一种粘连检测装置、充电电路及其粘连检测方法与流程

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种粘连检测装置、充电电路及其粘连检测方法，尤其涉及一种接触器粘连检测装置、充电电路及其接触器粘连检测方法。

背景技术：

目前部分高压用电设备都存在预充回路，通常预充回路由主、辅两个接触器组成，系统通过控制辅接触器先闭合待后端充至一定电压后，再吸合主接触器，随后断开辅接触器以达到预充的目的。随着一些异常使用状态或者接触器老化问题，易出现接触器的粘连导致设备的损坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种粘连检测装置、充电电路及其粘连检测方法，以解决现有技术中高压用电设备的预充回路中已出现接触器粘连导致设备易损坏，存在安全性差的问题，达到提升安全性的效果。

本发明提供一种粘连检测装置，包括：检测单元和控制单元；其中，所述检测单元，用于在待控接触器处于断开状态下，检测待控接触器内部弹簧的形变量，并将该形变量转换为电信号；所述控制单元，用于确定所述电信号与设定信号之间的差值的绝对值是否小于设定阈值；若所述绝对值小于所述设定阈值，则确定待控接触器处在粘连状态。

可选地，还包括：所述控制单元，还用于确定所述检测单元的启动时机是否到来；若所述启动时机到来，则向所述检测单元发送启动信号；所述检测单元检测待控接触器内部弹簧的形变量，包括：在接收到所述启动信号的情况下，对待控接触器内部弹簧的形变量进行检测。

可选地，其中，所述电信号，包括：电压信号或电流信号；和/或，所述启动时机，包括：在所述控制单元向待控接触器发出断开信号后的设定时间之后，或者，在待控接触器需要按设定供电强度上电之前。

可选地，还包括：所述检测单元，还用于在待控接触器处于闭合状态下，检测待控接触器内部弹簧的工作形变量，并将该工作形变量转换为工作电信号；以及，将设定数量的工作电信号的平均值确定为所述设定信号。

可选地，还包括：所述控制单元，还用于对待控接触器处在粘连状态的情况进行提示。

可选地，所述检测单元，包括：形变量检测模块和电压采样模块；其中，所述形变量检测模块，用于检测待控接触器内部弹簧的形变量，并将该形变量转换为电信号；所述电压采样模块，用于采样所述电信号。

可选地，所述形变量检测模块，包括：电阻应变式传感器和采样电阻；其中，所述电阻应变式传感器，设置在待控接触器的底座处，用于检测待控接触器内部弹簧的形变量；所述采样电阻，用于将该形变量转换为电信号。

可选地，所述形变量检测模块，还包括：电源；所述电阻应变式传感器、所述电源和所述采样电阻构成检测回路；所述电压检测模块与所述采样电阻连接。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种充电电路，包括：以上所述的粘连检测装置。

与上述充电电路相匹配，本发明再一方面提供一种充电电路的粘连检测方法，包括：通过检测单元，在待控接触器处于断开状态下，检测待控接触器内部弹簧的形变量，并将该形变量转换为电信号；通过控制单元，确定所述电信号与设定信号之间的差值的绝对值是否小于设定阈值；若所述绝对值小于所述设定阈值，则确定待控接触器处在粘连状态。

可选地，还包括：通过控制单元，还确定所述检测单元的启动时机是否到来；若所述启动时机到来，则向所述检测单元发送启动信号；通过检测单元检测待控接触器内部弹簧的形变量，包括：在接收到所述启动信号的情况下，对待控接触器内部弹簧的形变量进行检测。

可选地，其中，所述电信号，包括：电压信号或电流信号；和/或，所述启动时机，包括：在通过控制单元向待控接触器发出断开信号后的设定时间之后，或者，在待控接触器需要按设定供电强度上电之前。

可选地，还包括：通过检测单元，还在待控接触器处于闭合状态下，检测待控接触器内部弹簧的工作形变量，并将该工作形变量转换为工作电信号；以及，将设定数量的工作电信号的平均值确定为所述设定信号。

