CN112098819A - 一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，充电功率模块单元通过继电器切换单元与充电枪连接，直流电表接在充电枪的正负接线端之间，直流接触器接在直流电表与充电枪的正接线端或负接线端之间，继电器控制板与继电器切换单元、外部需求单元连接。本发明涉及一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法。本发明采用直流充电桩现有的电气元器件即可检测继电器黏连状态，无需额外引入电路与电气电子元器件，不会存在可能导致隔离绝缘失效的问题,不会增加电气安全隐患风险，节省物料成本，自动检测排查继电器黏连同时准确告知，无需人工,节省人工成本，提高直流桩的安全可靠性。

Description

一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法及系统
技术领域
本发明涉及直流桩充电功率分配技术领域，尤其涉及一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法及系统。
背景技术
新能源电动汽车蓬勃发展，对充电桩的需求持续增加，充电桩内部越来越多的使用大功率继电器，特别是直流桩内部所用大功率继电器数量较大。而伴随着大功率继电器在充电桩内部的大规模使用，大功率继电器黏连问题开始凸显出来。大功率继电器黏连最主要的问题是可能导致安全隐患，大功率继电器在本该断开的情况下没有断开而黏连，导致存在大电流泄露的物理通道，容易击伤操作人员，甚至带来致命伤害。
检测继电器黏连的需求将会越来越大，现有的继电器黏连检测方法需要加入额外电源电子电路，容易引入额外故障，导致主要的功能反而失效。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法及系统，采用直流充电桩现有的电气元器件即可检测继电器黏连状态，无需额外引入电路与电气电子元器件，自动检测排查继电器黏连同时准确告知，提高直流桩的安全可靠性。
本发明提供一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法，包括以下步骤：
发出指令，继电器控制板发出指令闭合当前继电器切换单元,同时发出指令断开其它所有继电器切换单元；
输出电压，所述继电器控制板控制与所述当前继电器切换单元对应的功率模块单元输出设定的最低电压；
采集电压，直流电表采集所述当前继电器切换单元、对应的所述功率模块单元、待检测的继电器切换单元形成的线路电压；
检测黏连情况，根据采集到的电压判断所述待检测的继电器切换单元的黏连情况。
进一步地，所述输出电压步骤中，在所述继电器切换单元动作预设时间间隔后，所述继电器控制板控制与所述当前继电器切换单元对应的功率模块单元输出设定的最低电压。
进一步地，所述预设时间间隔为0.5s至1.5s。
进一步地，所述检测黏连情况步骤中，判断所述直流电表能否采集到所述最低电压，能则判定所述待检测的继电器切换单元黏连，否则判定所述待检测的继电器切换单元未黏连。
一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，包括若干充电功率模块单元、若干充电枪、若干继电器切换单元、若干直流电表、若干直流接触器、继电器控制板，所述充电功率模块单元通过所述继电器切换单元与所述充电枪连接，所述直流电表接在所述充电枪的正负接线端之间，所述直流接触器接在所述直流电表与所述充电枪的正接线端或负接线端之间，所述继电器控制板与所述继电器切换单元、外部需求单元连接，所述继电器控制板控制所述继电器切换单元的开关状态。
进一步地，所述充电功率模块单元的数量按照充电桩的总额定功率进行配置。
进一步地，所述继电器控制板的微处理器采用工业级32位的Cortex-M3架构ARM芯片。
进一步地，所述继电器控制板的微处理器外挂存储器、晶振、指示灯模块、CAN模块、控制接口，所述存储器用于存储整定参数、备份重要参数、存储事件顺序记录，所述晶振用于在高低温下保障时钟稳定，所述CAN模块用于与外部通信,接收相关信息与指令，所述控制接口用于控制所述继电器切换单元。
进一步地，所述继电器控制板的微处理器还外挂指示灯模块，所述指示灯模块用于指示微处理器运行状态以及指示所述继电器切换单元的状态。
进一步地，所述存储器为铁电存储器，所述晶振为温补型晶振。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，包括若干充电功率模块单元、若干充电枪、若干继电器切换单元、若干直流电表、若干直流接触器、继电器控制板，充电功率模块单元通过继电器切换单元与充电枪连接，直流电表接在充电枪的正负接线端之间，直流接触器接在直流电表与充电枪的正接线端或负接线端之间，继电器控制板与继电器切换单元、外部需求单元连接，继电器控制板控制继电器切换单元的开关状态。本发明涉及一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法。本发明采用直流充电桩现有的电气元器件即可检测继电器黏连状态，无需额外引入电路与电气电子元器件，不会存在可能导致隔离绝缘失效的问题,不会增加电气安全隐患风险，节省物料成本，自动检测排查继电器黏连同时准确告知，无需人工,节省人工成本，提高直流桩的安全可靠性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统示意图；
