CN218276065U - 一种接触器开关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力电子领域，具体涉及一种接触器开关装置，该开关装置包括整流模块、定时模块和状态控制模块，整流模块分别与所述定时模块和所述状态控制模块电连接，整流模块用于将交流电转换成直流电并输出直流电信号，定时模块响应于所述直流电信号，设置所述接触器开关装置的开启时间和关闭时间，状态控制模块根据所述直流电信号输出最小AD值或最大AD值控制电机不转或转满速。本实用新型基于其电路结构适用驱动控制器各类型的保护测试，在保护测试中同时实现定时和电机状态控制两种功能，相较于人为拨动“空开”控制接触器和手动拧调速把控制电机，该装置可以远程自动完成保护测试，保证了极限条件下保护测试的安全性、准确性和高效性。

Description

一种接触器开关装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域，特别是涉及一种接触器开关装置。

背景技术

新能源交通工具正在快速发展，对其电控配件的安全性也有相应的要求，因此需要对驱动控制器进行保护测试。在进行保护测试时，需要检测驱动控制器在各种极限条件下的工作状态，模拟故障情况需要使用导线和开关器件完成断路和短路等操作，部分驱动控制器的保护测试中还需要电机转动，例如相线短路保护、Mos管短路保护和缺相保护都需要在电机转动过程中模拟。

在实现本实用新型实施例的过程中，发明人发现：测试时人为拨动“空开”控制接触器完成短路，手动拧调速把控制电机状态，这些操作不仅工作量大且测试时间间隔易有偏差，另外测试过程中若控制器损坏可能会使近距离测试者发生危险，因此需要一种具有定时功能和电机状态控制功能的远程自动完成测试的接触器开关装置。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种接触器开关装置，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种接触器开关装置，所述接触器开关装置包括整流模块、定时模块和状态控制模块，所述整流模块分别与所述定时模块和所述状态控制模块电连接；所述整流模块用于将交流电转换成直流电并输出直流电信号；所述定时模块响应于所述直流电信号，设置所述接触器开关装置的开启时间和关闭时间；所述状态控制模块根据所述直流电信号输出最小AD值或最大AD值控制电机不转或转满速。

在一种可选的方式中，所述定时模块包括定时单元和接触器单元，所述定时单元与所述接触器单元电连接，所述定时单元和所述接触器单元还分别与所述整流模块电连接；所述定时单元和所述接触器单元分别接收所述直流电信号，所述定时单元响应于所述直流电信号，根据设置的定时时间向所述接触器单元输出高电平信号或低电平信号，所述接触器单元根据所述高电平信号或所述低电平信号实现通断。

在一种可选的方式中，所述定时单元包括：芯片U1、芯片U2、电位器RP1、电位器RP2；所述芯片U1的第一端连接所述电位器RP1的控制端，所述芯片U1的第二端连接所述电位器RP1的输出端，所述芯片U1的第三端和第四端均接地，所述芯片U1的第六端连接所述芯片U2的第三端，所述芯片U1的第八端连接所述接触器单元；所述芯片U2第一端连接所述电位器RP2的控制端，所述芯片U2的第二端连接所述电位器RP2的输出端，所述芯片U2的第四端接地，所述芯片U2的第六端连接所述接触器单元，所述芯片U2的第八端接所述整流模块的输出端。

在一种可选的方式中，所述接触器单元包括：电阻R1、电阻R2、MOS管Q1、继电器RLY1；所述MOS管Q1的控制端连接所述电阻R1的第二端，所述MOS管Q1的输入端连接所述继电器RLY1，所述MOS管Q1的输出端分别连接所述芯片U1的第八端和所述电阻R2的第一端，所述电阻R1的第一端连接所述芯片U2的第六端，所述电阻R2的第二端接地。

在一种可选的方式中，所述继电器RLY1包括线圈和开关磁阀；所述线圈第一端连接所述整流模块的输出端，所述线圈第二端连接所述MOS管的输入端，所述线圈通电后所述开关磁阀吸合，接触器单元闭合，所述线圈断电后所述开关磁阀断开，接触器单元断开。

在一种可选的方式中，所述状态控制模块包括控制单元和信号输出单元；所述控制单元与所述信号输出单元电连接，所述控制单元和所述信号输出单元分别与所述整流模块电连接，所述信号输出单元还与外设供电连接；所述控制单元和所述信号输出单元分别接收所述直流电信号，所述控制单元响应于所述直流电信号，根据设置的定时时间向所述信号输出单元输出高电平信号或低电平信号，所述信号输出单元根据所述高电平信号或所述低电平信号控制AD信号输出端输出电压，所述AD信号输出端输出最小AD值或最大AD值控制电机不转或转满速。

