CN112406546A - 用电设备充电连接安全检测装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用电设备充电连接安全检测装置、系统及方法，所述检测装置包括：信号产生模块，用于向用电设备的第一二极管发出脉冲信号，并对所述脉冲信号的变化进行检测得到检测信号；电压检测模块，用于对所述检测信号进行电压检测得到采样信号；控制模块，用于根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接，本发明可对用电设备充电连接状态进行检测，保障用电设备充电过程的安全可靠。

Description

用电设备充电连接安全检测装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及电力电子设备技术领域，尤其涉及一种用电设备充电连接安全检测装置、系统及方法。

背景技术

在电力电子设备技术领域，通常需要采用充电装置对用电设备进行充电，而用电设备充电时充电连接的安全性尤为重要。随着电动汽车技术领域的快速发展，电动汽车作为用电设备，其基本配置的充电工具为充电枪。为了保证用电设备充电时的安全性，需要保证电动汽车与充电枪的安全充电连接。电动汽车与充电枪的连接不稳定，容易造成短路等情况，形成安全隐患，进而可能导致电动汽车的相关设备损坏，造成巨大的经济损失和人员伤亡。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用电设备充电连接安全检测装置，对用电设备充电连接状态进行检测，保障用电设备充电过程的安全可靠。本发明的另一个目的在于提供一种用电设备充电系统。本发明的再一个目的在于提供一种用电设备充电连接安全检测方法。本发明的还一个目的在于提供一种用电设备充电连接安全检测系统。本发明的还一个目的在于提供一种计算机设备。本发明的还一个目的在于提供一种可读介质。

为了达到以上目的，本发明一方面公开了一种用电设备充电连接安全检测装置，所述检测装置包括：

信号产生模块，用于向用电设备的第一二极管发出脉冲信号，并对所述脉冲信号的变化进行检测得到检测信号；

电压检测模块，用于对所述检测信号进行电压检测得到采样信号；

控制模块，用于根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接。

本发明还公开了一种用电设备充电系统，包括如上所述的用电设备充电连接安全检测装置及用电设备。

本发明还公开了一种用电设备充电连接安全检测方法，所述方法包括：

向用电设备的第一二极管发出脉冲信号，并对所述脉冲信号的变化进行检测得到检测信号；

对所述检测信号进行电压检测得到采样信号；

根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接。

本发明还公开了一种用电设备充电连接安全检测系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，

所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

本发明还公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，

该程序被处理器执行时实现如上所述方法。

本发明通过向用电设备的控制装置连接的第一二极管发出脉冲信号，通过检测脉冲信号经过第一二极管的变化得到检测信号。若用电设备正常充电连接，则脉冲信号的正向电压正常流经第一二极管输入控制装置，此时控制装置参与分压，正向电压的正向电压发生变化，而第一二极管在脉冲信号的负向电压输入下截止，表示脉冲信号的负向电压不变。若用电设备不正常充电连接时，第一二极管短路，从而控制装置在正向电压和负向电压时均会参与分压，从而脉冲信号的正向电压和负向电压均会发生变化。基于此，本发明通过电压检测模块检测所述检测信号的负向电压得到采样信号，进一步通过采样信号和脉冲信号的占空比可得到输出的脉冲信号的负向电压的变化，根据脉冲信号负向电压峰值确定第一二极管是否短路，进而可确定用电设备是否已经安全充电连接，保障用电设备充电过程的安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出现有技术中用电设备充电连接的示意图；

