CN114551170A - 框架断路器储能控制装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种框架断路器储能控制装置和系统，涉及电气设备技术领域。本申请实施例提供的框架断路器储能控制装置包括输入检测模块、控制模块以及驱动模块，输入检测模块、控制模块以及驱动模块电连接，输入检测模块用于向控制模块发送检测信号，控制模块用于根据检测信号，确定输入检测模块与输入电源的接入状态，并根据接入状态控制驱动模块的运行。如此，通过检测接入状态，即可以在接入状态出错时，控制驱动模块停止运行，有效避免了因接线错误对驱动模块造成损坏的问题，提高使用安全性。

Description

框架断路器储能控制装置和系统

技术领域

本申请涉及电气设备技术领域，具体而言，涉及一种框架断路器储能控制装置和系统。

背景技术

框架断路器是一种能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的机械开关电器。

目前，大多框架断路器的微动开关均是在与负载指示灯连接后直接与输入电源进行连接，当框架断路器储能时，微动开关接通电机同时断开负载指示灯，当框架断路器储能完成时，微动开关断开电机，接通负载指示灯。在这种情况下，若用户接错负载指示灯的接线时，则容易烧坏微动开关、电机等器件，引发安全事故。

发明内容

基于上述研究，本申请提供一种框架断路器储能控制装置和系统，可以有效避免因接线错误而造成的器件损坏，提高了安全性能。

本申请的实施例可以通过以下实现：

第一方面，本申请提供一种框架断路器储能控制装置，所述装置包括：

输入检测模块、控制模块以及驱动模块；

所述输入检测模块、所述控制模块以及所述驱动模块电连接；

所述输入检测模块用于向所述控制模块发送检测信号；

所述控制模块用于根据所述检测信号，确定所述输入检测模块与输入电源的接入状态，并根据所述接入状态控制所述驱动模块的运行。

在可选的实施方式中，所述输入检测模块包括负载电阻以及检测电阻；

所述负载电阻与所述检测电阻电连接，所述检测电阻与所述控制模块电连接；

所述控制模块用于获取所述检测电阻的电压，根据所述检测电阻的电压确定所述负载电阻与所述输入电源的接入状态。

在可选的实施方式中，所述输入检测模块包括第一开关管；

所述第一开关管与所述检测电阻串联，并在串联之后分别与所述控制模块以及所述负载电阻电连接；

所述控制模块用于控制所述第一开关管的导通状态，并在所述第一开关管导通后，获取所述检测电阻的电压，根据所述检测电阻的电压确定所述负载电阻与所述输入电源的接入状态。

在可选的实施方式中，所述输入检测模块包括串联的第二开关管以及继电器；

所述第二开关管在与所述继电器串联后与所述控制模块电连接，所述继电器在与所述第二开关管串联后与所述负载电阻电连接；

所述控制模块用于根据所述负载电阻与所述输入电源的接入状态控制所述第二开关管的导通状态，并通过所述第二开关管的导通状态控制所述继电器的开合状态。

在可选的实施方式中，所述输入检测模块包括第一电容以及稳压管；

所述第一电容与所述检测电阻并联，用于对所述检测电阻的电流进行平滑滤波；

所述稳压管与所述检测电阻并联，用于限制所述检测电阻的电压幅值。

在可选的实施方式中，所述驱动模块包括触发子模块以及驱动子模块；

所述触发子模块分别与框架断路器的储能机构连接以及所述控制模块电连接；

所述驱动子模块与所述控制模块电连接；

所述触发子模块用于接收所述储能机构的储能信号，并将所述储能信号发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述接入状态和所述储能信号控制所述驱动子模块的运行。

在可选的实施方式中，所述触发子模块包括控制开关、第一信号输出通道以及第二信号输出通道；

所述第一信号输出通道分别与所述控制开关的第一触点以及所述控制模块电连接；

所述第二信号输出通道分别与所述控制开关的第二触点以及所述控制模块电连接；

所述第一信号输出通道用于在所述控制开关的第一触点闭合时，向所述控制模块发送储能开始的储能信号；

所述第二信号输出通道用于在所述控制开关的第二触点闭合时，向所述控制模块发送储能完成的储能信号。

在可选的实施方式中，所述驱动子模块包括转速控制模块以及动力模块；

所述动力模块与所述控制模块电连接；

所述转速控制模块分别与所述控制模块以及所述动力模块电连接；

所述动力模块用于接收所述控制模块的控制信号，并根据所述控制信号执行运行动作或者停止运行动作；其中，所述控制模块用于根据所述接入状态以及所述储能信号向所述动力模块发送控制信号；

所述转速控制模块用于接收所述控制模块的转速信号，根据所述转速信号控制所述动力模块的转速。

在可选的实施方式中，所述输入检测模块包括整流桥；所述框架断路器储能控制装置还包括检测模块；

所述整流桥分别与所述输入电源以及所述检测模块电连接，所述检测模块与所述控制模块电连接；

所述检测模块用于检测所述整流桥整流后的电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制模块。

在可选的实施方式中，所述框架断路器储能控制装置还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述整流桥、所述驱动模块以及控制模块电连接；

所述电源模块用于对所述整流桥整流后的电压信号进行降压，并在降压后向所述驱动模块以及所述控制模块提供电源。

第二方面，本申请实施例提供一种框架断路器储能控制系统，包括框架断路器以及前述任意一实施方式所述的框架断路器储能控制装置，所述框架断路器与所述框架断路器储能装置连接。

