CN206892299U

CN206892299U - 一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置

Info

Publication number: CN206892299U
Application number: CN201720756567.0U
Authority: CN
Inventors: 谢起勇
Original assignee: Fujian Shou Yuan Amperex Technology Ltd
Current assignee: Fujian Shou Yuan Amperex Technology Ltd
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2018-01-16
Anticipated expiration: 2027-06-27

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，其具有智能切换功能，以保证监测效果。本实用新型的技术要点是，绝缘检测装置包括检测电路、第一后处理电路、第二后处理电路、电压检测电路、第一切换开关、第二切换开关、比较电路及控制电路；检测电路的输出端连接于第一切换开关的输入端，第一后处理电路的输入端连接于第一切换开关的其中一个输出端，第二后处理电路的输出端连接于第一切换开关的另一个输出端；第一后处理电路、第二后处理电路的输出端分别连接于第二切换开关的一个输入端；电压检测电路的输入端连接于检测电路的输入端；比较电路与电压检测电路连接。

Description

一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置

技术领域

本实用新型涉及充电桩安全管理技术，更具体地说，它涉及一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置。

背景技术

随着电动汽车充电站及充电桩的大量建设和应用，其安全性越来越受到重视。尤其是直流充电桩功率大、体积大、电压高，并且往往配有蓄电池进行储能，结构复杂。当充电桩输出直流侧绝缘不好的时候，会造成设备损坏，火灾，以及人身触电。由于直流输出侧漏电故障无法使交流侧的漏电保护器动作，所以，增加直流侧绝缘监测以及接地故障保护装置显得尤为重要。

现在的充电桩绝缘监测方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用，但它不能监测充电桩正、负极绝缘同等下降时的情况；绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到***对地的绝缘电阻大小。用低频探测原理监测接地故障是近几年采用的一种新方法，但它所能监测的接地电阻受充电桩对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注入的低频交流信号增大充电桩的电压纹波系数。

公告号为CN206020596U的中国专利，公开了一种电桥法设计的充电桩绝缘监测装置，包括依次连接的平衡电桥模块、不平衡电桥模块、电压转换模块、电压隔离模块、信号处理模块和通信模块。平衡电桥模块由正电源对大地的一对电阻和负电源对大地的一对电阻组成，其中电压转换模块采集的电压取自这两对电阻各自的分压；电压隔离模块用于将输入的电压转换为弱电电压信号；信号处理模块将输入的电压进行数字变换并计算出接地电阻的大小；通信模块则用于将计算结果发送到***主机。该装置可推断出充电桩接地的故障方式，并可较精确的计算出接地电阻的大小。基于该监测方法的充电桩绝缘监测装置可以稳定可靠的监测直流充电桩的接地故障及接地电阻的大小，是目前该领域比较有优势的监测方式。

然而，该专利提供的监测装置，在实际使用中，若充电桩出现故障，导致直流电压过大，就有可能使得后处理电路中的各个器件损坏，导致监测效果达不到要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，具有智能切换功能，以保证监测效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，包括检测电路、第一后处理电路、第二后处理电路、电压检测电路、第一切换开关、第二切换开关、比较电路及控制电路；所述检测电路的输出端连接于第一切换开关的输入端，第一后处理电路的输入端连接于第一切换开关的其中一个输出端，第二后处理电路的输出端连接于第一切换开关的另一个输出端；所述第一后处理电路、第二后处理电路的输出端分别连接于第二切换开关的一个输入端；所述电压检测电路的输入端连接于检测电路的输入端，用于检测输入电压并产生相应的电压检测信号；所述比较电路与电压检测电路连接以接收电压检测信号，并将所述电压检测信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的比较信号；控制电路与比较电路、第一切换开关、第二切换开关连接，用于接收并响应于比较信号控制所述第一切换开关、第二切换开关动作。

优选地，所述第一切换开关采用单刀双掷继电器；所述第二切换开关采用模拟开关。

优选地，所述电压检测电路包括串联连接的第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的另一端电连接于VCC电压，所述第二电阻的另一端接地。

优选地，所述比较电路包括电压比较器和基准电路，所述基准电路用于输出一代表所述预设值的参考信号；所述电压比较器的同相端连接于电压检测电路的输出端以接收电压检测信号，反相端电连接于基准电路以接收所述参考信号。

优选地，所述基准电路包括串联连接的第三电阻、第四电阻，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端电连接于VCC电压。

优选地，所述控制电路包括单片机、继电器驱动电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过以上技术方案，实现了过压监测功能，并据此进行预警，进而实现第一后处理电路、第二后处理电路之间的切换。

