专利名称：一种四个继电器控制和检测电路及其检测方法
技术领域：
本发明涉及继电器领域，尤其是涉及一种四个继电器控制和检测电路及其检测方法。
背景技术：
光伏并网逆变器用来将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电直接输送到电网上，即逆变器的输出端将直接或通过隔离变压器与电网相连接。为满足安全要求，安规要求在逆变器输出端和电网输入端需串联两组继电器，以保证系统出现异常时逆变器能及时可靠地与电网断开。如图1所示，对单相逆变器来说，逆变器的第一输出端与电网的L线间需串联两个继电器，逆变器的第二输出端与电网的N线也需串联两个继电器，一共需使用四个继电器。安规要求在逆变器并入电网之前，必须先检测每个继电器是否有故障。通常情况下，继电器可能会出现以下两种故障第一种故障是继电器接收到闭合信号但继电器触点无法吸合；第二种故障是继电器收到断开信号但继电器触点继续粘联导致无法断开，一直保持开通状态。对于第一种故障，其后果是逆变器的输出端不能连接到电网，无法正常工作，但不会带来危险；而对于第二种故障，当设备需要脱离电网时却无法及时脱离，往往会造成灾难性后果。为保证安全，安规要求在逆变器并网前必须先检查每个继电器是否都能正常吸合和断开。而继电器本身不具备这种功能，如何控制和检测这四个继电器就成了比较麻烦的事情。现有技术中，通常针对单个继电器设计控制和检测电路，然而要完成对四个甚至更多继电器的控制和检测，完全依靠硬件电路，电路会比较复杂，甚至可能无法完成所需的全部功能。

发明内容
本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种通过硬件与软件相结合的结构简单的一种四个继电器控制和检测电路及其控制方法。为实现上述目的，本发明公开了一种四个继电器控制和检测电路，其包括逆变器单元、电网、电源电路单元、控制电路单元、继电器单元、检测电路单元及驱动电路单元，所述继电器单元电性连接于所述逆变器单元与电网之间，所述继电器单元包括第一继电器、 第二继电器、第三继电器及第四继电器，所述第一继电器与所述第二继电器串联连接，所述第三继电器与所述第四继电器串联连接，所述电源电路单元为所述继电器单元、检测电路单元、驱动电路单元及控制电路单元提供电源，所述控制电路单元设置有第一信号端、第二信号端、第一控制端及第二控制端；所述继电器单元与所述逆变器单元的第一输出端之间设置有第一节点，所述继电器单元与所述逆变器单元的第二输出端之间设置有第二节点， 所述继电器单元与所述电网的第一输入端之间设置有第三节点，所述继电器单元与所述电网的第二输入端之间设置有第四节点；所述检测电路单元包括第一检测模块及第二检测模块，所述第一检测模块输入端电性连接于所述第一节点及第四节点，所述第二检测模块输入端电性连接于所述第三节点及第二节点，所述第一检测模块的输出端电性连接于所述第一信号端，所述第二检测模块的输出端电性连接于所述第二信号端；所述驱动电路单元包括第一驱动模块及第二驱动模块，所述第一驱动模块输入端与所述第一控制端电性连接， 所述第二驱动模块输入端与所述第二控制端电性连接，所述第一驱动模块输出端电性连接所述第一继电器及第三继电器控制端，所述第二驱动模块输出端电性连接所述第二继电器及第四继电器控制端。进一步地，所述第一检测模块包括第一整流单元、第一分压单元、第一滤波单元、 第一限流单元及第一隔离反馈单元，所述第一整流单元、第一分压单元、第一滤波单元、第一限流单元及第一隔离反馈单元依次电性连接；所述第二检测模块包括第二整流单元、第二分压单元、第二滤波单元、第二限流单元及第二隔离反馈单元，所述第二整流单元、第二分压单元、第二滤波单元、第二限流单元及第二隔离反馈单元依次电性连接。进一步地，所述第一隔离反馈单元为第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的集电极电性连接于所述电源电路单元，所述第一光电耦合器的发射极电性连接有第四电阻， 所述第四电阻接地，所述第一光电耦合器的发射极电性连接于所述控制电路单元的第一信号端；所述第一整流单元为第五二极管，所述第五二极管阳极对应电性连接于所述第一节点；所述第一分压单元包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻一端与第五二极管阴极电性连接，所述第一电阻另一端与所述第二电阻一端电性连接，所述第二电阻另一端对应电性连接于所述第四节点；所述第一滤波单元包括第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联连接；所述第一限流单元包括第三电阻，所述第三电阻一端电性连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述第三电阻另一端与所述第一光电耦合器的阳极电性连接。进一步地，所述第五二极管用全桥整流电路替代。进一步地，所述第二隔离反馈单元为第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的集电极电性连接于所述电源电路单元，所述第二光电耦合器的发射极电性连接有第八电阻， 所述第八电阻接地，所述第二光电耦合器的发射极电性连接于所述控制电路单元的第二信号端；所述第二整流单元为第六二极管，所述第六二极管阳极对应电性连接于所述第三节点；所述第二分压单元包括第五电阻及第六电阻，所述第五电阻一端与第六二极管阴极电性连接，所述第五电阻另一端与所述第六电阻一端电性连接，所述第六电阻另一端对应电性连接于所述第二节点；所述第二滤波单元包括第二电容，所述第二电容与所述第六电阻并联连接；所述第二限流单元包括第七电阻，所述第七电阻一端电性连接于所述第五电阻与所述第六电阻之间，所述第七电阻另一端与所述第二光电耦合器的阳极电性连接。