CN110445102A - 一种电子继电器装置及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子继电器装置及保护方法，该电子继电器装置包括微控制器、功率开关、信号采集模块和硬件保护模块；微控制器的控制信号接收端与控制信号接线端子电连接，微控制器的第一驱动信号输出端与功率开关电连接，微控制器用于根据控制信号接收端接收的控制信号向功率开关输出第一驱动信号；硬件保护模块的第一检测信号输入端与检测信号输出端电连接，硬件保护模块的第二驱动信号输出端与功率开关电连接，硬件保护模块用于根据第一检测信号输入端输入的信号采集值向功率开关输出第二驱动信号。该电子继电器装置确保了电子继电器稳定、安全、持久及智能化的工作。

Description

一种电子继电器装置及保护方法

技术领域

本发明实施例涉及电力/电子的技术领域，尤其涉及汽车电子和工业自动化领域，更尤其涉及一种电子继电器装置及保护方法。

背景技术

继电器是具有隔离、低压控制高压、主开关/防反接、小电流控制大电流等功能的器件，在电路中起着自动调节、安全保护等作用，广泛应用于汽车、工业等领域。

电子继电器由于具有：开关寿命长、开关过程中噪声小、***功率损耗低、良好的抗电磁干扰和智能化等特点，在继电器相关应用中占据重要地位。

然而，电子继电器是通过半导体器件实现的开关功能，为了确保电子继电器稳定、安全和持久的工作，对电子继电器装置、保护方法等设计变得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种电子继电器装置及保护方法，以确保电子继电器稳定、安全及持久的工作。

第一方面，本发明实施例提供了一种电子继电器装置，该电子继电器装置包括微控制器、功率开关、信号采集模块和硬件保护模块；

所述微控制器包括控制信号接收端和第一驱动信号输出端；所述信号采集模块包括检测信号输出端；所述硬件保护模块包括第一检测信号输入端和第二驱动信号输出端；

其中，所述控制信号接收端与控制信号接线端子电连接，所述第一驱动信号输出端与所述功率开关电连接，所述微控制器用于根据所述控制信号接收端接收的控制信号向所述功率开关输出第一驱动信号；

所述第一检测信号输入端与所述检测信号输出端电连接，所述第二驱动信号输出端与所述功率开关电连接，所述硬件保护模块用于根据所述第一检测信号输入端输入的信号采集值向所述功率开关输出第二驱动信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电子继电器装置的保护方法，该电子继电器装置的保护方法基于第一方面所述的电子继电器装置实现；

所述电子继电器装置的保护方法，包括：

所述微控制器根据所述控制信号接收端接收的控制信号向所述功率开关输出第一驱动信号；

所述硬件保护模块根据所述第一检测信号输入端输入的信号采集值向所述功率开关输出第二驱动信号。

本发明实施例提供的电子继电器装置包括：微控制器、功率开关、信号采集模块和硬件保护模块，微控制器根据控制信号接收端接收的控制信号向功率开关输出第一驱动信号，硬件保护模块根据第一检测信号输入端输入的信号采集值向功率开关输出第二驱动信号，通过微控制器发送的第一驱动信号和硬件保护模块发送的第二驱动信号一起控制功率开关的导通/关断，由于硬件保护模块可以快速的关断功率开关，确保了电子继电器稳定、安全和持久的工作。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电子继电器装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的又一种电子继电器装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种电子继电器装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的电子继电器装置的整个工作过程的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种电子继电器装置的保护方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种电子继电器装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的电子继电器装置包括微控制器10、功率开关40、信号采集模块20和硬件保护模块30；微控制器10包括控制信号接收端AA和第一驱动信号输出端BB；信号采集模块20包括检测信号输出端EE；硬件保护模块30包括第一检测信号输入端CC和第二驱动信号输出端DD；其中，控制信号接收端AA与控制信号接线端子QQ电连接，第一驱动信号输出端BB与功率开关40电连接。微控制器10用于根据控制信号接收端AA接收的控制信号向功率开关40输出第一驱动信号；第一检测信号输入端CC与检测信号输出端EE电连接，第二驱动信号输出端DD与功率开关40电连接；硬件保护模块30用于根据第一检测信号输入端CC输入的信号采集值向功率开关40输出第二驱动信号。

