CN111105956A - 一种接触器及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种接触器及其控制系统，包括处理器和至少一个驱动模块；驱动模块包括触发器、驱动电路、复位电路和采样电路；处理器连接触发器的触发端和复位电路的信号输入端，复位电路的信号输出端连接触发器的复位端，触发器的信号输出端连接驱动电路的使能端，驱动电路的信号输出端用于连接接触器的线圈部分；采样电路的输入端连接驱动电路的信号输出端，输出端连接处理器，用于检测驱动电路的输出信号并发送给处理器。本发明所提供的技术方案，处理器通过触发器控制接触器的驱动电路，当处理器或者驱动电路出现异常时复位电路控制触发器复位，驱动电路停止工作，从而防止接触器的触点部分出现拒动或误动的现象，提高接触器的安全性能。
Description
技术领域
本发明属于接触器控制技术领域，具体涉及一种接触器及其控制系统。
背景技术
在强电与高压电控制应用中，通常需要用弱电控制强电，即采用小电流装置控制大电流设备，或者采用低压电装置控制高压电设备，用安全的低电压回路控制危险的高压回路。
在弱电控制强电的电路中，接触器比较常见的设备。接触器是一种机械式开关，其工作原理是利用弱电电磁效应控制回路机械开关。将接触器的开关触点设置在电源或接地线与负载之间的线路上，利用其线圈的通电/非通电的切换来控制其触点部分动作，以控制触点部分的开闭状态。而为了这样切换接触器线圈的通电/非通电，必须设置接触器的控制电路。
直流接触器是接触器的一种，是利用低压线路控制直流高压电线路接通和断开的控制电器，是电动汽车直流高压系统中的重要电子元件，对保护整车的电气安全起着至关重要的作用。但是在实际使用当中，如果控制策略出现失误，EMC超标或者出现其他问题，直流接触器将会出现误动或者拒动的现象，无论对直流接触器本身还是对其所处的高压电路，都会造成一定程度的损伤，甚至还会对周围人员的人身安全造成威胁。
接触器是通过控制其线圈部分对其触点部分的通断进行控制的。目前常见的接触器驱动方式主要有两种，其中一种是控制接触器线圈部分的正端或负端，这种控制方法的可靠性较差，一旦控制回路出现异常，就会导致接触器无法正常进行通断；另一种是同时控制接触器线圈部分的两端，这种方法虽然可以正常对接触器的触点部分进行通断控制，但是在某些异常场合会出现不能断而断开，想断而断不开的情况。例如，车辆在高速行驶时，此时如果控制环路出现异常，就会导致接触器突然断开，这样子就会导致车辆追尾，严重时会造成人员伤亡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种接触器控制系统，用于解决现有技术中接触器由于出现拒动或误动而造成接触器安全性较差的问题；相应的，本发明还提供了一种采用该控制系统的接触器，用于解决现有技术中接触器由于出现拒动或误动而造成接触器安全性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种接触器控制系统，包括处理器和至少一个驱动模块；
所述驱动模块包括触发器、驱动电路、复位电路和采样电路；所述处理器连接触发器的触发端和复位电路的信号输入端，所述复位电路的信号输出端连接触发器的复位端，触发器的信号输出端连接驱动电路的使能端，驱动电路的信号输出端用于连接接触器的线圈部分；
所述采样电路的输入端连接驱动电路的信号输出端，输出端连接处理器，用于检测驱动电路的输出信号并发送给处理器。
本发明所提供的技术方案，处理器通过触发器控制接触器的驱动电路，当处理器或者驱动电路出现异常时复位电路控制触发器复位，驱动电路停止工作，从而防止接触器的触点部分出现拒动或误动的现象，提高接触器的安全性能。
作为对驱动模块的进一步改进，所述接触器控制系统包括两个驱动模块，其中一个驱动模块中驱动电路的信号输出端用于连接接触器线圈部分的高电位端，另一个驱动模块中驱动电路的信号输出端用于连接接触器线圈部分的低电位端。
设置两个驱动模块，当其中一个驱动模块出现故障不能停止工作时，可通过另一个驱动模块控制接触器的线圈部分失电，提高对接触器线圈部分控制的可靠性。
作为对复位电路的进一步改进，所述复位电路为看门狗电路。
作为对触发器的进一步改进，所述触发器为D触发器。
一种接触器，包括接触器本体和控制系统，所述控制系统包括处理器和至少一个驱动模块；
所述驱动模块包括触发器、驱动电路、复位电路和采样电路；所述处理器连接触发器的触发端和复位电路的信号输入端，所述复位电路的信号输出端连接触发器的复位端，触发器的信号输出端连接驱动电路的使能端，驱动电路的信号输出端连接接触器本体的线圈部分；
所述采样电路的输入端连接驱动电路的信号输出端，输出端连接处理器，用于检测驱动电路的输出信号并发送给处理器。
作为对驱动模块的进一步改进，所述控制系统包括两个驱动模块，其中一个驱动模块中驱动电路的信号输出端连接接触器本体线圈部分的高电位端，另一个驱动模块中驱动电路的信号输出端连接接触器本体线圈部分的低电位端。