可选地，还包括：通过控制单元，还对待控接触器处在粘连状态的情况进行提示。

本发明的方案，通过检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力，判断接触器是否处于粘连状态，实现接触器状态的有效检测并及时报警，安全性好。

进一步，本发明的方案，通过检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力，判断接触器是否处于粘连状态，可以避免因接触器粘连造成设备损坏，可靠性高。

进一步，本发明的方案，通过检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力，判断接触器是否处于粘连状态，可以实现强电断电之后以及上电之前接触器的状态检测，可以避免接触器粘连工作，防止接触器粘连工作而发生安全事故，安全性好。

由此，本发明的方案，通过检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力，判断接触器是否处于粘连状态，解决现有技术中高压用电设备的预充回路中已出现接触器粘连导致设备易损坏，存在安全性差的问题，从而，克服现有技术中接触器易粘连、设备易损坏和安全性差的缺陷，实现接触器不易粘连、设备不易损坏和安全性好的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的粘连检测装置的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的充电电路的粘连检测方法的一实施例的结构示意图；

图3为本发明的充电电路的一实施例的粘连检测方法工作流程图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-接触器第一静触点(如接触器前端子)；2-接触器第二静触点(如接触器后端子)；3-接触器动触点；4-弹簧；5-电阻应变式传感器；6-采样电阻；7-电源(如恒压电源)。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种粘连检测装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该粘连检测装置可以包括：检测单元和控制单元。

具体地，所述检测单元，可以用于在待控接触器处于断开状态下，检测待控接触器内部弹簧的形变量，并将该形变量转换为电信号。

其中，所述电信号，可以包括：电压信号或电流信号。

由此，通过多种形式的电信号，可以方便在不同检测场合或不同检测需求下使用，通用性强、灵活性好。

具体地，所述控制单元，可以用于确定所述电信号与设定信号之间的差值的绝对值是否小于设定阈值；若所述绝对值小于所述设定阈值，则确定待控接触器处在粘连状态。具体使用过程中，若所述绝对值大于或等于所述设定阈值，则确定待控接触器处在未粘连状态。

例如：通过检测接触器内部弹簧的形变量，判断接触器状态。如：将两次采样值比较，若|u2-u1|<u，则判断此时接触器处在粘连的状态，控制单元发出报警信号并强制切断强电的供给；若|u2-u1|＞u，则判断此时接触器处于断开状态，控制单元给出正常信号。

由此，通过在待控接触器处于断开状态下检测到其内部弹簧的形变量对应的电信号与设定信号之间的差值的绝对值小于设定阈值的情况下，确定待控接触器处在粘连状态，检测方式简便且可靠。

在一个可选例子中，所述检测单元，可以包括：形变量检测模块和电压采样模块。

具体地，所述形变量检测模块，可以用于检测待控接触器内部弹簧的形变量，并将该形变量转换为电信号。

具体地，所述电压采样模块，可以用于采样所述电信号。

由此，通过设置形变量检测模块和电压采样模块进行检测，结构简单，且检测可靠性好。

可选地，所述形变量检测模块，可以包括：电阻应变式传感器5和采样电阻6。

具体地，所述电阻应变式传感器5，设置在待控接触器的底座处，可以用于检测待控接触器内部弹簧的形变量。

例如：可以通过应变式传感器检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力判断接触器是否处于粘连状态，实现强电断电之后以及上电之前接触器的状态检测，并实现接触器状态的有效检测并及时报警，避免因接触器粘连造成设备损坏。