其中，信号采集模块20例如可以采集电子继电器开启前、开启时和开启后的电压信号、电流信号、芯片温度信号及环境的温度信号；功率开关40例如可以包括绝缘栅型场效应管、绝缘栅双极型晶体管等；硬件保护模块30例如可以接收信号采集模块20的信号采集值。本发明实施例是通过硬件保护模块30输出的第二驱动信号和微控制器10输出的第一驱动信号“与”以后发送至功率开关40，从而控制功率开关40的导通或关断。具体的，可以通过设定过压、过流和过温的输出阈值，即当采集的信号采集值大于预设的检测信号时，快速的输出第二驱动信号至功率开关40，此时，第二驱动信号是停止信号，使功率开关40快速的关断；当采集的检测信号小于预设的检测信号时，快速的输出第二驱动信号至功率开关40，此时，第二驱动信号是正常信号，如果微控制器10输出的第一驱动信号也为正常信号时，功率开关40导通。示例性的，当硬件保护模块30输出的第二驱动信号是正常信号，此时和第一驱动信号“与”以后发送至功率开关40，功率开关导通；当硬件保护模块30输出的第二驱动信号是停止信号，此时不管第一驱动信号状态，都会使功率开关40快速的关断，更好的保护了功率开关40。

本发明实施例提供的电子继电器装置包括：微控制器、功率开关、信号采集模块及硬件保护模块，微控制器根据控制信号接收端接收的控制信号向功率开关输出第一驱动信号，硬件保护模块根据第一检测信号输入端输入的信号采集值向功率开关输出第二驱动信号，通过微控制器发送的第一驱动信号和硬件保护模块发送的第二驱动信号一起控制功率开关的导通/关断；由于硬件保护模块可以快速的关断功率开关，从而确保了电子继电器装置稳定、安全和持久的工作。

在上述技术方案的基础上，可选的，图2是本发明实施例提供的又一种电子继电器装置的结构示意图，如图2所示，信号采集模块20包括：电压采集单元21、电流采集单元22和温度采集单元23；电压采集单元21包括电压信号接收端E1和电压信号输出端E2；电流采集单元22包括电流信号接收端E3和电流信号输出端E4；温度采集单元23包括温度信号接收端E5和温度信号输出端E6；电压信号接收端E1与功率开关40电连接，电压信号输出端E2分别与硬件保护模块30和微控制器10电连接；电流信号接收端E3与功率开关40电连接，电流信号输出端E4分别与硬件保护模块30和微控制器10电连接；温度信号接收端E5与功率开关40电连接，温度信号输出端E6分别与硬件保护模块30和微控制器10电连接；电压采集单元21用于采集功率开关40的输入电压信号和功率开关40的输出电压信号，并将输入电压信号和输出电压信号发送至微控制器10；电流采集单元22用于采集功率开关40的第一电流信号，并将第一电流信号发送至微控制器10；温度采集单元23用于采集功率开关的第一温度信号和第二温度信号，并将第一温度信号和第二温度信号发送至微控制器10；微控制器10用于当输入电压信号大于第一预设输入电压值、输出电压信号大于第一预设输出电压值、第一电流信号大于第一预设第一电流值、第一温度信号大于第一预设第一温度值、或第二温度信号大于第一预设第二温度值时，不向功率开关40输出第一驱动信号；其中，第一温度信号为功率开关40的温度；第二温度信号为功率开关40所处环境的温度。

示例性的，电压采集单元21例如可以采集功率开关40在上电检测阶段时的输入电压信号和输出电压信号，温度采集单元23例如可以采集功率开关40在上电检测阶段的第一温度信号和第二温度信号。微控制器10根据上电检测阶段的输入电压信号、输出电压信号、第一温度信号和第二温度信号来判断是否发送第一驱动信号至功率开关40，以确保功率开关40在导通之前是否安全。具体的，当输入电压信号、输出电压信号、第一温度信号和第二温度信号中的任意一个信号值大于其对应的预设值时，微控制器10不向功率开关40输出第一驱动信号，以使功率开关不导通，确保了功率开关40的安全。

示例性的，电压采集单元21例如可以采集功率开关40在软启动阶段时的输入电压信号和输出电压信号，电流采集单元22例如可以采集功率开关40在软启动阶段时的第一电流信号，温度采集单元23例如可以采集功率开关40在软启动阶段的第一温度信号和第二温度信号。微控制器10根据软启动阶段的输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号来判断是否发送第一驱动信号至功率开关40，以确保功率开关40在软启动阶段是否安全。具体的，当输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号中的任意一个信号检测值大于其对应的预设值时，微控制器10不向功率开关40输出第一驱动信号，以使功率开关40关断，确保了功率开关40的安全。

