CN112347569A - 符合功能安全的接触器控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种符合功能安全的接触器控制方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；根据带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；判断当前损伤度是否小于第一阈值；若不是则判断当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；若当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；若当前损伤度大于第二阈值，则切断接触器。本发明实施例通过结合环境因素的断电温度实现更合理的接触器寿命监控，加强了控制***的安全性，二级监控进一步提高了控制***的鲁棒性。

Description

符合功能安全的接触器控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明属于汽车电子电气零部件技术领域，具体涉及一种符合功能安全的接触器控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

接触器是一种广泛应用于控制装置的电控器件，并且控制装置的可靠性与接触器寿命息息相关。接触器适用于远距离频繁接通和断开交直流主电路及大容量控制电路，其寿命随带载断电次数增加而减少。尽可能准确估算接触器的寿命，并在接触器出现损伤后设定特定安全机制对接触器进行控制，有助于使控制装置更加可靠，实现整车功能安全，进而保障交通参与者的安全。

随着科技的进步，电动汽车已经开始融入到人们的生活中。电动汽车的电压较高，通常能达到400V左右，电动车上的电池接触器主要作用是控制动力电池连通或断开，电池接触器的工作原理是用小电流来控制大电流，也就是一个开关，若直接用普通开关来控制较大的电流会烧线，而通过小电流控制接触器就不会出现该问题，目前一般采用通过比较接触器两端的电压来判断接触器是否安全可靠。

在电动车辆中,电池包中的电能通过接触器为驱动电机供电,而当接触器失效(无法正常闭合或断开)时,会导致车辆失去动力等安全问题的出现,因此对于接触器寿命的监测尤为重要。目前电池电控装置多根据车辆的行驶里程或是车辆运行时间判断接触器的寿命,并没有考虑到接触器的真实使用情况,而有的接触器寿命预测中仅考虑了接触器闭合次数或时间,预测精度难以保障。

电机在汽车中被应用广泛,如雨刮电机、车窗升降电机。整个汽车生命周期中,电机被频繁使用在启动、堵转停止状态。控制驱动电机的通常都是汽车接触器,由于电机具有电感特性,对于汽车接触器的使用寿命会产生一定影响。因此汽车接触器在汽车电机负载条件下的应用寿命成为其质量的一项重要考核指标。

目前针对接触器寿命的研究中，往往都是根据接触器的电流和电压确定接触器带载断电的损伤度，这一方式并未考虑环境因素对接触器寿命的影响，并且随着对汽车安全要求的进一步提高，现有的接触器控制方法并不符合功能安全的要求，急需改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种符合功能安全的接触器控制方法、装置、设备及存储介质，以结合环境因素对接触器寿命进行评估，进一步确保使用接触器的控制***的安全性，以使得对接触器的控制符合功能安全要求。

为了解决上述问题，第一方面，本发明实施例提供了一种符合功能安全的接触器控制方法，包括：

获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；

根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；

判断所述当前损伤度是否小于第一阈值；

若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；

若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；

若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

另一方面，本发明实施例提供了一种符合功能安全的接触器控制装置，包括：

数据获取模块，用于获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；

损伤度确定模块，用于根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；

第一损伤度判断模块，用于判断所述当前损伤度是否小于第一阈值；

第二损伤度判断模块，用于若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；

警告模块，用于若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；

接触器切断模块，用于若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

再一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明任一实施例所提供的符合功能安全的接触器控制方法。

又一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被执行时实现如本发明任一实施例所提供的符合功能安全的接触器控制方法。

本发明实施例提供的符合功能安全的接触器控制方法，能够根据接触器的带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流实时确定接触器的当前损伤度，根据接触器的当前损伤度通过第一阈值和第二阈值实现分级监控，在保证安全性的前提下提前警告用户，通过结合环境因素的断电温度实现更合理的接触器寿命监控，加强了控制***的安全性，二级监控进一步提高了控制***的鲁棒性，通过第一阈值实现了接触器的提前预警，实现了接触器控制的功能安全要求。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种符合功能安全的接触器控制方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的确定接触器损伤模型流程图；

