CN114720754A - 过零接触器和操作方法 - Google Patents

Abstract

一种接触器装置和用于操作接触器装置的方法可包括接触器组件，其中接触器线圈可操作地联接到接触器开关。可以在接触器组件中设置一个或多个传感器，一个或多个传感器适于测量接触器组件的一个或多个方面。基于测量的方面，控制器可以启动接触器开关的操作，以有效地沿着交流波形在过零点处切换接触器开关。

Description

过零接触器和操作方法

本申请是2019年04月24日所提出的申请号为201910333980.X、发明名称为“过零接触器和操作方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年4月25日提交的英国专利申请No.1806782.7的优先权和权益。

技术领域

本公开涉及一种操作接触器的方法，并且更具体地涉及通过接触器启动电源的断开或连接中的至少一个。

背景技术

在电力系统中，通常需要电接通和断开电力系统或其部分。在交流(AC)系统中，电流周期性地反转方向，在正弦循环中在正电压和负电压之间变化。在方向之间变化时，电压为零。传统的交流接触器将在交流循环期间的任何时刻切换，而不考虑电流或电压。以这种方式切换接触器可能导致电压或电流尖峰，电压浪涌，接触器的接触磨损和其他应力，噪声，电弧和电弧沉积。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种操作接触器的方法，包括：在控制器模块中接收代表电源的交流(AC)波形的电信号；在控制器模块中接收代表接触器线圈的温度的温度值；在控制器模块中接收接触器线圈操作特性；在控制器模块中，确定用于通过接触器断开电源的断开时间延迟，断开时间延迟是基于电信号，温度值和线圈操作特性的一组延迟时间的总和；和通过控制器模块在AC波形的过零电压之前的启动时间通过接触器启动断开电源，其中启动时间基于断开时间延迟预测过零电压。

在另一方面，本发明涉及一种操作接触器的方法，包括：在控制器模块中接收电源的交流(AC)波形；在控制器模块中接收接触器线圈的温度，接触器线圈可激励以将电源与电气负载断开；在控制器模块中接收接触器线圈激励源特性；在控制器模块中，基于接触器线圈的温度和接触器线圈激励源特性，确定由定时估计定义的总断开时间延迟，以可操作地将电源与电气负载断开；基于总断开时间延迟和电源的AC波形确定断开启动时间，使得总断开时间延迟的截止与AC波形的过零电压一致；和通过控制器模块在断开启动时间通过接触器启动电源的断开。

在又一方面，本公开涉及一种接触器组件，其包括可选择地将输入连接到输出的接触器开关。接触器线圈可操作地联接到接触器开关并且被构造为驱动接触器开关。接触器线圈温度传感器被构造为测量接触器线圈的温度。接触器线圈操作特性传感器被构造为测量接触器线圈的操作特性。输入交流(AC)波形传感器被构造为从输入测量电源的AC波形。控制器模块被构造为：从输入AC波形传感器接收代表AC波形的第一电信号；从接触器线圈温度传感器接收代表接触器线圈的温度的第二电信号；从接触器线圈操作特性传感器接收代表接触器线圈的操作特性的第三电信号；基于第一，第二和第三电信号确定断开时间延迟，作为一组延迟定时的总和；并且在AC波形的过零电压之前的启动时间通过接触器开关启动输入与输出的断开，其中启动时间基于断开时间延迟。

附图说明

在附图中：

图1是根据本文描述的方面的飞行器和配电系统的俯视示意图。

图2是根据本文描述的方面的形成图1的配电系统的一部分的电路的示意图，其包括接触器组件。

图3是绘制根据本文描述的方面的图2的电路的交流波形的曲线图，其包括在过零点之前的总延迟。

图4是示出根据本文描述的方面的操作图2的接触器组件的方法的框图。

具体实施方式

本公开涉及一种过零接触器组件和操作方法，例如，其可以用在飞行器的配电系统中。尽管该描述主要针对飞行器的配电系统，但是其也适用于利用交流电系统的任何环境，例如非飞行器实施方式中的任何配电系统。