示例性的，电压采集单元21例如可以采集功率开关40在导通阶段时的输入电压信号和输出电压信号，电流采集单元22例如可以采集功率开关40在导通阶段时的第一电流信号，温度采集单元23例如可以采集功率开关40在导通阶段时的第一温度信号和第二温度信号。微控制器10根据导通阶段的输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号来判断是否发送第一驱动信号至功率开关40，以确保功率开关40在导通阶段是否安全。具体的，当输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号中的任意一个信号值大于其对应的预设值时，微控制器10不向功率开关40输出第一驱动信号，以使功率开关40关断，确保了功率开关40的安全。

在上述方案的基础上，可选的，继续参见图2，微控制器10还包括保护信号接收端HH，硬件保护模块30还包括保护信号输出端II，保护信号接收端HH与保护信号输出端II电连接；硬件保护模块30还包括延时单元31；延时单元31包括延时信号输出端MM，微控制器10还包括延时信号接收端NN，延时信号接收端NN与延时信号输出端MM电连接；电压采集单元21还用于将输入电压信号和输出电压发送至硬件保护模块；电流采集单元22还用于将第一电流信号发送至硬件保护模块30；温度采集单元23还用于将第一温度信号和第二温度信号发送至硬件保护模块30；硬件保护模块30用于判断当输入电压信号大于第二预设输入电压值、输出电压信号大于第二预设输出电压值、第一电流信号大于第二预设第一电流值、第一温度信号大于第二预设第一温度值、或者第二温度信号大于第二预设第二温度值时，通过保护信号输出端MM发送停止信号至微控制器10和通过第二驱动信号输出端DD发送停止信号至功率开关40；硬件保护模块30还用于通过延时单元31延时第四时间后，输出开启信号至微控制器10，控制微控制器10继续发送第一驱动信号至功率开关10。同时，硬件保护模块30也会发送停止信号至微控制器10，以使微控制器不会继续发送第一驱动信号至功率开关40，减小功耗。当功率开关40的第二电压信号下降至第二电压预设值、第一电流信号下降至第一电流预设值和第二温度信号下降至第二温度预设值时，继续输出第二驱动信号至功率开关40，同时硬件保护模块30通过延时单元31再延时第四时间后，向微控制器10发送信号以使微控制器10继续发送第一驱动信号至功率开关40，由于功率开关40根据第一驱动信号和第二驱动信号导通，所以当硬件保护模块30通过延时单元31再延时第四时间后向微控制器10发送信号以使微控制器10继续发送第一驱动信号至功率开关40，可以进一步保持功率开关40关闭，进一步保护了功率开关40。

其中，第一预设输入电压值例如可以和第二预设输入电压值相等，第一预设输出电压值例如可以和第二预设输出电压值相等，第一预设第一电流值例如可以和第二预设第一电流值相等，第一预设第一温度值例如可以和第二预设第一温度值相等，第一预设第二温度值例如可以和第二预设第二温度值相等。

具体的，硬件保护模块30例如可以通过设定过压、过流和过温的输出阈值，即第二预设输入电压值、第二预设输出电压值、第二预设第一电流值、第二预设第一温度值和第二预设第二温度值，当输入电压信号大于第二预设输入电压值、输出电压信号大于第二预设输出电压值、第一电流信号大于第二预设第一电流值、第一温度信号大于第二预设第一温度值、或者第二温度信号大于第二预设第二温度值时，快速的输出第二驱动信号至功率开关40，此时，第二驱动信号是停止信号，使功率开关40快速的关断，所以本发明实施例通过设置硬件保护模块，可以快速的控制功率开关40关断，避免了功率开关40由于过温、过压或过流时损坏，更好的保护了功率开关40。当功率开关40的输入电压信号下降至第二预设输入电压值、输出电压信号下降至第二预设输出电压值、第一电流信号下降至第二预设第一电流值、第一温度信号下降至第二预设第一温度值和第二温度信号下降至第二预设第二温度值时，继续输出第二驱动信号至功率开关40，同时硬件保护模块30通过延时单元31再延时第四时间后，向微控制器10发送信号以使微控制器10继续发送第一驱动信号至功率开关40，由于功率开关40根据第一驱动信号和第二驱动信号导通，所以当硬件保护模块30通过延时单元31再延时第四时间后向微控制器10发送信号以使微控制器10继续发送第一驱动信号至功率开关40，可以进一步保障功率开关40关闭，进一步保护了功率开关40。

