CN213366478U - 关断继电器消弧装置及中央空调计费系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种关断继电器消弧装置及中央空调计费系统。关断继电器消弧装置包括：与供电端连接的电流互感器，用于对接收的交流电信号进行转换；过零检测模块，与电流互感器连接，用于接收电流互感器输出的电信号，并检测电信号的过零信号和发送脉冲中断信号；继电器模块，与电流互感器的输出端连接；控制延时模块，分别与过零检测模块、继电器模块连接，控制延时模块用于接收脉冲中断信号，并根据脉冲中断信号延时预设时长后关断继电器模块。通过采用过零检测模块检测电信号的零值，并发送脉冲中断信号至控制延时模块，对继电器模块的关断动作进行延时，使得继电器在电流零点附近进行关断，避免继电器在电流过大时关断产生电弧，保护了继电器的触点。

Description

关断继电器消弧装置及中央空调计费系统

技术领域

本发明涉及中央空调计费领域，特别是涉及一种关断继电器消弧装置及中央空调计费系统。

背景技术

近年来，随着大众生活水平的提高，越来越多的中小企业和个体户购置中央空调，而在交流电220V下，中央空调继电器关断的装置都是直接动作，这样非常容易使继电器在交流电波峰值附近动作，此时流过继电器的电流最大，继电器会产生火弧而烧坏触点，继电器寿命将会大大减少。同时，市面上普遍使用的是RC消除电弧电路，效果不理想，可靠性差。

发明内容

基于此，有必要针对关断继电器带来的大电流导致触点发生损坏的问题，提供一种关断继电器消弧装置。

关断继电器消弧装置包括：电流互感器，用于与供电端连接，用于对接收的交流电信号进行转换；过零检测模块，与所述电流互感器连接，用于接收所述电流互感器输出的电信号，并检测所述电信号的过零信号，并发送脉冲中断信号；继电器模块，与所述电流互感器的输出端连接；控制延时模块，分别与所述过零检测模块、所述继电器模块连接，所述控制延时模块用于接收所述脉冲中断信号，并根据所述脉冲中断信号延时预设时长后关断继电器模块。

在其中一个实施例中，所述控制延时模块包括：处理单元和计时单元，其中，所述处理单元用于接收所述脉冲中断信号，并控制所述计时单元开始计时，当所述计时单元计时到所述预设时长后，所述处理单元发出关断所述继电器模块的指令。

在其中一个实施例中，所述过零检测模块在检测到电流过零信号或电压过零信号时，向所述控制延时模块发送所述脉冲中断信号。

在其中一个实施例中，所述脉冲中断信号为电平信号。

在其中一个实施例中，所述过零检测模块还用于检测所述过零信号的过零周期；所述控制延时模块还包括检测单元，与所述处理单元连接，所述检测单元用于获取所述继电器模块的响应时间；其中，所述处理单元还用于根据所述过零周期和所述响应时间获取所述预设时长。

在其中一个实施例中，所述过零周期为所述过零检测模块检测到任意两个相邻所述过零信号之间的时间差。

在其中一个实施例中，所述过零周期T包括电流过零周期和/或电压过零周期。

在其中一个实施例中，所述控制延时模块还包括存储器，与所述处理单元连接，用于存储所述预设时长。

在其中一个实施例中，所述关断继电器消弧装置还包括通信模块，与所述控制延时模块连接，用于接收外部设备发送的光信号，用于唤醒启动所述控制延时模块。

在其中一个实施例中，一种中央空调计费系统，包括上述任一项所述的关断继电器消弧装置。

上述实施例通过采用电流互感器获取合适的电信号，并通过过零检测模块检测电信号的零值和发送脉冲中断信号至控制延时模块，控制延时模块对继电器模块的关断动作进行延时，使得继电器在电流零点附近进行关断，避免继电器在电流过大时关断产生电弧，保护了继电器的触点，从而延长继电器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种实施例中的关断继电器消弧装置的结构示意图；

图2为一种实施例中的关断继电器消弧装置的结构示意图；

图3为一种实施例中的继电器触点关断时的电流信号波形示意图。

附图说明标记：10、供电端；20、电流互感器；30、过零检测模块；40、继电器模块；50、控制延时模块；510、处理单元；520、计时单元。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

