[发明专利]高压点火继电器及其运行方法

权利要求书

1.高压点火继电器，其特征在于：主要由点火电源开关电路、安全解锁及点火控制电路、升压电路、高压储能电路、以及高压脉冲电流开关电路组成；点火电源开关电路的输入端与外部输入的点火电源输入信号相连；点火电源开关电路的输出端与升压电路的输入端相连；升压电路的输出端连接高压储能电路的输入端；高压储能电路的输出端连接高压脉冲电流开关电路的输入端；安全解锁及点火控制电路的输入端连接外部输入的点火电源输入信号，安全解锁及点火控制电路的控制端与上级控制器相连，安全解锁及点火控制电路的电源开关驱动输出端连接点火电源开关电路的控制端，安全解锁及点火控制电路的点火开关驱动输出端连接高压脉冲电流开关电路的控制端；高压脉冲电流开关电路的输出端向外部输出高压点火脉冲输出信号。

2.根据权利要求1所述的高压点火继电器，其特征在于：安全解锁及点火控制电路包括电源模块、隔离收发器、微控制器、电源开关隔离驱动电路、以及点火开关隔离驱动电路；电源模块的输入端与外部输入的点火电源输入信号相连；电源模块的2个输出端分别连接隔离收发器和微控制器的电源输入端；隔离收发器的一端连接上级控制器，一端连接微控制器；微控制器的2个信号输出端分别连接电源开关隔离驱动电路和点火开关隔离驱动电路的输入端；电源开关隔离驱动电路的输出端连接点火电源开关电路的控制端，点火开关隔离驱动电路的输出端连接高压脉冲电流开关电路的控制端。

3.根据权利要求2所述的高压点火继电器，其特征在于：隔离收发器为RS485隔离收发器或RS422隔离收发器。

4.根据权利要求1所述的高压点火继电器，其特征在于：升压电路包括原边供电电路，PWM控制器，开关晶体管Q1，变压器T1，二极管VD1，电容C1、C2，以及电阻R1、R2；电容C1并联在点火电源开关电路的输出端的正负极上；原边供电电路的电源输入端连接点火电源开关电路输出端的正极，原边供电电路的电源输出端连接变压器T1的初级的一端；原边供电电路的信号输出端经PWM控制器连接开关晶体管Q1的栅极，开关晶体管Q1的漏极连接变压器T1的初级的另一端，开关晶体管Q1的源极连接点火电源开关电路的输出端负极；变压器T1的次级的一端连接二极管VD1的正极，二极管VD1的负极连接高压储能电路的输入端正极，变压器T1的次级的另一端连接高压储能电路的输入端负极；电阻R1和电阻R2相互串联，且串联后的两端分别接在高压储能电路的输入端的正极和负极上，电阻R1和电阻R2的相连端连接原边供电电路的信号输入端；电容C2并联在高压储能电路的输入端的正负极上。

5.根据权利要求1所述的高压点火继电器，其特征在于：点火电源开关电路和安全解锁及点火控制电路形成继电器的控制电路部分；升压电路、高压储能电路和高压脉冲电流开关电路形成继电器的高压电路部分；上述控制电路部分和高压电路部分单独装成2个独立的壳体中，之后再呈并联连接形成分体结构的高压点火继电器；或上述控制电路部分和高压电路部分共同组装在同一个壳体中，形成单独体结构的高压点火继电器。

6.基于权利要求1所述高压点火继电器的运行方法，其在特征是，包括如下步骤：

低压点火电源通过电源线引入点火电源开关电路，点火电源开关电路受安全解锁及点火控制电路的控制，用来接通或断开升压电路的电源输入，使继电器进入预备或锁定状态；

升压电路完成低压点火电压的升压工作，转换成高压点火所需的高压直流电提供给高压储能电路使用；

高压储能电路完成对高压点火所需点火能量的高压储存，以备点火所需；

高压脉冲电流开关电路完成点火能量的控制和释放；

安全解锁及点火控制电路接收上级控制器的点火命令，进行密码验证，控制完成点火操作。