本申请实施例提供的框架断路器储能控制装置和系统，包括输入检测模块、控制模块以及驱动模块，输入检测模块、控制模块以及驱动模块电连接，输入检测模块用于向控制模块发送检测信号，控制模块用于根据检测信号，确定输入检测模块与输入电源的接入状态，并根据接入状态控制驱动模块的运行。如此，通过检测输入电源的接入状态，即可以在接入状态出错时，控制驱动模块停止运行，有效避免了因接线错误对器件造成损坏的问题，提高使用安全性。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例所提供的框架断路器储能控制装置的一种结构示意图。

图2为本申请实施例所提供的控制模块的一种控制模块的接口示意图。

图3为本申请实施例所提供的输入检测模块的一种电路示意图。

图4为本申请实施例所提供的框架断路器储能控制装置的另一种结构示意图。

图5为本申请实施例所提供的检测模块的一种电路示意图。

图6为本申请实施例所提供的框架断路器储能控制装置的又一种结构示意图。

图7为本申请实施例所提供的电源模块的一种电路示意图。

图8为本申请实施例所提供的框架断路器储能控制装置的又一种结构示意图。

图9为本申请实施例所提供的触发子模块的一种电路示意图。

图10为本申请实施例所提供的驱动子模块的一种电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

目前，现有的框架断路器大多是通过微动开关控制电机启动和停止以此实现储能的；当微动开关处于储能位置时，微动开关闭合，接通电机电源，断路器的储能机构进行储能，当储能结束时，微动开关断开，电机停止。此方式用微动开关直接接通和断开电机，对微动开关损伤比较大，故障往往是触点粘连，一旦粘连那么电机将无法关闭，最终会导致电机烧毁或者储能机构损毁。

同时，由于大多框架断路器的微动开关均是在与负载指示灯连接后直接与输入电源进行连接，当框架断路器储能时，微动开关接通电机同时断开负载指示灯，当框架断路器储能完成时，微动开关断开电机，接通负载指示灯。在这种情况下，若用户接错负载指示灯的接线时，如把负载指示灯的灯线接入电源零线或者忘记接负载指示灯的灯线时，则容易烧坏微动开关、电机等，从而引发安全事故。

基于上述研究，本实施例提供一种框架断路器储能控制装置和系统，通过设置输入检测模块、控制模块以及驱动模块，将输入检测模块与控制模块以及驱动模块电连接，其中，输入检测模块用于向控制模块发送检测信号，控制模块用于根据检测信号，确定输入检测模块与输入电源的接入状态，并根据接入状态控制驱动模块的运行。如此，通过检测与输入电源的接入状态，即可以在接入状态出错时，控制驱动模块停止运行，有效避免了因接线错误对驱动模块等器件造成损坏的问题，可以有效地保护驱动模块，提高框架断路器的使用安全性。

请参阅图1，图1为本实施例所提供的框架断路器储能控制装置的一种结构示意图，如图1所示，本实施例所提供的框架断路器储能控制装置包括输入检测模块10、控制模块20以及驱动模块30。其中，输入检测模块10、控制模块20与驱动模块30电连接。

输入检测模块10用于向控制模块20发送检测信号，控制模块20用于根据检测信号，确定输入检测模块10与输入电源的接入状态，并根据接入状态控制驱动模块30的运行。

其中，输入电源可以是交流电源，也可以是直流电源，输入电源用于向框架断路器以及框架断路器储能控制装置中的驱动模块30、控制模块20等等提供电源，而框架断路器则通过控制驱动模块30的运行实现储能。

为了避免接线错误，对驱动模块造成损坏，在本实施例中，设置输入检测模块10，将输入检测模块10与输入电源、驱动模块30以及控制模块20电连接，通过输入检测模块10向控制模块20发送检测信号，使得控制模块20可根据检测信号，确定输入检测模块10与输入电源的接入状态，并根据接入状态控制驱动模块30的运行。

在本实施例中，输入检测模块10与输入电源的接入状态包括短路、开路以及正常接入，当输入检测模块10与输入电源的接入状态为短路或者开路时，即表示输入电源存在接线错误，框架断路器无法正常进行储能，当输入检测模块10与输入电源正常接入时，即表示输入电源与输入检测模块接线正确，框架断路器可以正常运行，以进行储能。

当控制模块20根据检测信号检测到输入检测模块10与输入电源的接入状态为短路或者开路时，则控制驱动模块30不运行，当根据检测信号检测到输入检测模块10与输入电源的接入状态为正常接入时，则控制驱动模块30运行，如此可避免接线错误对驱动模块30造成的损坏，避免接线错误影响框架断路器的正常运行，提高了安全性能。

本实施例所提供的框架断路器储能控制装置，通过设置输入检测模块，可以有效识别出输入端是否出现接线错误的情况，并在接线错误的情况下，控制驱动模块不进行运行，避免了因接线错误对驱动模块造成的损坏，提高了安全性能。

可选的，为了实现对各个模块的控制，在本实施例中，控制模块20可以为单片机，通过单片机实现信号的采集以及通过I/O接口实现对各个模块进行控制，从而达到对框架断路器的储能以及实现在输入端接错线的情况下，对各模块的保护。