具体地，所述采样电阻6，可以用于将该形变量转换为电信号。

由此，通过电阻应变式传感器和采样电阻进行接触器内部弹簧的形变量检测及信号转换，检测结构简单，且安全性好、可靠性高。

进一步可选地，所述形变量检测模块，还可以包括：电源7。

其中，所述电阻应变式传感器5、所述电源7和所述采样电阻6构成检测回路。所述电压检测模块与所述采样电阻6连接。

例如：电阻应变式传感器5(后续简称传感器)将所受的力的大小转变为阻值大小，电阻应变式传感器5固定在接触器底座，采样电阻6，一个恒压电源7。其中，接触器前后端子、接触器动触点3、弹簧4、电阻应变式传感器5构成一个接触器，电阻应变式传感器5、采样电阻6、恒压电源7再加上电压采样模块构成检测电路。

由此，通过设置检测回路，有利于提高检测的便捷性和安全性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：确定检测时机的过程。

具体地，所述控制单元，还可以用于确定所述检测单元的启动时机是否到来；若所述启动时机到来，则向所述检测单元发送启动信号。

例如：接触器断开时传感器所受力为动触点以及弹簧的重力，接触器吸合时传感器所受力为弹簧拉伸时对其的拉力，两者进行比较接触器断开时传感器所受力很小可忽略。检测系统的启停由设备的控制单元控制。检测电路启动后，传感器将弹簧的形变转变为对应阻值的变化体现到检测系统中，通过后端电压采样模块转变为电信号传输给控制单元判断接触器状态。

其中，所述启动时机，可以包括：在所述控制单元向待控接触器发出断开信号后的设定时间之后，或者，在待控接触器需要按设定供电强度上电之前。

例如：控制单元发出接触器断开信号一定时间(此时间应该满足接触器断开时间)后，检测装置重新启动，电压采样模块对此时的电压值进行采样，记录为u2。

例如：在强电上电之前，检测装置启动，电压采样模块直接对此时的电压值进行采样，再重复进行第三步将采样值与基准值u1进行比较，由此判断接触器的状态。

由此，通过在多种启动时机下启动检测，有利于在不同启动时机下进行检测进而保证检测结果的精准性和可靠性。

具体地，所述检测单元检测待控接触器内部弹簧的形变量，可以包括：在接收到所述启动信号的情况下，对待控接触器内部弹簧的形变量进行检测。

由此，通过在确定检测时机到来的情况下再进行检测，以在需要检测时才进行检测，一方面保证了在需要检测时才检测且保证检测的精准性和可靠性，另一方面避免在不需要检测时检测所损耗的资源。

在一个可选实施方式中，还可以包括：确定设定信号的过程。

具体地，所述检测单元，还可以用于在待控接触器处于闭合状态下，检测待控接触器内部弹簧的工作形变量，并将该工作形变量转换为工作电信号；以及，将设定数量的工作电信号的平均值确定为所述设定信号。

例如：设备启动并正常工作时，此时接触器是闭合的状态，动静触点相连，此时弹簧的形变最大，传感器所收到的力基本可以判定为最大，形变量转换为阻值体现在检测电路中。检测装置启动，电压采样模块进行x次采集的电压平均值记录为u1，将u1判定为基准值。基准值采集后若设备仍然继续工作，检测装置则关闭。

由此，通过在待控接触器处于闭合状态下经多次检测确定检测标准即该设定信号，从而可以针对不同接触器确定其对应的检测标准，有利于提升对不同接触器进行检测的精准性和可靠性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：对粘连状态进行提示的过程。

具体地，所述控制单元，还可以用于对待控接触器处在粘连状态的情况进行提示。例如：所述控制单元，还可以用于在确定待控接触器处在粘连状态的情况下，发起待控接触器处在粘连状态的提示信息，如发起报警信息。

由此，通过对待控接触器处在粘连状态的情况进行提示，可以方便用户及时了解接触器的粘连状态而进行及时维护，有利于提升维护的及时性。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力，判断接触器是否处于粘连状态，实现接触器状态的有效检测并及时报警，安全性好。

根据本发明的实施例，还提供了对应于粘连检测装置的一种充电电路。该充电电路可以包括：以上所述的粘连检测装置。

在一个可选实施方式中，本发明的方案，提供了一种接触器粘连检测方法，可以通过应变式传感器检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力判断接触器是否处于粘连状态，实现强电断电之后以及上电之前接触器的状态检测，并实现接触器状态的有效检测并及时报警，避免因接触器粘连造成设备损坏。

