一种继电器控制电路、控制方法以及电网控制系统与流程

1.本技术涉及电网控制技术领域，尤其是一种继电器控制电路、控制方法以及电网控制系统。


背景技术：

2.并网逆变器控制继电器电路是连接电网的电路主要电路。目前控制继电器电路主流方案是通过变压器隔离辅助电源供电，控制器驱动高电平控制驱动继电器，辅助电源直接作用于控制继电器上。此方案直接使用高电平去控制继电器电路方法常用于实际产品中，但是此方案相当于对继电器线圈持续保持额定电压供电，大大增加了继电器的损耗，而且降低了继电器的寿命。因此，亟需一种新的继电器控制电路。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本技术实施例的一个目的在于提供一种继电器控制电路、控制方法以及电网控制系统，该电路可以减少继电器的损耗。
5.为了达到上述技术目的，本技术实施例所采取的技术方案包括：一种继电器控制电路，包括继电器驱动模块，用于控制继电器闭合；控制模块，用于响应于继电器闭合准备信号，输出第一电压以及输出第一电平，驱动所述继电器驱动模块，以使所述继电器闭合，以及在闭合延时第一时长后，保持输出所述第一电平，将所述第一电压调整为第二电压，以及在电压调整延时第二时长后，保持输出所述第二电压，将所述第一电平调整为pwm信号驱动所述继电器驱动模块；其中，所述第一电压大于所述第二电压。
6.另外，根据本发明中上述实施例的一种继电器控制电路，还可以有以下附加的技术特征：
7.进一步地，本技术实施例中，所述继电器驱动模块包括：场效应管、第一电阻、第二电阻以及稳压二极管；所述场效应管的漏极与所述继电器的第一线圈触点连接；所述继电器的第二线圈触点与控制模块连接；所述第一电阻的一端与所述控制模块连接，所述第一电阻的另一端与所述场效应管的栅极连接；所述第二电阻的一端与所述场效应管的栅极连接，所述第二电阻的另一端与所述场效应管的源极连接；所述稳压二极管的负极与所述场效应管的漏极连接，所述稳压二极管的正极与所述场效应管的源极连接；所述场效应管的源极接地。
8.进一步地，本技术实施例中，所述pwm信号的占空比为75％；所述pwm信号的频率范围包括8-12khz。
9.进一步地，本技术实施例中，所述第二电压包括继电器额定电压。
10.进一步地，本技术实施例中，所述控制模块包括cpu以及直流电源。
11.进一步地，本技术实施例中，还包括监测模块；所述监测模块用于监测所述控制模块的输出电平以及输出电压。
12.另一方面，本技术实施例还提供一种继电器控制方法，包括：响应于继电器闭合准备信号，输出第一电压以及输出第一电平，驱动所述继电器驱动模块，以使继电器闭合；在闭合延时第一时长后，保持输出所述第一电平，将所述第一电压调整为第二电压；在电压调整延时第二时长后，保持输出所述第二电压，将所述第一电平调整为pwm信号驱动所述继电器驱动模块；其中，所述第一电压大于所述第二电压。
13.进一步地，本技术实施例中，所述第一电压为a，所述第二电压为b，所述第一电压以及所述第二电压满足：1.1b≤a≤1.25b。
14.进一步地，本技术实施例中，所述第一时长与所述第二时长相等；所述第一时长以及所述第二时长的总和大于100ms。
15.另一方面，本技术还提供一种电网控制系统，包括至少一个上述任一项实施例所述的继电器控制电路。
16.此外，本技术还提供一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如上述任一项所述一种继电器控制电路。
17.本技术的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到：
18.本技术可以根据通过控制模块在不同的时间段减小继电器驱动电路的驱动电压以及将驱动信号从恒定电平调整为pwm信号，通过采用减小后驱动电压以及pwm信号，继电器可以以相对小的电压保持闭合的同时，不需要在恒定的控制电平下工作，可以降低继电器的损耗，延长继电器的寿命，节约成本。
附图说明
19.图1为本发明中一种具体实施例中一种继电器控制电路结构示意图；
20.图2为本发明中一种具体实施例中一种继电器驱动模块的结构示意图；
21.图3为本发明中一种具体实施例中一种继电器控制方法的结构示意图；
22.图4为本发明中一种具体实施例中另一种继电器控制电路结构示意图；
23.图5为本发明中一种具体实施例中一种继电器驱动模块的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图详细描述本发明的实施例对本发明实施例中的一种继电器控制电路、控制方法以及电网控制系统的原理和过程作以下说明。