图2示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体实施例的结构图；

图3示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体实施例包括占空比检测模块的结构图；

图4示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体实施例占空比检测模块的电路结构图；

图5示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体实施例电压检测模块的结构图；

图6示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体实施例反向单元的结构图；

图7示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体实施例反向单元和电压检测单元的电路结构图；

图8示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体实施例采样单元的电路结构图；

图9示出本发明用电设备充电连接安全检测装置一个具体例子的应用流程图；

图10示出本发明用电设备充电连接安全检测方法一个具体实施例的流程图；

图11示出本发明用电设备充电连接安全检测方法一个具体实施例S110的流程图；

图12示出本发明用电设备充电连接安全检测方法一个具体实施例S111的流程图；

图13示出本发明用电设备充电连接安全检测方法一个具体实施例S200的流程图；

图14示出本发明用电设备充电连接安全检测方法一个具体实施例S210的流程图；

图15示出本发明用电设备充电连接安全检测方法一个具体实施例S211的流程图；

图16示出本发明用电设备充电连接安全检测方法一个具体实施例S300的流程图；

图17示出适于用来实现本发明实施例的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，各种用电设备通常需要通过外部充电装置进行充电。例如，随着新能源汽车的普及，新能源(电动)汽车充电时的充电安全成为日益关注的问题。充电枪逐渐成为电动汽车的基本充电工具，而充电枪与电动汽车的安全可靠连接和通信是电动汽车安全充电的前提。电动汽车中设置有起中央控制作用的控制装置，该控制装置可以与车载充电机等模块或器件连接在一起，用于控制电动汽车中的各模块或器件的工作过程以实现电动汽车的正常运作。当电动汽车与充电枪未安全充电连接时，可能会导致汽车控制装置损坏或者设备短路等情况，此时充电有可能会烧毁汽车的重要部件，造成巨大的经济损失，严重时还可能造成人员伤亡，因此电动汽车安全的充电连接是亟待解决的问题。由此，本发明提供了一种用电设备充电连接安全检测方式，通过将用电设备控制装置与第一二极管D1的阴极端连接，以防止负向电压进入控制装置对控制装置造成损伤。并进一步向第一二极管D1的阳极输入脉冲信号，通过检测脉冲信号负向电压的变化监控用电设备是否已安全充电连接。

根据本发明的一个方面，本实施例公开了一种用电设备充电连接安全检测装置。在一个具体例子中，如图1所示，所述用电设备包括控制装置和第一二极管D1，所述第一二极管D1的阴极端与所述控制装置连接。其中，该控制装置主要起中央控制作用，可与用电设备的其他模块或器件连接在一起，用于控制用电设备中的各模块或器件的工作过程以实现用电设备的正常运作。如图2所示，所述检测装置包括信号产生模块11、电压检测模块13和控制模块14。

其中，信号产生模块11用于向用电设备的第一二极管D1发出脉冲信号，并对脉冲信号的变化进行检测得到检测信号。电压检测模块13用于对所述检测信号进行电压检测得到采样信号。控制模块14用于根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接。

本发明通过向用电设备的控制装置连接的第一二极管D1发出脉冲信号，通过检测脉冲信号经过第一二极管D1的变化得到检测信号。若用电设备正常充电连接，则脉冲信号的正向电压正常流经第一二极管D1输入控制装置，此时控制装置参与分压，正向电压的正向电压发生变化，而第一二极管D1在脉冲信号的负向电压下截止，表示脉冲信号负向电压不变。若用电设备不正常充电连接时，第一二极管D1短路，从而控制装置在正向电压和负向电压时均会参与分压，从而脉冲信号的正向电压和均会发生变化。基于此，本发明通过电压检测模块13检测所述检测信号的负向电压得到采样信号，进一步通过采样信号和脉冲信号的占空比可得到输出的脉冲信号的负向电压的变化，根据脉冲信号负向电压峰值确定第一二极管D1是否短路，进而可确定用电设备是否已经安全充电连接，保障用电设备充电过程的安全可靠。

在优选的实施方式中，如图3所示，安全检测装置进一步包括占空比检测模块12，所述占空比检测模块12用于通过检测所述检测信号的电压变化得到所述检测信号的占空比，即得到了所述脉冲信号的占空比。

可以理解的是，在该优选的实施方式中，为了简化检测信号负向电压检测的电路，节约成本，将检测信号分为两路进行处理，一路检测所述检测信号的占空比，另一路检测所述检测信号的电压得到采样信号，最后根据两路处理得到的检测信号的占空比和表示负向电压的采样信号得到检测信号的负向电压峰值。