在一种可选的方式中，所述控制单元包括：芯片U3、芯片U4、电位器RP4、电位器RP5；所述芯片U3的第一端连接电位器RP4的控制端，所述芯片U3的第二端连接电位器RP4的输出端，所述芯片U3的第三端和第四端接地，所述芯片U3的第六端连接所述芯片U4的第三端，所述芯片U3的第八端连接所述信号输出单元；所述芯片U4的第一端连接电位器RP5的控制端，所述芯片U4的第二端连接电位器RP5的输出端，所述芯片U4的第四端接地，所述芯片U4的第六端连接所述信号输出单元，所述芯片U4的第八端连接所述整流模块的输出端。

在一种可选的方式中，所述信号输出单元包括：电阻R3、电阻R5、电阻R6、MOS管Q2、继电器RLY2、电位器RP3；所述MOS管Q2的控制端连接所述芯片U4的第六端，所述MOS管Q2的输入端连接所述继电器RLY2，所述MOS管Q2的输出端分别连接所述芯片U3的第八端和所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端接地；所述电位器RP3的控制端连接所述外设供电的正极，所述电位器RP3的输出端分别连接所述继电器RLY2、所述电阻R5的第一端和所述AD信号输出端，所述电阻R5的第二端分别连接所述继电器RLY2和所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接所述外设供电的负极。

在一种可选的方式中，所述继电器RLY2包括线圈和开关磁阀；所述线圈第一端连接所述整流模块输出端，所述线圈第二端连接所述MOS管的输入端；所述开关磁阀的第一端连接所述电位器RP3的输出端，所述开关磁阀的第二端分别连接所述电阻R5的第二端和所述电阻R3的第一端；其中，所述线圈通电后所述开关磁阀吸合，所述线圈断电后所述开关磁阀断开。

在一种可选的方式中，所述状态控制模块还包括电阻R4；所述电阻R4的第一端连接所述芯片U4的第六端，所述电阻R4的第二端连接所述MOS管Q2的控制端。

区别于相关技术的情况，本实用新型提供一种接触器开关装置，能够基于其电路结构适用驱动控制器各类型的保护测试，例如：相线短路保护、MOS短路保护及缺相保护等等，该装置在驱动控制器的保护测试中同时实现定时和电机状态控制两种功能，相较于之前的保护测试中人为拨动“空开”控制接触器完成短路和手动拧调速把控制电机状态，本实用新型实施例提供的接触器开关装置可以远程自动完成保护测试，保证了极限条件下保护测试的安全性、准确性和高效性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种接触器开关装置的结构框图；

图2是图1中定时模块的电路结构图；

图3是图1中状态控制模块的电路结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型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，不是用于限制本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种接触器开关装置1，所述开关装置包括整流模块11、定时模块12、状态控制模块13，所述整流模块11分别与所述定时模块12和所述状态控制模块13电连接。

具体的，所述整流模块11用于将交流电转换成直流电并输出直流电信号。所述定时模块12响应于所述直流电信号，设置所述接触器开关装置的开启时间和关闭时间。所述状态控制模块13根据所述直流电信号输出最小AD值或最大AD值控制电机不转或转满速。其中，所述交流电可以具体是220v交流电，所述直流电可以为给所述定时模块12和所述状态控制模块13供电的24v直流电。所述定时模块12实现所述接触器开关装置1的定时功能，所述状态控制模块13实现所述接触器开关装置1控制电机不转或转满速的状态控制功能，所述定时模块12和所述状态控制模块13结合使接触器开关装置1具有定时和状态控制的双重功能。

所述整流模块11具体可以是AC整流器，AC整流器的输入端连接保护测试中初始提供的电压，AC整流器的输出端连接定时模块12、状态控制模块13。

如图1所示，所述定时模块12包括定时单元121和接触器单元122，所述定时单元121与所述接触器单元122电连接，所述定时单元121和所述接触器单元122还分别与所述整流模块11电连接；所述定时单元121和所述接触器单元122分别接收所述直流电信号，所述定时单元121响应于所述直流电信号，根据设置的定时时间向所述接触器单元122输出高电平信号或低电平信号，所述接触器单元122根据所述高电平信号或所述低电平信号实现通断。

具体的，所述定时单元121接收所述直流电信号，所述定时单元121向所述接触器单元122默认输出低电平，当所述接触器开关装置1到达开启定时时间，所述定时单元121向所述接触器单元122输出低电平改为输出高电平，输出的高电平使接触器单元122导通，所述接触器开关装置1处于闭合状态，所述接触器单元122给所述定时单元121供电，所述接触器开关装置1到达关闭定时时间，所述定时单元121向所述接触器单元122输出高电平恢复为输出低电平，输出低电平使所述接触器单元122断开，所述接触器开关装置1处于关闭状态。