25.参照图1，本发明一种继电器控制电路，可以包括继电器驱动模块1以及控制模块2；其中，继电器驱动模块1可以与控制模块连接；继电器驱动模块1可以与继电器连接，继电器驱动模块1可以控制继电器闭合；而控制模块2可以响应于上一级传输过来的继电器闭合准备信号，通过输出第一电压以及输出第一电平，驱动继电器驱动模块1，以使继电器闭合，以及可以在继电器闭合延时第一时长后，保持输出第一电平的同时，将第一电压调整为第二电压，以及可以在第一电压调整为第二电压延时第二时长后，可以保持输出第二电压的同时将第一电平调整为pwm信号，通过pwm信号驱动继电器驱动模块1；其中，第一电压可以大于第二电压。
26.进一步地，在本技术的一些实施例中，参照图2，继电器驱动模块可以包括场效应
管q2、第一电阻r15、第二电阻r16以及稳压二极管z2，稳压二极管可以保护场效应管q2，避免过大的电压损伤场效应管q2；场效应管q2的漏极可以与继电器jk2的第一线圈触点4连接；继电器jk2的第二线圈触点3与控制模块的12v以及15v输出端连接；需要说明的是继电器一般拥有四个触点，其中两个为线圈触点，两个为开关触点；可以通过两个线圈触点外接电源从而控制内部的开关的闭合与断开；第一电阻r15的一端可以与控制模块连接，第一电阻r15的另一端可以与场效应管q2的栅极连接；第二电阻r16的一端可以与场效应管q2的栅极连接，第二电阻r16的另一端可以与场效应管q2的源极连接；稳压二极管z2的负极可以与场效应管q2的漏极连接，稳压二极管z2的正极可以与场效应管q2的源极连接；场效应管q2的源极可以接地。
27.进一步地，在本技术的一些实施例中，pwm信号的占空比可以包括75％；pwm信号的频率范围可以包括8-12khz；具体地，75％的占空比为常用的pwm信号的占空比，而pwm信号的频率范围则可以是8-12khz中的任意数值，拥有这两个参数的pwm信号其可以使继电器保持闭合的同时，也可以避免固定电平带来的继电器损耗。
28.进一步地，在本技术的一些实施例中，第二电压可以包括继电器额定电压；具体地，由于常用继电器的额定电压可以包括12v、24v以及36v等，而第二电压是可以使继电器正常闭合的电压，因此为了使控制电路可以适配不同电压的继电器，第二电压可以是12v、24v以及36v等继电器的常用额定电压数值。
29.进一步地，在本技术的一些实施例中，控制模块可以包括cpu以及直流电源；cpu可以控制直流电源输出的同时输出控制电平以控制继电器驱动模块，cpu可以是常用的单片机或者是其他可以存储程序以及输出信号的处理器；而直流电源可以是多个不同电压值电压箱组成的直流电源，也可以现有的可以将市电220v转化为多种不同直流电压值的电压设备或者是电压转换电路。
30.进一步地，在本技术的一些实施例中，继电器控制电路还可以包括监测模块；监测模块可以使用现有的电参数采集模块；监测模块可以监测控制模块是否正常输出电压以及正常输出电平，有助于有关人员及时根据监测结果对系统进行调整或者是检修。
31.此外，参照图3，本技术还提供一种继电器控制方法，该方法可以控制上述任意一个实施例所述的继电器控制电路，该方法可以包括：
32.s1、响应于继电器闭合准备信号，输出第一电压以及输出第一电平，驱动所述继电器驱动模块，以使继电器闭合；
33.在本技术一些实施例中，继电器闭合准备信号可以通过与控制模块连接的上一级电路发送；当光伏逆变器检测到系统有所的条件都符合并网要求，与控制模块连接的上一级电路随即发出继电器闭合准备信号，接收到继电器闭合准备信号后，控制模块可以输出第一电压以及第一电平，通过第一电压以及第一电平驱动继电器模块运行。其中，第一电压可以是大于继电器额定电压数值的电压，而第一电平可以是驱动继电器模块运行，使继电器闭合的电平，根据不同设计的继电器驱动模块，第一电平可以是高电平也可以是低电平，可以根据不同的继电器驱动模块作出不同的输出调整。
34.s2、在闭合延时第一时长后，保持输出所述第一电平，将所述第一电压调整为第二电压；
35.在本技术一些实施例中，在驱动继电器模块运行，使继电器闭合后，需要闭合延时
第一时长，这个第一时长需要使继电器完全闭合；继电器完全闭合后，可以保持输出第一电平，并将第一电压调整为第二电压，使继电器保持闭合的情况下，降低电压，从而降低损耗；其中，第一电压可以大于额定电压数值的电压，而第二电压则可以是继电器的额定电压。
36.s3、在电压调整延时第二时长后，保持输出所述第二电压，将所述第一电平调整为pwm信号驱动所述继电器驱动模块；其中，所述第一电压大于所述第二电压；
37.在本技术一些实施例中，在电压调整后，需要延时第二时长，延时第二时长可以使继电器闭合的电压维持在第二电压，此时保持输出第二电压不变，调整第一电平为pwm信号，通过一定占空比以及一定频率的pwm信号，由于pwm存在占空比，可以使继电器保持闭合的前提下，进一步降低继电器的损耗。