图2为本发明的继电器控制板最小系统示意图；
图3为本发明的直流桩充电功率分配继电器黏连检测逻辑联系图；
图4为本发明的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，如图1所示，包括若干充电功率模块单元、若干充电枪、若干继电器切换单元、若干直流电表、若干直流接触器、继电器控制板，充电功率模块单元通过继电器切换单元与充电枪连接，直流电表接在充电枪的正负接线端之间，直流接触器接在直流电表与充电枪的正接线端或负接线端之间，继电器控制板与继电器切换单元、外部需求单元连接，继电器切换单元主要由大功率继电器组成，继电器控制板控制继电器切换单元的开关状态。
图1中，1#、2#、3#、4#功率模块为充电功率模块单元，充电功率模块单元数量按照充电桩的总额定功率进行配置,如充电桩总功率为120KW,每个充电功率模块单元为30KW,则需要配置4个充电功率模块单元,即为图1中的1#、2#、3#、4#功率模块。图1中共计2把充电枪，DC1+与DC1-组成一把充电枪,DC2+与DC2-组成另外另一把充电枪,两把枪分配到的功率从0到120KW梯级上升,调节梯度为30KW。实际充电枪的数量由需求确定,但是1台充电桩基本不会配备超过4只充电枪。每个充电枪配套1个直流电表以及2个直流接触器，DC1+与DC1-组成的充电枪对应直流电表PJ1和直流接触器1KM1、1KM1，DC2+与DC2-组成的充电枪对应直流电表PJ2和直流接触器2KM1、2KM1。1#充电功率模块单元对应1K1、1K2、1K3、1K4共计4个继电器切换单元，1#、2#、3#、4#总计4个充电功率模块单元配备了16个继电器切换单元。
图1中，继电器控制板控制1K1到4K4共16个继电器单元的开关状态。如图2所示，优选的，继电器控制板的微处理器采用工业级32位的Cortex-M3架构ARM芯片，电源规格为12V,响应速度快,运行稳定。32位的Cortex-M3架构ARM芯片外挂存储器、晶振、指示灯模块、CAN模块、控制接口、外挂指示灯模块，优选的，存储器为铁电存储器，晶振为温补型晶振。存储器用于存储整定参数、备份重要参数、存储事件顺序记录(SOE)，晶振用于在高低温下保障时钟稳定，对于控制继电器的时序至关重要。CAN模块用于与外部通信,接收相关信息与指令，控制接口用于控制继电器切换单元，指示灯模块用于指示微处理器运行状态以及指示继电器切换单元的状态。
图1中的1K1到4K4共16个继电器切换单元,每一个继电器切换单元都相同,便于模块化设计和维护,继电器切换单元可以直接互相替换,也可以适应需求随时增减开关切换单元。
如图3所示，在1#充电功率模块单元提供电源情况下,继电器切换单元1K1与继电器切换单元1K3以及直流电表PJ1组合检测；继电器切换单元1K2与继电器切换单元1K4以及直流电表PJ2组合检测。在2#充电功率模块单元提供电源情况下,继电器切换单元2K1与继电器切换单元2K3以及直流电表PJ1组合检测；继电器切换单元2K2与继电器切换单元2K4以及直流电表PJ2组合检测。在3#充电功率模块单元提供电源情况下,继电器切换单元3K1与继电器切换单元3K3以及直流电表PJ1组合检测；继电器切换单元3K2与继电器切换单元3K4以及直流电表PJ2组合检测。在4#充电功率模块单元提供电源情况下,继电器切换单元4K1与继电器切换单元4K3以及直流电表PJ1组合检测；继电器切换单元4K2与继电器切换单元4K4以及直流电表PJ2组合检测。
一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法，如图4所示，包括以下步骤：
发出指令，继电器控制板发出指令闭合当前继电器切换单元如1K1继电器切换单元，同时发出指令断开其它所有继电器切换单元；
输出电压，在继电器切换单元动作预设时间间隔后，预设时间间隔为0.5s至1.5s，本实施例中，设置预设时间间隔为1s。继电器控制板控制与当前继电器切换单元对应的功率模块单元即1#充电功率模块单元输出设定的最低电压，本实施例中，最低电压设为200VDC；
采集电压，直流电表PJ1采集当前继电器切换单元、对应的功率模块单元、待检测的继电器切换单元形成的线路电压；