在优选的实施方式中，所述占空比检测模块12用于当检测信号达到预设阈值以上时，输出与所述占空比对应的中断信号。具体的，脉冲信号的电流会发生方向变化，从而脉冲信号会存在一个从正向电压趋向于零电压再变为负向电压的过程，通过设置预设阈值，当检测信号达到预设阈值以上时，表示脉冲信号进入一个新的变化周期。从而，通过确定预设时间段内中断信号的数量及时间间隔即可得到脉冲信号的频率及负向电压的时间。

作为一种优选的实施方式，所述占空比检测模块12包括第一开关元件和至少一个电阻器，所述预设阈值为所述第一开关元件的导通阈值电压，即通过第一开关元件的导通与否可确定检测信号的电压变化，从而得到与检测信号占空比对应的中断信号。在一个具体例子中，占空比检测模块可通过具体的电路结构实现。如图4所示，所述占空比检测模块12包括第一电源端VCC1、第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3和第一开关元件Q1。

其中，所述第一电阻器R1的第一端用于接收所述检测信号，第二端与所述第一开关元件Q1的控制端连接。所述第二电阻器R2的第一端与所述第一电源端VCC1连接，第二端与所述第一开关元件Q1的第一端和所述第三电阻器R3的第一端分别连接。所述第一开关元件Q1的第二端与接地端GND连接。所述第三电阻器R3的第二端与输出中断信号的信号输出端连接。

可以理解的是，当检测信号大于第一开关元件Q1的导通阈值电压时，第一开关元件Q1导通第一端和接地端GND，从而将第一开关元件Q1的第一端的电压拉低，信号输出端输出低电平的中断信号。而当检测信号低于第一开关元件Q1的导通阈值电压时，第一开关元件Q1断开第一端和第二端，从而信号输出端输出高电平的中断信号。通过检测中断信号的变化，可得到检测信号的频率，并计算出检测信号负向电压的时间，得到检测信号的占空比。其中，第一电阻器R1、第二电阻器R2和第三电阻器R3进一步起到控制电压的作用，以对第一开关元件Q1进行保护。在一个具体例子中，第一开关元件Q1可采用NMOS晶体管，NMOS晶体管在检测信号为高电平时导通，可根据第一开关元件Q1的导通时间确定检测信号的正向电压时间。在其他实施方式中，第一开关元件Q1也可采用PMOS晶体管或其他开关元件，通过对电路的适应性改进即可实现占空比检测模块12的技术方案都理应在本发明的保护范围中。

在优选的实施方式中，所述电压检测模块用于对所述检测信号进行负向电压检测得到采样信号。可以理解的是，用电设备安全或未安全充电连接时，脉冲信号的负向电压变化不同，通过对检测信号的负向电压进行采样，结合检测信号的占空比可得到检测信号负向电压阶段的负向峰值电压。

在优选的实施方式中，如图5所示，所述电压检测模块13包括反向单元131、电压检测单元132和采样单元133。

其中，所述反向单元131用于对所述检测信号进行反向处理得到反向信号。所述电压检测单元132用于对所述反向信号进行电压检测得到负向电压。所述采样单元133用于对所述负向电压进行采样得到采样信号。

具体的，为了实现检测信号负向电压的采集以确定负向峰值电压，通过反向单元131对检测信号进行反向，然后通过电压检测单元132对反向后的检测信号的正向电压进行截取即可得到检测信号的负向电压。最后，通过采集单元对截取的负向电压进行采样得到采样信号，即可进一步根据检测信号的占空比确定检测信号的负向峰值电压。

在优选的实施方式中，如图6所示，所述反向单元131包括滤波子单元1311和反向子单元1312。其中，所述滤波子单元1311用于对检测信号进行高频滤波。所述反向子单元1312用于对高频滤波后的检测信号进行反向处理得到反向信号。