作为对复位电路的进一步改进，所述复位电路为看门狗电路。
作为对触发器的进一步改进，所述触发器为D触发器。
附图说明
图1为本发明接触器实施例中接触器的控制系统的结构示意图；
图2为本发明接触器实施例中定时复位电路采用定时芯片的原理示意图；
图3为本发明接触器实施例中第一电压采样电路和第二电压采样电路的结构原理图。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种接触器控制系统，用于解决现有技术中接触器由于出现拒动或误动而造成接触器安全性较差的问题；相应的，本发明还提供了一种采用该控制系统的接触器。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种接触器控制系统，包括处理器和至少一个驱动模块；
所述驱动模块包括触发器、驱动电路、复位电路和采样电路；所述处理器连接触发器的触发端和复位电路的信号输入端，所述复位电路的信号输出端连接触发器的复位端，触发器的信号输出端连接驱动电路的使能端，驱动电路的信号输出端用于连接接触器的线圈部分；
所述采样电路的输入端连接驱动电路的信号输出端，输出端连接处理器，用于检测驱动电路的输出信号并发送给处理器。
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
接触器实施例：
本实施例提供一种接触器，包括接触器本体和控制系统，控制系统用于控制接触器线圈部分的供电状态,防止接触器由于控制回路出现异常而无法正常进行通断。
本实施例所提供的控制系统，其结构如图1所示，其中包括处理器、正端驱动模块和负端驱动模块。
正端驱动模块包括第一D触发器、第一驱动芯片、第一定时复位电路和第一采样电路。处理器连接第一D触发器的信号输入端和第一定时复位电路的信号输入端，第一定时复位电路连接第一D触发器的复位端，第一D触发器的信号输出端连接第一驱动芯片的使能端，第一驱动芯片的信号输出端连接接触器本体线圈部分的高电位端。第一采样电路的信号输出端连接处理器，输入端连接第一驱动芯片的信号输出端，第一采样电路用于检测第一驱动芯片的输出信号，并将检测结果发送给处理器。
负端驱动模块包括第二D触发器、第二驱动芯片、第二定时复位电路和第二采样电路。处理器连接第二D触发器的信号输入端和第二定时复位电路的信号输入端，第二定时复位电路连接第二D触发器的复位端，第二D触发器的信号输出端连接第二驱动芯片的使能端，第二驱动芯片的信号输出端连接接触器本体线圈部分的低电位端。第二采样电路的信号输出端连接处理器，输入端连接第二驱动芯片的信号输出端，第二采样电路用于检测第二驱动芯片的输出信号，并将检测结果发送给处理器。
正端驱动模块和负端驱动模块的工作原理相同。
正端驱动模块的工作原理：当系统正常工作时，处理器向第一D触发器发送信号1，第一D触发器接收到信号1后被触发激活，且当第一D触发器被触发后处于触发激活状态，其输出状态将不再受到处理器所发出的信号1的变化而变化；第一D触发器被触发激活后，其输出端向第一驱动芯片的使能端发送信号4，第一驱动芯片的使能端接收到信号4后开始工作，对接触器本体的线圈部分进行控制；
处理器通过信号2控制第一定时复位电路，信号2为PWM信号；当第一采样电路检测到第一驱动芯片出现异常时，向处理器发送相应的信号；当处理器根据从第一采样电路接受到的信号判断第一驱动信号出现异常时，或者当处理器出现故障时，处理器不再向第一定时复位电路发送信号2；第一定时复位电路接收不到处理器所发出的信号2时，第一定时复位电路向第一D触发器的复位端发送信号3；当第一D触发器接收到第一定时复位电路所发出的信号3时执行复位，不再向第一驱动芯片发送使能信号；第一驱动芯片接收不到使能信号后停止工作，控制接触器本体的线圈部分失电，接触器本体的触点部分断开。
负端驱动模块的工作原理：当系统正常工作时，处理器向第二D触发器发送信号5，第二D触发器接收到信号5后被触发激活，且当第二D触发器被触发后处于触发激活状态，其输出状态将不再受到处理器所发出的信号5的变化而变化；第二D触发器被触发激活后，其输出端向第二驱动芯片的使能端发送信号8，第二驱动芯片的使能端接收到信号8后开始工作，对接触器本体的线圈部分进行控制；
处理器通过信号6控制第二定时复位电路，信号6为PWM信号；当第二采样电路检测到第二驱动芯片出现异常时，向处理器发送相应的信号；当处理器根据从第二采样电路接受到的信号判断第二驱动信号出现异常时，或者当处理器出现故障时，处理器不再向第二定时复位电路发送信号6；第二定时复位电路接收不到处理器所发出的信号6时，向第二D触发器的复位端发送信号7；当第二D触发器接收到第二定时复位电路所发出的信号7时执行复位，不再向第二驱动芯片发送使能信号；第二驱动芯片接收不到使能信号后停止工作，控制接触器本体的线圈部分失电，接触器本体的触点部分断开。