检测黏连情况，根据采集到的电压判断待检测的继电器切换单元的黏连情况。具体的，判断直流电表能否采集到200VDC电压，说明从1#充电功率模块单元经过1K1继电器切换单元以及1K3继电器切换单元流过一定的电流,而此时的1K1继电器切换单元原设定状态是闭合,1K3继电器切换单元原设定状态是断开,能则判定待检测的继电器切换单元即1K3继电器切换单元的继电器黏连并进行声光报警，若PJ1直流电表采集不到200VDC电压,至少说明1K3继电器切换单元原设定状态是断开的，至于1K1继电器切换单元本身是不是黏连的，要再采用一次类似循环流程进行测试。
本发明提供一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，包括若干充电功率模块单元、若干充电枪、若干继电器切换单元、若干直流电表、若干直流接触器、继电器控制板，充电功率模块单元通过继电器切换单元与充电枪连接，直流电表接在充电枪的正负接线端之间，直流接触器接在直流电表与充电枪的正接线端或负接线端之间，继电器控制板与继电器切换单元、外部需求单元连接，继电器控制板控制继电器切换单元的开关状态。本发明涉及一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法。本发明采用直流充电桩现有的电气元器件即可检测继电器黏连状态，无需额外引入电路与电气电子元器件，不会存在可能导致隔离绝缘失效的问题,不会增加电气安全隐患风险，节省物料成本，自动检测排查继电器黏连同时准确告知，无需人工,节省人工成本，提高直流桩的安全可靠性。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
发出指令，继电器控制板发出指令闭合当前继电器切换单元,同时发出指令断开其它所有继电器切换单元；
输出电压，所述继电器控制板控制与所述当前继电器切换单元对应的功率模块单元输出设定的最低电压；
采集电压，直流电表采集所述当前继电器切换单元、对应的所述功率模块单元、待检测的继电器切换单元形成的线路电压；
检测黏连情况，根据采集到的电压判断所述待检测的继电器切换单元的黏连情况。
2.如权利要求1所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法，其特征在于：所述输出电压步骤中，在所述继电器切换单元动作预设时间间隔后，所述继电器控制板控制与所述当前继电器切换单元对应的功率模块单元输出设定的最低电压。
3.如权利要求2所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法，其特征在于：所述预设时间间隔为0.5s至1.5s。
4.如权利要求1所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测方法，其特征在于：所述检测黏连情况步骤中，判断所述直流电表能否采集到所述最低电压，能则判定所述待检测的继电器切换单元黏连，否则判定所述待检测的继电器切换单元未黏连。
5.一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，其特征在于：包括若干充电功率模块单元、若干充电枪、若干继电器切换单元、若干直流电表、若干直流接触器、继电器控制板，所述充电功率模块单元通过所述继电器切换单元与所述充电枪连接，所述直流电表接在所述充电枪的正负接线端之间，所述直流接触器接在所述直流电表与所述充电枪的正接线端或负接线端之间，所述继电器控制板与所述继电器切换单元、外部需求单元连接，所述继电器控制板控制所述继电器切换单元的开关状态。
6.如权利要求5所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，其特征在于：所述充电功率模块单元的数量按照充电桩的总额定功率进行配置。
7.如权利要求5所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，其特征在于：所述继电器控制板的微处理器采用工业级32位的Cortex-M3架构ARM芯片。
8.如权利要求7所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，其特征在于：所述继电器控制板的微处理器外挂存储器、晶振、指示灯模块、CAN模块、控制接口，所述存储器用于存储整定参数、备份重要参数、存储事件顺序记录，所述晶振用于在高低温下保障时钟稳定，所述CAN模块用于与外部通信,接收相关信息与指令，所述控制接口用于控制所述继电器切换单元。
9.如权利要求7所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，其特征在于：所述继电器控制板的微处理器还外挂指示灯模块，所述指示灯模块用于指示微处理器运行状态以及指示所述继电器切换单元的状态。
10.如权利要求8所述的一种直流桩充电功率分配继电器黏连检测系统，其特征在于：所述存储器为铁电存储器，所述晶振为温补型晶振。
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