请结合参阅图2，图2为本实施例所提供的控制模块20的一种接口示意图。如图2所示，本实施例所提供的控制模块20的I/O接口包括HVDC_AD接口、MOTO_AD接口、Status ON接口、Status NC接口、P_AD接口、PWM接口、Fault_Relay接口以及Dr_P接口。其中，P_AD接口、Dr_P接口以及Fault_Relay接口用于与输入检测模块连接，Status ON接口、Status NC接口、MOTO_AD接口、PWM接口用于与驱动模块连接，HVDC_AD接口用于与检测模块连接。

可以理解地，在本实施例中，控制模块20还可以包括一些常规设置的外围相关器件，如图2中的电阻R25、电阻R15、电容C9、电容C11、电容C12以及LED1，上述器件的工作原理及作用可参阅现有的技术资料，在此不过多进行赘述。

本实施例所提供的框架断路器处理装置，通过控制模块进行信号的采集并通过其I/O接口对各个模块进行控制，实现了对框架断路器的储能以及在输入端接错线的情况下，对各模块的保护。

为了检测输入检测模块与输入电源的接入状态，请结合参阅图3，在本实施例中，输入检测模块10包括负载电阻R2以及检测电阻R5。

负载电阻R2与检测电阻R5电连接，检测电阻R5与控制模块20电连接。

控制模块20用于获取检测电阻R5的电压，根据检测电阻R5的电压确定负载电阻R2与输入电源的接入状态。

如图3所示，输入电源包括零线(N)以及火线(L)，检测电阻R5的一端与火线连接，另一端与控制模块20的P_AD接口连接。

在本实施例中，负载电阻R2可以是指示灯，当负载电阻R2正常接入时，负载电阻R2的一端与输入电源的零线连接，另一端与检测电阻R5进行电性连接，即负载电阻R2以及检测电阻R5是串联的，并在串联后并联在输入电源的两端。

而当用户错接负载电阻R2的接线时，导致负载电阻R2短路时，检测电阻R5则直接接入到输入电源，可等效为检测电阻R5并联在输入电源两端，由于没有负载电阻R2的分压，检测电阻R5的电压则会较高。

而若负载电阻R2没有接入时，即负载电阻R2与输入电源开路，此时则无电流流入检测电阻R5，检测电阻R5无电压值。

而若负载电阻R2正常接入时，输入电源的电源电流从负载电阻R2流入检测电阻R5，经检测电阻R5流回输入电源，此时，可等效为检测电阻R5与负载电阻R2串联后再并联在输入电源两端，由于负载电阻R2的分压，检测电阻R5的电压则会降低。

基于此，本实施例通过控制模块的P_AD接口获取检测电阻R5的电压，根据检测电阻R5的电压，即可确定得到负载电阻R2与输入电源的接入状态。

在可选的实施方式中，本实施例可先对负载电阻R2正常接入时，检测电阻R5的电压进行检测，得到负载电阻R2正常接入时检测电阻R5的电压值，然后根据负载电阻R2正常接入时检测电阻R5的电压值，设定电压范围，在后续若检测得到检测电阻R5的电压值高于该电压范围时，则可以判定负载电阻R2与输入电源的接入状态为短路，若检测得到检测电阻R5的电压值处于该电压范围时，则判定负载电阻R2与输入电源的接入状态为正常接入，相应地，若检测得到检测电阻R5的电压值为0，则判定负载电阻R2与输入电源的接入状态为开路。

在可选的实施方式中，根据负载电阻R2正常接入时检测电阻R5的电压值，设定电压范围时，可在负载电阻R2正常接入后，多次测量检测电阻R5的电压值，根据多次测得的检测电阻R5的电压值的最大值和最小值设置电压范围，也可以根据多次测得的检测电阻R5的电压值的平均值，以平均值±设定倍数的标准差设置电压范围，设定倍数可以根据实际需求而设定，本实施例不做具体限制。

在本实施例中，当控制模块20通过P_AD接口获取检测电阻R5的电压后，根据检测电阻R5的电压判定得到负载电阻R2与输入电源的接入状态为短路或者开路状态时，则判定存在接线错误，然后控制驱动模块30不进行运行，而在根据检测电阻R5的电压判定得到负载电阻R2与输入电源的接入状态为正常接入时，则判定未存在接线错误，然后控制驱动模块30正常运行，以此避免在接线错误的情况下，驱动模块30运行，对驱动模块30造成损坏，同时也能在接线正常时，保证驱动模块30的正常运行，以实现框架断路器的储能。

本实施例所提供的框架断路器储能控制装置，通过设置输入检测模块，在输入检测模块中设置检测电阻，通过获取检测电阻的电压，根据检测电阻的电压，确定负载电阻与输入电源的接入状态，如此，可有效识别出是否存在输入接线错误的情况，并在出现接线错误时，控制驱动模块不进行运行，进而有效避免了因接线错误造成的驱动模块的损坏。