进一步地，所述第六二极管用全桥整流电路替代。进一步地，所述第一继电器的一控制端、所述第二继电器的一控制端、所述第三继电器的一控制端及所述第四继电器的一控制端分别与电源电路单元电性连接；所述第一继电器的另一控制端与所述第三继电器的另一控制端电性连接，并对应所述继电器单元的第一输入端；所述第二继电器的另一控制端与所述第四继电器的另一控制端电性连接，并对应所述继电器单元的第二输入端，所述第一驱动模块输出端电性连接所述继电器单元的第一输入端，所述第二驱动模块输出端电性连接所述继电器单元的第二输入端。进一步地，所述第一驱动模块包括第一驱动芯片、第九电阻、第十电阻及第一三极管，所述第一驱动芯片输入端与所述控制电路单元的第一控制端电性连接，所述第一驱动芯片输出端与所述第九电阻一端电性连接，所述第九电阻另一端与所述第一三极管的基极电性连接，所述第十电阻电性连接于所述第一三极管的基极与发射极之间，所述第一三极管的集电极与所述继电器单元的第一输入端电性连接；所述第二驱动模块包括第二驱动芯片、第十一电阻、第十二电阻及第二三极管，所述第二驱动芯片输入端与所述控制电路单元的第二控制端电性连接，所述第二驱动芯片输出端与所述第十一电阻一端电性连接，所述第十一电阻另一端与所述第二三极管的基极电性连接，所述第十二电阻电性连接于所述第二三极管的基极与发射极之间，所述第二三极管的集电极与所述继电器单元的第二输入端电性连接。进一步地，所述第一继电器的控制端并联连接有第一二极管，所述第二继电器的控制端并联连接有第二二极管，所述第三继电器的控制端并联连接有第三二极管，所述第四继电器的控制端并联连接有第四二极管。本发明公开了一种四个继电器控制和检测电路的控制方法，其包括如下步骤
(A)、所述控制电路单元的第一控制端及第二控制端分别输出一个高电平信号，所述第一驱动模块及第二驱动模块接收高电平信号，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器及第四继电器闭合；如果所述第一继电器及第二继电器至少有一个没吸合，则转入步骤B; 如果所述第三继电器及第四继电器至少有一个没吸合，则转入步骤C;如果所述第一继电器、第二继电器、第三继电器及第四继电器正常吸合，则转入步骤D ；
(B)、所述第一节点与所述第三节点无法连通，所述第一检测模块发送低电平反馈信号给所述控制电路单元的第一信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第一继电器及第二继电器至少有一个没吸合；
(C)、所述第二节点与所述第四节点无法连通，所述第二检测模块发送低电平反馈信号给所述控制电路单元的第二信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第三继电器及第四继电器至少有一个没吸合；
(D)、所述第一节点与所述第三节点连通，此时所述第一检测模块通过第一节点及第四节点与所述电网电性连接，所述第一检测模块发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元的第一信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第一继电器及第二继电器能正常吸合；
所述第二节点与所述第四节点连通，此时所述第二检测模块通过第二节点及第三节点与所述电网电性连接，所述第二检测模块发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元的第二信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第三继电器及第四继电器能正常吸合；此时，转入步骤E ；
(E)、所述控制电路单元的第一控制端输出高电平信号，所述控制电路单元的第二控制端输出低电平信号，所述第一继电器及第三继电器继续闭合，所述第二继电器及第四继电器断开；此时，如果所述第二继电器无法断开，则转入步骤F ；如果第四继电器无法断开，则转入步骤G ；如果所述第二继电器及第四继电器均能正常断开，则转入步骤H ；
(F)、所述第一节点与所述第三节点连通，此时所述第一检测模块通过第一节点及第四节点与所述电网电性连接，所述第一检测模块发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元的第一信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第二继电器无法断开；
(G)、所述第二节点与所述第四节点连通，此时所述第二检测模块通过第二节点及第三节点与所述电网电性连接，所述第二检测模块发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元的第二信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第四继电器无法断开；