所述状态控制模块13包括控制单元131和信号输出单元132；所述控制单元131与所述信号输出单元132电连接，所述控制单元131和所述信号输出单元132分别与所述整流模块11电连接，所述信号输出单元132还与外设供电连接。所述控制单元131和所述信号输出单元132分别接收所述直流电信号，所述控制单元131响应于所述直流电信号，根据设置的定时时间向所述信号输出单元132输出高电平信号或低电平信号，所述信号输出单元132根据所述高电平信号或所述低电平信号控制AD信号输出端输出电压，所述AD信号输出端输出最小AD值或最大AD值控制电机不转或转满速。其中，所述外设供电为不同电压的调速把，例如：3V、5V、12V。

具体的，所述控制单元131向所述信号输出单元132默认输出低电平，到达开启定时时间，所述控制单元131向所述信号输出单元132输出低电平改为输出高电平，所述状态控制单元132输出最大AD值，电机转满速，到达关闭定时时间，所述控制单元131向所述信号输出单元132输出高电平恢复为输出低电平，所述状态控制单元132输出最小AD值，电机不转。

请参阅图2，所述定时模块12包括定时单元121和接触器单元122。所述定时单元121包括：芯片U1、芯片U2、电位器RP1、电位器RP2；所述接触器单元122包括：电阻R1、电阻R2、MOS管Q1、继电器子单元1221，所述继电器子单元1221包括继电器RLY1线圈、继电器RLY1开关磁阀。

所述芯片U1的第一端连接所述电位器RP1的控制端，所述芯片U1的第二端连接所述电位器RP1的输出端，所述芯片U1的第三端和第四端均接地，所述芯片U1的第六端连接所述芯片U2的第三端，所述芯片U1的第八端连接所述MOS管Q1的输出端；所述芯片U2第一端连接所述电位器RP2的控制端，所述芯片U2的第二端连接所述电位器RP2的输出端，所述芯片U2的第四端接地，所述芯片U2的第六端连接所述电阻R1的第一端，所述继电器RLY1线圈的第一端和所述芯片U2的第八端分别连接所述整流模块11的输出端，所述MOS管Q1的控制端连接所述电阻R1的第二端，所述MOS管Q1的输入端连接所述继电器RLY1线圈的第二端，所述MOS管Q1的输出端还连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端接地。所述继电器RLY1开关磁阀的两端接在不同位置能实现不同的短路保护测试，例如：接在两相相线之间实现相线短路保护，接在MOS的DS极两端实现MOS短路保护等。

其中，所述继电器RLY1可以是小功率继电器，所述芯片U1和所述芯片U2的型号均为CD4541。所述芯片U2负责控制接触器开关装置1的开启时间，所述芯片U1负责控制接触器开关装置1的关闭时间，通过调整电位器RP2的阻值调整开启时间的长短，通过调整电位器RP1的阻值调整关闭时间的长短。所述芯片U1、芯片U2的工作模式为上电自动复位单定时模式，所述芯片U2接收所述直流电信号，芯片U2的第六端默认输出低电平，当到达开启定时时间，所述芯片U2的第六端水平翻转向所述MOS管Q1输出高电平，所述MOS管Q1导通，所述继电器RLY1线圈通电，所述继电器RLY1开关磁阀吸合，所述接触器开关装置1处于闭合状态，所述接触器单元122为所述芯片U1提供电压，所述芯片U1的第六端默认输出低电平，当到达关闭定时时间，所述芯片U1的第六端水平翻转向所述芯片U2的第三端输出高电平，第三端为手动复位设置引脚高电平有效，因此芯片U2的第六端再次输出低电平，所述MOS管Q1关闭，所述继电器RLY1线圈断电，所述继电器RLY1开关磁阀断开，所述接触器开关装置1处于关闭状态。当到达开启定时时间，开始重复上述流程，构成循环。

请参阅图3，所述状态控制模块13包括控制单元131和信号输出单元132。所述控制单元131包括：芯片U3、芯片U4、电位器RP4、电位器RP5；所述信号输出单元132包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、MOS管Q2、继电器子单元1321、电位器RP3，所述继电器子单元1321包括继电器RLY2线圈、继电器RLY2开关磁阀。

