭合位置，或者操作至从电源提供至负载侧的电力被中断的断开位置，一次侧线圈被配置为提供磁力以断开或闭合二次侧触点；以及

仪表控制器，其连接至所述闩锁继电器，仪表控制器被配置为将所述闩锁继电器的所述一次侧线圈的输入电压与所述闩锁继电器的所述二次侧触点的输出电压进行比较，仪表控制器被配置为当一次侧线圈的输入电压在预定的允许误差范围内大体等于二次侧触点的输出电压时，判定所述闩锁继电器处于闭合位置，并且仪表控制器被配置为当所述二次侧触点的输出电压未被输入时，即使一次侧线圈的输入电压已经被输入，也判定所述闩锁继电器处于断开位置。

根据本公开的电力仪表，进一步包括通信单元，其配置为当通过所述仪表控制器确定了错误时将错误状态信息发送至主机系统，或者被配置为将关于所述闩锁继电器的命令状态信息和关于所述二次侧触点的输出电压的状态信息发送至主机系统，由所述主机系统确定错误状态。

根据本发明的一个方面，所述仪表控制器被配置为在如下情况下确定错误并显示所述错误：尽管在用于将所述闩锁继电器操作至闭合位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的闭合状态下，但所述二次侧触点的输出电压没有从所述闩锁继电器输入，或者，尽管在用于将所述闩锁继电器操作至断开位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的断开状态下，但所述二次侧触点的输出电压已经从所述闩锁继电器输入，并且

其中，所述电力仪表进一步包括仪表显示单元，其与所述仪表控制器连接，并被配置为显示错误状态。

根据本发明的另一个方面，其中所述仪表控制器包括程序存储单元，其配置为：

将所述闩锁继电器的所述一次侧线圈的输入电压与所述闩锁继电器的所述二次侧触点的输出电压进行比较，

当所述一次侧线圈的输入电压在预定的允许误差范围内大体等于所述二次侧触点的输出电压时，判定所述闩锁继电器处于闭合位置，并且

当所述二次侧触点的输出电压未被输入时，即使所述一次侧线圈的输入电压已经被输入，也判定所述闩锁继电器处于断开位置。

根据本发明的又一个方面，所述仪表控制器包括程序存储单元，其配置为在如下情况下判定错误并显示所述错误：尽管在用于将所述闩锁继电器操作至闭合位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的闭合状态下，但所述二次侧触点的输出电压没有从所述闩锁继电器输入，或者尽管在用于将所述闩锁继电器操作至断开位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的断开状态下，但所述二次侧触点的输出电压已经从所述闩锁继电器输入。

本申请进一步的适用性范围将在以下所给出的详细描述中变得更加清楚。然而，应该理解的是，由于详细的描述中的各种落在本发明的精神和范围内的变化和修改对本领域的技术人员来说将变得显而易见，因此当表明本发明的优选实施例时，详细的描述和具体实例仅以图示的方式给出。

附图说明

被包括的附图将用来进一步理解本发明，并且包括在说明书中并构成说明书的一部分，示出的示例性实施例将与描述一起解释本发明的原理。

在附图中：

图1是示出了根据本发明的能够监视闩锁继电器的接触状态的电力仪表的示意图；

图2是示出了闩锁继电器的结构的示图；

图3是示出了电力仪表中的主仪表的印刷电路板的详细配置的框图；并且

图4是示出了根据本发明的通过包括在电力仪表中的仪表控制器来判定闩锁继电器的触点位置的方法及确定错误的方法的流程图。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的移动终端的优选的配置。

根据本发明的实施例的具有上述目的的本发明的结构和作用可以参照图1至图4通过以下描述而被更加具体地理解。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的能够监测闩锁继电器的触点状态的电力仪表100包括闩锁继电器30和仪表控制器10a。

参照图1，附图标记10表示具有包括仪表控制器10a的电路部分的主仪表印刷电路板(以下简称主仪表PCB)。

附图标记20表示设置在电力仪表100中的仪表显示单元，其连接到仪表控制器10a，并且被配置为显示包括错误状态的电力仪表的数值。仪表显示单元20通过信号线路SL1和主仪表PCB 10而连接到仪表控制器10a。

附图标记40表示用于检测流经电力线的电流量的电流变压器。

附图标记PL1表示通过其获得来自电源的电力的电力输入线，而PL2表示通过其将电能提供至电负载的电负载侧的电力线。

附图标记T1表示设置在电力仪表100的输入端子，并且其与电力输入线PL1连接。附图标记T2表示设置在电力仪表100的输出端子，并且其与电负载侧的电力线PL2连接。