如本文所用，术语“上游”是指朝向入口或开始位置的方向移动，或者指与另一个部件相比相对更靠近入口或起始位置的部件。术语“下游”是指朝向出口或终点位置的方向，或者指与另一个部件相比相对更靠近出口或终点位置。此外，术语“上游”或“下游”可以用作相对于交流电路的电流方向的参考，其可以周期性地反转方向，基于电路的电流方向定义术语“上游”或“下游”的含义。此外，如这里所使用的，术语“组”或一“组”元件可以是任何数量的元件，包括仅一个元件。

所有方向参考(例如，径向，轴向，近端，远端，上，下，向上，向下，左，右，侧，前，后，顶部，底部，上方，下方，竖直，水平，顺时针，逆时针，上游，下游，前方，后方等)仅用于识别目的以帮助读者理解本公开，并且不产生限制，特别是关于本文所述的本公开的方面的位置，方向或用途。除非另有指示，否则连接参考(例如，附接，联接，连接和连结)应被广义地解释，并且可包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对运动。因此，连接参考不必推断两个元件直接连接并且为彼此固定关系。示例性附图仅用于示出的目的，并且附图中反映的尺寸，位置，顺序和相对大小可以变化。

另外，虽然这里可以使用诸如“电压”，“电流”和“电力”的术语，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，当描述电路的各方面或电路操作时，这些术语可以是可互换的。

同样如本文所使用的，虽然传感器可以被描述为“感测”或“测量”相应的值，但是感测或测量可以包括确定指示相应值或与相应值相关的值，而不是直接感测或测量该值本身。感测或测量该值可以进一步提供给附加或单独的部件。这种规定可以作为信号，例如电信号，提供给上述附加或单独的部件。例如，可以将测量的值提供给控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对该值执行处理，以确定上述值代表的代表值或电特性。

如本文所使用的，“系统”或“控制器模块”可包括至少一个处理器和存储器。存储器的非限制性示例可以包括随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，闪存，或一种或多种不同类型的便携式电子存储器，例如盘，DVD，CD-ROM等，或这些类型的存储器的任何合适的组合。处理器可以被构造为运行任何合适的程序或可执行指令，其被设计为执行各种方法，功能，处理任务，计算等，以启用或实现本文描述的技术操作或操作。该程序可以包括计算机程序产品，其可以包括用于承载或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这种机器可读介质可以是任何可用介质，其可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问。通常，这样的计算机程序可以包括例程，程序，对象，组件，数据结构等，其具有执行特定任务或实现特定抽象数据类型的技术效果。

如本文所使用的，可控切换元件或“开关”是电装置，其可以是可控制的在第一操作模式和第二操作模式之间切换，其中开关是“闭合的”，意指将电流从开关输入传输到开关输出，其中开关是“打开的”，意指防止电流在开关输入和开关输出之间传输。在非限制性示例中，连接或断开，诸如由可控切换元件启用或禁用的连接，可以选择性地构造为提供，启用，禁用等各个元件之间的电连接。

本公开可以在具有开关，电开关或切换元件的任何电路环境中实现。可以包括本公开的方面的电路环境的非限制性示例，其可以包括飞行器电力系统架构，其能够从涡轮发动机的至少一个线轴，优选燃气涡轮发动机产生电力，并且将电力输送至一组电气负载。在一个非限制性示例中，电开关或切换元件可包括至少一个固态开关，例如固态功率控制器(SSPC)开关装置。SSPC的一个非限制性示例可包括基于碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)的高功率开关。可以基于它们的固态材料构造，它们在更小和更轻的形状因子中处理高电压和大功率水平的能力以及它们非常快速地执行电操作的高速切换能力来选择SiC或GaN。可以包括附加的切换装置或附加的硅基电力开关。

如图1所示，飞行器10被示出为具有至少一个燃气涡轮发动机，图示为左发动机系统12和右发动机系统14。或者，飞行器10可具有更少或额外的发动机系统。左发动机系统12和右发动机系统14可以基本相同，并且还可以包括至少一个发电机，例如发电机18。飞行器10还示出为包括多个耗电部件或电气负载20，例如致动器负载，飞行关键负载和非飞行关键负载。电气负载20经由配电系统22与至少一个发电机18电联接。