所述芯片U3的第一端连接电位器RP4的控制端，所述芯片U3的第二端连接电位器RP4的输出端，所述芯片U3的第三端和第四端接地，所述芯片U3的第六端连接所述芯片U4的第三端，所述芯片U3的第八端连接所述MOS管Q2的输出端；所述芯片U4的第一端连接电位器RP5的控制端，所述芯片U4的第二端连接电位器RP5的输出端，所述芯片U4的第四端接地，所述芯片U4的第六端连接所述电阻R4的第一端，所述继电器RLY2的第一端和所述芯片U4的第八端分别连接所述整流模块11的输出端。所述MOS管Q2的输入端连接所述继电器RLY2线圈的第二端，MOS管Q2的控制端连接所述电阻R4的第二端，所述MOS管Q2的输出端还连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端接地；所述电位器RP3的控制端连接所述外设供电的正极，所述电位器RP3的输出端分别连接所述继电器RLY2开关磁阀的第一端、所述电阻R5的第一端和所述AD信号输出端，所述电阻R5的第二端分别连接所述继电器RLY2开关磁阀的第二端和所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接所述外设供电的负极。所述继电器RLY2开关磁阀、所述电位器RP3、所述电阻R3和所述电阻R5构成AD信号输出电路，该电路由外设电源供电，所述外设电源为调速把，通过调整电位器RP3的阻值适应不同电压的调速把，所述AD信号输出端连接电机控制器，所述电机控制器根据输出AD值控制电机工作状态。

其中，所述继电器RLY2可以是小功率继电器，所述芯片U3和所述芯片U4的型号均为CD4541。所述芯片U4负责设置开启时间，所述芯片U3负责设置关闭时间，通过调整电位器RP5的阻值调整开启时间的长短，通过调整电位器RP4的阻值调整关闭时间的长短，所述芯片U3、芯片U4的工作模式为上电自动复位单定时模式。继电器RLY2开关磁阀闭合或断开影响所述电位器RP3分到的电压，从而改变AD信号的输出电压值，进而通过所述电机控制器控制电机的工作状态。例如：所述外设电压为5v，所述芯片U4接收所述直流电信号，芯片U4的第六端默认输出低电平，到达开启定时时间，所述芯片U4的第六端水平翻转向所述MOS管Q2输出高电平，所述MOS管Q2导通，所述继电器RLY2线圈通电，所述继电器RLY2开关磁阀吸合，所述电阻R5被短路，所述电位器RP3与所述电阻R3分所述外设电压，AD信号输出电压为Uad＝5V*RP3/(RP3+R3)，所述AD信号输出端输出最大AD值到所述电机控制器，所述电机控制器控制电机转满速；所述信号输出单元132向所述芯片U3提供电压，所述芯片U3的第六端默认输出低电平，到达关闭定时时间，所述芯片U3的第六端水平翻转向所述芯片U4的第三端输出高电平，第三端为手动复位设置引脚高电平有效，因此芯片U4的第六端再次输出低电平，所述MOS管Q2关闭，所述继电器RLY2线圈断电，所述继电器RLY2开关磁阀断开，所述电位器RP3、所述电阻R3和所述电阻R5分所述外设电压，AD信号输出电压为Uad＝5V*RP3/(RP3+R3+R5)，所述AD信号输出端输出最小AD值到所述电机控制器，所述电机控制器控制电机不转。当到达开启定时时间，开始重复上述流程，构成循环。

另外，定时模块12设置的所述电阻R1和所述电阻R2，状态控制模块设置的所述电阻R4和所述电阻R6，均为限流保护电路的作用。

本实用新型能够基于其电路结构适用驱动控制器各类型的保护测试，例如：相线短路保护、MOS短路保护及缺相保护等等，该装置在驱动控制器的保护测试中同时实现定时和电机状态控制两种功能，相较于之前的保护测试中人为拨动“空开”控制接触器完成短路和手动拧调速把控制电机状态，本实用新型可以远程自动完成保护测试，保证了极限条件下保护测试的安全性、准确性和高效性。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种接触器开关装置，其特征在于，所述接触器开关装置包括整流模块、定时模块和状态控制模块，所述整流模块分别与所述定时模块和所述状态控制模块电连接；

所述整流模块用于将交流电转换成直流电并输出直流电信号；

所述定时模块响应于所述直流电信号，设置所述接触器开关装置的开启时间和关闭时间；

所述状态控制模块根据所述直流电信号输出最小AD值或最大AD值控制电机不转或转满速。

2.根据权利要求1所述的接触器开关装置，其特征在于，所述定时模块包括定时单元和接触器单元，所述定时单元与所述接触器单元电连接，所述定时单元和所述接触器单元还分别与所述整流模块电连接；

