开关联锁验证电路、方法以及系统与流程

本技术涉及断路器，具体涉及一种开关联锁验证电路、方法以及系统。

背景技术：

1、目前，由于电网发生短路故障时故障电流具有上升速度快、幅值大等特点，若采用机械式断路器切断故障电流则会在分闸瞬间产生高压电弧，严重时甚至会烧毁用电设备，而固态断路器(solidstatecircuit breaker，sscb)作为一种采用功率管器件作开断元件的特殊断路器，与传统机械式断路器相比，固态断路器具有无电弧现象且关断速度快的特点，因此成为了当前断路器领域的研究热点。

2、然而，单纯功率管器件作为开关的断路器存在短路时发生功率管被击穿的风险，因此机械开关与固态开关混合使用的电路控制方案使用越来越普遍。对于机械开关与固态开关混合使用的电路控制方案需要进行开关联锁验证，以避免机械开关与固态开关配合出现异常而导致固态开关失效的现象。例如，当固态开关先于机械开关闭合，在机械开关闭合时还是会产生高压电弧现象；而在机械开关先于固态开关闭合，在固态开关闭合时则不会产生高压电弧现象。因此，对机械开关与固态开关混合使用的断路器进行联锁验证非常有必要。

技术实现思路

1、本技术提供一种开关联锁验证电路、方法以及系统，可以对机械开关与固态开关混合使用的断路器进行开关联锁验证。

2、第一方面，本技术提供一种开关联锁验证电路，包括：

3、电源模块；

4、第一电源回路，第一电源回路连接在电源模块的两端，第一电源回路具有第一机械开关，第一机械开关用于控制第一电源回路的导通或断开；

5、第二电源回路，第二电源回路连接在电源模块的两端，第二电源回路具有第一固态开关，第一固态开关用于控制第二电源回路的导通或断开；

6、检测模块，检测模块被配置为检测第一电源回路以及第二电源回路的导通时间节点和/或者断开时间节点，以判断第一机械开关与第一固态开关的开关联锁验证是否正确。

7、在一些实施例中，检测模块被配置为检测流经第一电源回路以及第二电源回路的电流信号；和/或者

8、检测模块被配置为检测第一电源回路以及第二电源回路某一节点的电压信号。

9、在一些实施例中，第一电源回路还具有第一电阻，第一机械开关与第一电阻串联；

10、第二电源回路还具有第二电阻，第一固态开关与第二电阻串联。

11、在一些实施例中，检测模块具有第一输入端以及第二输入端，检测模块的第一输入端连接于第一电阻与第一机械开关之间的第一节点，以检测第一节点的电压信号；

12、第二输入端连接于第二电阻与第一固态开关之间的第二节点，以检测第二节点的电压信号。

13、在一些实施例中，检测模块包括第一电流传感器以及第二电流传感器；

14、第一电流传感器设置于第一电源回路上，以检测通过第一电阻的电流信号；

15、第二电流传感器设置于第二电源回路上，以检测通过第二电阻的电流信号。

16、在一些实施例中，第一电阻与第二电阻并联；

17、第一固态开关的第一端与第二电阻连接，且第一固态开关的第二端连接于第一机械开关与第一电阻之间的第一节点。

18、在一些实施例中，开关并联验证电路还包括旁通回路，旁通回路包括第二机械开关；

19、第二机械开关的第一端连接于第一节点，第二机械开关的第二端连接于第一固态开关与第二电阻之间的第二节点；或者

20、第二机械开关的第一端与电源模块连接，第二机械开关的第二端连接于第一固态开关与第二电阻之间的第二节点。

21、在一些实施例中，检测模块具有第一输入端、第二输入端以及第三输入端；

22、第一输入端连接于第一节点，以检测第一节点的电压信号；

23、第二输入端连接于第二节点，以检测第二节点的电压信号；

24、第三输入端与第一固态开关的控制端连接，以检测第一固态开关的控制端电压信号。

25、在一些实施例中，检测模块包括第一电流传感器、第二电流传感器以及第三电流传感器；

26、第一电流传感器设置于第一电源回路上，以检测通过第一电阻的电流信号；

27、第二电流传感器设置于第二电源回路上，以检测通过第二电阻的电流信号；

28、第三电流传感器设置于旁通回路上，以检测通过旁通回路的电流信号。

29、第二方面，本技术提供一种开关联锁验证方法，方法应用于如第一方面的开关联锁验证电路，开关联锁验证电路包括第一电源回路以及第二电源回路，方法包括：

30、检测第一电源回路导通的第一时间节点；

31、检测第二电源回路导通的第二时间节点；

32、根据第一时间节点以及第二时间节点，判断第一机械开关以及第一固态开关的开关闭合联锁验证是否正确；

33、若第一时间节点领先于第二时间节点第一预设时间差，判断第一机械开关以及第一固态开关的开关闭合联锁验证正确；反之，则判断第一机械开关以及第一固态开关的开关闭合联锁验证不正确。