在飞行器10中，操作左和右发动机系统12，14产生机械能，其可通过线轴提取，以为发电机18提供驱动力。反过来，发电机18通过配电系统22将电力输送到电气负载20以进行负载操作。可以设想，用于向电负载20提供电力的附加电源，例如紧急电源，冲压空气涡轮系统或起动机/发电机。应当理解，虽然在飞行器环境中示出了配电系统22，但是配电系统不受限制，并且具有在非飞行器应用中的电力系统中的一般应用，例如其他移动应用和非移动工业，商业和住宅应用。

现在参考图2，电路30可以形成具有接触器组件32的配电系统22的至少一部分。应当理解，电路30仅是电网络或配电系统22或其子组件的一个示例方面，以便于理解。本公开的其他非限制性示例可以包括或包含为印刷电路板，现场可编程门阵列(FPGA)等的一部分。

接触器组件32可以形成电路30的一部分，其位于电源输入34(例如发电机18(未示出))和电源输出36之间，电源输出36与耗电装置连接，例如电气负载20(未示出)。在非限制性示例中，电源输入34可以包括电压输入，并且电源输出36可以包括电压输出。接触器组件32还可包括接触器38，其示意性地示出为包括开关40和接触器线圈42。开关40可以构造成在第一打开条件或状态和第二闭合条件或状态之间移动。在打开条件下，接触器38或开关40防止，断开或以其他方式禁用电源输入34和电源输出36之间的电流传导，而在闭合条件下，接触器38或开关40许可，允许，连接或以其他方式启用电源输入34和电源输出36之间的电流传导。通过选择性地激励接触器线圈42，开关40可以在第一打开条件或第二闭合条件之间操作。例如，向线圈施加电压或电力可以有效地或可操作地闭合开关，而线圈的电压或电力的缺乏可以有效地或可操作地打开开关。接触器组件32的一个非限制性示例可以包括螺线管，而任何合适的元件或部件被构造为致动或被激励以致动接触器38内的开关40都是预期的。

电路30还可包括在接触器线圈42的第一端44处连接到接触器线圈42的线圈开关48。线圈开关48可在第一打开条件或状态与第二闭合条件或状态之间操作，在第一打开条件下，防止，断开或以其他方式禁用线圈开关48上的电压或电力，而在第二闭合条件下，许可，允许，连接或以其他方式启用线圈开关48上的电力或电压。在一个非限制性示例中，接触器线圈激励源50可包括电力供应或电源，其电气地且选择性地联接到线圈开关48，选择性地向线圈开关48提供电压或电力。电路30还可包括接地52，接地52设置在接触器线圈42的第二端46处，与线圈开关48相对，使接触器线圈42电接地。

接触器组件32还可包括在电路30内电联接的控制器模块60。控制器模块60可以包括至少一个处理器64和存储器66，并且可以被构造为运行任何合适的程序或可执行指令，其被设计用于执行电路30，接触器组件32或其部分的操作。控制器模块60可以可控地与线圈开关48连接，使得控制器模块60可以生成，发送或以其他方式提供控制信号54(如虚线箭头所示)，以选择性地控制线圈开关48的第一和第二状态之间的切换。

命令控制器62可以进一步可通信地与控制器模块60联接，并且可以被构造为提供命令，诸如打开或闭合开关的指令，或操作电路30的一部分。命令控制器62还可以包括至少一个处理器和存储器(未示出)，并且可以构造为运行任何合适的程序或可执行指令。虽然在控制器模块60附近示出，但是命令控制器62可以远离控制器模块60定位，并且适于向控制器模块60发送与接触器组件32或电路30有关的信号或指令。