在上述方案的基础上，可选的，继续参见图2，微控制器10包括：时间采集单元13、计时单元11和处理单元12；计时单元11包括控制信号接收端AA和时间输出端FF；处理单元13包括时间接收端GG和第一驱动信号输出端BB，时间接收端GG与时间输出端FF电连接；时间采集单元13包括时间采集接收端Z1和时间采集输出端Z2；时间采集接收端Z1与功率开关40电连接，时间采集输出端Z2与处理单元12电连接；在功率开关40的导通阶段，微控制器10的时间采集单元13用于采集功率开关40的持续工作时间，并将持续工作时间发送至微控制器10的处理单元12；微控制器10的处理单元12用于判断功率开关40的持续工作时间，大于预设持续工作时间则停止向功率开关40发送第一驱动信号；计时单元11用于记录控制信号的接收时间，并将接收时间发送至微控制器10的处理单元12；在功率开关40的关闭阶段，处理单元12用于计算当前控制信号的接收时间与上一控制信号的接收时间的时间差值，若大于预设接收时间值时，向功率开关40输出第一驱动信号。

具体的，通过计时单元11记录每一次控制信号的接收时间，并将每一次控制信号的接收时间发送给处理单元12，处理单元12计算此次接收控制信号的时间与上一次控制信号的接收控制信号的时间差值，如果时间差值大于提前设置的预设接收时间值，则向功率开关40输出第一驱动信号；如果时间差值小于提前设置的预设接收时间值，说明功率开关40上次启动的时间与本次启动的时间间隔短，则不向功率开关40输出第一驱动信号，以使功率开关40有充足的时间进行散热，进一步保护了功率开关40。

通过设置用于采集功率开关40导通以后阶段的持续工作时间的时间采集单元13，并将持续工作时间发送至处理单元12，处理单元12判断持续工作时间大于预设持续工作时间时，停止向功率开关40输出第一驱动信号，以使功率开关40停止工作，进一步保护了功率开关40，进一步确保了电子继电器装置的安全，增长电子继电器装置的寿命。

可选的，在启动阶段，微控制器10用于根据控制信号，以第三时间输出驱动信号，直至达到第一驱动信号；微控制器10还用于判断当输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号中的任意一个信号值大于其对应的预设值时，微控制器10调整以第三时间输出驱动信号的数值，直至输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号中的所有信号值均小于其对应的预设值，确保了功率开关40的安全。

本技术方案，在启动阶段通过调整以第三时间的输出值，以使功率开关在启动阶段增加间隔时间，进一步保护了功率开关，进一步确保了电子继电器装置的安全，增长电子继电器的寿命。

在上述方案的基础上，可选的，继续参见图2，微控制器10还包括计数单元14；计数单元14包括计数采集端Z3和计数输出端Z4；处理单元12还包括计数接收端Z5；计数采集端Z3与功率开关40电连接，计数输出端Z4与计数接收端Z5电连接，计数单元16用于采集功率开关40的开启次数，并将开启次数发送至处理单元12；处理单元12用于判断开启次数大于预设开启次数时，停止向功率开关40发送第一驱动信号。

本技术方案，通过设置用于采集功率开关开启次数的计数单元，并将开启次数发送至处理单元，处理单元判断开启次数大于预设开启次数时，停止向功率开关输出第一驱动信号，以使功率开关停止工作，进一步保护了功率开关，进一步确保了电子继电器装置的安全，增长电子继电器装置的寿命。在上述方案的基础上，可选的，继续参见图2，电子继电器装置还包括：存储模块60；存储模块60用于存储电子继电器装置的生产日期和生产厂商信息；存储模块60还用于间隔第五时间采集信号采集值，并将信号采集值进行存储。

其中，存储模块60例如可以存储电子继电器装置的各器件的参数、其生产日期和生产厂商信息等，存储模块60还可以每间隔第五时间采集微控制器10接收的信号采集值，并将信号采集值进行存储以便后续工作维护人员对数据进行查阅。此外，存储模块60也会对功率开关40出现故障时的故障信息进行存储，有利于后续工作人员对电子继电器失效模型获取、失效原因的分析等。

