CN108400059A - 智能保护预热继电器 - Google Patents

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CN108400059A CN201810438261.XA CN201810438261A CN108400059A CN 108400059 A CN108400059 A CN 108400059A CN 201810438261 A CN201810438261 A CN 201810438261A CN 108400059 A CN108400059 A CN 108400059A
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何威
王巧福
蔡阳
***
罗建寿
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/021—Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit
    • H—ELECTRICITY
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for switches

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Abstract

本发明公开了一种智能保护预热继电器，包括壳体，还包括位于所述壳体内的控制板，所述控制板上设有控制模块、第一功率模块、第二功率模块、检测模块、保险装置、电源输入接口、电源输出接口，所述电源输入接口分别与所述控制模块、第一功率模块和二功率模块的电源输入端连接，所述第一功率模块和第二功率模块的电源输出端均与所述保险装置的输入端连接，所述保险装置的输出端与所述电源输出接口连接，所述第一功率模块的电源输出端与所述检测模块连接，所述检测模块、第一功率模块、第二功率模块的信号端分别与所述控制模块对应的信号端连接。本发明能避免机械老化和触点氧化，寿命长、大电流性能好、控制功率低以及具有自保护功能。

Description

智能保护预热继电器
技术领域
本发明涉及继电器技术领域，更具体地说，它涉及一种智能保护预热继电器。
背景技术
目前，车用加热器的继电器大多采用电磁机械式继电器，大电流通过时会产生电弧，机械接触容易导致触电氧化、接触不良及过热粘结等故障现象。此种现象会过度损耗汽车电瓶的寿命、使汽车电瓶提前报废甚至直接报废，严重的话还会导致汽车起火等重大事故。现用的电磁机械式继电器主要有以下缺点：1、机械老化和触点氧化，导致不能加热；2、触点寿命有限，大电流性能差，会产生电弧，导致触点断不开；3、控制功率高；4、继电器出现异常时没有自保护功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明提供一种能避免机械老化和触点氧化，寿命长、大电流性能好以及具有自保护功能的智能保护预热继电器。
本发明的技术方案是这样的：一种智能保护预热继电器，包括壳体，还包括位于所述壳体内的控制板，所述控制板上设有控制模块、第一功率模块、第二功率模块、检测模块、保险装置、电源输入接口、电源输出接口，所述电源输入接口分别与所述控制模块、第一功率模块和二功率模块的电源输入端连接，所述第一功率模块和第二功率模块的电源输出端均与所述保险装置的输入端连接，所述保险装置的输出端与所述电源输出接口连接，所述第一功率模块的电源输出端与所述检测模块连接，所述检测模块、第一功率模块、第二功率模块的信号端分别与所述控制模块对应的信号端连接。
作为进一步地改进，还包括与所述控制模块连接的控制信号处理模块。
进一步地，所述保险装置为保险管。
进一步地，所述壳体上设有安装所述保险装置的保险装置安装座。
进一步地，所述壳体上设有金属底板。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
1、当无控制信号输入且第一功率模块有电流输出时，通过控制模块控制第二功率模块导通使保险装置中的电流增大以使保险装置毁坏切断自身内部主回路，防止长时间通电导致的汽车故障以起到自我保护的作用；
2、控制模块具有计时功能，当信号输入端输入的控制信号异常无法断开时，达到延时时长后控制模块控制第一功率模块停止电源输出以起到延时保护作用；
3、通过检测模块实时监测输出电流和电压，当出现负载短路或过载时，控制模块控制第一功率模块停止电源输出以保护整个电路安全；
4、第一功率模块、第二功率模块均采用无触点的电子开关，能避免机械老化和触点氧化，寿命长、大电流性能好，不会产生电弧。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的方框图；
图3为本发明实际应用的接线图；
图4为本发明中控制信号处理模块的电路图；
图5为本发明中控制模块的电路图；
图6为本发明中检测模块的电路图。