其中，可以理解的是，为了增强电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)，优选的可增加滤波子单元1311，以提高电路的抗干扰能力，满足EMC测试的要求。在对检测信号滤波之后，将滤波之后的信号接入反向子单元1312，利用反向子单元1312对滤波后的检测信号进行反向处理得到反向信号。

在一个具体例子中，所述滤波子单元1311可通过具体的电路结构实现。具体的，如图7所示，所述滤波子单元1311包括第一电感器L1、第四电阻器R4和第五电阻器R5。

其中，所述第一电感器L1的第一端与所述第一二极管D1的阳极端连接，第二端与所述第四电阻器R4的第一端连接。所述第四电阻器R4的第二端与所述第五电阻器R5和反向子单元分别连接，将高频滤波后的检测信号传输至所述反向子单元。所述第五电阻器R5的第二端与接地端GND连接。

在一个具体例子中，如图7所示，所述反向子单元1312可通过具体的电路结构实现。具体的，如图5所示，反向子单元1312包括第六电阻器R6、第七电阻器R7、第八电阻器R8、第九电阻器R9和第一放大器M1。

第六电阻器R6的第一端与所述滤波子单元连接，用于接收高频滤波后的检测信号。所述第六电阻器R6的第二端与所述第一放大器M1的反相输入端和所述第八电阻器R8的第一端分别连接。所述第七电阻器R7的第一端与所述第一放大器M1的正相输入端连接，第二端与接地端GND连接。

所述第八电阻器R8的第二端与所述第一放大器M1的输出端连接。所述第九电阻器R9的第一端与所述第八电阻器R8的第二端和所述第一放大器M1的输出端分别连接，第二端与所述电压检测单元132连接，用于将所述反向信号传输至所述电压检测单元132。

其中，可以理解的是，为了增强EMC，该具体例子中，增加了第一电感器L1、第四电阻器R4和第五电阻器R5的EMC滤波电路，以提高电路的抗干扰能力，满足EMC测试的要求。在对检测信号滤波之后，将滤波之后的信号接入第一放大器M1的反向输入端，利用第一放大器M1对滤波后的检测信号进行反向并按比例输出，该放大或缩小的比例值可通过对第六电阻器R6和第八电阻器R8等器件的电阻值参数进行设计确定，为本领域的常规技术手段，在此不再赘述。

在一个具体例子中，电压检测单元132可通过具体的电路结构实现。具体的，如图7所示，所述电压检测单元132包括第二放大器M2、第十电阻器R10、第十一电阻器R11、第一电容器C1和第三放大器M3。

所述第二放大器M2的反相输入端与所述反向单元131连接，用于接收所述反向单元131输出的反向信号，所述第二放大器M2的信号输出端与所述第十电阻器R10的第一端连接。所述第十电阻器R10的第二端与所述第十一电阻器R11的第一端、第一电容器C1的第一端以及所述第三放大器M3的反相输入端分别连接。所述第三放大器M3的正相输入端与接地端GND连接，所述第三放大器M3的信号输出端用于输出所述负向电压，与所述第十一电阻器R11的第二端、所述第一电容器C1的第二端和所述第二放大器M2的正相输入端分别连接。

可以理解的是，该电压检测单元132通过第二放大器M2和第三放大器M3可实现对反向单元131输出的反向后的信号的正向电压进行截取，得到负向电压。

在一个具体例子中，采样单元133可通过具体的电路结构实现。具体的，如图8所示，所述采样单元133包括第二二极管D2、第十二电阻器R12、第十三电阻器R13和模数转换器ADC。

其中，所述第二二极管D2的阴极管和所述第十二电阻器R12的第一端分别与所述电压检测单元132连接，用于接收所述负向电压。所述第二二极管D2的阳极端与所述第十三电阻器R13的第二端分别与接地端GND连接。所述第十三电阻器R13的第一端与所述第十二电阻器R12的第二端和所述模数转换器ADC的信号输入端分别连接。所述模数转换器ADC的信号输出端与所述控制模块14连接，用于将模拟量的采样信号转换为数字量的采样信号并输出。