在上述方案的基础上，可选的，继续参见图2，电子继电器保护装置还包括显示模块70；显示模块70与微控制器10电连接，用于将输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号进行显示。此外，还可以显示电子继电器运行状态的各器件参数，以及电子继电器装置的生产日期和生产厂商信息等。

其中，微控制器10可以通过总线，例如：CAN、LIN或UART等总线，将信号检测值、电子继电器装置的工作状态或者电子继电器装置的故障信息传送至显示模块70，通过显示模块70对检测信号进行显示,以便工作人员进行查看。

本技术方案，通过设置显示模块，提升人机交互性，有利于对电子继电器工作状态进行显示及协助异常分析及故障处理；通过设置信息存储单元，有利于对电子继电器装置失效原因的分析等。

在上述方案的基础上，可选的，图3是本发明实施例提供的又一种电子继电器装置的结构示意图，参见图3，电子继电器保护装置还包括：第一保护电路110、第二保护电路120和第三保护电路130；其中，第一保护电路110位于检测功率输入接线端子Q1与功率开关40之间；第三保护电路130位于检测功率输出接线端子Q2与功率开关40之间；第二保护电路120与功率开关40电连接。第一保护电路110、第二保护电路120和第三保护电路130用于进一步保护功率开关40，避免雷击、浪涌等信号对功率开关40的损坏。

可选的，继续参见图2，电子继电器保护装置还包括供电模块140及编程和调试接口150。供电模块140分别与微控制器10、硬件保护装置30等电连接，用于为微控制器10、硬件保护装置30进行供电。编程和调试接口150与微控制器10电连接，用于对微控制器10编程及调试。

可选的，电子继电器保护装置还包括逻辑转换模块(图中未示出)，控制信号接线端子QQ通过逻辑转换模块与微控制器10电连接，逻辑转换模块用于将控制信号接线端子QQ接收的控制信号进行电平转换，以便后续使用。

综上，本发明实施例对电子继电器装置各个工作阶段进行了详细的介绍，图4是本发明实施例提供的电子继电器装置的工作流程图。

本发明实施例提供的技术方案，对电子继电器装置在各个工作阶段的保护，确保了电子继电器装置稳定、安全和持久的工作。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种电子继电器装置的保护方法，所述电子继电器装置的保护方法基于上述所述的电子继电器装置实现。图5是本发明实施例提供的一种电子继电器装置的保护方法的流程图，电子继电器装置的保护方法，包括：

S1、微控制器根据控制信号接收端输入的控制信号向功率开关输出第一驱动信号；

S2、硬件保护模块根据第一检测信号输入端输入的信号采集值向功率开关输出第二驱动信号。

本发明实施例提供的电子继电器装置的保护方法通过微控制器发送的第一驱动信号和硬件保护模块发送的第二驱动信号一起控制功率开关的导通或关断，由于硬件保护模块可以实现功率开关的快速关断，确保了电子继电器装置稳定、安全和持久的工作。

在上述方案的基础上，可选的，微控制器根据控制信号接收端接收的控制信号向功率开关输出第一驱动信号，包括：

电压采集单元采集功率开关的输入电压信号和功率开关的输出电压信号，并将输入电压信号和输出电压信号发送至微控制器；

电流采集单元采集功率开关的第一电流信号，并将第一电流信号发送至微控制器；

温度采集单元采集功率开关的第一温度信号和第二温度信号，并将第一温度信号和第二温度信号发送至微控制器；

当输入电压信号小于第一预设输入电压值、输出电压信号小于第一预设输出电压值、第一电流信号小于第一预设第一电流值、第一温度信号小于第一预设第一温度值和第二温度信号小于第一预设第二温度值时，向功率开关输出第一驱动信号；

其中，第一温度信号为功率开关的温度；第二温度信号为功率开关所处环境的温度。

本技术方案，通过电压采集单元采集功率开关的输入电压信号和功率开关的输出电压信号，电流采集单元采集功率开关的第一电流信号，温度采集单元采集功率开关的温度和功率开关所处环境的温度，并将输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、功率开关的温度和功率开关所处环境的温度发送至微控制器，微控制器判断当输入电压信号小于第一预设输入电压值、输出电压信号小于第一预设输出电压值、第一电流信号小于第一预设第一电流值、第一温度信号小于第一预设第一温度值和第二温度信号小于第一预设第二温度值时，才向功率开关输出第一驱动信号，确保了功率开关40的安全。