(H)、所述第一节点及第三节点无法连通，第二节点及第四节点无法连通，所述第一检测模块及第二检测模块均与所述电网不能连通，所述第一检测模块发送低电平反馈信号给所述控制电路单元的第一信号端，所述第二检测模块发送低电平反馈信号给所述控制电路单元的第二信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第二继电器及第四继电器均能正常断开；此时，转入步骤I ；
(I)、所述控制电路单元的第一控制端输出低电平信号，所述控制电路单元的第二控制端输出一个高电平信号，所述第一继电器及第三继电器断开，所述第二继电器及第四继电器继续闭合；此时，如果所述第一继电器无法断开，则转入步骤J ；如果第三继电器无法断开，则转入步骤K ；如果所述第一继电器及第三继电器均能正常断开，则转入步骤L ；
(J)、所述第一节点与所述第三节点连通，此时所述第一检测模块通过第一节点及第四节点与所述电网电性连接，所述第一检测模块发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元的第一信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第一继电器无法断开；
(K)、所述第二节点与所述第四节点连通，此时所述第二检测模块通过第二节点及第三节点与所述电网电性连接，所述第二检测模块发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元的第二信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第三继电器无法断开；
(L)、所述第一节点及第三节点无法连通，第二节点及第四节点无法连通，所述第一检测模块及第二检测模块均与所述电网不能连通，所述第一检测模块发送低电平反馈信号给所述控制电路单元的第一信号端，所述第二检测模块发送低电平反馈信号给所述控制电路单元的第二信号端，所述控制电路单元接收到反馈信号，确认所述第一继电器及第三继电器均能正常断开；继电器故障检测结束。综上所述，本发明一种四个继电器控制和检测电路及其检测方法通过设置第一节点、第二节点、第三节点及第四节点，并通过第一检测模块及第二检测模块发送信号给控制电路单元，根据需要随时对继电器单元进行故障检测，确保第一继电器、第二继电器、第三继电器及第四继电器处于正常状态，方法灵活，结构简单，方便实施。


图1为本发明实施例的结构原理框图。图2为本发明的结构示意图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。如图1和图2所示，本发明一种四个继电器控制和检测电路包括逆变器单元10、电网20、电源电路单元30、控制电路单元40、继电器单元50、检测电路单元60及驱动电路单元70。所述电源电路单元30为所述继电器单元50、检测电路单元60、驱动电路单元70及控制电路单元40提供低压直流电源。所述控制电路单元40可以是逆变器单元10中的数字微处理器(DSP)或微控制器(MCU)，也可以是独立的数字微处理器或微控制器，所述控制电路单元40设置有第一信号端FBI、第二信号端FB2、第一控制端IUyl及第ニ控制端IUy2。所述继电器単元50电性连接于所述逆变器单元10与电网20之间，以保证所述逆变器单元10能及时可靠地与所述电网20断开。所述继电器単元50与所述逆变器単元10 的第一输出端之间设置有第一节点KTl，所述继电器单元50与所述逆变器単元10的第二输出端之间设置有第二节点KT2，所述继电器単元50与所述电网20的第一输入端之间设置有第三节点KT3，所述继电器単元50与所述电网20的第二输入端之间设置有第四节点KT4 ； 所述继电器单元50包括第一继电器Kl、第二继电器K2、第三继电器K3及第四继电器K4， 所述第一继电器Kl与所述第二继电器K2串联连接，所述第三继电器K3与所述第四继电器 K4串联连接；所述第一继电器Kl的控制端并联连接有第一ニ极管Dl，所述第二继电器K2 的控制端并联连接有第二ニ极管D2，所述第三继电器K3的控制端并联连接有第三ニ极管 D3，所述第四继电器K4的控制端并联连接有第四ニ极管D4，所述第一ニ极管D1、第二ニ极管D2、第三ニ极管D3及第四ニ极管D4用于防止所述第一继电器Kl的控制端、第二继电器 K2的控制端、第三继电器K3的控制端及第四继电器K4的控制端两端电压过高而造成所述第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3及第四继电器K4被击穿；所述第一继电器Kl 的ー控制端、所述第二继电器K2的ー控制端、所述第三继电器K3的一控制端及所述第四继电器K4的一控制端分别与电源电路单元30的12V直流电源端电性连接。所述第一继电器 Kl的另ー控制端与所述第三继电器K3的另ー控制端电性连接，并对应所述继电器単元50 的第一输入端；所述第二继电器K2的另ー控制端与所述第四继电器K4的另ー控制端电性连接，并对应所述继电器単元50的第二输入端。