传感器组70可以包括在接触器组件32中，并且可以包括接触器线圈操作特性传感器72，波形传感器74和温度传感器78。传感器组70可以与控制器模块60通信地且可操作地联接，使得该组电信号可以由控制器模块60生成，提供，供应或以其他方式接收。接触器线圈操作特性传感器72可以构造成生成代表电压，电流或其他的信号，其可以代表接触器线圈激励源50的操作特性。例如，操作特性的非限制性示例可以包括“开”特性或“关”特性，以及在其他非限制性示例中的“有效”，“无效”，“闭合”或“打开”。另外，进一步示出了传感器组70，其包括可选的输出电压传感器76。虽然示出为四个传感器，但是可以预期传感器组70可以包括附加的或更少的传感器。接触器线圈操作特性传感器72可以联接到接触器线圈激励源50和线圈开关48之间的电路30。在一个非限制性示例中，波形传感器74可以联接到电源输入34和开关40之间的电路30，并且可以被构造为或适于感测或测量从电源输入34到电源输出36穿过开关40的AC电流的波形频率。波形传感器74可以被构造为生成表示由电源输入34提供的交流(AC)波形的信号。这种波形可以基本上是正弦的，表示为一段时间内的反向电流方向。在另一个非限制性示例中，输出电压传感器76可以在开关40和电源输出36之间联接电路30，并且可以被构造为或适于在接触器组件32和电源输出36之间感测或测量开关40下游的电压。输出电压传感器76可以构造成产生表示电压的信号，例如当开关40处于第二闭合位置时通过接触器组件32传输的电压。温度传感器78可以被定位以测量接触器线圈42的温度，并且被构造为生产表示接触器线圈42的温度的信号。

在操作期间，接触器组件32或接触器38操作以选择性地启用或禁用供应到电源输入34到电源输出36的电力的传导。可以通过控制器模块60可操作地或有效地控制选择性启用或禁用。在一个非限制性示例中，命令控制器62或另一控制部件可以向控制器模块60供应或提供需求，期望或指令，以通过接触器线圈42，线圈开关48，控制信号54和接触器线圈激励源50或其组合，将电源输出36与电源输入34连接或断开。这样的指令可以基于时间表或者可以是按需的。基于所述指令，控制器模块60可操作地或有效地将控制信号54供应给线圈开关48，指示或控制线圈开关48切换到闭合状态，用接触器线圈激励源50激励接触器线圈42。因此，接触器38的开关40的操作通过响应于来自控制器模块60的控制信号54选择性地给接触器线圈42供电来控制。因此，控制器模块60可以有效地操作接触器组件32。

接触器组件32的操作还可以基于多个操作特性。例如，操作特性可以包括供应给电源输入34的电流的频率，线圈温度，线圈操作特性，误差校正或其组合中的至少一个。电路的频率可以代表从电源输入34通过的交流电流的正弦电频率。在一个非限制性示例中，来自电源输入34的电路的频率的确定，可以包括利用波形传感器74感测频率或频率的特性，诸如过零电压，并且生成并向控制器模块60提供表示波形或波形特征的信号。

当接触器线圈42被激励和未被激励时，接触器线圈温度可以代表接触器线圈42的温度。在一个非限制性示例中，线圈温度的确定可以通过利用温度传感器78感测接触器线圈42的温度来确定，并且生成并向控制器模块60提供代表接触器线圈42的温度的信号。

线圈操作特性可以包括“开”或“关”特性，例如打开或关闭线圈开关48所花费的时间。这种线圈操作特性可以由通过接触器线圈操作特性传感器72感测线圈开关48或接触器线圈激励源50的电特性来确定。表示线圈操作特性的信号可以由接触器线圈操作特性传感器72生成并提供给控制器模块60。

误差校正可以包括指示或代表电路30的误差测量的测量，即，与电路30，接触器38或接触器组件32的实际操作相比，电路30，接触器38或接触器组件32的预期操作的差异。

控制器模块60可以将从传感器组70接收的信号的至少一个子集存储在存储器66中。控制器模块60接收或存储来自传感器组70的电信号，可利用处理器64将电信号合并为多个值，以启动从电源输入34和电源输出36的电源的断开或连接。虽然通过关于“断开”从电源输入34和从电源输出36的电源来描述本公开的方面，但是应当理解，本公开还适用于断开和连接操作之间的接触器的任何连接，或者任何切换。更具体地，控制器模块60可以基于来自传感器组70的电信号的值来确定断开，连接或接触器时间延迟。例如，由温度传感器78提供的接触器线圈42的温度值可以代表第一时间延迟，例如线圈温度延迟时间。如本文所用，接触器线圈42的温度延迟时间代表接触器线圈42中的定时延迟，由于接触器线圈42的温度，其可操作地影响开关40在打开和闭合状态之间切换。例如，接触器线圈42的温度影响线圈的操作，其中较高的温度通常导致切换开关40的延迟增加，而接触器线圈42的较低温度通常导致切换开关40的延迟减小。