在该优选的实施方式中，为了适应模数转换器ADC的电压要求，增加了电压分路。第二二极管D2可过滤掉输入的负向电压，第十二电阻器R12和第十三电阻器R13可通过分压使输入的负向电压的峰值不损伤模数转换器ADC的电压采样接口，以更好的对模数转换器ADC进行保护。

在优选的实施方式中，所述控制模块14用于根据所述占空比确定所述脉冲信号的频率，根据所述频率和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，若所述电压峰值小于预设电压值时，则用电设备未安全充电连接。

具体的，在一个实施例中，用电设备充电连接安全检测装置向第一二极管D1的阳极发出±12V的脉冲信号。请参照图1，当脉冲信号通过检测点1后，信号发生变化。安全检测装置采集脉冲信号的变化得到检测信号，当第一二极管D1短路时，检测点1检测得到的检测信号的电压应为±6V。当第一二极管D1正常连接时，检测点1检测得到的检测信号的电压应为﹢6V和﹣12V，因为此时脉冲信号的负向电压被二级管截止掉，电动汽车端的控制装置不参与负向电压的分压。而当二级管断开时，检测点1检测到的电压应为±12V。通过电路结构和参数的设计，可使当检测信号的负向电压为﹣6V时，采集并计算得到的负向电压峰值为1V。从而当控制模块14得到的负向电压峰值>1v时，表示第一二极管D1存在，充电枪与电动汽车的控制装置正常充电连接。当控制模块14得到的负向电压峰值<＝1v时，表示第一二极管D1短路，充电枪与电动汽车的控制装置可能未正常充电连接。安全检测装置的控制模块14通过向第一二极管D1输出脉冲信号并检测脉冲信号的变化以确定用电设备与充电系统是否正常安全连接，并可进一步根据充电安全连接的检测结果控制充电过程，保障用电设备在充电过程的安全。

本发明的用电设备充电连接安全检测装置抗干扰能力强，通过EMC测试。并且，本发明的电路结构使用元器件少、接口简单、易于采集和成本低的特点，具有较强的市场竞争力，并且本发明的安全检测装置的一致性和稳定性好，性价比高。

下面通过一个具体例子来对本发明作进一步的说明。如图9所示，通过信号产生模块11从检测点1获取检测信号，通过占空比检测模块12检测所述检测信号的电压变化输出表示检测信号占空比的中断信号。控制模块14接收到中断信号形成中断触发，开始定时，通过电压检测模块13对所述检测信号进行负向电压检测得到采样信号。当中断触发达到预设次数N时，根据中断信号和采样信号计算检测信号的占空比及ADC采样信号的平均值，最后根据占空比和采样信号的平均值得到检测信号的负向峰值电压，根据负向峰值电压可判断用电设备与充电系统是否已充电连接。

基于相同原理，本实施例还公开了一种用电设备充电系统。该用电设备充电系统包括如本实施例所述的用电设备充电连接安全检测装置及用电设备。

由于该系统解决问题的原理与以上装置类似，因此本系统的实施可以参见装置的实施，在此不再赘述。

基于相同原理，本实施例还公开了一种用电设备充电连接安全检测方法。所述用电设备包括控制装置和第一二极管D1，所述第一二极管D1的阴极端与所述控制装置连接。如图10所示，所述方法包括：