在一个可选具体实施方式中，可以参见图1和图3所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。

在现有技术(如cn106199409a)中，是直接检测接触器前后端子1、2端的强电电压差值变化的情况判断接触器状态，本发明的方案是通过检测接触器内部弹簧的形变量，判断接触器状态。

图1是检测方法的工作示意图，图1中包括：接触器前后端子1、2(静触点，如接触器第一静触点1、接触器第二静触点2)，接触器动触点3，弹簧4，电阻应变式传感器5(后续简称传感器)将所受的力的大小转变为阻值大小，电阻应变式传感器5固定在接触器底座，采样电阻6，一个恒压电源7。其中，接触器前后端子、接触器动触点3、弹簧4、电阻应变式传感器5构成一个接触器，电阻应变式传感器5、采样电阻6、恒压电源7再加上电压采样模块构成检测电路。接触器断开时传感器所受力为动触点以及弹簧的重力，接触器吸合时传感器所受力为弹簧拉伸时对其的拉力，两者进行比较接触器断开时传感器所受力很小可忽略。检测系统的启停由设备的控制单元控制。检测电路启动后，传感器将弹簧的形变转变为对应阻值的变化体现到检测系统中，通过后端电压采样模块转变为电信号传输给控制单元判断接触器状态。

在图1中，接触器动触点3和接触器第一静触点1、接触器第二静触点2的接触代表着接触器导通，接触器动触点3和接触器第一静触点1、接触器第二静触点2的断开代表接触器的断开；弹簧4控制动静触点的接触和断开；电阻应变式传感器5检测弹簧的形变量，进而转变成阻值的变化；采样电阻6，通过采集采样电阻6两端的电压判断接触器状态；电源7给检测电路供电。

在一个可选具体例子中，参见图1和图3所示的例子，本发明的方案中，接触器粘连检测的工作模式，可以包括：

第一步：设备启动并正常工作时，此时接触器是闭合的状态，动静触点相连，此时弹簧的形变最大，传感器所收到的力基本可以判定为最大，形变量转换为阻值体现在检测电路中。检测装置启动，电压采样模块进行x次采集的电压平均值记录为u1，将u1判定为基准值。基准值采集后若设备仍然继续工作，检测装置则关闭。

第二步：控制单元发出接触器断开信号一定时间(此时间应该满足接触器断开时间)后，检测装置重新启动，电压采样模块对此时的电压值进行采样，记录为u2。

第三步：将两次采样值比较，若|u2-u1|<u，则判断此时接触器处在粘连的状态，控制单元发出报警信号并强制切断强电的供给；若|u2-u1|＞u，则判断此时接触器处于断开状态，控制单元给出正常信号。

第四步：在强电上电之前，检测装置启动，电压采样模块直接对此时的电压值进行采样，再重复进行第三步将采样值与基准值u1进行比较，由此判断接触器的状态。

由于本实施例的充电电路所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力，判断接触器是否处于粘连状态，可以避免因接触器粘连造成设备损坏，可靠性高。

根据本发明的实施例，还提供了对应于充电电路的一种充电电路的粘连检测方法，如图2所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该充电电路的粘连检测方法可以包括：步骤s110和步骤s120。

步骤s110，通过检测单元，在待控接触器处于断开状态下，检测待控接触器内部弹簧的形变量，并将该形变量转换为电信号。

其中，所述电信号，可以包括：电压信号或电流信号。

由此，通过多种形式的电信号，可以方便在不同检测场合或不同检测需求下使用，通用性强、灵活性好。

步骤s120，通过控制单元，确定所述电信号与设定信号之间的差值的绝对值是否小于设定阈值；若所述绝对值小于所述设定阈值，则确定待控接触器处在粘连状态。具体使用过程中，若所述绝对值大于或等于所述设定阈值，则确定待控接触器处在未粘连状态。