所述检测电路单元60包括第一检测模块61及第ニ检测模块62，所述第一检测模块61包括第一整流単元611、第一分压单元612、第一滤波单元613、第一限流単元614及第一隔离反馈单元615，所述第一整流単元611、第一分压单元612、第一滤波单元613、第一限流単元614及第一隔离反馈单元615依次电性连接，所述第一隔离反馈单元615为第一光电耦合器Ul，所述第一光电耦合器Ul的集电极电性连接于所述电源电路单元30的5V直流电源端，所述第一光电耦合器Ul的发射极电性连接有第四电阻R4，所述第四电阻R4接地， 所述第一光电耦合器Ul的发射极对应所述第一检测模块61的输出端并电性连接于所述控制电路单元40的第一信号端FBl ；所述第一整流単元611为第五ニ极管D5，所述第五ニ极管D5阳极对应所述第一检测模块61的ー输入端并电性连接于所述第一节点KTl ；所述第一分压单元612包括第一电阻Rl及第ニ电阻R2，所述第一电阻Rl —端与第五ニ极管D5阴极电性连接，所述第一电阻Rl另一端与所述第二电阻R2 —端电性连接，所述第二电阻R2 另一端对应所述第一检测模块61的另ー输入端并电性连接于所述第四节点KT4 ；所述第一滤波单元613包括第一电容Cl，所述第一电容Cl与所述第二电阻R2并联连接；所述第一限流単元614包括第三电阻R3，所述第三电阻R3 —端电性连接于所述第一电阻Rl与所述第二电阻R2之间，所述第三电阻R3另一端与所述第一光电耦合器Ul的阳极电性连接。所述第五ニ极管D5也可以用全桥整流电路替代。所述第二检测模块62包括第二整流単元621、第二分压单元622、第二滤波单元 623、第二限流単元6M及第ニ隔离反馈单元625，所述第二整流単元621、第二分压单元 622、第二滤波单元623、第二限流単元6M及第ニ隔离反馈单元625依次电性连接，所述第ニ隔离反馈单元625为第二光电耦合器U2，所述第二光电耦合器U2的集电极电性连接于所述电源电路单元30的5V直流电源端，所述第二光电耦合器U2的发射极电性连接有第八电阻R8，所述第八电阻R8接地，所述第二光电耦合器U2的发射极对应所述第二检测模块62 的输出端并电性连接于所述控制电路单元40的第二信号端冊2 ；所述第二整流単元621为第六ニ极管D6，所述第六ニ极管D6阳极对应所述第二检测模块62的ー输入端并电性连接于所述第三节点KT3 ；所述第二分压单元622包括第五电阻R5及第六电阻R6，所述第五电阻R5 —端与第六ニ极管D6阴极电性连接，所述第五电阻R5另一端与所述第六电阻R6 — 端电性连接，所述第六电阻R6另一端对应所述第二检测模块62的另ー输入端并电性连接于所述第二节点KT2 ；所述第二滤波单元623包括第二电容C2，所述第二电容C2与所述第六电阻R6并联连接；所述第二限流単元6M包括第七电阻R7，所述第七电阻R7 —端电性连接于所述第五电阻R5与所述第六电阻R6之间，所述第七电阻R7另一端与所述第二光电耦合器U2的阳极电性连接。所述第六ニ极管D6也可以用全桥整流电路替代。所述驱动电路单元70包括第一驱动模块71及第ニ驱动模块72，所述第一驱动模块71包括第一驱动芯片U3、第九电阻R9、第十电阻RlO及第一三极管Q1，所述第一驱动芯片U3输入端与所述控制电路单元40的第一控制端IUyl电性连接，所述第一驱动芯片U3 输出端与所述第九电阻R9 —端电性连接，所述第九电阻R9另一端与所述第一三极管Ql的基极电性连接，所述第十电阻RlO电性连接于所述第一三极管Ql的基极与发射极之间，所述第一三极管Ql的集电极与所述继电器単元50的第一输入端电性连接。所述第二驱动模块72包括第二驱动芯片U4、第i^一电阻R11、第十二电阻R12及第二三极管Q2，所述第二驱动芯片U4输入端与所述控制电路单元40的第二控制端IUy2电性连接，所述第二驱动芯片U4输出端与所述第十一电阻Rll—端电性连接，所述第十一电阻Rll另一端与所述第二三极管Q2的基极电性连接，所述第十二电阻R12电性连接于所述第二三极管Q2的基极与发射极之间，所述第二三极管Q2的集电极与所述继电器単元50的第二输入端电性连接。本发明ー种四个继电器控制和检测电路的检测方法通过如下步骤实现
(A)、所述控制电路单元40的第一控制端IUyl及第ニ控制端IUy2输出高电平表示所述继电器単元50闭合，输出低电平表示所述继电器単元50断开；所述控制电路单元40的第一控制端IUyl及第ニ控制端IUy2分别输出一个高电平信号，所述第一驱动模块71及第 ニ驱动模块72接收高电平信号并控制所述第一三极管Ql及第二三极管Q2导通，所述第一继电器Kl的控制端、第二继电器K2的控制端、第三继电器K3的控制端及第四继电器K4的控制端形成通路，此时，所述第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3及第四继电器K4 闭合；如果所述第一继电器Kl及第ニ继电器K2至少有ー个没吸合，则转入步骤B ；如果所述第三继电器K3及第四继电器K4至少有ー个没吸合，则转入步骤C ；如果所述第一继电器 K1、第二继电器K2、第三继电器K3及第四继电器K4正常吸合，则转入步骤D ；
(B)、所述第一继电器Kl及第ニ继电器K2至少有ー个没吸合，所述第一节点KTl与所述第三节点KT3无法连通，所述第一检测模块61与所述电网20不能连通，所述第一检测模块61无法产生直流电源供所述第一光电耦合器Ul导通，所述第一光电耦合器Ul的发射极产生ー个低电平反馈信号给所述控制电路单元40的第一信号端rai，所述控制电路单元40 接收到反馈信号，确认所述第一继电器Kl及第ニ继电器K2至少有ー个没吸合；(C)、所述第三继电器K3及第四继电器K4至少有ー个没吸合，所述第二节点KT2与所述第四节点KT4无法连通，所述第二检测模块62与所述电网20不能连通，所述第二检测模块62无法产生直流电源供所述第二光电耦合器U2导通，所述第二光电耦合器U2的发射极产生ー个低电平反馈信号给所述控制电路单元40的第二信号端冊2，所述控制电路单元40 接收到反馈信号，确认所述第三继电器K3及第四继电器K4至少有ー个没吸合；