附图标记VL表示在电力仪表100中连接在主仪表PCB 10与输入端子T1之间的电压信号线，并作为媒介以发送检测到的电力线的电压信号。附图标记CL表示在电力仪表100中连接在主仪表PCB 10和电流变压器40之间的电流信号线，并作为媒介以发送检测到的电力线的电流信号。

附图标记BL表示在电力仪表100中连接在输入端子T1和输出端子T2之间的内部线路。

如图2所示，闩锁继电器30包括一次侧线圈和二次侧触点。

一次侧线圈提供了分别用于断开和闭合二次侧触点的磁力。在图2中，一次侧线圈包括了设定线圈C1和一个复位线圈C2。

设定线圈C1磁化时向闩锁继电器30的二次侧触点施加磁力，从而允许二次侧触点接触设定端子SET1和设定端子SET2。设定端子SET1和设定端子SET2是将图1中的内线BL的中间部分切断后形成的部件，以使得附图1的内线BL通过二次侧触点的接触而形成闭合状态。当二次侧触点处于与设定端子SET1和设定端子SET2接触的状态时，共用端子COM1和共用端子COM2通过内线BL电连接至电力输入线PL1。最终，来自电源的电力能够通过输出端子T2和电负载侧的电力线PL2供应至电负载侧。

复位线圈C2磁化时向闩锁继电器30的二次侧触点施加磁力，从而允许二次侧触点接触复位端子RST1和复位端子RST2。复位端子RST1和复位端子RST2是不与图1的内线BL连接的开路端部，使得内线BL通过二次侧触点的接触形成用于中断电力供应的断开状态。当二次侧触点与复位端子RST1和复位端子RST2处于接触状态时，共用端子COM1和共用端子COM2与内线BL断开，因此电力输入线PL1与共用端子COM1和共用端子COM2电断开。结果，通过输出端子T2和电负载侧的电力线PL2从电源供应到电负载侧的电力中断。

二次侧触点(未给出附图标记)被配置为能够切换至用于从电源向电负载侧供应电力的闭合位置，或者切换至用于中断从电源向电负载侧供应电力的断开位置。也就是说，如上所述，当设定线圈C1被磁化时二次侧触点可以接触设定端子SET1和设定端子SET2，从而具有用于将电力从电源供应到电负载侧的闭合位置。进一步，当复位线圈C2被磁化时二次侧触点可以接触复位端子RST1和复位端子RST2，从而具有用于中断从电源供应到电负载侧的电力的断开位置。

闩锁继电器30的一次侧线圈的输入电压，即设定线圈C1或复位线圈C2的电压可以被以下结构检测到，即，包括与设定线圈C1或复位线圈C2连接的第一电压检测信号线SL2、并包括第一分压电阻器VDR1的结构。然后，输入电压可以被提供至仪表控制器10a。第一分压电阻器VDR1配置为与第一电压检测信号线SL2并联联接的电阻，并且配置为将要被检测的电压转换为与该电压成比例的低电压。第一分压电阻器VDR1是检测电压的装置，其根据本发明的另一个实施例可以替换为变压器。

类似地，可以通过包括与二次侧触点连接的第二电压检测信号线SL3、以及第二分压电阻器VDR2的结构检测到闩锁继电器30的二次侧触点的输出电压。然后，输出电压可以被提供至电力控制器10a。第二分压电阻器VDR2配置为与第二电压检测信号线SL3并联联接的电阻。第二分压电阻器VDR2也可以替换为变压器。

仪表控制器10a通过第一电压检测信号线SL2和第二电压检测信号线SL3连接到闩锁继电器30。

仪表控制器10a将通过第一电压检测信号线SL2接收的闩锁继电器30的一次侧线圈的输入电压与通过第二电压检测信号线SL3接收的闩锁继电器30的二次侧触点的输出电压进行比较。如果一次侧线圈的输入电压在预定的允许误差范围之内大体等于二次侧触点的输出电压，仪表控制器10a判定闩锁继电器30处于闭合位置。

如果二次侧触点的输出电压还没有被输入，即使一次侧线圈的输入电压已经被输入，仪表控制器10a也判定闩锁继电器30处于断开位置。对于这样的判定，仪表控制器10a可以包括配置为提供用于执行相应的判定过程的第一程序存储单元10b。