为了保护电路，便于电路的连接，在本实施例中，如图3所示，输入检测模块10还可以包括接线端子P1、二极管D4、保护电阻R9、整流桥D1等电路器件。

其中，接线端子的1号端子与输入电源的火线连接，3号端子、5号端子与输入电源的零线连接，2号端子、4号端子与整流桥D1连接，6号端子与二极管D4的一端连接，二极管D4的另一端则与保护电阻R9的一端连接，保护电阻R9的另一端则与检测电阻R5的一端连接，检测电阻R5的另一端则与整流桥D1连接。当负载电阻R2正常接入时，负载电阻R2的一端与输入电源的零线连接，另一端与接线端子P1的5号端子连接，负载电阻R2、接线端子P1、二极管D4、保护电阻R9、检测电阻R5、整流桥D1与输入电源便可形成一个串联电路，此时，该串联电路有负载电阻R2分压，检测电阻R5的电压值较低；而当负载电阻R2短路时，接线端子P1的5号端子直接接入至输入电源的零线，接线端子P1、二极管D4、保护电阻R9、检测电阻R5、整流桥D1与输入电源形成一个串联电路，此时，该串联电路无负载电阻R2分压作用，检测电阻R5的电压值较高；当负载电阻R2开路时，无电流通过，负载电阻R2、接线端子P1、二极管D4、保护电阻R9、检测电阻R5、整流桥D1与输入电源未形成回路，检测电阻R5未有电压。

本实施例所提供的框架断路器储能控制装置，通过采集检测电阻R5的电压，根据检测电阻R5的电压，对负载与输入电源的接入状态进行检测，可以有效识别出接线错误的故障电路以及接线正确的正常电路，进而在根据接入状态控制驱动模块运行时，可以有效避免因此接线错误造成的驱动模块的损坏。

鉴于在实际应用中，控制模块20只需要在进行储能工作前，对接线状况进行检测即可，因此，为了便于检测，请继续结合参阅图3，在本实施例中，输入检测模块还包括第一开关管Q1。

第一开关管Q1与检测电阻R5串联，并在串联之后分别与控制模块20以及负载电阻R2电连接。

控制模块20用于控制第一开关管Q1的导通状态，并在第一开关管Q1导通后，获取检测电阻R5的电压，根据检测电阻R5的电压确定负载电阻R2与输入电源的接入状态。

其中，第一开关管Q1可以为场效应晶体管(MOS管)、三极管等开关管。可选的，在本实施例中，第一开关管为MOS管，其栅极与控制模块20的Dr_P端口连接，其漏极与保护电阻R9连接，其源极与检测电阻R5连接。

在框架断路器需要储能时，控制模块先向第一开关管Q1发送信号，使第一开关管Q1导通，在第一开关管Q1导通后，则可以通过采集检测电阻R5的电压，根据检测电阻R5的电压，确定负载电阻R2是否正常接入。

当用户错接，或者负载短路时，接线端子P1的5号端子直接与输入电源的零线短接时，电源电流通过二极管D4、保护电阻R9、第一开关管Q1、检测电阻R5、整流桥D1、接线端子P1的2号端子、1号端子流回电源。由于二极管D4、第一开关管Q1、整流桥D1的压降很低，可忽略不计，因此，可等效为保护电阻R9、检测电阻R5串联后再并联在电源两端，检测电阻R5的电压值由控制模块的P_AD端口读取，由于此时没有负载电阻R2的作用，因此，检测电阻R5的电压比较高。

若负载电阻R2未接入时，即负载电阻R2与输入电源开路时，此时无电流从二极管D4、保护电阻R9、第一开关管Q1、检测电阻R5的支路回电源，检测电阻R5无电压值。

若负载电阻R2与输入电源正常接入时，输入电源的电源电流通过负载电阻R2、接线端子P1的5号端子和6号端子、二极管D4、保护电阻R9、第一开关管Q1、检测电阻R5、整流桥D1、接线端子P1的2号端子、1号端子流回输入电源，由于二极管D4、第一开关管Q1以及整流桥D1的压降很低，可忽略不计，因此，可等效为检测电阻R5、保护电阻R9与负载电阻R2串联后再并联在输入电源两端。由于负载电阻R2的分压作用，检测电阻R5的电压会比负载电阻R2短路时的电压要低，比负载电阻R2开路时的电压要高。

控制模块通过P_AD接口获取得到检测电阻R5的电压值后，即可判断检测电阻R5的电压值是否在设定的电压范围内。若检测电阻R5的电压值高于设定的电压范围，则判定负载电阻R2发生短路，控制驱动模块30不进行运行；若检测电阻R5的电压值为零，则判定负载电阻R2与输入电源开路，控制驱动模块30不进行运行；若检测电阻R5的电压值处于设定的电压范围内，则判定负载电阻R2与输入电源正常接入，控制驱动模块30运行。

在本实施例中，在对负载电阻R2与输入电源的接入状态进行检测后，即可将第一开关管Q1断开，若判定负载电阻R2与输入电源的接入状态为正常接入时，之后则可以控制驱动模块30运行，若判定负载电阻R2与输入电源的接入状态为短路或开路时，之后则控制驱动模块30不进行运行，等待用户重新接线。可以理解地，在用户重新完成接线后，在进行储能前，仍需要将第一开关管Q1导通，对接入状态进行检测，只有在检测正常时，才控制驱动模块30运行，如此，可以防止因错接、负载短路造成的产品故障。

在本实施例中，在判定负载电阻R2与输入电源正常接入，控制模块控制驱动模块正常运行后，框架断路器进行储能，为了对框架断路器的储能过程进行监控，请继续结合参阅图3，本实施例所提供的输入检测模块包括串联的第二开关管Q2以及继电器K1。