由接触器线圈操作特性传感器72提供的接触器线圈操作特性可以代表第二时间延迟，例如线圈操作特性延迟时间，其代表通过接触器线圈激励源50和线圈开关48充分激励接触器线圈42的预期延迟。接触器线圈操作特性可包括或至少部分地基于接触器线圈源50的供应电压，在接收控制信号54之后操作线圈开关48的时间延迟，或其组合。基于电路信号轨迹的具体构造，电路30上提供信号的时间可以代表第三时间延迟，例如电信号延迟时间。误差校正值可以代表基于差异的第四时间延迟，该差异是与电路30，接触器38或接触器组件32的实际操作相比，电路30，接触器38或接触器组件32的预期操作的差异。在一个非限制性示例中，误差校正特性可以包括由输出电压传感器76感测或测量电源输出36处的电压。在该示例中，输出电压传感器76可以生成并向控制器模块60提供代表电压的信号，例如当电压增加，减小等时。作为响应，控制器模块60可以比较来自输出电压传感器76的代表电压的信号的实际定时，并将该定时与电路30操作的预期的，估计的，计算的定时进行比较。例如，如果控制器模块60启动“断开”或“连接”命令，以可操作地切换接触器38的开关40，以禁用或启用向电源输出36供电，通过输出电压传感器76，当电源输出36处的电压下降时(例如，当电力断开或连接时)，控制器模块60可以接收指示信号。比较或预期定时的差异可导致确定的误差校正特性。在一个非限制性示例中，应当理解，计算的，比较的或确定的误差校正特性可以表示为“误差延迟时间”，并且在下面的或随后的连接或断开循环中考虑。

参考图3，曲线图90包括显示正弦交流(AC)波形92的图，其表示在一段时间内通过电路30的交流电流的幅度。在一个非限制性示例中，AC波形92可以代表从波形传感器74提供给控制器模块60的信号。AC波形92包括一组过零点94，代表当交流电反转方向时的零电压或电流。这种过零点94可以由控制器模块60基于电流的一致频率来确定，使得控制器模块60可以准确地预测未来过零点94的时间表。操作接触器组件32是有益的，使得接触器组件32的有效连接，断开，启用或禁用与过零点一致。然而，如上面关于延迟的描述，接触器组件32的初始决定或操作的启动不会有效地或瞬时地导致开关40的打开或闭合，因为一组操作延迟可能被干预。因此，可以包括本公开的非限制性方面，其中控制器模块60可以确定总接触器时间延迟(即，在启动断开或连接命令，指令或控制信号，和经由接触器38传导的电力的实际或有效断开或连接之间的估计的，预测的或以其他方式确定的汇总的时间延迟)，并且启动断开或连接，使得有效断开或连接与过零点94一致。虽然描述了启动“断开”的具体示例，但是也可适用和包括本公开的非限制性方面，其中控制器模块60可以确定总接触器时间延迟，并且启动经由接触器38传导的电力的连接或供应，使得有效连接与过零点94一致。

如上所述，总延迟时间80可以包括一组延迟时间的总和，包括但不限于线圈温度延迟时间82，线圈操作特性延迟时间84，电信号延迟时间86和误差延迟时间88。如图所示，控制器模块60可以确定前述延迟的总时间延迟80，或者确定每个相应延迟的单独延迟，这可以在后续步骤中汇总。另外，可以设想，前述延迟时间82，84，86，88以及在预期AC波形92的过零电压时通过接触器38启动电源的断开或连接和电源的有效断开或连接之间的任何其他延迟，可用于确定总延迟时间80。虽然显示为四个延迟为82，84，86，88，但是可以预期任何数量的干预，确定，计算或比较延迟，因为任何系统部件或操作功能对总延迟时间80有贡献，这导致在启动打开开关40的指令和电源输入34及电源输出36的有效断开或连接之间的延迟时间。另外，虽然该组时间延迟示出为大致相同的时间长度(例如，相同的时间延迟)，但是示例性延迟仅用于说明的目的，并且用于收集的该组时间延迟的时间延迟或相对延迟时间可以变化。