在上述方案的基础上，可选的，硬件保护模块根据第一检测信号输入端输入的信号采集值向功率开关输出第二驱动信号之前，包括：

电压采集单元将输入电压信号和输出电压信号发送至硬件保护模块；

电流采集单元将第一电流信号发送至硬件保护模块；

温度采集单元将第一温度信号和第二温度信号发送至硬件保护模块；

当输入电压信号小于预设输入电压值、输出电压信号小于预设输出电压信号、第一电流信号小于预设第一电流信号、第一温度信号小于预设第一温度信号和第二温度信号小于预设第二温度信号时，硬件保护模块向功率开关输出第二驱动信号；

当输入电压信号大于第二预设输入电压值、输出电压信号大于第二预设输出电压值、第一电流信号大于第二预设第一电流值、第一温度信号大于第二预设第一温度值、或者第二温度信号大于第二预设第二温度值时，硬件保护模块通过保护信号输出端发送停止信号至微控制器和通过第二驱动信号输出端发送停止信号至功率开关；

硬件保护模块通过延时单元延时第四时间后，输出开启信号至微控制器，控制微控制器继续发送第一驱动信号至功率开关。

本技术方案，由于硬件保护模块可以快速的关断功率开关，从而确保了电子继电器装置稳定、安全和持久的工作。

在上述方案的基础上，可选的，微控制器根据控制信号接收端接收的控制信号向功率开关输出第一驱动信号，包括：

计时单元记录控制信号的接收时间，并将接收时间发送至微控制器的处理单元；

处理单元计算当前控制信号的接收时间与上一控制信号的接收时间的时间差值，并在时间差值大于预设接收时间值时，向功率开关输出第一驱动信号；

硬件保护模块根据第一检测信号接收端输入的信号采集值向所述功率开关输出第二驱动信号之后，包括：

微控制器的时间采集单元采集功率开关的持续工作时间，并将持续工作时间发送至微控制器的处理单元；

当功率开关的持续工作时间大于预设持续工作时间时，微控制器的处理单元则停止向功率开关输出所述第一驱动信号。

本技术方案，进一步确保了电子继电器装置的安全，延长了电子继电器装置的寿命。

在上述方案的基础上，可选的，电子继电器装置的保护方法还包括：

显示模块将输入电压信号、输出电压信号、第一电流信号、第一温度信号和第二温度信号进行显示。

本技术方案，通过设置显示模块，提升人机交互性，有利于对电子继电器工作状态显示及异常处理。

本发明实施例提供的电子继电器装置可以应用于电子设备中，即该电子设备包括上述实施例所述的电子继电器装置。电子设备例如可以包括电池组主开关、汽车起动机、汽车配电盒等；该电子设备还可以应用于工业自动化产线。

示例性的，当电子设备是电池组主开关时，电池组内设置本发明实施例提供的电子继电器装置，可以通过电池组中的电子继电器装置为负载供电。

示例性的，当电子设备是电池组，与电子设备连接的也是电池组，则两个电池组可以通过电子继电器装置实现相互电信号的接收与发送。

注意，上述仅为本发明的典型实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的更改、调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种电子继电器装置，其特征在于，包括微控制器、功率开关、信号采集模块和硬件保护模块；

所述微控制器包括控制信号接收端和第一驱动信号输出端；所述信号采集模块包括检测信号输出端；所述硬件保护模块包括第一检测信号输入端和第二驱动信号输出端；

其中，所述控制信号接收端与控制信号接线端子电连接，所述第一驱动信号输出端与所述功率开关电连接，所述微控制器用于根据所述控制信号接收端接收的控制信号向所述功率开关输出第一驱动信号；

所述第一检测信号输入端与所述检测信号输出端电连接，所述第二驱动信号输出端与所述功率开关电连接，所述硬件保护模块用于根据所述第一检测信号输入端输入的信号采集值向所述功率开关输出第二驱动信号。