第二开关管Q2在与继电器K1串联后与控制模块电连接，继电器K1在与第二开关管Q2串联后与负载电阻R2电连接。

控制模块20用于根据负载电阻R2与输入电源的接入状态控制第二开关管Q2的导通状态，并通过第二开关管Q2的导通状态控制继电器K1的开合状态。

其中，第二开关管Q2可以为场效应晶体管(MOS管)、三极管等开关管。可选的，在本实施例中，第二开关管Q2为MOS管，第二开关管Q2的栅极与控制模块的Fault_Relay端口连接，漏极与继电器K1连接，源极接地。

在本实施例中，当控制模块20在判定负载电阻R2与输入电源的接入状态为短路或开路时，则控制第二开关管Q2截止，此时继电器K1处于断开状态，当控制模块20在判定负载电阻R2与输入电源的接入状态为正常接入时，则可以根据需求控制继电器K1闭合，当继电器K1闭合时，电源电流从负载电阻R2、接线端子P1的5号端子、6号端子、2号端子、1号端子流回输入电源，负载电阻R2与输入电源形成串联回路，负载电阻R2受电运行，便可以对框架断路器的储能的全过程进行监控。例如，需要在储能的过程中进行监控，则可以在驱动模块30运行时，框架断路器开始储能时，控制模块20控制第二开关管Q2导通，当第二开关管Q2导通时，继电器K1受电闭合，负载电阻R2运行，即指示灯亮。又例如，需要在储能完成时进行提示，则可以在框架断路器完成储能时，控制模块20控制第二开关管Q2导通，当第二开关管Q2导通时，继电器K1受电闭合，负载电阻R2运行。对于用户来说，当负载电阻R2运行时，即表示框架断路器处于储能中或者储能完成。

本实施例所提供的框架断路器储能控制装置，通过设置第二开关管和继电器，在判定负载电阻短路或开路时，控制第二开关管截止，控制继电器处于断开状态，在判定负载电阻正常接入时，根据需求可在储能过程中或储能完成时，控制第二开关管导通，将继电器闭合，使负载电阻运行，在实现对储能过程的监控时，同时也能达到输入端防接错的目的。

为了实现对检测电阻的保护，在本实施例中，请结合参阅图3，输入检测模块包括第一电容C5以及稳压管D0。

第一电容C5与检测电阻R5并联，用于对检测电阻R5的电流进行平滑滤波。

稳压管D0与检测电阻R5并联，用于限制检测电阻R5的电压幅值。

本实施例所提供的框架断路器储能控制装置，通过设置第一电容C5和稳压管，通过第一电容C5对检测电阻R5的电流进行平滑滤波，通过稳压管D0限制检测电阻R5的电压幅值，实现了对检测电阻R5的保护。

可以理解地，在本实施例中，输入检测模块10还可以包括一些常规设置的外围相关器件，如图3中的电阻R4、电阻R6、电阻R12、电阻R11以及二极管D6，上述器件的工作原理及作用可参阅现有的技术资料，在此不过多进行赘述。

在本实施例中，整流桥D1与输入电源连接，用于对输入电源进行整流，而在对输入电源进行整流后，便可通过HVDC端口向其余模块进行供电。为了避免输入电压异常，对电路造成损坏。在本实施例中，请结合参阅图4，框架断路器储能控制装置还包括检测模块40。

整流桥分别与输入电源以及检测模块40电连接，检测模块40与控制模块30电连接。

检测模块40用于检测整流桥整流后的电压信号，并将电压信号发送至控制模块30。

其中，整流桥与输入电源连接后，通过HVDC端口与检测模块40电连接，而检测模块40的一端与整流桥D1的HVDC端口连接，另一端与控制模块40连接。整流桥D1在对输入电源进行整流后，检测模块40检测整流桥D1整流后的电压信号，并将电压信号发送至控制模块20，由控制模块20执行逻辑判断，若控制模块20判断得到整流后的电压信号未处于设定的工作电压范围之内，则表示输入电压异常，对电路会造成损坏，进而进行报警，若判断得到整流后的电压信号处于设定的工作电压范围之内，则表示输入电压正常，控制电路正常运行。如此，即可避免输入电压异常，对电路造成损坏，提高了安全性能。

在可选的实施方式中，请结合参阅图5，本实施例所提供的检测模块40可以通过图5所示的电路图构成，如图5所示，本实施例所提供的检测模块40可以包括电阻R10、电阻R13、电阻R14、电阻R16以及电容C10。其中，电阻R10的一端与整流桥的HVDC端口连接，另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端分别与电阻R14以及电阻R16连接，电阻R14的一端在与电阻R13连接后，另一端与控制模块的HVDC_AD接口以及电容C10的一端连接，电阻R16的一端在与电阻R13连接后，另一端接地，同时与电容C10的另一端连接。整流桥整流后的电压信号通过电阻R10、电阻R13、电阻R14、电阻R16以及电容C10后，便可以通过控制模块的HVDC_AD接口发送到控制模块，由控制模块进行逻辑判断。

