一种保护继电器的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能家居领域，具体为一种保护继电器的方法及系统。
【背景技术】
[0002]智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。其中，智能开关、智能插排等开关类产品是智能家居的一种重要产品形态。
[0003]目前，由于市电电网负载的不确定性及智能开关类产品插头所带负载的不确定性，导致了智能开关类产品的核心器件继电器在开和关的动作时，会产生非常大的冲击电流，造成继电器烧毁。
[0004]在现有技术中解决这一问题的方法，是通过增加使用材料或者改用特殊材料的方式，以提高继电器的耐电流能力，但该方法会导致继电器体积的增加及成本的上升，在对外观要求小型化及价格竞争激烈的市场环境中此种做法非常不利。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种保护继电器的方法，在不增加继电器的体积和成本的前提下，达到保护继电器的目的。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:
[0007]一种保护继电器的方法，其特征在于，
[0008]预先记录继电器闭合所需的时间Tl和继电器断开所需的时间T2 ;
[0009]接收操作指令；
[0010]当所述操作指令为闭合继电器时，检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去Tl的时间向继电器模块发送闭合信号；
[0011]当所述操作指令为断开继电器时，检测到第二光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去T2的时间向继电器模块发送断开信号；
[0012]所述零点信号均为在收到操作指令后的第一个零点信号。
[0013]优选的，所述记录继电器闭合所需的时间Tl，包括:
[0014]检测到第一光耦合器件发送的第一个零点信号时，向继电器模块发送闭合信号；
[0015]检测到第二光耦合器件发送的光耦信号时，计算检测到所述光耦信号时与第一光耦合器件发送的第一零点信号时的时间差值Tl，并记录。
[0016]优选的，所述记录继电器断开所需的时间T2，包括:
[0017]检测到第二光耦合器件发送的第一个零点信号时，向继电器模块发送断开信号；
[0018]检测到第二光耦合器件发送的光耦信号消失时，计算光耦信号消失时与第二光耦合器件发送的第一个零点信号时的时间差值T2，并记录。
[0019]一种保护继电器的系统，其特征在于，包括:
[0020]光耦合模块，用于向MCU模块发送信号；
[0021]与光耦合模块相连的MCU模块，用于记录继电器闭合所需的时间Tl和继电器断开所需的时间T2，接收操作指令以及向继电器模块发送闭合/断开信号；当所述操作指令为闭合继电器时，检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去Tl的时间向继电器模块发送闭合信号；当所述操作指令为断开继电器时，检测到第二光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去T2的时间向继电器模块发送断开信号;
[0022]与MCU模块相连的继电器模块，用于接收MCU模块发送的闭合/断开信号，以此控制继电器的闭合/断开。
[0023]优选的，所述光親合模块包括:
[0024]第一光親合器件，所述第一光親合器件的第一输入端与火线连接，第二输入端与零线连接，所述第一光耦合器件的第一输出端接地，第二输出端与MCU模块的第一输入端相连；
[0025]第一保护二极管，所述第一保护二极管连接于第一光耦合器件的第一输入端和第二输入端之间，与第一光耦合器件并联；
[0026]第二光親合器件，所述第二光親合器件的第一输入端与火线连接，第二输入端与零线连接，所述第二光耦合器件的第一输出端接地，第二输出端与MCU模块的第二输入端相连；
[0027]第二保护二极管，所述第二保护二极管连接于第二光耦合器件的第一输入端和第二输入端之间，与第二光親合器件并联。
[0028]优选的，所述MCU模块包括三个通用输入输出接口 GP1 ;所述通用输入输出接口GP1是可中断的。
[0029]优选的，所述继电器模块包括:
[0030]继电器，所述继电器包括压感控制器和开关，
[0031]所述压感控制器一端连接供电电压VCC，另一端与MCU模块的输出端连接；
[0032]所述开关的接入火线之中；