图3为本发明实施例二提供的一寿命曲线图；

图4为本发明实施例二提供的计算当前损伤度流程图；

图5为本发明实施例二提供的一种符合功能安全的接触器控制方法流程图；

图6为本发明实施例三提供的一种符合功能安全的接触器控制装置结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的一种电子设备结构示意图。

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仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，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。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，当一个部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种符合功能安全的接触器控制方法流程图，本实施例所提供的方法适用于各种包括接触器的控制***中，本实施例以应用于汽车控制***为例进行说明，具体流程如下：

S110、获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流。

带载断电数据包括接触器的带载断电次数，以及每一带载断电次数对应的断电温度和断电电流，断电温度为接触器带载断电时触点的温度，断电电流为接触器带载断电时的工作电流。现有技术中在分析接触器的寿命时，仅考虑接触器工作电流电压的影响，接触器寿命损伤主要是带载断电带来的损伤造成的，实际分析发现电流和温度在一次带载断电过程中对接触器的损伤影响非常大，因此本实施例采用接触器工作环境参数的温度和接触器自身工作参数的电流作为损伤分析依据。本实施例中接触器应用于汽车，相应的，带载断电数据中断电温度应当在汽车上接触器的工作温度范围内，断电电流应当在汽车上接触器的工作电流范围内。

具体的，控制***中设置有多个传感器，包括温度传感器和电流传感器，控制***检测接触器的工作状态，接触器每发生一次带载断电时统计一次带载断电次数，并采集对应时刻的断电温度和断电电流。

S120、根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度。

预设的接触器损伤模型基于汽车上接触器的工作特性设计，根据模拟汽车工作环境下进行的带载测试设计，用于计算接触器的损伤度，其输入为带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，输出为接触器的当前损伤度，当前损伤度为接触器的每次带载断电损伤度之和。接触器损伤模型根据不同断电温度和不等同断电电流下，接触器的损伤实验数据或仿真数据生成。

具体的，汽车控制***中预先设置有预设的接触器损伤模型，在汽车控制***获取到带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流后，将带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流输入接触器损伤模型，直接得到接触器的当前损伤度。

S130、判断所述当前损伤度是否小于第一阈值。

第一阈值为根据汽车上接触器的实际使用需求设置的损伤度警告标准，用于表示接触器的寿命警戒线，当接触器的当前损伤度达到第一阈值时，表示接触器的寿命剩余已经触发汽车安全预警，如果后续不能保证及时更换应当提前做好准备，以免因接触器失效造成道路事故，如果接触器的当前损伤度没有达到第一阈值，即小于第一阈值，表示接触器处于安全工作状态，接触器不会对汽车安全造成影响。第一阈值可以根据不同的接触器以及不同的车辆应用场景自行设置，此处不作限制。

具体的，控制***中设置有第一阈值，当控制***通过接触器损伤模型得到当前损伤度后，比较当前损伤度和第一阈值二者值的大小。

S140、若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值。

本实施例中除第一阈值外还设置有第二阈值，第二阈值用于表示接触器再发生一次最大电流的带载断电会导致接触器粘连时的损伤度，最大电流由接触器的具体工况决定，本实施例中，第二阈值大于第一阈值，二者的差值可以根据实际需求自行设置。第二阈值表示此时为了安全起见汽车已经无法正常运行，需要更换或修复接触器。

具体的，控制***中还设置有第二阈值，在确定接触器的当前损伤度不小于第一阈值后，还需要判断当前损伤度是否达到第二阈值，即判断当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，若是则未达到第二阈值，说明接触器还可以正常工作，但是剩余寿命已经不长，若不是，则表示已经达到汽车的安全警报，此时接触器已经不能正常工作，汽车需要停止运行。