本实施例中用于驱动接触器线圈部分的驱动电路采用的是驱动芯片，即正端驱动模块中的驱动电路为第一驱动芯片，负端驱动模块中的驱动电路为第二驱动芯片；第一驱动芯片和第二驱动芯片均为VNQ5050芯片,作为其他实施方式,也可以采用BTS4140芯片和BTT6050芯片等。
本实施例中，为了提高对接触器本体控制的可靠性，在接触器本体线圈部分的正端和负端均设置有驱动模块；作为其他实施方式，可以只在接触器本体线圈部分的正端和负端的其中一端设置驱动模块。
本实施例中的第一定时复位电路和第二定时复位电路均为看门狗电路，如常用的基于MAX6369和AP706等芯片的看门狗电路,处理器通过PWM波对定时复位电路喂狗。
作为其它实施方式，第一定时复位电路和第二定时复位电路采用的是定时芯片,如图2所示，定时芯片的信号输入端CLR连接处理器，信号输出端OUT连接相应D触发器的复位端CAP端通过电容接地。第一定时复位电路和第二定时复位电路所采用的定时芯片可以为常见的555定时器等。
作为其它实施方式，第一定时复位电路和第二定时复位电路还可以采用现有技术中的RC延时电路。
本实施例中第一采样电路和第二采样电路均采用分压电路，如图3所示，分压电路包括电阻R1和电阻R2，电阻R1和电阻R2串联后其中一端连接相应驱动芯片的输出端，另一端接地；电阻R1和电阻R2的连接点连接处理器。
系统实施例：
本实施例提供一种接触器控制系统，与上述接触器实施例中接触器的控制系统相同，该系统已在上述接触器实施例中做了详细介绍，这里不多做说明。
Claims (8)
1.一种接触器控制系统，其特征在于，包括处理器和至少一个驱动模块；
所述驱动模块包括触发器、驱动电路、复位电路和采样电路；所述处理器连接触发器的触发端和复位电路的信号输入端，所述复位电路的信号输出端连接触发器的复位端，触发器的信号输出端连接驱动电路的使能端，驱动电路的信号输出端用于连接接触器的线圈部分；
所述采样电路的输入端连接驱动电路的信号输出端，输出端连接处理器，用于检测驱动电路的输出信号并发送给处理器。
2.根据权利要求1所述的接触器控制系统，其特征在于，所述接触器控制系统包括两个驱动模块，其中一个驱动模块中驱动电路的信号输出端用于连接接触器线圈部分的高电位端，另一个驱动模块中驱动电路的信号输出端用于连接接触器线圈部分的低电位端。
3.根据权利要求1或2所述的接触器控制系统，其特征在于，所述复位电路为看门狗电路。
4.根据权利要求1或2所述的接触器控制系统，其特征在于，所述触发器为D触发器。
5.一种接触器，包括接触器本体和控制系统，其特征在于，所述控制系统包括处理器和至少一个驱动模块；
所述驱动模块包括触发器、驱动电路、复位电路和采样电路；所述处理器连接触发器的触发端和复位电路的信号输入端，所述复位电路的信号输出端连接触发器的复位端，触发器的信号输出端连接驱动电路的使能端，驱动电路的信号输出端连接接触器本体的线圈部分；
所述采样电路的输入端连接驱动电路的信号输出端，输出端连接处理器，用于检测驱动电路的输出信号并发送给处理器。
6.根据权利要求5所述的接触器，其特征在于，所述控制系统包括两个驱动模块，其中一个驱动模块中驱动电路的信号输出端连接接触器本体线圈部分的高电位端，另一个驱动模块中驱动电路的信号输出端连接接触器本体线圈部分的低电位端。
7.根据权利要求5或6所述的接触器，其特征在于，所述复位电路为看门狗电路。
8.根据权利要求5或6所述的接触器，其特征在于，所述触发器为D触发器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811261311.8A CN111105956A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种接触器及其控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN111105956A true CN111105956A (zh) | 2020-05-05 |
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ID=70418487
Family Applications (1)
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| CN201811261311.8A Pending CN111105956A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种接触器及其控制系统 |
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2018
- 2018-10-26 CN CN201811261311.8A patent/CN111105956A/zh active Pending
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