[0033]第三保护二极管，所述第三保护二极管连接于供电电压VCC和MCU模块的输出端之间，与所述压感控制器并联。
[0034]由上述内容可知，本发明提供了一种保护继电器的方法，预先记录继电器闭合所需的时间Tl和继电器断开所需的时间T2 ;当所述操作指令为闭合继电器时，检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去Tl的时间向继电器模块发送闭合信号；；当所述操作指令为断开继电器时，检测到第二光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去T2的时间向继电器模块发送断开信号；使得继电器在闭合/断开的瞬间，刚好处在市电的零点时刻，继电器受到的冲击电流最小，以达到保护继电器效果，提高了继电器的使用寿命。
【附图说明】
[0035]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0036]图1为本发明实施例公开的一种保护继电器的方法示意图；
[0037]图2为本发明实施例公开的一种保护继电器的系统结构图。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
[0039]市电电网通常为一个正弦波，当所述正弦波走到I = O的位置时，交流电压的值最小，此时的电流值也最小，称该时刻为零点时刻。继电器在执行断开和闭合动作时，当刚好处在市电的波峰时冲击电流最大，刚好处在市电的零点时冲击电流最小，而继电器受到的冲击电流越小，损伤越小，继而拥有更长的使用寿命。
[0040]有鉴于此，如图1所示，本实施例提供了一种保护继电器的方法，具体为:
[0041]S101、预先记录继电器闭合所需的时间Tl和继电器断开所需的时间T2 ;
[0042]S102、接收操作指令；
[0043]当所述操作指令为闭合继电器时，执行步骤S103 ;当所述操作指令为断开继电器时，执行步骤S104 ；
[0044]S103、检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去Tl的时间向继电器模块发送闭合信号；
[0045]S104、检测到第二光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去T2的时间向继电器模块发送断开信号。
[0046]以常用的AC 220V市电为例，电网周期为0.02S，则步骤S103为:检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，延迟(0.02-Tl)S向继电器模块发送闭合信号；同理，步骤S104为:检测到第二光耦合器件发送的零点信号后，延迟(0.02-T2)S向继电器模块发送断开信号。
[0047]需要注意的是，步骤S103和S104中的零点信号均为在收到操作指令后的第一个零点信号。
[0048]本实施例提供了一种保护继电器的方法，预先记录继电器闭合所需的时间Tl和继电器断开所需的时间T2 ;当所述操作指令为闭合继电器时，检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，检测到第一光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去Tl的时间向继电器模块发送闭合信号；；当所述操作指令为断开继电器时，检测到第二光耦合器件发送的零点信号后，延迟一个当前电网周期减去T2的时间向继电器模块发送断开信号；使得继电器在闭合/断开的瞬间，刚好处在市电的零点时刻，继电器受到的冲击电流最小，以达到保护继电器效果，提高了继电器的使用寿命。
[0049]可选的，在本发明的另一实施例中，所述记录继电器闭合所需时间Tl的步骤包括:
[0050]S111、检测到第一光耦合器件发送的第一个零点信号时，立即向继电器模块发送闭合信号；
[0051]S112、检测到第二光耦合器件发送的光耦信号时，计算检测到所述光耦信号时与第一光耦合器件发送的第一零点信号时的时间差值Tl，并记录。
[0052]具体的，智能开关类产品中继电器设计时不上电情况下默认为断开状态，当智能开关在AC220V/50HZ市电上电时，如图2所示，光耦合模块101中的光耦合器件D5会采集到一个频率为50Hz的方波信号，并将此信号通过GP103输送给MCU模块，MCU模块在检测到GP103送来的所述方波信号中的第一个零点信号时，向继电器模块102发送闭合信号(将GP1l置低)，并将接收到第一个零点信号的时刻记为t0，这时继电器Kl会动作，由断开状态转至闭合状态。
[0053]当继电器闭合后，光耦合模块101中的光耦合器件D6