【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及固態繼電器領域，更具體的說是，涉及一種具有智能電流保護功能的固態繼電器及控制方法。
技術介紹
1、目前，固態繼電器的常見使用故障產生于負載電流大于產品允許的最大值，造成固態繼電器內部元器件故障和損壞。因此固態繼電器使用壽命往往低于設計預期，甚至產生設備燒毀的極端情況。
2、因此集成過電流保護功能的固態繼電器應運而生。這一類固態繼電器通過比較負載電流，在達到預設最大值時觸發斷路機制，實現對內部元件的保護。然而伴隨著固態繼電器在電機控制，節能產業和新能源領域等新興領域的應用，單一以負載電流最大值為判斷標準過電流保護功能，已經不能滿足于控制感性負載(即短時啟動電流大于額定工作電流的負載)的使用要求。對于這一類負載，固態繼電器需要基于電流值和時間長度的新型過電流保護機制。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種具有智能電流保護功能的固態繼電器及控制方法。
2、本專利技術要解決的是傳統固態繼電器的以單一電流值為標準的電流保護設計容易被誤觸發的問題。
3、與現有技術相比，本專利技術技術方案及其有益效果如下：
4、本專利技術公開的第一方面，提供了一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，包括：啟動狀態開始后，智能芯片通過采集負載的實時電流值，并計算電流有效值irms；智能系統通過比較啟動時間t1內的電流有效值irms與智能繼電器的額定電流ie，當測得的電流有效值irms大于額定電流ie時，系統進入感性負載啟動電流延時保護模
5、作為進一步改進的，電流有效值irms的計算公式如下：
6、
7、其中，irms為電流有效值，n為采樣值，n＝1000。
8、作為進一步改進的，在智能繼電器進入阻性負載短路過電流保護模式后，控制程序檢測負載電流的每秒的平均值iavg，并計算每秒電流平均數值變化δi；當δi大于上一秒平均值的20％時，執行過電流保護程序，斷開控制信號，停止電流輸出。
9、作為進一步改進的，負載電流的每秒的平均值iavg的計算公式為：
10、
11、其中，iavg為負載電流的每秒的平均值，irms為電流有效值。
12、作為進一步改進的，每秒電流平均數值變化δi的計算公式為：
13、δi＝當前平均值―上一秒平均值＝iavg―i′avg
14、其中，δi為每秒電流平均數值變化，iavg為負載電流的每秒的平均值。
15、作為進一步改進的，在所述感性負載啟動電流延時保護模式中，在檢測到控制信號的時間t1內，若負載電流小于額定電流的10倍，則系統未執行保護功能；當負載啟動時間超過t1后，對超過額定電流的負載電流執行過電流保護功能，給控制電路關斷信號。
16、作為進一步改進的，t1設定為1秒。
17、作為進一步改進的，所述異常狀態過電流保護模式檢測待機狀態的負載電流數值，當檢測到負載電流高于零時，向控制電路發送間歇啟動信號，使得固態繼電器指示燈的間歇性閃爍。
18、本專利技術公開的第二方面，提供了一種具有智能電流保護功能的固態繼電器，包括：控制電路、光電隔離電路、驅動電路、輸出電路、電流檢測電路和智能芯片系統；控制電路的一輸入端連接于輸入端子，控制電路的另一輸入端連接于智能芯片系統；光電隔離電路的輸入端連接于控制電路；驅動電路的輸入端連接于光電隔離電路；輸出電路的輸入端連接于驅動電路；輸出端子連接于輸出電路的輸出端；電流檢測電路的輸入端連接于驅動電路；智能芯片系統的輸入端連接于電流檢測電路；控制信號通過輸入端子接入控制電路，控制電路根據接收到的輸入信號驅動光電隔離電路系統；光電隔離電路將隔離后的電信號轉發給驅動電路，控制驅動電路工作；驅動電路的電流經過輸出電路的過濾最終通過輸出端子傳遞到負載端。
19、作為進一步改進的，電流檢測電路輸出的電信號數值大小與驅動電路中流過的電流值成正相關；通過對電流檢測電路，進行固定比例的電流電壓轉換，經過轉換的電信號發送給智能芯片系統進行處理；智能芯片系統包含模擬量轉數字量模塊adc、邏輯運算模塊mcu、存儲模塊、時鐘模塊和pwm數字輸出模塊dio；電流檢測電路發出的電壓信號傳遞給模擬量轉數字量模塊adc，并轉變為數字信號；邏輯運算模塊mcu根據存儲模塊中的控制程序對adc的數據進行采樣，同時記錄時鐘模塊實時的時間；邏輯運算模塊mcu在記錄數據的同時根據程序對數據進行處理并儲存；邏輯運算模塊mcu根據預設的不同電流保護模式，邏輯運算模塊mcu會給控制電路停止信號；接收到停止信號后，控制電路停止向光電隔離電路傳遞控制信號，繼而切斷負載端電流，實現電流的保護控制。
20、本專利技術的有益效果為：
21、本專利通過智能芯片系統對負載電流進行實時監測并根據預設的過電流保護模式，對感性負載啟動電流誤觸發，負載短路瞬時大電流和固態繼電器擊穿等三種常見過電流情景進行了優化升級。相較于傳統通過比較電流最大值實現的過電流保護系統，本專利可以在異常狀態發生初期提前對繼電器和負載電路進行保護，預防火災等極端情況的發生。
22、通過在固態繼電器內集成智能化嵌入系統，對負載的電流大小和持續時間進行監測，根據不同的預設過電流保護模式執行保護動作。解決固態繼電器在復雜負載情況下，允許一定時間內一定幅度的過載電流通過，但阻止異常過載電流通過的智能化過電流保護功能。
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1.一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，電流有效值IRMS的計算公式如下：
3.根據權利要求1所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，
7.根據權利要求6所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，t1設定為1秒。
8.根據權利要求1所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，所述異常狀態過電流保護模式檢測待機狀態的負載電流數值，當檢測到負載電流高于零時，向控制電路發送間歇啟動信號，使得固態繼電器指示燈的間歇性閃爍。
9.一種具有智能電流保護功能的固
10.根據權利要求9所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，電流有效值irms的計算公式如下：
3.根據權利要求1所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的一種具有智能電流保護功能的固態繼電器的控制方法，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：殷晨鐘，殷孜，馬天池，朱興成，
申請(專利權)人：江蘇固特電氣控制技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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