(D)、所述第一继电器Kl及第ニ继电器K2正常吸合，所述第一节点KTl电势与所述第三节点KT3电势相同，此时所述第一检测模块61通过第一节点KTl及第四节点KT4与所述电网20电性连接，所述电网20电压通过整流、分压、滤波后产生ー个约5V的直流电源，产生的直流电源通过所述第三电阻R3流经所述第一光电耦合器U1，所述第一光电耦合器Ul 导通，所述第一光电耦合器Ul的发射极产生ー个高电平的反馈信号给所述控制电路单元 40的第一信号端FBl，所述控制电路单元40接收到反馈信号，确认所述第一继电器Kl及第 ニ继电器K2能正常吸合；
所述第三继电器K3及第四继电器K4正常吸合，所述第二节点KT2电势与所述第四节点KT4电势相同，此时所述第二检测模块62通过第二节点KT2及第三节点KT3与所述电网 20电性连接，所述电网20电压通过整流、分压、滤波后产生ー个约5V的直流电源，产生的直流电源通过所述第七电阻R7流经所述第二光电耦合器U2，所述第二光电耦合器U2导通，所述第二光电耦合器U2的发射极产生ー个高电平的反馈信号给所述控制电路单元40的第二信号端FB2，所述控制电路单元40接收到反馈信号，确认所述第三继电器K3及第四继电器 K4能正常吸合；此时，转入步骤E ；
(E)、所述控制电路单元40的第一控制端IUyl输出高电平信号，所述控制电路单元40 的第二控制端IUy2输出低电平信号，所述第一继电器Kl及第三继电器K3继续闭合，所述第二继电器K2及第四继电器K4断开；此吋，如果所述第二继电器K2无法断开，则转入步骤 F;如果第四继电器K4无法断开，则转入步骤G ；如果所述第二继电器K2及第四继电器K4 均能正常断开，则转入步骤H;
(F)、所述第二继电器K2无法断开继续闭合，所述第一节点KTl与所述第三节点KT3连通，此时所述第一检测模块61通过第一节点KTl及第四节点KT4与所述电网20电性连接， 所述第一光电耦合器Ul导通，所述第一光电耦合器Ul的发射极产生ー个高电平的反馈信号给所述控制电路单元40的第一信号端FB1，所述控制电路单元40接收到反馈信号，确认所述第二继电器K2无法断开；
(G)、所述第四继电器K4无法断开继续闭合，所述第二节点KT2与所述第四节点KT4连通，此时所述第二检测模块62通过第二节点KT2及第三节点KT3与所述电网20电性连接， 所述第二光电耦合器U2导通，所述第二光电耦合器U2的发射极产生ー个高电平的反馈信号给所述控制电路单元40的第二信号端FB1，所述控制电路单元40接收到反馈信号，确认所述第四继电器K4无法断开；
(H)、所述第二继电器K2及第四继电器K4均能正常断开，所述第一节点KTl及第三节点KT3无法连通，第二节点KT2及第四节点KT4无法连通，所述第一检测模块61及第ニ检测模块62均与所述电网20不能连通，所述第一光电耦合器Ul的发射极产生ー个低电平反馈信号给所述控制电路单元40的第一信号端rai，所述第二光电耦合器U2的发射极产生ー 个低电平反馈信号给所述控制电路单元40的第二信号端FB2，所述控制电路单元40接收到
12反馈信号，确认所述第二继电器K2及第四继电器K4均能正常断开；此时，转入步骤I ；
(I)、所述控制电路单元40的第一控制端IUyl输出低电平信号，所述控制电路单元40 的第二控制端IUy2输出ー个高电平信号，所述第一继电器Kl及第三继电器K3断开，所述第二继电器K2及第四继电器K4闭合；此吋，如果所述第一继电器Kl无法断开，则转入步骤 J ；如果第三继电器K3无法断开，则转入步骤K ；如果所述第一继电器Kl及第三继电器K3 均能正常断开，则转入步骤L ；
(J)、所述第一继电器Kl无法断开继续闭合，所述第一节点KTl与所述第三节点KT3连通，此时所述第一检测模块61通过第一节点KTl及第四节点KT4与所述电网20电性连接， 所述第一光电耦合器Ul导通，所述第一光电耦合器Ul的发射极产生ー个高电平的反馈信号给所述控制电路单元40的第一信号端FB1，所述控制电路单元40接收到反馈信号，确认所述第一继电器Kl无法断开；
(K)、所述第三继电器K3无法断开继续闭合，所述第二节点KT2与所述第四节点KT4连通，此时所述第二检测模块62通过第二节点KT2及第三节点KT3与所述电网20电性连接， 所述第二光电耦合器U2导通，所述第二光电耦合器U2的发射极产生ー个高电平的反馈信号给所述控制电路单元40的第二信号端FB2，所述控制电路单元40接收到反馈信号，确认所述第三继电器K3无法断开；
(L)、所述第一继电器Kl及第三继电器K3均能正常断开，所述第一节点KTl及第三节点KT3无法连通，第二节点KT2及第四节点KT4无法连通，所述第一检测模块61及第ニ检测模块62均与所述电网20不能连通，所述第一光电耦合器Ul的发射极产生ー个低电平反馈信号给所述控制电路单元40的第一信号端rai，所述第二光电耦合器U2的发射极产生ー 个低电平反馈信号给所述控制电路单元40的第二信号端FB2，所述控制电路单元40接收到反馈信号，确认所述第一继电器Kl及第三继电器K3均能正常断开；继电器故障检测结束。本发明既可在逆变器并网前也可在工作过程中，根据需要对所述第一继电器K1、 第二继电器K2、第三继电器K3及第四继电器K4进行在线检测，确保所述第一继电器Kl、第 ニ继电器K2、第三继电器K3及第四继电器K4处于正常状态。