进一步，仪表控制器10a可以被配置为在如下情况下确定错误并且显示该错误：尽管在用于将闩锁继电器30操作至闭合位置的控制信号已经被输出至闩锁继电器30的闭合状态(闭合命令状态)下，但二次侧触点的输出电压还没有从闩锁继电器30输入，或者尽管在用于将闩锁继电器30操作至断开位置的控制信号已经被输出到闩锁继电器30的断开状态(断开命令状态)下，但二次侧触点的输出电压已经从闩锁继电器30被输入。对于该错误判定过程，仪表控制器10a可以包括配置为提供用于执行相应的判定过程的程序(即算法)的第二程序存储单元10c。

如图1所示的主仪表PCB 10可以进一步包括通信单元10d，其被配置为当通过仪表控制器10a确定了错误时将错误状态信息发送至主机系统，或配置为将关于闩锁继电器30的命令状态信息和关于二次侧触点的输出电压的状态信息发送至主机系统，以使主机系统确定错误状态。

主机系统可以是各以有线或无线的方式连接至电力仪表100的房屋管理公司的服务器计算机或电力供应公司的服务器计算机。

在根据本发明实施例的上述的电力仪表中通过仪表控制器判定闩锁继电器的接触位置和确定错误的方法，将主要参照图4，并附带参照图1至图3来解释。

首先，仪表控制器10a从第一程序存储单元10b和第二程序存储单元10c读取处理程序。在此状态下，仪表控制器10a将通过第一分压电阻VDR1输入的闩锁继电器30的一次侧线圈的输入电压V1和通过第二分压电阻VDR2输入的闩锁继电器30的二次侧触点的输出电压V2进行比较S1。

如果作为S1中的比较结果，一次侧线圈的输入电压V1大体等于二次侧触点的输出电压V2，则仪表控制器10a判定闩锁继电器30处于闭合位置(S2)。一次侧线圈的输入电压V1大体等于二次侧触点的输出电压V2的含义可以对应于输入电压V1和输出电压V2之间的差在预定可允许的误差范围之内。

如果作为S1的比较结果，一次侧线圈的输入电压V1不等于二次侧触点的输出电压V2，则仪表控制器10a的操作前进到S3以检查即使一次侧线圈的输入电压V1已经被输入了，但二次侧触点的输出电压V2也还未被输入。

如果即使一次侧线圈的输入电压V1已经被输入了，但二次侧触点的输出电压V2未被输入，则仪表控制器10a也判定闩锁继电器30处于断开位置(S4)。

在S2中，如果二次侧触点的输出电压V2未被输入，即使一次侧线圈的输入电压V1已经被输入，仪表控制器10a的操作也前进到S3以检查尽管在用于将闩锁继电器30操作至闭合位置的控制信号已经被输出到闩锁继电器30的闭合状态(更具体地，闭合命令状态)下，但二次侧触点的输出电压V2是否还未从闩锁继电器30输入，，或者尽管在用于将闩锁继电器30操作至断开位置的控制信号已经被输出到闩锁继电器30的断开状态(更具体地，断开命令状态)下，但二次侧触点的输出电压V2是否已经从闩锁继电器30被输入。

在S6中，仪表控制器10a在如下情况下确定错误：尽管在用于将闩锁继电器30操作至闭合位置的控制信号已经被输出到闩锁继电器30的闭合状态(更具体地，闭合命令状态)下，但二次侧触点的输出电压V2未被从闩锁继电器30输入，或者尽管用于将闩锁继电器30操作至断开位置的控制信号已经被输出到闩锁继电器30的断开状态(更具体地，断开命令状态)下，但二次侧触点的输出电压V2已经从闩锁继电器30中被输入。

在S7中，仪表控制器10a将命令信号输出至与其连接的仪表显示单元20，使得仪表显示单元20显示错误状态。

当确定了错误，仪表控制器10a可以被配置为通过通信单元10d将错误状态信息发送到主机系统，或者将关于闩锁继电器30的命令状态信息和关于二次侧触点的输出电压V2的状态信息发送到主机系统，由主机系统确定错误状态。

如上所述，在根据本发明的能够监测闩锁继电器的接触状态的电力仪表中，将闩锁继电器的一次侧线圈的输入电压V1与闩锁继电器的二次侧触点的输出电压V2进行比较。作为比较结果，如果一次侧线圈的输入电压V1在预定的误差允许范围内大体等于二次侧触点的输出电压V2，判定闩锁继电器30处于闭合位置。相反地，如果二次侧触点的输出电压V2还没有被输入，即使一次侧线圈的输入电压V1已经被输入，也判定闩锁继电器30是处于断开位置。因此，由于闩锁继电器30的接触状态被感知，因此能够根据控制命令监测从电源供应至电负载侧的电力是否被正确地执行或是中断。