本实施例所提供的框架断路器储能控制装置，通过设置检测模块，可以有效避免输入电压异常，对电路造成损坏，提高了电路使用的安全性能。

由于驱动模块以及控制模块中的电子器件所需要的电压较低，为了避免输入电压过高，对电子器件造成损坏，因此，在本实施例中，请结合参阅图6，本实施例所提供的框架断路器储能控制装置还包括电源模块50。

电源模块50分别与整流桥、驱动模块30以及控制模块20电连接。

电源模块50用于对整流桥整流后的电压信号进行降压，并在降压后向驱动模块以及控制模块20提供电源。

其中，电源模块50可以是由单片开关电源芯片构成的电源电路，如图7所示，电源模块可以包括第一电源电路(a)以及第二电源电路(b)，其中第一电源电路(a)包括电感L1、电容C1、电容C2、电源芯片U1、电容C3、电阻R1、电阻R3、电容C4、电感L2、二极管D3、二极管D2、电容C6以及电阻R8。其中，电感L1的第一端与整流桥D1的HVDC端口连接，第二端与电源芯片U1的4引脚连接，电容C1的第一端与电感L1的第一端连接，第二端与电容C2的第二端连接，电容C2的第一端与电感L1的第二端连接，电容C1的第二端在与电容C2的第二端连接后与二极管D3的第一端连接，二极管D3的第二端与电源芯片U1的5、6、7、8引脚的公共端连接，电容C3的第一端与电源芯片U1的1引脚连接，电容C3的第二端与电源芯片U1的5、6、7、8引脚的公共端连接，电阻R1的第一端与电源芯片U1的1引脚连接，电阻R1的第二端与二极管D2的第二端连接，二极管D2的第一端与输出端连接，电阻R3的第一端与电源芯片U1的1引脚连接，电阻R3的第二端与电源芯片U1的5、6、7、8引脚的公共端连接，电容C4的第一端与电阻R1的第二端连接，电容C4的第二端与电源芯片U1的5、6、7、8引脚的公共端连接，电感L2的第一端与电源芯片U1的5、6、7、8引脚的公共端连接，电感L2的第二端与输出端连接，电容C6的第一端接地，电容C6的第二端与输出端连接，电阻R8的第一端接地，电阻R8的第二端与输出端连接。其中，电源芯片U1的1、2、4引脚为输入，5、6、7、8引脚为输入。

整流桥整流后的电压信号通过HVDC端口，流经电感L1、电容C1、电容C2、电源芯片U1、电容C3、电阻R1、电阻R3、电容C4、电感L2、二极管D3、二极管D2、电容C6以及电阻R8后，即可得到12V的电压信号。

在本实施例中，第二电源电路(b)是为了进一步对第一电源电路(a)输出的电压信号进行降压，如图7所示，第二电源电路(b)包括电源芯片U2、电容C8和电容C7，其中，电容C8与电源芯片U2的输入接口(IN)连接，电容C7与电源芯片U2的输出接口(OUT)连接，第一电源电路(a)输出的电压信号通过电源芯片U2的输入接口进入电源芯片U2，通过电源芯片U2处理后，从电源芯片U2的输出接口即可输出5V的电压信号。

在得到12V和5V的电压信号后，即可向驱动模块30供电，以保证驱动模块30的运行。

由于目前大多框架断路器的微动开关都是直接接通和断开电机，对微动开关损伤比较大，若微动开关发生触点粘连，则会导致电机无法关闭，最终造成电机烧毁或者储能机构损毁。为了提高器件使用的安全性，避免器件烧毁，在本实施例中，请结合参阅图8，驱动模块30包括触发子模块31以及驱动子模块32。

触发子模块31分别与框架断路器的储能机构连接以及控制模块20电连接。

驱动子模块32与控制模块20电连接。

触发子模块31用于接收储能机构的储能信号，并将储能信号发送至控制模块20。

控制模块20用于根据接入状态和储能信号控制驱动子模块32的运行。

其中，触发子模块31与框架断路器的储能结构连接，当框架断路器的储能机构在需要开始储能时或者储能完成时，则会发送储能信号，而触发子模块31在接收到储能信号后，即可将储能信号发送至控制模块20。控制模块20在接收到储能信号后，即可根据负载电阻与输入电源的接入状态以及储能信号控制驱动子模块的运行。

在本实施例中，控制模块20在接收到储能信号后，若先判断得到负载电阻与输入电源的接入状态为开路或者短路，则控制驱动子模块32不运行，若先判断得到负载电阻与输入电源的接入状态为正常接入时，则可根据储能信号的类型来控制驱动子模块32的运行。例如，当储能信号为储能开始的信号时，控制模块20则控制驱动子模块32运行，以进行储能，若储能信号为储能完成的信号时，控制模块则控制驱动子模块32停止运行。

在本实施例中，控制模块20在控制驱动子模块32运行，进行储能后，还会对储能的储能时间进行监控，当储能时间超过设定值后，且未接收触发子模块31发送的储能完成的信号时，则会控制驱动子模块32停止运行，并发送故障信号，进行报警，如此，可以避免驱动子模块32因长时间运行而造成的烧毁。

本实施例所提供的框架断路器储能控制装置，通过控制模块控制驱动子模块的运行，可以避免触发子模块与驱动子模块的直接相连，降低对触发子模块的损坏，同时，通过监控储能时间，在储能时间超过设定值时，控制驱动子模块停止运行，可以有效避免驱动子模块因长时间运行而造成的烧毁。