继电器是一种电控制器件，应用于家用电器，在需要关断继电器时，往往是直接关断继电器，非常容易使继电器在交流电波峰值附近动作，此时流过继电器的电流最大，继电器会产生火弧而烧坏触点，继电器寿命将会大大减少，从而影响电器产品本身的寿命。过零检测电路是抑制电弧或火弧的辅助手段，过零检测电路通过检测电信号的零点，并将电信号零点到来的信号发送给控制器，控制器及时控制继电器关断，使得继电器在电信号的零点附近断开，最大限度地杜绝了电弧或火弧的产生，然而，从控制器发出关断指令到继电器完成关断需要一个响应过程，使得继电器难以准确地在零点附近断开。

请参照图1，为一种实施例中的关断继电器消弧装置的结构示意图。关断继电器消弧装置包括：供电端10、电流互感器20、过零检测模块30、继电器模块 40、控制延时模块50。电流互感器20，用于与供电端10连接，用于对接收的交流电信号进行转换；过零检测模块30，与电流互感器20连接，用于接收电流互感器20输出的电信号，并检测电信号的过零信号，并发送脉冲中断信号；继电器模块40，与电流互感器20的输出端连接；控制延时模块50，分别与过零检测模块30、继电器模块40连接，控制延时模块50用于接收脉冲中断信号，并根据脉冲中断信号延时预设时长后关断继电器模块40。

上述实施例通过采用电流互感器获得合适的电信号，过零检测模块30接收电流互感器20发送的电信号并检测电信号的零值，同时发送脉冲中断信号至控制延时模块50，控制延时模块50对继电器模块40的关断动作进行延时，使得继电器在电信号零点附近进行关断，避免继电器在电流过大时关断产生电弧，保护了继电器的触点，从而延长继电器的使用寿命。

请参照图2，为一种实施例中的关断继电器消弧装置的结构示意图。控制延时模块50包括：处理单元510和计时单元520，其中，处理单元510用于接收所述脉冲中断信号，并控制计时单元520开始计时，当计时单元520计时到预设时长后，处理单元510发出关断继电器模块40的指令。示例性地，电流互感器20接收到供电端10发送的交流电信号，并将其转化为合适的小电流信号或电压信号发送给过零检测模块30与继电器模块40，过零检测模块30检测电信号的零值，并将脉冲中断信号发送至控制延时模块50中的处理单元510，处理单元510控制计时单元520开始计时，当计时单元520计时到预设时长后，处理单元510发出关断继电器模块40的指令，继电器模块40完成关断时刚好在电信号零点附近，实现了灭弧，保护了继电器的触点，从而延长继电器及其产品的使用寿命。

在其中一个实施例中，过零检测模块30在检测到电流过零信号或电压过零信号时，向控制延时模块50发送脉冲中断信号。过零检测模块30可以是单相计量芯片，单相计量芯片内部包括过零检测电路，过零检测电路将交流电转化成脉动直流电压或电流，即交流电的负半周期被翻转为正，在检测到电流过零信号或电压过零信号时，向控制延时模块50发送脉冲中断信号，控制延时模块 50接收到脉冲中断信号开始中断等待下一步动作。

在其中一个实施例中，脉冲中断信号为电平信号。电平信号可以是高电平信号，示例性地，过零检测模块30检测到电信号的零点，输出高电平信号，该高电平信号作为脉冲中断信号发送给控制延时模块，控制延时模块50接收到高电平信号，进行中断等待下一步动作。电平信号也可以是低电平信号，示例性地，过零检测模块30检测到电信号的零点，输出低电平信号，该低电平信号作为脉冲中断信号发送给控制延时模块，控制延时模块50接收到低电平信号，进行中断等待下一步动作。

请参阅图3，为一种实施例中的继电器触点关断时的电流信号波形示意图。在其中一个实施例中，过零检测模块30还用于检测过零信号的过零周期；控制延时模块50还包括检测单元，检测单元与处理单元510连接，检测单元用于获取继电器模块20的响应时间；其中，处理单元510还用于根据过零周期和响应时间获取预设时长。示例性地，首先过零检测模块30检测过零信号的过零周期 T，并初始化预设时长Td，当过零检测模块30检测到第一个过零信号时，过零检测模块30发送脉冲中断信号，控制延时模块50中的处理单元接收脉冲中断信号，处理单元510控制控制延时模块50中的计时单元520开始计时，当计时单元520计时到预设时长后，这个时刻设为第一时刻t0，同时处理单元发出关断继电器模块20的指令，当过零检测模块30检测到第二个过零信号时，此时刻设为第二时刻t1，第二时刻t1与第一时刻t0之差即为继电器的响应时间Te，处理单元根据过零周期T与继电器的响应时间Te来获取预设时长Td。