S150、若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告。

控制***在判断当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时，说明接触器的剩余寿命不长，此时会通过输出设备向用户发出警告，以提醒用户进行接触器更换或其他延长接触器寿命的操作，以提高汽车运行的安全性。

S160、若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

当控制***判断当前损伤度既不小于第一阈值，也不满足大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时，显然当前损伤度大于第二阈值，此时接触器有很大可能在后续的一次或多次带载断电后发生粘连现象，导致故障，因此此时应当直接切断接触器，避免因接触器故障导致车辆事故。本实施例中，当确定当前损失度大于第二阈值，直接发出警报，并在(1000-5000)ms内切断接触器，警报与警告不同，警告用于提醒用户注意接触器剩余寿命有限，而警报则表示提醒用户为了安全起见接触器已经无法工作。

随着工业发展，功能安全是对控制***的新要求，目前关于接触器的控制方案中，仅凭经验等提供了接触器寿命计算方法，而并未给出符合功能安全的接触器控制方法，虽然一定程度上避免了因接触器寿命导致的车辆故障，但是并不符合功能安全要求，安全性不高。因此本实施例通过对接触器的测试获取接触器损伤模型，再利用接触器损伤模型实现不同安全等级控制(通过第一阈值和第二阈值实现分级预警)，提高了安全可控度，符合现代工业的功能安全要求，进一步提高了汽车控制***的安全性。

实施例一提供的一种符合功能安全的接触器控制方法，能够根据汽车上接触器的带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流实时确定接触器的当前损伤度，根据接触器的当前损伤度通过第一阈值和第二阈值实现分级监控，在保证安全性的前提下提前警告用户，必要时发出报警信号提醒的同时会在(1000-5000)ms内切断接触器。通过结合环境因素的断电温度实现更合理的接触器寿命监控，一级监控仅输出报警信号以提醒驾驶员，二级监控在在保留了很好的鲁棒性的同时加强了控制***的安全性，进而实现了接触器控制功能安全要求。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上实现，与实施例一的区别在于，本示例进一步提供了接触器损伤模型的确定过程，具体如图2所示包括：

S210、通过实验或仿真的方法，确定不同断电温度和不同断电电流时接触器全生命周期允许带载断电次数的标准数据。

标准数据为不同触点材料的接触器在不同断电温度和不同断电电流情况下的寿命情况，对于每一个触点材料固定的接触器，其接触器损伤模型都不同，需要单独获取标准数据。本实施例中获取标准数据的方式有两种：实际实验或仿真模拟，当然也可以通过其他方式获取标准数据，此处不作限制。

具体的，获取标准数据的具体过程包括步骤a-e：

a.在接触器触点材料能够承受的断电温度和断电电流强度范围内，固定温度T，以I1作为初始电流强度，持续进行n次带载断电，在第n+1次接触器发生粘连，记录此时的点d_n(I₁，T)；

b.固定温度T，调整电流增大量ΔI₁，持续进行n-1次带载断电，在第n次接触器发生粘连，记录此时的点d_n-1(I₁+ΔI₁，T)；

c.固定温度T，调整电流增大量ΔI_x，持续进行n-x次带载断电，在第n-x+1次接触器发生粘连，记录此时的点d_n-x(I₁+ΔI_x，T)；重复进行，直至获得进行1次带载断电，在第2次进行带载断电时接触器就发生粘连的点d₁(I₁+ΔI_y，T)；

d.以ΔT作为温度固定变化值，重复进行a、b、c步骤，获得不同温度下的允许发生不同次数带载断电的点；

e.记录以上获得的点数据，获得“接触器全生命周期允许带载断电次数”大数据，作为标准数据。

S220、根据所述标准数据确定接触器的寿命曲线。

在得到标准数据后，根据标准数据绘制接触器的寿命曲线，不同耐热材料作为接触器触点得到的接触器的寿命曲线不同。理想状态下，同一接触器在(I、T)状态下，连续带载断电时，每次带载断电引起的损伤度是相同的，因此处于同一等高线上，具体的等高线可以如图3所示的寿命曲线图(每条寿命曲线视为一条等高线)所示，图3中横坐标表示接触器带载断电时的断电电流，单位为mA，纵坐标为断电温度，单位为℃，图3中实体曲线为接触器的寿命曲线，以纵坐标自上而下分别为：允许1次带载断电曲线、允许2次带载断电曲线、允许3次带载断电曲线……允许n-1次带载断电曲线、允许n次带载断电曲线。