34、在一些实施例中，检测第一电源回路的第一时间节点的步骤包括：

35、检测第一电源回路的电流信号拉高的第一时间节点；和/或者

36、检测第一电源回路上第一节点的电压信号拉高的第一时间节点。

37、在一些实施例中，检测第二电源回路导通的第二时间节点的步骤包括：

38、检测第二电源回路的电流信号拉高的第二时间节点；和/或者

39、检测第二电源回路上第二节点的电压信号拉高的第二时间节点。

40、在一些实施例中，开关联锁验证电路还包括旁通回路，旁通回路包括第二机械开关，开关联锁验证方法还包括：

41、检测旁通回路的电流信号拉高的第三时间节点；

42、根据第一时间节点、第二时间节点以及第三时间节点，判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关闭合联锁验证是否正确；

43、若第一时间节点领先于第二时间节点第一预设时间差，且第二时间节点领先于第三时间节点第二预设时间差，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关闭合联锁验证正确；

44、反之，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关闭合联锁验证不正确。

45、在一些实施例中，开关联锁验证电路还包括旁通回路，旁通回路包括第二机械开关，开关联锁验证方法还包括：

46、检测第一固态开关的控制端电压信号拉高的第三时间节点；

47、根据第一时间节点、第二时间节点以及第三时间节点，判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关闭合联锁验证是否正确；

48、若第一时间节点领先于第三时间节点第一预设时间差，且第三时间节点领先于第二时间节点第二预设时间差，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关闭合联锁验证正确；

49、反之，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关闭合联锁验证不正确。

50、在一些实施例中，开关联锁验证方法还包括：

51、检测第一电源回路断开的第四时间节点；

52、检测第二电源回路断开的第五时间节点；

53、根据第四时间节点以及第五时间节点，判断第一机械开关以及第一固态开关的开关断开联锁验证是否正确；

54、若第四时间节点落后于第五时间节点第三预设时间差，则判断第一机械开关以及第一固态开关的开关断开联锁验证正确；反之，则判断第一机械开关以及第一固态开关的开关断开联锁验证不正确。

55、在一些实施例中，开关联锁验证电路还包括旁通回路，旁通回路包括第二机械开关，开关联锁验证方法还包括：

56、检测旁通回路的电流信号拉低的第六时间节点；

57、根据第四时间节点、第五时间节点以及第六时间节点，判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关断开联锁验证是否正确；

58、若第四时间节点落后于第五时间节点第三预设时间差，且第五时间节点落后于第六时间节点第四预设时间差，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关断开联锁验证正确；

59、反之，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关断开联锁验证不正确。

60、在一些实施例中，开关联锁验证电路还包括旁通回路，旁通回路包括第二机械开关，开关联锁验证方法还包括：

61、检测第一固态开关控制端电压信号拉低的第六时间节点；

62、根据第四时间节点、第五时间节点以及第六时间节点，判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关断开联锁验证是否正确；

63、若第四时间节点落后于第六时间节点第三预设时间差，且第六时间节点落后于第五时间节点第四预设时间差，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关断开联锁验证正确；

64、反之，则判断第一机械开关、第一固态开关以及第二机械开关的开关断开联锁验证不正确。

65、第三方面，本技术还提供一种开关联锁验证系统，其特征在于，包括第一方面所述的开关联锁验证电路。

66、本技术通过检测模块检测第一电源回路以及第二电源回路的导通时间节点和/或者断开时间节点，从而确定第一机械开关的闭合和/或者断开时间节点，以及第二机械开关的闭合和/或者断开时间节点，进而可以判断第一机械开关与第一固态开关的开关联锁验证是否正确，例如，通过比较第一机械开关的闭合时间节点与第一固态开关的闭合时间节点，则可以判断第一机械开关与第一固态开关的闭合顺序是否正确；又例如，通过比较第一机械开关的断开时间节点与第一固态开关的断开时间节点，则可以判断第一机械开关与第一固态开关的断开顺序是否正确。