控制器模块60中的处理器64可以基于从接触器线圈操作特性传感器72，输出电压传感器76和温度传感器78接收的信号来计算总时间延迟80，或者可选地包括任何其他时间延迟或传感器输入，并通过波形传感器74提供的信号确定AC波形92的后续或即将到来的过零点的时间表，估计，预测等。然后，控制器模块60可以计算启动时间96。启动时间96可以是计算为预期的过零点94减去总延迟时间80的时间。仍然参考图3，通过总延迟时间80作为时间延迟82，84，86，88的总和，在过零点94之前确定启动时间96。

控制器模块60可以在启动时间96处启动开关40的操作，以与AC波形92的过零点94一致，以在过零点94处有效地断开或连接开关40。以这种方式，接触器组件32可以利用传感器组70和控制器模块60来有效地计算接触器组件32的操作延迟，并且可以操作开关40以与AC波形的过零点94一致。

类似地，控制器模块60可以利用输出电压传感器76，以基于开关40和电源输出36之间的电压连续地确定误差延迟时间88。这里使用的“连续”可以表示接触器组件32的操作。或者，输出电压传感器76可以进行按需测量，例如当发现预测的，计算的，确定的或估计的总延迟时间80在预期范围或操作阈值(例如预定的公差)之外时。如果这样的测量电压不为零，则可以在接触器组件32的操作之后更新误差延迟时间88的延迟，并且输入到控制器模块60以更新总延迟时间80以用于接触器组件32的将来操作。因此，当接触器组件32随时间变化时，诸如由于老化或其他环境因素导致的劣化，输出电压传感器76可以提供更新误差延迟时间88。因此，可以一致地实现精确的过零开关，尤其是随着时间的推移。

现在参考图4，在102处，流程图示出了操作接触器32的方法100，可以包括在控制器模块60中接收代表电源或电源输入34的交流(AC)波形92的电信号。在104处，方法100还可以包括在控制器模块60中接收代表接触器线圈42的温度的温度值。或者，在104处，方法100可包括在控制器模块60中接收接触器线圈42的温度，该接触器线圈42可激励以将电气负载和电源断开或连接。在106处，方法100可以进一步包括在控制器模块60中接收接触器线圈操作特性或接触器线圈激励供应特性。

在108处，方法100还可以包括在控制器模块60中确定用于通过接触器32断开或连接电源34的总时间延迟或接触器时间延迟80，其中接触器时间延迟80是基于电信号，温度值和接触器线圈操作特性的一组延迟时间82，84，86的总和。或者，在108处，方法100可以包括在控制模块60中确定由定时估计定义的总接触器时间延迟80，以基于线圈温度延迟时间82和线圈操作特性延迟时间84可操作地断开或连接电源34和电气负载或电源输出36。

可选地，在110处，方法100可以包括基于总接触器时间延迟80和电源的AC波形92确定启动时间或接触器启动时间96，使得总接触器时间延迟80的截止与AC波形92的过零点94一致。

在112处，方法100还可以包括由控制器模块60在AC波形92的过零点94之前的启动时间96处，通过接触器32启动电源34的断开或连接，其中启动时间96基于接触器时间延迟80预测过零点94。或者，在112处，方法100可以包括由控制器模块60在接触器启动时间96处通过接触器32启动电源34的断开或连接。