例如：通过检测接触器内部弹簧的形变量，判断接触器状态。如：将两次采样值比较，若|u2-u1|<u，则判断此时接触器处在粘连的状态，控制单元发出报警信号并强制切断强电的供给；若|u2-u1|＞u，则判断此时接触器处于断开状态，控制单元给出正常信号。

由此，通过在待控接触器处于断开状态下检测到其内部弹簧的形变量对应的电信号与设定信号之间的差值的绝对值小于设定阈值的情况下，确定待控接触器处在粘连状态，检测方式简便且可靠。

在一个可选实施方式中，还可以包括：确定检测时机的过程，可以包括：通过控制单元，还确定所述检测单元的启动时机是否到来；若所述启动时机到来，则向所述检测单元发送启动信号。

例如：接触器断开时传感器所受力为动触点以及弹簧的重力，接触器吸合时传感器所受力为弹簧拉伸时对其的拉力，两者进行比较接触器断开时传感器所受力很小可忽略。检测系统的启停由设备的控制单元控制。检测电路启动后，传感器将弹簧的形变转变为对应阻值的变化体现到检测系统中，通过后端电压采样模块转变为电信号传输给控制单元判断接触器状态。

其中，所述启动时机，可以包括：在所述控制单元向待控接触器发出断开信号后的设定时间之后，或者，在待控接触器需要按设定供电强度上电之前。

例如：控制单元发出接触器断开信号一定时间(此时间应该满足接触器断开时间)后，检测装置重新启动，电压采样模块对此时的电压值进行采样，记录为u2。

例如：在强电上电之前，检测装置启动，电压采样模块直接对此时的电压值进行采样，再重复进行第三步将采样值与基准值u1进行比较，由此判断接触器的状态。

由此，通过在多种启动时机下启动检测，有利于在不同启动时机下进行检测进而保证检测结果的精准性和可靠性。

其中，通过检测单元检测待控接触器内部弹簧的形变量，可以包括：在接收到所述启动信号的情况下，对待控接触器内部弹簧的形变量进行检测。

由此，通过在确定检测时机到来的情况下再进行检测，以在需要检测时才进行检测，一方面保证了在需要检测时才检测且保证检测的精准性和可靠性，另一方面避免在不需要检测时检测所损耗的资源。

在一个可选实施方式中，还可以包括：确定设定信号的过程，可以包括：通过检测单元，还在待控接触器处于闭合状态下，检测待控接触器内部弹簧的工作形变量，并将该工作形变量转换为工作电信号；以及，将设定数量的工作电信号的平均值确定为所述设定信号。

例如：设备启动并正常工作时，此时接触器是闭合的状态，动静触点相连，此时弹簧的形变最大，传感器所收到的力基本可以判定为最大，形变量转换为阻值体现在检测电路中。检测装置启动，电压采样模块进行x次采集的电压平均值记录为u1，将u1判定为基准值。基准值采集后若设备仍然继续工作，检测装置则关闭。

由此，通过在待控接触器处于闭合状态下经多次检测确定检测标准即该设定信号，从而可以针对不同接触器确定其对应的检测标准，有利于提升对不同接触器进行检测的精准性和可靠性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：对粘连状态进行提示的过程，可以包括：通过控制单元，还对待控接触器处在粘连状态的情况进行提示。例如：所述控制单元，还可以用于在确定待控接触器处在粘连状态的情况下，发起待控接触器处在粘连状态的提示信息，如发起报警信息。

由此，通过对待控接触器处在粘连状态的情况进行提示，可以方便用户及时了解接触器的粘连状态而进行及时维护，有利于提升维护的及时性。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述充电电路的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过检测接触器连接动触点的弹簧所受到应力，判断接触器是否处于粘连状态，可以实现强电断电之后以及上电之前接触器的状态检测，可以避免接触器粘连工作，防止接触器粘连工作而发生安全事故，安全性好。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。