图3中的允许1次带载断电曲线表示：在该曲线上的任意一点的电流强度和温度下发生的带载断电，在接触器的整个生命周期只允许出现一次，此次带载断电对接触器带来100％损伤度，此次带载断电出现后该接触器不能继续使用；允许n次带载断电曲线表示：在该曲线上的任意一点的电流强度和温度下发生的带载断电，在接触器的整个生命周期允许出现n次，此次带载断电对接触器带来的损伤度为dn＝1/n，随带载断电次数增多，接触器损伤度增大。出现n次带载断电后，对接触器带来100％损伤度，该接触器不能继续使用。

更具体的，图3中T1为无损温度，I1为无损电流：当断电电流≤I1，任何断电温度发生带载断电都不会带来损伤；当断电温度≤T1，任何断电电流下发生带载断电都不会带来损伤。在接触器触点材料能够承受的断电温度和断电电流强度范围内，随断电温度或断电电流升高，所有寿命曲线均无限趋近于I1与T1这两条直线。I1与T1取决于接触器触点选用的材料，通过仿真或试验测得。

根据图3进一步可知：在相同断电电流下，断电温度越高，接触器每次发生带载断电带来的损伤度越大，允许发生的带载断电次数越少；在相同断电温度下，断电电流越大，接触器发生带载断电带来的损伤度越大，允许发生的带载断电次数越少。

S230、基于所述寿命曲线确定预设的接触器损伤模型，所述接触器损伤模型用于根据断电温度和断电电流确定接触器的损伤度。

接触器损伤模型是一个用于计算接触器损伤度的模型，可以通过编程实现，用于根据标准数据和带载断电数据计算接触器的实时损伤度(即当前损伤度)。

更具体的，接触器损伤模型计算当前损伤度的过程，即步骤S120，如图4所示，包括步骤S121-122：

S121、根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流确定每一次带载断电对应的单次损伤度。

单次损伤度的计算过程为：

根据带载断电次数对应的所述断电温度和所述断电电流基于所述寿命曲线确定对应的单次损伤度d_mk(I,T)：

其中，m_k表示带载断电次数，I表示断电电流，T表示断电温度，m_k表示根据所述寿命曲线确定的断电电流和断电温度下可以发生带载断电的最大次数。

S122、统计所述单次损伤度之和得到接触器的当前损伤度。

当前损伤度由单次损伤度累计得到：

对于一个接触器，其带载断电次数为k，用m_k表示k次带载断电对应的寿命曲线表示的可以发生带载断电的最大次数，如m₁表示第一次带载断电对应的寿命曲线中发生带载断电的最大次数，m₂表示第二次带载断电对应的寿命曲线中发生带载断电的最大次数，则当前损伤度D_p为：

更具体的，在一实施例中，如图5所示，在步骤S110之前还应当包括用于设置第一阈值和第二阈值的步骤S100：

S100、根据所述标准数据和对控制器的可控度要求确定所述第一阈值和所述第二阈值，所述第一阈值表示触发报警的最小损伤度，所述第二阈值表示当再发生一次最大电流带载断电时会出现接触器粘连的最大损伤度。

第一阈值是触发报警的最小损伤度，对于控制器的安全性要求越高，第一阈值设置的越小，第二阈值一般根据标准数据可以直接确定。

本实施例在实施例一的基础上进一步补充了提供了接触器损伤模型的确定过程，以及接触器损伤模型计算当前损伤度的具体过程，进一步解释了结合断电温度和断电电流确定当前损伤度，以确保接触器的安全使用，实现了汽车上含有接触器的控制电路的功能安全要求。