综上所述，本发明ー种四个继电器控制和检测电路及其检测方法通过设置第一节点KT1、第二节点KT2、第三节点KT3及第四节点KT4，并通过第一检测模块61及第ニ检测模块62发送信号给控制电路单元40，根据需要随时对继电器单元50进行故障检测，确保第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3及第四继电器K4处于正常状态，方法灵活，结构简单，方便实施。以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种四个继电器控制和检测电路，包括逆变器单元(10)、电网(20)及继电器单元 (50)，所述继电器单元(50)电性连接于所述逆变器单元(10)与电网(20)之间，所述继电器单元(50)包括第一继电器(K1)、第二继电器(K2)、第三继电器(K3)及第四继电器(K4)， 所述第一继电器(Kl)与所述第二继电器(K2)串联连接，所述第三继电器(K3)与所述第四继电器(K4)串联连接，其特征在于还包括电源电路单元(30)、控制电路单元(40)、检测电路单元(60 )及驱动电路单元(70 )，所述电源电路单元(30 )为所述继电器单元(50 )、检测电路单元(60)、驱动电路单元(70)及控制电路单元(40)提供电源，所述控制电路单元(40) 设置有第一信号端(FBI)、第二信号端(FB2)、第一控制端(Rlyl)及第二控制端(Rly2);所述继电器单元(50)与所述逆变器单元(10)的第一输出端之间设置有第一节点(KT1)，所述继电器单元(50)与所述逆变器单元(10)的第二输出端之间设置有第二节点(KT2)，所述继电器单元(50)与所述电网(20)的第一输入端之间设置有第三节点(KT3)，所述继电器单元 (50)与所述电网(20)的第二输入端之间设置有第四节点(KT4)；所述检测电路单元(60) 包括第一检测模块(61)及第二检测模块(62)，所述第一检测模块(61)输入端电性连接于所述第一节点(KTl)及第四节点(KT4)，所述第二检测模块(62)输入端电性连接于所述第三节点(KT3)及第二节点(KT2)，所述第一检测模块(61)的输出端电性连接于所述第一信号端(FB1)，所述第二检测模块(62)的输出端电性连接于所述第二信号端(FB2)；所述驱动电路单元(70)包括第一驱动模块(71)及第二驱动模块(72)，所述第一驱动模块(71)输入端与所述第一控制端(Rlyl)电性连接，所述第二驱动模块(72)输入端与所述第二控制端 (Rly2)电性连接，所述第一驱动模块(71)输出端电性连接所述第一继电器(Kl)及第三继电器(K3)控制端，所述第二驱动模块(72)输出端电性连接所述第二继电器(K2)及第四继电器(K4)控制端。
2.根据权利要求1所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第一检测模块(61)包括第一整流单元(611)、第一分压单元(612)、第一滤波单元(613)、第一限流单元(614)及第一隔离反馈单元(615)，所述第一整流单元(611)、第一分压单元(612)、 第一滤波单元(613)、第一限流单元(614)及第一隔离反馈单元(615)依次电性连接；所述第二检测模块(62)包括第二整流单元(621)、第二分压单元(622)、第二滤波单元(623)、 第二限流单元(624)及第二隔离反馈单元(625)，所述第二整流单元(621)、第二分压单元 (622)、第二滤波单元(623)、第二限流单元(624)及第二隔离反馈单元(625)依次电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第一隔离反馈单元(615)为第一光电耦合器(U1)，所述第一光电耦合器(Ul)的集电极电性连接于所述电源电路单元，所述第一光电耦合器(Ul)的发射极电性连接有第四电阻(R4)，所述第四电阻(R4)接地，所述第一光电耦合器(Ul)的发射极电性连接于所述控制电路单元(40) 的第一信号端(FBI);所述第一整流单元(611)为第五二极管(D5)，所述第五二极管(D5)阳极对应电性连接于所述第一节点(KTl)；所述第一分压单元(612)包括第一电阻(Rl)及第二电阻(R2)，所述第一电阻(Rl)—端与第五二极管(D5)阴极电性连接，所述第一电阻(Rl) 另一端与所述第二电阻(R2) —端电性连接，所述第二电阻(R2)另一端对应电性连接于所述第四节点(KT4);所述第一滤波单元(613)包括第一电容(Cl)，所述第一电容(Cl)与所述第二电阻(R2)并联连接；所述第一限流单元(614)包括第三电阻(R3)，所述第三电阻(R3)一端电性连接于所述第一电阻(Rl)与所述第二电阻(R2)之间，所述第三电阻(R3)另一端与所述第一光电耦合器(Ul)的阳极电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第五二极管(D5 )用全桥整流电路替代。