在非限制性示例中，有效断开或连接电源可以与AC波形92的过零点94一致。在另一个非限制性示例中，该确定还基于估计接触器时间延迟80。在又一示例中，该确定还基于预测接触器时间延迟80。在另一个例子中，确定接触器时间延迟80还基于一组延迟时间82，84，86的总和，以及由电源34有效断开或连接和至少一个先前的接触器32断开或连接的AC波形92的过零点94之间的差异定义的误差延迟时间或误差校正值88。在又一个非限制性示例中，误差校正值88基于在电源34的有效断开或连接处测量的电压和电压的零值的差异。在另一个非限制性示例中，误差校正值还基于在有效断开或连接时测量的电压，以及电源34的AC波形92。在又一个非限制性示例中，启动还包括用接触器线圈激励源50激励电磁接触器线圈42，以可操作地断开或连接电源34。在又一个非限制性示例中，启动还包括闭合线圈开关48以将接触器线圈激励源50提供给电磁接触器线圈42。在另一个例子中，启动还可以包括在接触器启动时间96处用接触器线圈激励源50激励接触器线圈42。

所描绘的顺序仅用于说明目的，并不意味着以任何方式限制方法100，因为应理解该方法的部分可以以不同的逻辑顺序进行，可以包括附加或中间部分，或者所描述的该方法的部分可以分成多个部分，或者所描述的该方法的部分可以省略而不偏离所描述的方法。

因此，应当理解，如本文所述的接触器组件32可以为开关40提供精确的过零电压。这种精确性可以减少开关40自身的接触磨损，从而增加部件寿命并减少维护。此外，可以实现零电流和电压下的接触沉积的减少。沿着电源的电磁噪声减少并且可以将以更高的水平消除尖峰。可以减少对上游和下游电气负载的应力，并且减少所述电气负载上的尖峰和浪涌的发生。总体而言，实现了更清洁的功耗，这可以导致功耗的整体降低。

本文公开的方面提供了一种用于操作接触器组件的方法和装置。如本文所述，技术效果是，上述方面使得能够在确定总接触器时间并且在总接触器时间或延迟时通过接触器启动电源的断开或连接后能够断开或连接接触器，以使得有效断开或连接发生或与输入电力AC波形的过零电压一致。如本文所述的电路和接触器组件可适用于不同或所有类型的电源，电力电子或电路板，或任何合适的配电系统。应当理解，接触器组件在过零点处提供有效地断开或连接AC电路，其中在过零点处AC电路的电流处于或接近零。利用一个或多个传感器，可以将接触器组件的测量结果提供给控制器模块。在接收到这样做的命令或指令之后，控制器模块可以确定一组实际的，预测的或估计的时间延迟值，其定义接触器组件可操作地连接或断开输入与输出之间的时间。如本文所述，利用所确定的时间延迟，接触器组件可以在AC电路的AC波形上的过零点之前，早于或预期中启动电源的断开或连接，使得在过零点处或附近电源有效地断开或连接。因此，可以准确且一致地实现在过零点处有效地断开或连接电源。在过零点处断开或连接可以减少接触磨损和接触沉积，这可以增加接触器组件的寿命并减少维护。此外，可以减少对上游和下游电气负载的应力，以及减少电压尖峰和浪涌的发生。整体功耗可以更清洁，降低总功耗。接触器组件生成的噪声也会减少，并且可以减少尖峰浪涌，降低噪声。

本发明的各种特征，方面和优点也可以体现在所列举的条项中定义的以下技术方案中：

1.一种操作接触器的方法，该方法包括：

在控制器模块中，接收电源的交流(AC)波形；

在控制器模块中，接收可激励接触器线圈的温度，以将电源与电气负载断开；

在控制器模块中，接收接触器线圈激励源特性；

在控制器模块中，基于接触器线圈的温度和接触器线圈激励源特性，确定由定时估计定义的总接触器时间延迟，以可操作地断开或连接电源和电气负载；

基于总接触器时间延迟和电源的AC波形确定接触器启动时间，使得总接触器时间延迟的截止与AC波形的过零电压一致；和

通过控制器模块在接触器启动时间通过接触器启动电源的切换。

2.如条项1所述的方法，其中启动还包括在接触器启动时间用接触器线圈激励源激励接触器线圈。

3.如条项1所述的方法，其中电源的有效切换与AC波形的过零电压一致。

4.如条项1所述的方法，其中确定接触器时间延迟还基于接触器线圈的温度，接触器线圈激励源特性，以及误差校正值，误差校正值由沿着AC波形通过接触器的电源的有效切换和至少一个先前的接触器断开或连接的AC波形的过零电压之间的差异定义。