实施例三

图6为本发明实施例三提供的一种符合功能安全的接触器控制装置300的结构示意图，该装置可执行本发明任意实施例所提供的符合功能安全的接触器控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，本实施例所提供的装置可以适用不同车辆上的接触器控制，具体包括：

数据获取模块310，用于获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；

损伤度确定模块320，用于根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；

第一损伤度判断模块330，用于判断所述当前损伤度是否小于第一阈值；

第二损伤度判断模块340，用于若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；

警告模块350，用于若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；

接触器切断模块360，用于若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

更具体的，在一实施例中，接触器控制装置还包括标准数据生成模块、寿命曲线确定模块和损伤模型确定模块，其中：

标准数据生成模块，用于通过实验或仿真的方法，确定不同断电温度和不同断电电流时接触器全生命周期允许带载断电次数的标准数据；

寿命曲线确定模块，用于根据所述标准数据确定接触器的寿命曲线；

损伤模型确定模块，用于基于所述寿命曲线确定预设的接触器损伤模型，所述接触器损伤模型用于根据断电温度和断电电流确定接触器的损伤度。

更具体的，在一实施例中，符合功能安全的接触器控制装置还包括阈值确定模块，用于获取接触器的带载断电数据之前，根据所述标准数据和对控制器的可控度要求确定所述第一阈值和所述第二阈值，所述第一阈值表示触发报警的最小损伤度，所述第二阈值表示当再发生一次最大电流带载断电时会出现接触器粘连的最大损伤度。

更具体的，在一实施例中，损伤度确定模块320包括单次损伤度确定单元和损伤度累计单元，其中：

单次损伤度确定单元，用于根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流确定每一次带载断电对应的单次损伤度；

损伤度累计单元，用于统计所述单次损伤度之和得到接触器的当前损伤度。

更具体的，在一实施例中，单次损伤度确定单元具体用于根据带载断电次数对应的所述断电温度和所述断电电流基于所述寿命曲线确定对应的单次损伤度d_mk(I,T)：

其中，k表示带载断电次数，I表示断电电流，T表示断电温度，m_k表示根据所述寿命曲线确定的断电电流和断电温度下可以发生带载断电的最大次数。

更具体的，在一实施例中，符合功能安全的接触器控制装置还包括：传感模块，所述传感模块包括温度传感器和电流传感器，所述温度传感器用于检测接触器触点温度，所述电流传感器用于检测接触器连通电流。

更具体的，在一实施例中，符合功能安全的接触器控制装置还包括接触器开关和仪表：

接触器开关，用于控制接触器的切断；

仪表，用于显示警告，所述警告包括当前损伤度和剩余带载断电次数。

本实施例提供了一种符合功能安全的接触器控制装置，能够根据接触器的带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流实时确定接触器的当前损伤度，根据接触器的当前损伤度通过第一阈值和第二阈值实现分级监控，在保证安全性的前提下提前警告用户，通过结合环境因素的断电温度实现更合理的接触器寿命监控，加强了控制***的安全性，二级监控进一步提高了控制***的鲁棒性，通过第一阈值实现了接触器的提前预警，实现了接触器控制的功能安全要求。

实施例四

如图7所示为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，该设备包括存储器410、处理器420，设备中处理器420的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器420为例；设备中的存储器410、处理器420可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器410作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的接触器控制方法对应的程序指令/模块(例如，接触器控制装置中的数据获取模块310、损伤度确定模块320、第一损伤度判断模块330、第二损伤度判断模块340、警告模块350和接触器切断模块360)。处理器420通过运行存储在存储器410中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的符合功能安全的接触器控制方法。

其中，处理器420用于运行存储在存储器410中的计算机可执行程序，以实现如下步骤：步骤S110、获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；步骤S120、根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；步骤S130、判断所述当前损伤度是否小于第一阈值；步骤S140、若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；步骤S150、若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；步骤S160、若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