38.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述第一电压为a，所述第二电压为b，所述第一电压以及所述第二电压满足：1.1b≤a≤1.25b；具体地，以继电器的额定电压为12v为例，第二电压为继电器的额定电压12v，而第一电压可以是13.2v-15v；略大于额定电压的第一电压可以使继电器正常闭合的同时，保护继电器不会收到大电流或者大电压的冲击而影响寿命。
39.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述第一时长与所述第二时长相等；所述第一时长以及所述第二时长的总和大于100ms；在本技术中，第一时长可以和第二时长相同，也可以是第一时长大于第二时长，而第一时长以及第二时长的总和可以大于100ms；继电器需要大于等于额定电压数值的驱动电压维持大于100ms的时间才能使其保持闭合状态，具体地，以200ms为例,第一时长可以是100ms,也可以是150ms,具体的数值需要根据不同继电器作出不同调整。
40.下面结合具体实施例对本技术继电器控制电路以及控制方法进行说明：
41.在本实施例中，pwm信号的占空比为75％，频率为8khz；继电器的额定电压为12v，第一电平为高电平，第一电压为15v，第二电压为12v，第一时长为100ms,第二时长为100ms，控制模块为cpu、12v直流电源以及15v直流电源组成。
42.参照图4以及图5，在图4以及图5中，继电器控制电路包括继电器驱动模块，控制模块、继电器以及监测模块。
43.当控制模块接收到上一级传输过来的继电器闭合准备信号，开始执行具体操作，输出高电平以及15v电压，高电平使继电器驱动电路的场效应管导通，15v电压大于继电器的额定电压，使继电器的闭合。
44.在继电器闭合100ms后，控制模块可以输出12v同时关闭15v的输出，将15v调整为12v，12v为继电器的额定电压，输出电压降低后仍可使继电器保持闭合。
45.在电压调整为12v后，延时100ms，保持输出12v，将高电平调整为占空比为75％，频率为8khz的pwm信号驱动继电器驱动模块工作，使继电器保持闭合状态；于此同时，监测模块可以监测并记录整个变化的过程，相关人员可以通过监测模块调整或者检修整个继电器控制电路。
46.此外、与图1的继电器控制电路相对应，本技术的实施例中还提供一种电网控制系统；该系统可以包括至少一个上述任一项实施例所述的继电器控制电路；电网需要完成逆变器以及交流电网的并网时，为了实现交直流的隔绝，通常采用继电器实现并网控制，而采用本实施例所述的继电器控制电路的电网控制系统可以实现电网并网交直流的隔绝的同
时，减少系统器件的损耗，节约成本。
47.在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本技术的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
48.此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本技术，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本技术是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本技术。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本技术的范围，本技术的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
49.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行程序的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供程序执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从程序执行系统、装置或设备取程序并执行程序的系统)使用，或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供程序执行系统、装置或设备或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用的装置。
50.在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
51.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。
52.以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本技术并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。