5.如条项4所述的方法，其中误差校正值基于在电源的有效断开或连接时测量的电压和电压的零值之间的差异。

6.如条项5所述的方法，其中误差校正值还基于在通过接触器的电源的有效切换时测量的电压和电源的AC波形。

7.一种接触器组件，包括：

接触器开关，其可选择地连接输入和输出；

接触器线圈，其可操作地联接到接触器开关并构造成驱动接触器开关；

接触器线圈温度传感器，其构造成测量接触器线圈的温度；

接触器线圈操作特性传感器，其构造成测量接触器线圈的操作特性；

输入交流(AC)波形传感器，其构造成从输入测量电源的AC波形；和

控制器模块，其构造成：

从输入AC波形传感器接收代表AC波形的第一电信号，

从接触器线圈温度传感器接收代表接触器线圈的温度的第二电信号，

从接触器线圈操作特性传感器接收代表接触器线圈的操作特性的第三电信号，

基于第一，第二和第三电信号确定接触器时间延迟，作为一组延迟时间的总和，

在AC波形的过零电压之前的启动时间通过接触器开关启动输入和输出的断开或连接中的至少一个，其中启动时间基于接触器时间延迟。

8.如条项7所述的接触器组件，其中控制器模块还构造为当AC波形具有零电压时有效地断开或有效地连接输入和输出中的至少一个。

9.如条项8所述的接触器组件，还包括输出电压传感器，其构造为当输入和输出是有效地断开或有效连接中的至少一个时测量电压。

10.如条项9所述的接触器组件，其中控制器模块构造为从输出电压传感器接收第四电信号。

11.如条项10所述的接触器组件，其中控制器模块还构造为基于第一，第二，第三和第四电信号确定接触器时间延迟，作为一组延迟时间的总和。

在未描述的范围内，可以根据需要组合使用各种特征的不同特征和结构。该一个特征未在本公开的所有方面中示出，并不意味着被解释为它不能，而是为了描述的简洁而完成。因此，可以根据需要混合和匹配本文描述的不同方面的各种特征，以形成新的特征或其方面，无论是否明确地描述了新的方面或特征。本公开内容涵盖本文描述的特征的所有组合或置换。

本书面描述使用示例来详细本文描述的方面，包括最佳模式，并且使得本领域技术人员能够实践本文描述的方面，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本文描述的方面的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种操作接触器的方法，其特征在于，所述方法包括：

在控制器模块中，接收所述接触器的至少两个操作特性，其中每个操作特性代表延迟时间；

在所述控制器模块中，确定通过所述接触器断开电源或连接所述电源中的至少一个的接触器时间延迟，所述接触器时间延迟是基于每个操作特性的所述延迟时间的一组延迟时间的总和；和

通过所述控制器模块，在所述电源的交流(AC)波形的过零电压之前的启动时间，通过所述接触器启动断开所述电源或连接所述电源中的至少一个，其中所述启动时间基于所述接触器时间延迟预测所述过零电压。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述接触器的所述至少两个操作特性包括代表所述AC波形和电信号延迟时间的电信号、代表接触器线圈的温度和线圈温度延迟时间的温度值、或代表接触器线圈操作特性延迟时间的接触器线圈操作特性中的至少两个。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述电源的有效断开或连接与所述AC波形的所述过零电压一致。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述确定进一步基于估计所述接触器时间延迟。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述确定进一步基于预测所述接触器时间延迟。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中确定所述接触器时间延迟进一步基于所述一组延迟时间的总和以及误差校正值，所述误差校正值由沿着所述AC波形的所述电源的有效断开或连接与至少一个先前的接触器断开或连接的AC波形的所述过零电压之间的差异定义。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中所述误差校正值基于在所述电源的有效断开或连接时测量的电压与所述电压的零值之间的差异。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述误差校正值进一步基于有效断开或连接时的电压和所述电源的所述AC波形。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述启动进一步包括用线圈电源激励螺线管线圈以可操作地断开或连接所述电源。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，其中所述启动进一步包括闭合线圈开关以将所述线圈电源提供给所述螺线管线圈。

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