为了实现框架断路器的储能控制，实现不同储能信号的发送，请结合参阅图9，本实施例所提供的触发子模块包括控制开关S1、第一信号输出通道以及第二信号输出通道。

第一信号输出通道分别与控制开关S1的第一触点以及控制模块20电连接。

第二信号输出通道分别与控制开关S1的第二触点以及控制模块20电连接。

第一信号输出通道用于在控制开关S1的第一触点闭合时，向控制模块20发送储能开始的储能信号。

第二信号输出通道用于在控制开关S1的第二触点闭合时，向控制模块20发送储能完成的储能信号。

如图9所示，第一信号输出通道可以由电阻R17和光耦U3构成，第二信号输出通道可以由电阻R21和光耦U5构成。其中，电阻R17的一端与控制开关S1的第一触点3连接，另一端与光耦U3连接，光耦U3的输出端与控制模块的Status ON接口连接。电阻R21的一端与控制开关S1的第二触点1连接，另一端与光耦U5连接，光耦U5的输出端与控制模块的StatusNC连接。

其中，控制开关S1即为装在储能机构上的微动开关，第一触点3即为储能开始的位置，第二触点1即为储能完成的位置。当需要储能时，储能机构触发控制开关S1的第一触点3闭合，第二触点1断开，第一信号输出通道接通，将储能开始的储能信号通过Status ON接口发送到控制模块20，控制模块20在接收到储能开始的储能信号后，若负载电阻R2与输入电源的接入状态为正常接入时，则控制驱动子模块32运行，进行储能。当储能完成时，储能机构触发控制开关S1的第二触点1闭合，第一触点3断开，第二信号输出通道接通，第一信号输出通道断开，第二信号输出通道将储能完成的储能信号通过Status NC接口发送的控制模块20，控制模块20在接收到储能完成的储能信号后，则控制驱动子模块32停止运行。

可以理解地，在本实施例中，触发子模块31还可以包括一些常规设置的外围相关器件，如图9中的电阻R18和电阻R23，上述器件的工作原理及作用可参阅现有的技术资料，在此不过多进行赘述。

为了便于对框架断路器储能过程的控制，在本实施例中，驱动子模块包括转速控制模块以及动力模块。

动力模块与控制模块电连接。

转速控制模块分别与控制模块以及动力模块电连接。

动力模块用于接收控制模块的控制信号，并根据控制信号执行运行动作或者停止运行动作；其中，控制模块用于根据接入状态以及储能信号向动力模块发送控制信号。

转速控制模块用于接收控制模块的转速信号，根据转速信号控制动力模块的转速。

其中，请结合参阅图10，图10为驱动子模块的一种电路结构示意图。其中，动力模块B1可以是电机，转速控制模块U4可以是控制芯片，如图10所示，动力模块B1的一端与HVDC端口连接，另一端连接第三开关管Q3与控制模块的MOTO_AD接口连接，转速控制模块U4的输入端(IN+)与控制模块的PWM接口连接，输出端(OUT)在和电阻R19、第三开关管Q3连接后，与动力模块B1连接。

当控制模块需要控制动力模块B1运行或者停止运行时，则可以通过MOTO_AD接口，向动力模块B1发送控制信号，而动力模块B1在接收到控制信号，响应控制信号，执行运行动作或者停止运行的动作。例如，当控制模块在接收触发子模块发送的储能开始的储能信号后，若负载电阻R2与输入电源的接入状态为正常接入时，控制模块则根据储能开始的信号，通过MOTO_AD接口向动力模块B1发送控制信号，动力模块B1在接收到控制信号后，则执行运行动作。又例如，当控制模块在接收到触发子模块发送的储能完成的储能信号后，若负载电阻R2与输入电源的接入状态为正常接入时，控制模块则根据储能完成的信号，通过MOTO_AD接口向动力模块B1发送控制信号，动力模块B1在接收到控制信号后，则执行停止运行的动作。

当控制模块需要控制动力模块B1的转速时，可以通过PWM接口向转速控制模块U4发送转速信号，转速控制模块U4在接收到转速信号后，则根据转速信号控制动力模块B1的转速。

可以理解地，在本实施例中，驱动子模块还可以包括一些常规设置的外围相关器件，如图10中的电阻R22、电阻R24、电阻R20、二极管D8、电容C18、电容C19等等，上述器件的工作原理及作用可参阅现有的技术资料，在此不过多进行赘述。

本实施例所提供的框架断路器处理装置，通过设置输入检测模块，在输入检测模块中设置检测电阻，通过获取检测电阻的电压，根据检测电阻的电压，确定负载电阻与输入电源的接入状态，如此，可有效识别出是否存在输入接线错误的情况，并在出现接线错误时，控制驱动模块不进行运行，进而有效避免了因接线错误造成的驱动模块的损坏。本实施例所提供的框架断路器处理装置，通过控制模块控制驱动子模块的运行，可以避免触发子模块与驱动子模块的直接相连，即避免开关与电机的直接相连，降低对触发子模块(开关)的损坏，同时，通过监控储能时间，在储能时间超过设定值时，控制驱动子模块停止运行，可以有效避免驱动子模块因长时间运行而造成的烧毁。

在上述基础上，本实施例还提供一种框架断路器储能控制系统，包括框架断路器以及前述任意一实施方式所述的框架断路器储能控制装置，所述框架断路器与所述框架断路器储能装置连接。