附图说明

图1为实施例中电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置的模块图；

图2为实施例中电压检测电路的电路图；

图3为实施例中比较电路的电路图；

图4为实施例中控制电路的电路图；

图5为实施例中继电器驱动电路的电路图。

附图标记：100、电压检测电路；200、比较电路；300、控制电路；310、单片机；320、继电器驱动电路；400、第一后处理电路；500、第二后处理电路；600、控制器；700、检测电路。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参照图1，本实施例提供一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，包括检测电路700、第一后处理电路400、第二后处理电路500、电压检测电路100、第一切换开关、第二切换开关、比较电路200及控制电路300。

其中，检测电路700、第一后处理电路400、第二后处理电路500的具体电路图可参照公告号为CN206020596U的中国专利，本实施例不再赘述。

其中，检测电路700的输出端连接于第一切换开关的输入端，第一后处理电路400的输入端连接于第一切换开关的其中一个输出端，第二后处理电路500的输出端连接于第一切换开关的另一个输出端；本实施例中，第一切换开关采用单刀双掷继电器，进而，只需要控制该单刀双掷继电器的线圈通断电，即使实现对其进行切换控制。

第一后处理电路400、第二后处理电路500的输出端分别连接于第二切换开关的一个输入端；第二切换开关的输出端与控制器600连接。本实施例中，第二切换开关采用模拟开关，进而，只需要控制模拟开关，即可实现对第一后处理电路400、第二后处理电路500的输出通路进行切换。

参照图2，电压检测电路100包括串联连接的电阻第一R1、第二电阻R2，第一电阻R1的另一端电连接于VCC电压，第二电阻R2的另一端接地。因此，从第一电阻R1、第二电阻R2的连接点输出电压检测信号V1。

参照图3，比较电路200包括电压比较器A1和基准电路，基准电路包括串联连接的第三电阻R3、第四电阻R4，第三电阻R3的另一端接地，第四电阻R4的另一端电连接于VCC电压；因此，从第三电阻R3、第四电阻R4的连接点输出一代表预设值的参考信号Vref；电压比较器A1的同相端连接于电压检测电路100的输出端以接收电压检测信号V1，反相端电连接于基准电路以接收参考信号Vref。因此，当电压检测信号V1高于参考信号Vref时，电压比较器A1输出高电平的比较信号V2，否则，比较信号V2为低电平。

参照图3、图4，控制电路300包括单片机310、继电器驱动电路320，其中，继电器驱动电路320的电路图及其与单刀双掷继电器K1的连接关系请参照图5。另外，单片机310与电压比较器A1连接，其在接收到比较信号V2后，若比较信号V2为低电平，则输出高电平的控制信V3至继电器驱动电路320，以使单刀双掷继电器K1通电切换，同时，单片机310还向模拟开关的控制端发送控制指令，控制其进行切换。

Claims

1.一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，其特征是，包括检测电路(700)、第一后处理电路(400)、第二后处理电路(500)、电压检测电路(100)、第一切换开关、第二切换开关、比较电路(200)及控制电路(300)；所述检测电路(700)的输出端连接于第一切换开关的输入端，第一后处理电路(400)的输入端连接于第一切换开关的其中一个输出端，第二后处理电路(500)的输出端连接于第一切换开关的另一个输出端；所述第一后处理电路(400)、第二后处理电路(500)的输出端分别连接于第二切换开关的一个输入端；所述电压检测电路(100)的输入端连接于检测电路(700)的输入端，用于检测输入电压并产生相应的电压检测信号；所述比较电路(200)与电压检测电路(100)连接以接收电压检测信号，并将所述电压检测信号与预设值进行比较，并根据比较结果输出相应的比较信号；控制电路(300)与比较电路(200)、第一切换开关、第二切换开关连接，用于接收并响应于比较信号控制所述第一切换开关、第二切换开关动作。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，其特征是，所述第一切换开关采用单刀双掷继电器；所述第二切换开关采用模拟开关。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，其特征是，所述电压检测电路(100)包括串联连接的第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的另一端电连接于VCC电压，所述第二电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，其特征是，所述比较电路(200)包括电压比较器和基准电路，所述基准电路用于输出一代表所述预设值的参考信号；所述电压比较器的同相端连接于电压检测电路(100)的输出端以接收电压检测信号，反相端电连接于基准电路以接收所述参考信号。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，其特征是，所述基准电路包括串联连接的第三电阻、第四电阻，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端电连接于VCC电压。

6.根据权利要求2所述的一种电动汽车充电桩直流电源绝缘检测装置，其特征是，所述控制电路(300)包括单片机(310)、继电器驱动电路(320)。