所述定时单元和所述接触器单元分别接收所述直流电信号，所述定时单元响应于所述直流电信号，根据设置的定时时间向所述接触器单元输出高电平信号或低电平信号，所述接触器单元根据所述高电平信号或所述低电平信号实现通断。

3.根据权利要求2所述的接触器开关装置，其特征在于，所述定时单元包括：芯片U1、芯片U2、电位器RP1、电位器RP2；

所述芯片U1的第一端连接所述电位器RP1的控制端，所述芯片U1的第二端连接所述电位器RP1的输出端，所述芯片U1的第三端和第四端均接地，所述芯片U1的第六端连接所述芯片U2的第三端，所述芯片U1的第八端连接所述接触器单元；

所述芯片U2第一端连接所述电位器RP2的控制端，所述芯片U2的第二端连接所述电位器RP2的输出端，所述芯片U2的第四端接地，所述芯片U2的第六端连接所述接触器单元，所述芯片U2的第八端接所述整流模块的输出端。

4.根据权利要求3所述的接触器开关装置，其特征在于，所述接触器单元包括：电阻R1、电阻R2、MOS管Q1、继电器RLY1；

所述MOS管Q1的控制端连接所述电阻R1的第二端，所述MOS管Q1的输入端连接所述继电器RLY1，所述MOS管Q1的输出端分别连接所述芯片U1的第八端和所述电阻R2的第一端，所述电阻R1的第一端连接所述芯片U2的第六端，所述电阻R2的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的接触器开关装置，其特征在于，所述继电器RLY1包括线圈和开关磁阀；

所述线圈第一端连接所述整流模块的输出端，所述线圈第二端连接所述MOS管的输入端，所述线圈通电后所述开关磁阀吸合，接触器单元闭合，所述线圈断电后所述开关磁阀断开，接触器单元断开。

6.根据权利要求1所述的接触器开关装置，其特征在于，所述状态控制模块包括控制单元和信号输出单元；

所述控制单元与所述信号输出单元电连接，所述控制单元和所述信号输出单元分别与所述整流模块电连接，所述信号输出单元还与外设供电连接；

所述控制单元和所述信号输出单元分别接收所述直流电信号，所述控制单元响应于所述直流电信号，根据设置的定时时间向所述信号输出单元输出高电平信号或低电平信号，所述信号输出单元根据所述高电平信号或所述低电平信号控制AD信号输出端输出电压，所述AD信号输出端输出最小AD值或最大AD值控制电机不转或转满速。

7.根据权利要求6所述的接触器开关装置，其特征在于，所述控制单元包括：芯片U3、芯片U4、电位器RP4、电位器RP5；

所述芯片U3的第一端连接电位器RP4的控制端，所述芯片U3的第二端连接电位器RP4的输出端，所述芯片U3的第三端和第四端接地，所述芯片U3的第六端连接所述芯片U4的第三端，所述芯片U3的第八端连接所述信号输出单元；

所述芯片U4的第一端连接电位器RP5的控制端，所述芯片U4的第二端连接电位器RP5的输出端，所述芯片U4的第四端接地，所述芯片U4的第六端连接所述信号输出单元，所述芯片U4的第八端连接所述整流模块的输出端。

8.根据权利要求7所述的接触器开关装置，其特征在于，所述信号输出单元包括：电阻R3、电阻R5、电阻R6、MOS管Q2、继电器RLY2、电位器RP3；

所述MOS管Q2的控制端连接所述芯片U4的第六端，所述MOS管Q2的输入端连接所述继电器RLY2，所述MOS管Q2的输出端分别连接所述芯片U3的第八端和所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端接地；

所述电位器RP3的控制端连接所述外设供电的正极，所述电位器RP3的输出端分别连接所述继电器RLY2、所述电阻R5的第一端和所述AD信号输出端，所述电阻R5的第二端分别连接所述继电器RLY2和所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接所述外设供电的负极。

9.根据权利要求8所述的接触器开关装置，其特征在于，所述继电器RLY2包括线圈和开关磁阀；

所述线圈第一端连接所述整流模块输出端，所述线圈第二端连接所述MOS管的输入端；

所述开关磁阀的第一端连接所述电位器RP3的输出端，所述开关磁阀的第二端分别连接所述电阻R5的第二端和所述电阻R3的第一端；

其中，所述线圈通电后所述开关磁阀吸合，所述线圈断电后所述开关磁阀断开。

10.根据权利要求9所述的接触器开关装置，其特征在于，所述状态控制模块还包括电阻R4；

所述电阻R4的第一端连接所述芯片U4的第六端，所述电阻R4的第二端连接所述MOS管Q2的控制端。

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