2.根据权利要求1所述的电子继电器装置，其特征在于，所述信号采集模块包括：电压采集单元、电流采集单元和温度采集单元；

所述电压采集单元包括电压信号接收端和电压信号输出端；所述电流采集单元包括电流信号接收端和电流信号输出端；所述温度采集单元包括温度信号接收端和温度信号输出端；

所述电压信号接收端与所述功率开关电连接，所述电压信号输出端分别与所述硬件保护模块和所述微控制器电连接；

所述电流信号接收端与所述功率开关电连接，所述电流信号输出端分别与所述硬件保护模块和所述微控制器电连接；

所述温度信号接收端与所述功率开关电连接，所述温度信号输出端分别与所述硬件保护模块和所述微控制器电连接；

所述电压采集单元用于采集所述功率开关的输入电压信号和所述功率开关的输出电压信号，并将所述输入电压信号和所述输出电压信号发送至所述微控制器；

所述电流采集单元用于采集所述功率开关的第一电流信号，并将所述第一电流信号发送至所述微控制器；

所述温度采集单元用于采集所述功率开关的第一温度信号和第二温度信号，并将所述第一温度信号和所述第二温度信号发送至所述微控制器；

所述微控制器用于，所述输入电压信号大于第一预设输入电压值、所述输出电压信号大于第一预设输出电压值、所述第一电流信号大于第一预设第一电流值、所述第一温度信号大于第一预设第一温度值、或所述第二温度信号大于第一预设第二温度值时，不向所述功率开关输出所述第一驱动信号；

其中，所述第一温度信号为所述功率开关的温度；所述第二温度信号为所述功率开关所处环境的温度。

3.根据权利要求2所述的电子继电器装置，其特征在于，所述微控制器还包括保护信号接收端，所述硬件保护模块还包括保护信号输出端，所述保护信号接收端与所述保护信号输出端电连接；所述硬件保护模块还包括延时单元；所述延时单元包括延时信号输出端，所述微控制器还包括延时信号接收端，所述延时信号接收端与所述延时信号输出端电连接；

所述电压采集单元还用于将所述输入电压信号和所述输出电压信号发送至所述硬件保护模块；

所述电流采集单元还用于将所述第一电流信号发送至所述硬件保护模块；

所述温度采集单元还用于将所述第一温度信号和所述第二温度信号发送至所述硬件保护模块；

所述硬件保护模块用于判断，所述输入电压信号大于第二预设输入电压值、所述输出电压信号大于第二预设输出电压值、所述第一电流信号大于第二预设第一电流值、所述第一温度信号大于第二预设第一温度值、或者所述第二温度信号大于第二预设第二温度值时，通过所述保护信号输出端发送停止信号至所述微控制器和通过所述第二驱动信号输出端发送停止信号至所述功率开关；所述硬件保护模块还用于通过所述延时单元延时第四时间后，输出开启信号至所述微控制器，控制所述微控制器继续发送所述第一驱动信号至所述功率开关。

4.根据权利要求1所述的电子继电器装置，其特征在于，所述微控制器包括：时间采集单元、计时单元和处理单元；

所述计时单元包括所述控制信号接收端和时间输出端；所述处理单元包括时间接收端和所述第一驱动信号输出端，所述时间接收端与所述时间输出端电连接；

所述时间采集单元包括时间采集接收端和时间采集输出端；所述时间采集接收端与所述功率开关电连接，所述时间采集输出端与所述处理单元电连接；

在所述功率开关的导通阶段，所述微控制器的时间采集单元用于采集所述功率开关的持续工作时间，并将所述持续工作时间发送至所述微控制器的处理单元；所述微控制器的处理单元用于判断所述功率开关的持续工作时间，大于预设持续工作时间则停止向所述功率开关发送所述第一驱动信号；

所述计时单元用于记录所述控制信号的接收时间，并将所述接收时间发送至所述微控制器的处理单元；

在所述功率开关的关闭阶段，所述处理单元用于计算当前控制信号的接收时间与上一控制信号的接收时间的时间差值大于预设接收时间值时，向所述功率开关输出所述第一驱动信号。

5.根据权利要求4所述的电子继电器装置，其特征在于，所述微控制器还包括计数单元；

所述计数单元包括计数采集端和计数输出端；所述处理单元还包括计数接收端；所述计数采集端与所述功率开关电连接，所述计数输出端与所述计数接收端电连接；所述计数单元用于采集所述功率开关的开启次数，并将所述开启次数发送至所述处理单元；所述处理单元用于判断所述开启次数大于预设开启次数时，停止向所述功率开关发送所述第一驱动信号。