当然，本发明实施例所提供的一种电子设备,该电子设备不限于如上的方法操作，还可以执行本发明实施例任意实施例所提供的符合功能安全的接触器控制方法中的相关操作。

存储器410可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器410可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器410可进一步包括相对于处理器620远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本实施例提供了一种电子设备，能够根据接触器的带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流实时确定接触器的当前损伤度，根据接触器的当前损伤度通过第一阈值和第二阈值实现分级监控，在保证安全性的前提下提前警告用户，通过结合环境因素的断电温度实现更合理的接触器寿命监控，加强了控制***的安全性，二级监控进一步提高了控制***的鲁棒性。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种符合功能安全的接触器控制方法，该符合功能安全的接触器控制方法包括：

获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；

根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；

判断所述当前损伤度是否小于第一阈值；

若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；

若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；

若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的接触器控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

值得注意的是，上述电子设备的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳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变化、重新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 (10)

1.一种符合功能安全的接触器控制方法，其特征在于，包括：

获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；

根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；

判断所述当前损伤度是否小于第一阈值；

若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；

若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；

若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

2.根据权利要求1所述的符合功能安全的接触器控制方法，其特征在于，所述获取接触器的带载断电数据之前，还包括：

通过实验或仿真的方法，确定不同断电温度和不同断电电流时接触器全生命周期允许带载断电次数的标准数据；

根据所述标准数据确定接触器的寿命曲线；

基于所述寿命曲线确定预设的接触器损伤模型，所述接触器损伤模型用于根据断电温度和断电电流确定接触器的损伤度。

3.根据权利要求2所述的符合功能安全的接触器控制方法，其特征在于，所述获取接触器的带载断电数据之前，还包括：

根据所述标准数据和对控制器的可控度要求确定所述第一阈值和所述第二阈值，所述第一阈值表示触发报警的最小损伤度，所述第二阈值表示当再发生一次最大电流带载断电时会出现接触器粘连的最大损伤度。

4.根据权利要求2所述的符合功能安全的接触器控制方法，其特征在于，所述根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度，包括：

根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流确定每一次带载断电对应的单次损伤度；

统计所述单次损伤度之和得到接触器的当前损伤度。

5.根据权利要求4所述的符合功能安全的接触器控制方法，其特征在于，所述根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流确定每一次带载断电对应的单次损伤度包括：

根据带载断电次数对应的所述断电温度和所述断电电流基于所述寿命曲线确定对应的单次损伤度d_mk(I,T)：

其中，k表示带载断电次数，I表示断电电流，T表示断电温度，m_k表示根据所述寿命曲线确定的断电电流和断电温度下可以发生带载断电的最大次数。

6.一种符合功能安全的接触器控制装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取接触器的带载断电数据，所述带载断电数据包括带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流；

损伤度确定模块，用于根据所述带载断电次数以及对应的断电温度和断电电流，通过预设的接触器损伤模型确定接触器的当前损伤度；

第一损伤度判断模块，用于判断所述当前损伤度是否小于第一阈值；

第二损伤度判断模块，用于若不是则判断所述当前损伤度是否大于等于第一阈值且小于等于第二阈值；

警告模块，用于若所述当前损伤度大于等于第一阈值且小于等于第二阈值，则向用户发出警告；

接触器切断模块，用于若所述当前损伤度大于所述第二阈值，则切断接触器。

7.根据权利要求6所述的符合功能安全的接触器控制装置，其特征在于，还包括：

传感模块，所述传感模块包括温度传感器和电流传感器，所述温度传感器用于检测接触器触点温度，所述电流传感器用于检测接触器连通电流。

8.根据权利要求6所述的符合功能安全的接触器控制装置，其特征在于，还包括：

接触器开关，用于控制接触器的切断；

仪表，用于显示警告，所述警告包括当前损伤度和剩余带载断电次数。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述符合功能安全的接触器控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被执行时实现如权利要求1-5任意一项所述符合功能安全的接触器控制方法。

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