进一步，根据本发明的能够监测闩锁继电器的接触状态的电力仪表进一步地包括通信单元10d。通过通信单元10d，当错误被仪表控制器10a确定时错误状态信息能够被发送到主机系统，或者，关于闩锁继电器30的命令状态信息和关于二次侧触点的输出电压V2的状态信息能够被发送到主机系统以由主机系统确定错误状态。

进一步，在根据本发明的能够监测闩锁继电器的接触状态的电力仪表中，作为比较结果，当用于断开或闭合状态的命令信号与二次侧触点的实际输出电压V2不匹配的时候，仪表控制器10a确定错误，并输出错误状态以用于显示。电力仪表包括用于显示错误状态的仪表显示单元20。因此，基于用于断开或闭合状态的命令信号并基于实际接触状态，错误能够被检测，并且错误能够被显示在仪表显示单元20上。

本发明在不脱离其特征的情况下可以以不同形式实施，应该理解的是，除非另有说明，上述实施例不受任何前述说明的细节所限制，而应该被宽泛地解释为落入所附的权利要求所限定的范围内，因此所有落入权利要求的界限内的变化和修改，或此界限的等价物都旨在包括在所附的权利要求中。

Claims (5)

1.一种能够监测闩锁继电器的接触状态的电力仪表，其特征在于，所述电力仪表包括：

闩锁继电器，其具有一对一次侧线圈和一对二次侧触点，所述二次侧触点能够操作至将来自电源的电力提供至电负载的闭合位置，或者操作至从电源提供至负载侧的电力被中断的断开位置，所述一次侧线圈被配置为提供磁力以断开或闭合所述二次侧触点；以及

仪表控制器，其连接至所述闩锁继电器，仪表控制器被配置为将所述闩锁继电器的所述一次侧线圈的输入电压与所述闩锁继电器的所述二次侧触点的输出电压进行比较，仪表控制器被配置为当一次侧线圈的输入电压在预定的允许误差范围内大体等于二次侧触点的输出电压时，判定所述闩锁继电器处于闭合位置，并且仪表控制器被配置为当所述二次侧触点的输出电压未被输入时，即使一次侧线圈的输入电压已经被输入，也判定所述闩锁继电器处于断开位置。

2.根据权利要求1所述的电力仪表，进一步包括通信单元，其配置为当通过所述仪表控制器确定了错误时将错误状态信息发送至主机系统，或者被配置为将关于所述闩锁继电器的命令状态信息和关于所述二次侧触点的输出电压的状态信息发送至主机系统，由所述主机系统确定错误状态。

3.根据权利要求1所述的电力仪表，其中所述仪表控制器被配置为在如下情况下判定错误并显示所述错误：尽管在用于将所述闩锁继电器操作至闭合位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的闭合状态下，但所述二次侧触点的输出电压没有从所述闩锁继电器输入，或者尽管在用于将所述闩锁继电器操作至断开位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的断开状态下，但所述二次侧触点的输出电压已经从所述闩锁继电器输入，并且

其中，所述电力仪表进一步包括仪表显示单元，其与所述仪表控制器连接并被配置为显示错误状态。

4.根据权利要求1所述的电力仪表，其中所述仪表控制器包括程序存储单元，其配置为：

将所述闩锁继电器的所述一次侧线圈的输入电压与所述闩锁继电器的所述二次侧触点的输出电压进行比较，

当所述一次侧线圈的输入电压在预定的允许误差范围内大体等于所述二次侧触点的输出电压时，判定所述闩锁继电器处于闭合位置，并且

当所述二次侧触点的输出电压未被输入时，即使所述一次侧线圈的输入电压已经被输入，也判定所述闩锁继电器处于断开位置。

5.根据权利要求4所述的电力仪表，其中，所述仪表控制器配置为在如下情况下判定错误并显示所述错误：尽管在用于将所述闩锁继电器操作至闭合位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的闭合状态下，但所述二次侧触点的输出电压未从所述闩锁继电器输入，或者尽管在用于将所述闩锁继电器操作至断开位置的控制信号已经被输出至所述闩锁继电器的断开状态下，但所述二次侧触点的输出电压已经从所述闩锁继电器输入。