其中：1-壳体、2-保险装置安装座、3-金属底板、4-控制信号端、5-电源输出端、6-导线连接插头、MCU-控制模块、Q1-保险装置、Q2-第一功率模块、Q3-第二功率模块、Q4-检测模块、Q5-控制信号处理模块、VCC-电源输入接口、OUT-电源输出接口。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1-6，一种智能保护预热继电器，包括壳体1，壳体1上设有控制信号端4、电源接线端5，还包括位于壳体1内的控制板，控制板上设有控制模块MCU、第一功率模块Q2、第二功率模块Q4、检测模块Q3、保险装置Q1、电源输入接口VCC、电源输出接口OUT，电源接线端5的正极与电源输入接口VCC连接，电源输入接口VCC分别与控制模块MCU、第一功率模块Q2和第二功率模块Q4的电源输入端连接，第一功率模块Q2和二功率模块Q4的电源输出端均与保险装置Q1的输入端连接，保险装置Q1的输出端与电源输出接口OUT连接，电源输出接口OUT与电源接线端5的负极连接，第一功率模块Q2的电源输出端与检测模块Q3连接，检测模块Q3、第一功率模块Q2、第二功率模块Q4的信号端分别与控制模块MCU对应的信号端连接；控制模块MCU根据控制信号来控制第一功率模块Q2导通将电源输出，控制信号来自ECU，本继电器正常工作时电流的流向是：电源接线端5的正极－电源输入接口VCC－第一功率模块Q2－保险装置Q1－电源输出接口OUT－电源接线端5的负极；检测模块Q3实时检测第一功率模块Q2的输出电流和电压并反馈至控制模块MCU，当出现负载短路或过载时，控制模块MCU控制第一功率模块Q2停止电源输出以保护整个电路安全；当无控制信号输入且第一功率模块Q2有电流输出时，表示继电器出现异常，此时控制模块MCU控制第二功率模块Q4导通使保险装置Q1中的电流增大以使保险装置Q1毁坏切断自身内部主回路，防止长时间通电导致的汽车故障以起到自我保护的作用，保险装置Q1毁坏是不可逆的，保险装置Q1毁坏后必须更换，第一功率模块Q2、第二功率模块Q4均采用无触点的电子开关，能避免机械老化和触点氧化，寿命长、大电流性能好，不会产生电弧。
本继电器还包括与控制模块MCU连接的控制信号处理模块Q5，控制信号通过控制信号处理模块Q5传递到控制模块MCU，控制信号处理模块Q5可以实现控制信号的信号线不分极性输入，即控制信号的两根线不指定连接的端口，方便接线和提高稳定性，控制信号处理模块Q5的电路如图4所示，两根信号线分别接到控制信号处理模块Q5的接口1、接口2，控制信号经过由二极管D组成的桥式电路后由RA4接口输入控制模块MCU；控制模块MCU和检测模块Q3的接线图分别如图5、图6所示，第一功率模块Q2的电源输出端接到检测模块Q3的接口1，检测模块Q3反馈的信号由RA7接口输入控制模块MCU。
作为优选，保险装置Q1为保险管，结构简单、成本低、稳定性好，壳体1上设有安装保险装置Q1的保险装置安装座2，方便安装保险装置Q1，保险装置安装座2上设有顶紧螺栓和弹簧，安装保险装置Q1时先将顶紧螺栓和弹簧取出，将保险装置Q1装入保险装置安装座2后，再依法装入弹簧和顶紧螺栓将保险装置Q1顶紧。
壳体1上设有金属底板3，本预热继电器应用的时候，金属底板3必须有效接地，控制板所需的电源正极由电源输入接口VCC提供，控制板所需的电源负极则由金属底板3有效接地提供，整个控制板所需的功率小，稳定性高；金属底板3上设有长腰形的安装孔，方便安装和调节位置。
控制信号端4设有导线连接插头6，方便控制信号线的连接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种智能保护预热继电器，包括壳体(1)，其特征在于：还包括位于所述壳体(1)内的控制板，所述控制板上设有控制模块(MCU)、第一功率模块(Q2)、第二功率模块(Q4)、检测模块(Q3)、保险装置(Q1)、电源输入接口(VCC)、电源输出接口(OUT)，所述电源输入接口(VCC)分别与所述控制模块(MCU)、第一功率模块(Q2)和第二功率模块(Q4)的电源输入端连接，所述第一功率模块(Q2)和二功率模块(Q4)的电源输出端均与所述保险装置(Q1)的输入端连接，所述保险装置(Q1)的输出端与所述电源输出接口(OUT)连接，所述第一功率模块(Q2)的电源输出端与所述检测模块(Q3)连接，所述检测模块(Q3)、第一功率模块(Q2)、第二功率模块(Q4)的信号端分别与所述控制模块(MCU)对应的信号端连接。
2.根据权利要求1所述智能保护预热继电器，其特征在于：还包括与所述控制模块(MCU)连接的控制信号处理模块(Q5)。
3.根据权利要求1所述智能保护预热继电器，其特征在于：所述保险装置(Q1)为保险管。
4.根据权利要求3所述智能保护预热继电器，其特征在于：所述壳体(1)上设有安装所述保险装置(Q1)的保险装置安装座(2)。
5.根据权利要求1所述智能保护预热继电器，其特征在于：所述壳体(1)上设有金属底板(3)。
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