由于本实施例中的框架断路器储能控制系统包括上述所述的框架断路器储能控制装置，因此，框架断路器储能控制系统的实施过程可以参见上述框架断路器储能控制装置的实施原理，重复之处不再赘述。

综上，本申请实施例提供的框架断路器储能控制装置和系统，通过设置输入检测模块、控制模块以及驱动模块，将控制模块分别与输入检测模块以及驱动模块电连接，其中，输入检测模块用于向控制模块发送检测信号，控制模块用于根据检测信号，确定输入检测模块与输入电源的接入状态，并根据接入状态控制驱动模块的运行。如此，即可以在接入状态出错时，控制驱动模块停止运行，有效避免了因接线错误对驱动模块造成损坏的问题，可以有效地保护驱动模块，提高框架断路器的使用安全性。

本申请实施例所提供的框架断路器处理装置和系统，通过控制模块控制驱动子模块的运行，可以避免触发子模块与驱动子模块的直接相连，降低对触发子模块的损坏，同时，通过监控储能时间，在储能时间超过设定值时，控制驱动子模块停止运行，可以有效避免驱动子模块因长时间运行而造成的烧毁。

以上对本申请实施例所提供的一种框架断路器储能控制装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述装置包括：

输入检测模块、控制模块以及驱动模块；

所述输入检测模块、所述控制模块以及所述驱动模块电连接；

所述输入检测模块用于向所述控制模块发送检测信号；

所述控制模块用于根据所述检测信号，确定所述输入检测模块与输入电源的接入状态，并根据所述接入状态控制所述驱动模块的运行。

2.根据权利要求1所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述输入检测模块包括负载电阻以及检测电阻；

所述负载电阻与所述检测电阻电连接，所述检测电阻与所述控制模块电连接；

所述控制模块用于获取所述检测电阻的电压，根据所述检测电阻的电压确定所述负载电阻与所述输入电源的接入状态。

3.根据权利要求2所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述输入检测模块包括第一开关管；

所述第一开关管与所述检测电阻串联，并在串联之后分别与所述控制模块以及所述负载电阻电连接；

所述控制模块用于控制所述第一开关管的导通状态，并在所述第一开关管导通后，获取所述检测电阻的电压，根据所述检测电阻的电压确定所述负载电阻与所述输入电源的接入状态。

4.根据权利要求2所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述输入检测模块包括串联的第二开关管以及继电器；

所述第二开关管在与所述继电器串联后与所述控制模块电连接，所述继电器在与所述第二开关管串联后与所述负载电阻电连接；

所述控制模块用于根据所述负载电阻与所述输入电源的接入状态控制所述第二开关管的导通状态，并通过所述第二开关管的导通状态控制所述继电器的开合状态。

5.根据权利要求2所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述输入检测模块包括第一电容以及稳压管；

所述第一电容与所述检测电阻并联，用于对所述检测电阻的电流进行平滑滤波；

所述稳压管与所述检测电阻并联，用于限制所述检测电阻的电压幅值。

6.根据权利要求1所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述驱动模块包括触发子模块以及驱动子模块；

所述触发子模块分别与框架断路器的储能机构连接以及所述控制模块电连接；

所述驱动子模块与所述控制模块电连接；

所述触发子模块用于接收所述储能机构的储能信号，并将所述储能信号发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述接入状态和所述储能信号控制所述驱动子模块的运行。

7.根据权利要求6所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述触发子模块包括控制开关、第一信号输出通道以及第二信号输出通道；

所述第一信号输出通道分别与所述控制开关的第一触点以及所述控制模块电连接；

所述第二信号输出通道分别与所述控制开关的第二触点以及所述控制模块电连接；

所述第一信号输出通道用于在所述控制开关的第一触点闭合时，向所述控制模块发送储能开始的储能信号；

所述第二信号输出通道用于在所述控制开关的第二触点闭合时，向所述控制模块发送储能完成的储能信号。

8.根据权利要求6所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述驱动子模块包括转速控制模块以及动力模块；

所述动力模块与所述控制模块电连接；

所述转速控制模块分别与所述控制模块以及所述动力模块电连接；

所述动力模块用于接收所述控制模块的控制信号，并根据所述控制信号执行运行动作或者停止运行动作；其中，所述控制模块用于根据所述接入状态以及所述储能信号向所述动力模块发送控制信号；

所述转速控制模块用于接收所述控制模块的转速信号，根据所述转速信号控制所述动力模块的转速。

9.根据权利要求1所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述输入检测模块包括整流桥；所述框架断路器储能控制装置还包括检测模块；

所述整流桥分别与所述输入电源以及所述检测模块电连接，所述检测模块与所述控制模块电连接；

所述检测模块用于检测所述整流桥整流后的电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制模块。

10.根据权利要求9所述的框架断路器储能控制装置，其特征在于，所述框架断路器储能控制装置还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述整流桥、所述驱动模块以及控制模块电连接；

所述电源模块用于对所述整流桥整流后的电压信号进行降压，并在降压后向所述驱动模块以及所述控制模块提供电源。

11.一种框架断路器储能控制系统，其特征在于，包括框架断路器以及权利要求1-10任意一项所述的框架断路器储能控制装置，所述框架断路器与所述框架断路器储能装置连接。

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