在其中一个实施例中，过零周期为过零检测模块30检测到任意两个相邻过零信号之间的时间差。示例性地，开启中央空调系统时，中央空调因处于不同的工作环境，电信号的周期可能会根据实际环境发生变化，而根据原先的过零周期或者原本的交流电信号周期来获取预设时长会导致继电器模块不能准确在信号零点处关断，因此需要重新检测当前工作环境的电信号的周期，通过采用过零检测模块30检测任意两个相邻过零信号的时间差来得到当前工作环境的过零周期，保证获取控制延时模块50中的预设时长的准确性，即，在不同的工作环境下，预设时长根据不同的过零周期变化，控制延时模块50根据预设时长对继电器模块20进行延时操作，使得继电器模块20在零点处关断，保护了继电器的触点，大大延长了中央空调产品的使用寿命。

在其中一个实施例中，过零周期包括电流过零周期和/或电压过零周期。具体地，过零周期为过零检测模块30检测到任意两个相邻过零信号之间的时间差，当过零检测模块30检测到的是电流信号，电流信号处于电流零值时，将其称为电流过零信号，过零检测模块30检测到任意两个相邻的电流过零信号之间的时间差即为电流过零周期。当过零检测模块30检测到的是电压信号，电压信号处于电压零值时，将其称为电压过零信号，过零检测模块30检测到任意两个相邻的电压过零信号之间的时间差即为电压过零周期。

在其中一个实施例中，控制延时模块50还包括存储器，与处理单元510连接，用于存储预设时长。示例性地，在多次使用中央空调时，需要重新确定新的信号过零周期，并根据过零信号周期得到新的预设时长，通过控制延时模块 50对中央空调的继电器进行延时，避免继电器在电流过大时关断产生电弧。当过零检测模块30检测到第一个过零信号而检测不到第二个过零信号时，就无法确定信号过零周期，就难以得到预设时长，此时控制延时模块50中的处理单元 510开始提取存储器中存储的预设时长，保证了继电器通过延时后关断，使得继电器在零点附近关断，实现了灭弧，从而延长了中央空调产品的寿命。

在其中一个实施例中，存储器可以是RAM、ROM、FLASH、光盘、软盘或机械硬盘。

在其中一个实施例中，关断继电器消弧装置还包括通信模块，与控制延时模块连接，用于接收外部设备发送的光信号，用于唤醒启动控制延时模块。比如，用户使用遥控器来发送红外光信号关闭控制延时模块，通信模块内置有红外接收器，通信模块接收该光信号，关闭控制延时模块，使控制延时模块进入睡眠状态，从而达到省电的效果。

在其中一个实施例中，一种中央空调计费系统，包括上述的关断继电器消弧装置。中央空调计费系统通过采用关断继电器消弧装置，在关断继电器的时候实现灭弧，延长了中央空调的使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种关断继电器消弧装置，其特征在于，包括：

电流互感器，用于与供电端连接，用于对接收的交流电信号进行转换；

过零检测模块，与所述电流互感器连接，用于接收所述电流互感器输出的电信号，并检测所述电信号的过零信号，并发送脉冲中断信号；

继电器模块，与所述电流互感器的输出端连接；

控制延时模块，分别与所述过零检测模块、所述继电器模块连接，所述控制延时模块用于接收所述脉冲中断信号，并根据所述脉冲中断信号延时预设时长后关断继电器模块。

2.根据权利要求1所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述控制延时模块包括：处理单元和计时单元，其中，所述处理单元用于接收所述脉冲中断信号，并控制所述计时单元开始计时，当所述计时单元计时到所述预设时长后，所述处理单元控制关断所述继电器模块。

3.根据权利要求1所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述过零检测模块在检测到电流过零信号或电压过零信号时，向所述控制延时模块发送所述脉冲中断信号。

4.根据权利要求1所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述脉冲中断信号为电平信号。

5.根据权利要求2所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述过零检测模块还用于检测所述过零信号的过零周期；所述控制延时模块还包括检测单元，与所述处理单元连接，用于获取所述继电器模块的响应时间；其中，所述处理单元还用于根据所述过零周期和所述响应时间获取所述预设时长。

6.根据权利要求5所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述过零周期为所述过零检测模块检测到任意两个相邻所述过零信号之间的时间差。

7.根据权利要求5所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述过零周期T包括电流过零周期和/或电压过零周期。

8.根据权利要求5所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述控制延时模块还包括存储器，与所述处理单元连接，用于存储所述预设时长。

9.根据权利要求5所述的关断继电器消弧装置，其特征在于，所述关断继电器消弧装置还包括通信模块，与所述控制延时模块连接，用于接收外部设备发送的光信号，用于唤醒启动所述控制延时模块。

10.一种中央空调计费系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的关断继电器消弧装置。

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