6.根据权利要求1所述的电子继电器装置，其特征在于，还包括：存储模块；所述存储模块用于存储所述电子继电器装置的生产日期和生产厂商信息；

所述存储模块还用于间隔第五时间采集所述信号采集值，并将所述信号采集值进行存储。

7.根据权利要求2所述的电子继电器装置，其特征在于，还包括：显示模块；

所述显示模块与所述微控制器电连接，所述显示模块用于将所述输入电压信号、所述输出电压信号、所述第一电流信号、所述第一温度信号和所述第二温度信号进行显示。

8.一种电子继电器装置的保护方法，基于权利要求1-7任一项所述的电子继电器装置实现；其特征在于，包括：

所述微控制器根据所述控制信号接收端接收的控制信号向所述功率开关输出第一驱动信号；

所述硬件保护模块根据所述第一检测信号输入端输入的信号采集值向所述功率开关输出第二驱动信号。

9.根据权利要求8所述的电子继电器装置的保护方法，其特征在于，微控制器根据控制信号接收端接收的控制信号向功率开关输出第一驱动信号，包括：

所述电压采集单元采集所述功率开关的输入电压信号和所述功率开关的输出电压信号，并将所述输入电压信号和所述输出电压信号发送至所述微控制器；

所述电流采集单元采集所述功率开关的第一电流信号，并将所述第一电流信号发送至所述微控制器；

所述温度采集单元采集所述功率开关的第一温度信号和第二温度信号，并将所述第一温度信号和所述第二温度信号发送至所述微控制器；

当所述输入电压信号小于第一预设输入电压值、所述输出电压信号小于第一预设输出电压值、所述第一电流信号小于第一预设第一电流值、所述第一温度信号小于第一预设第一温度值和所述第二温度信号小于第一预设第二温度值时，向所述功率开关输出所述第一驱动信号；

其中，所述第一温度信号为所述功率开关的温度；所述第二温度信号为所述功率开关所处环境的温度。

10.根据权利要求9所述的电子继电器装置的保护方法，其特征在于，硬件保护模块根据第一检测信号输入端输入的信号采集值向所述功率开关输出第二驱动信号，包括：

所述电压采集单元将所述输入电压信号和所述输出电压信号发送至所述硬件保护模块；

所述电流采集单元将所述第一电流信号发送至所述硬件保护模块；

所述温度采集单元将所述第一温度信号和所述第二温度信号发送至所述硬件保护模块；

当所述输入电压信号小于预设输入电压值、所述输出电压信号小于预设输出电压信号、所述第一电流信号小于预设第一电流信号、所述第一温度信号小于预设第一温度信号和所述第二温度信号小于预设第二温度信号时，所述硬件保护模块向所述功率开关输出第二驱动信号；

当所述输入电压信号大于第二预设输入电压值、所述输出电压信号大于第二预设输出电压值、所述第一电流信号大于第二预设第一电流值、所述第一温度信号大于第二预设第一温度值、或者所述第二温度信号大于第二预设第二温度值时，所述硬件保护模块通过所述保护信号输出端发送停止信号至所述微控制器和通过所述第二驱动信号输出端发送停止信号至所述功率开关；

所述硬件保护模块通过延时单元延时第四时间后，输出开启信号至所述微控制器，控制所述微控制器继续发送所述第一驱动信号至所述功率开关。

11.根据权利要求8所述的电子继电器装置的保护方法，其特征在于，微控制器根据控制信号接收端接收的控制信号向功率开关输出第一驱动信号，包括：

所述计时单元记录所述控制信号的接收时间，并将所述接收时间发送至所述微控制器的处理单元；

所述处理单元计算当前控制信号的接收时间与上一控制信号的接收时间的时间差值，并在所述时间差值大于预设接收时间值时，向所述功率开关输出所述第一驱动信号；

硬件保护模块根据第一检测信号接收端输入的信号采集值向所述功率开关输出第二驱动信号之后，包括：

所述微控制器的时间采集单元采集所述功率开关的持续工作时间，并将所述持续工作时间发送至所述微控制器的处理单元；

当所述功率开关的持续工作时间大于预设持续工作时间时，所述微控制器的处理单元则停止向所述功率开关输出所述第一驱动信号。

12.根据权利要求9所述的电子继电器装置的保护方法，其特征在于，还包括：

显示模块将所述输入电压信号、所述输出电压信号、所述第一电流信号、所述第一温度信号和所述第二温度信号进行显示。