5.根据权利要求2所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第二隔离反馈单元(625)为第二光电耦合器(U2)，所述第二光电耦合器(U2)的集电极电性连接于所述电源电路单元(30)，所述第二光电耦合器(U2)的发射极电性连接有第八电阻(R8)， 所述第八电阻(R8)接地，所述第二光电耦合器(U2)的发射极电性连接于所述控制电路单元(40)的第二信号端(FB2)；所述第二整流单元(621)为第六二极管(D6)，所述第六二极管(D6)阳极对应电性连接于所述第三节点(KT3)；所述第二分压单元(622)包括第五电阻 (R5)及第六电阻(R6)，所述第五电阻(R5)—端与第六二极管(D6)阴极电性连接，所述第五电阻(R5)另一端与所述第六电阻(R6) —端电性连接，所述第六电阻(R6)另一端对应电性连接于所述第二节点(KT2);所述第二滤波单元(623)包括第二电容(C2)，所述第二电容 (C2)与所述第六电阻(R6)并联连接；所述第二限流单元(6M)包括第七电阻(R7)，所述第七电阻(R7) —端电性连接于所述第五电阻(R5)与所述第六电阻(R6)之间，所述第七电阻 (R7)另一端与所述第二光电耦合器(U2)的阳极电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第六二极管(D6)用全桥整流电路替代。
7.根据权利要求1所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第一继电器(Kl)的一控制端、所述第二继电器(K2)的一控制端、所述第三继电器(K3)的一控制端及所述第四继电器(K4)的一控制端分别与电源电路单元(30)电性连接；所述第一继电器 (Kl)的另一控制端与所述第三继电器(K3)的另一控制端电性连接，并对应所述继电器单元 (50)的第一输入端；所述第二继电器(K2)的另一控制端与所述第四继电器(K4)的另一控制端电性连接，并对应所述继电器单元(50)的第二输入端，所述第一驱动模块(71)输出端电性连接所述继电器单元(50)的第一输入端，所述第二驱动模块(72)输出端电性连接所述继电器单元(50)的第二输入端。
8.根据权利要求7所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第一驱动模块(71)包括第一驱动芯片(U3)、第九电阻(R9)、第十电阻(RlO)及第一三极管(Q1)， 所述第一驱动芯片(U3)输入端与所述控制电路单元(40)的第一控制端(Rlyl)电性连接， 所述第一驱动芯片(U3)输出端与所述第九电阻(R9) —端电性连接，所述第九电阻(R9)另一端与所述第一三极管(Ql)的基极电性连接，所述第十电阻(RlO)电性连接于所述第一三极管(Ql)的基极与发射极之间，所述第一三极管(Ql)的集电极与所述继电器单元(50)的第一输入端电性连接；所述第二驱动模块(72)包括第二驱动芯片(U4)、第十一电阻(R11)、 第十二电阻(R12)及第二三极管(Q2)，所述第二驱动芯片(U4)输入端与所述控制电路单元(40)的第二控制端(Rly2)电性连接，所述第二驱动芯片(U4)输出端与所述第十一电阻 (Rll)—端电性连接，所述第十一电阻(Rll)另一端与所述第二三极管(Q2)的基极电性连接，所述第十二电阻(R12)电性连接于所述第二三极管(Q2)的基极与发射极之间，所述第二三极管(Q2)的集电极与所述继电器单元(50)的第二输入端电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种四个继电器控制和检测电路，其特征在于所述第一继电器(Kl)的控制端并联连接有第一二极管(D1)，所述第二继电器(K2)的控制端并联连接有第二二极管(D2)，所述第三继电器(K3)的控制端并联连接有第三二极管(D3)，所述第四继电器(K4)的控制端并联连接有第四二极管(D4)。
10.根据权利要求1、所述的一种四个继电器控制和检测电路的控制方法，其特征在于，包括如下步骤(A)、所述控制电路单元(40)的第一控制端(Rlyl)及第二控制端(Rly2)分别输出一个高电平信号，所述第一驱动模块(71)及第二驱动模块(72)接收高电平信号，所述第一继电器(K1)、第二继电器(K2)、第三继电器(K3)及第四继电器(K4)闭合；如果所述第一继电器 (Kl)及第二继电器(K2)至少有一个没吸合，则转入步骤B ；如果所述第三继电器(K3)及第四继电器(K4)至少有一个没吸合，则转入步骤C;如果所述第一继电器(K1)、第二继电器 (K2)、第三继电器(K3)及第四继电器(K4)正常吸合，则转入步骤D ；(B)、所述第一节点(KTl)与所述第三节点(KT3)无法连通，所述第一检测模块(61)发送低电平反馈信号给所述控制电路单元(40 )的第一信号端(FB1)，所述控制电路单元(40 ) 接收到反馈信号，确认所述第一继电器(Kl)及第二继电器(K2)至少有一个没吸合；(C)、所述第二节点(KT2)与所述第四节点(KT4)无法连通，所述第二检测模块(62)发送低电平反馈信号给所述控制电路单元(40 )的第二信号端(FB2 )，所述控制电路单元(40 ) 接收到反馈信号，确认所述第三继电器(K3)及第四继电器(K4)至少有一个没吸合；(D)、所述第一节点(KTl)与所述第三节点(KT3)连通，此时所述第一检测模块(61)通过第一节点(KTl)及第四节点(KT4)与所述电网(20)电性连接，所述第一检测模块(61) 发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元(40)的第一信号端(FB1)，所述控制电路单元 (40)接收到反馈信号，确认所述第一继电器(Kl)及第二继电器(K2)能正常吸合；所述第二节点(KT2)与所述第四节点(KT4)连通，此时所述第二检测模块(62)通过第二节点(KT2)及第三节点(KT3)与所述电网(20)电性连接，所述第二检测模块(62)发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元(40 )的第二信号端(FB2 )，所述控制电路单元(40 )接收到反馈信号，确认所述第三继电器(K3)及第四继电器(K4)能正常吸合；此时，转入步骤 E ；(E)、所述控制电路单元(40)的第一控制端(Rlyl)输出高电平信号，所述控制电路单元(40)的第二控制端(Rly2)输出低电平信号，所述第一继电器(Kl)及第三继电器(K3)继续闭合，所述第二继电器(K2)及第四继电器(K4)断开；此时，如果所述第二继电器(K2)无法断开，则转入步骤F ；如果第四继电器(K4)无法断开，则转入步骤G ；如果所述第二继电器 (K2)及第四继电器(K4)均能正常断开，则转入步骤H ；(F)、所述第一节点(KTl)与所述第三节点(KT3)连通，此时所述第一检测模块(61)通过第一节点(KTl)及第四节点(KT4)与所述电网(20)电性连接，所述第一检测模块(61) 发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元(40)的第一信号端(FB1)，所述控制电路单元 (40)接收到反馈信号，确认所述第二继电器(K2)无法断开；(G)、所述第二节点(KT2)与所述第四节点(KT4)连通，此时所述第二检测模块(62)通过第二节点(KT2)及第三节点(KT3)与所述电网(20)电性连接，所述第二检测模块(62)发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元(40 )的第二信号端FB1，所述控制电路单元(40 ) 接收到反馈信号，确认所述第四继电器(K4)无法断开；(H)、所述第一节点(KTl)及第三节点(KT3)无法连通，第二节点(KT2)及第四节点 (KT4)无法连通，所述第一检测模块(61)及第二检测模块(62)均与所述电网(20)不能连通，所述第一检测模块(61)发送低电平反馈信号给所述控制电路单元(40)的第一信号端 (FB1)，所述第二检测模块(62)发送低电平反馈信号给所述控制电路单元(40)的第二信号端(FB2)，所述控制电路单元(40)接收到反馈信号，确认所述第二继电器(K2)及第四继电器(K4)均能正常断开；此时，转入步骤I ；(I)、所述控制电路单元(40)的第一控制端(Rlyl)输出低电平信号，所述控制电路单元(40)的第二控制端(Rly2)输出一个高电平信号，所述第一继电器(Kl)及第三继电器 (K3)断开，所述第二继电器(K2)及第四继电器(K4)闭合；此时，如果所述第一继电器(Kl) 无法断开，则转入步骤J ；如果第三继电器(K3)无法断开，则转入步骤K ；如果所述第一继电器(Kl)及第三继电器(K3)均能正常断开，则转入步骤L ；(J)、所述第一节点(KTl)与所述第三节点(KT3)连通，此时所述第一检测模块(61)通过第一节点(KTl)及第四节点(KT4)与所述电网(20)电性连接，所述第一检测模块(61) 发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元(40)的第一信号端(FB1)，所述控制电路单元 (40)接收到反馈信号，确认所述第一继电器(Kl)无法断开；(K)、所述第二节点(KT2)与所述第四节点(KT4)连通，此时所述第二检测模块(62)通过第二节点(KT2)及第三节点(KT3)与所述电网(20)电性连接，所述第二检测模块(62) 发送高电平的反馈信号给所述控制电路单元(40)的第二信号端(FB2)，所述控制电路单元 (40)接收到反馈信号，确认所述第三继电器(K3)无法断开；(L)、所述第一节点(KTl)及第三节点(KT3)无法连通，第二节点(KT2)及第四节点 (KT4)无法连通，所述第一检测模块(61)及第二检测模块(62)均与所述电网(20)不能连通，所述第一检测模块(61)发送低电平反馈信号给所述控制电路单元(40)的第一信号端 (FB1)，所述第二检测模块(62)发送低电平反馈信号给所述控制电路单元(40)的第二信号端(FB2)，所述控制电路单元(40)接收到反馈信号，确认所述第一继电器(Kl)及第三继电器(K3)均能正常断开；继电器故障检测结束。
全文摘要
本发明公开了一种四个继电器控制和检测电路及其检测方法，包括逆变器单元、电网、电源电路单元、控制电路单元、继电器单元、检测电路单元及驱动电路单元，继电器单元电性连接于逆变器单元与电网之间，继电器单元与逆变器单元及电网之间设置有第一节点、第二节点、第三节点及第四节点，检测电路单元输入端电性连接于所述第一节点、第二节点、第三节点及第四节点，检测电路单元输出端及所述驱动电路单元输入端电性连接于控制电路单元。本发明通过设置第一节点、第二节点、第三节点及第四节点，并通过检测电路单元发送信号给控制电路单元，根据需要随时对继电器单元进行故障检测，确保继电器单元处于正常状态，方法灵活，结构简单，方便实施。
文档编号G01R31/02GK102540070SQ201210027100
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者郑照红, 郭晓露, 陈书生 申请人:广东易事特电源股份有限公司