S100：向用电设备的第一二极管D1发出脉冲信号，并对脉冲信号的变化进行检测得到检测信号。

S200：对所述检测信号进行电压检测得到采样信号。

S300：根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接。

在优选的实施方式中，如图11所示，所述方法进一步包括：

S110：通过检测所述检测信号的电压变化得到所述检测信号的占空比。

如图12所示，所述S110通过检测所述检测信号的电压变化得到所述检测信号的占空比具体包括：

S111：当检测信号达到预设阈值以上时，输出与所述占空比对应的中断信号。

在优选的实施方式中，如图13所示，所述S200对所述检测信号进行电压检测得到采样信号具体包括：

S210：对所述检测信号进行负向电压检测得到采样信号。

在优选的实施方式中，如图14所示，S210对所述检测信号进行负向电压检测得到采样信号具体包括：

S211：对所述检测信号进行反向处理得到反向信号。

S212：对所述反向信号进行电压检测得到负向电压。

S213：对所述负向电压进行采样得到采样信号。

在优选的实施方式中，如图15所示，S211对所述检测信号进行反向处理得到反向信号具体包括：

S2111：对检测信号进行高频滤波。

S2112：对高频滤波后的检测信号进行反向处理得到反向信号。

在优选的实施方式中，如图16所示，所述S300根据所述占空比和所述采样信号得到检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接具体包括：

S310：根据所述占空比确定所述脉冲信号的频率，根据所述频率和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，若所述电压峰值小于预设电压值时，则用电设备未安全充电连接。

由于该方法解决问题的原理与以上装置类似，因此本方法的实施可以参见装置的实施，在此不再赘述。

本实施例还公开了一种用电设备充电连接安全检测系统。该安全检测系统包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述程序时实现如本实施例所述方法。

由于该系统解决问题的原理与以上装置类似，因此本系统的实施可以参见装置的实施，在此不再赘述。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

下面参考图17，其示出了适于用来实现本申请实施例的计算机设备600的结构示意图。

如图17所示，计算机设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶反馈器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (25)

1.一种用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：

信号产生模块，用于向用电设备的第一二极管发出脉冲信号，并对所述脉冲信号的变化进行检测得到检测信号；

电压检测模块，用于对所述检测信号进行电压检测得到采样信号；

控制模块，用于根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接。

2.根据权利要求1所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述用电设备包括控制装置和第一二极管，所述第一二极管的阴极端与所述控制装置连接。

3.根据权利要求1所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，进一步包括占空比检测模块，所述占空比检测模块用于通过检测所述检测信号的电压变化得到所述检测信号的占空比。

4.根据权利要求3所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述占空比检测模块用于当所述检测信号达到预设阈值以上时，输出与所述占空比对应的中断信号。

5.根据权利要求4所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述占空比检测模块包括第一开关元件和至少一个电阻器，所述预设阈值为所述第一开关元件的导通阈值电压。

6.根据权利要求3-5任一项所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述占空比检测模块包括第一电源端、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第一开关元件；

所述第一电阻器的第一端用于接收所述检测信号，第二端与所述第一开关元件的控制端连接；

所述第二电阻器的第一端与所述第一电源端连接，第二端与所述第一开关元件的第一端和所述第三电阻器的第一端分别连接；

所述第一开关元件的第二端与接地端连接；

所述第三电阻器的第二端与输出中断信号的信号输出端连接。

7.根据权利要求1所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述电压检测模块用于对所述检测信号进行负向电压检测得到采样信号。

8.根据权利要求1或7所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述电压检测模块包括反向单元、电压检测单元和采样单元；

所述反向单元用于对所述检测信号进行反向处理得到反向信号；

所述电压检测单元用于对所述反向信号进行电压检测得到负向电压；

所述采样单元用于对所述负向电压进行采样得到采样信号。

9.根据权利要求8所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述反向单元包括滤波子单元和反向子单元；

所述滤波子单元用于对所述检测信号进行高频滤波；

所述反向子单元用于对高频滤波后的检测信号进行反向处理得到反向信号。

10.根据权利要求9所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述滤波子单元包括第一电感器、第四电阻器和第五电阻器；

所述第一电感器的第一端与所述第一二极管的阳极端连接，第二端与所述第四电阻器的第一端连接；

所述第四电阻器的第二端与所述第五电阻器和反向子单元分别连接，将高频滤波后的检测信号传输至所述反向子单元；

所述第五电阻器的第二端与接地端连接。

11.根据权利要求9所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述反向子单元包括第六电阻器、第七电阻器、第八电阻器、第九电阻器和第一放大器；

所述第六电阻器的第一端与所述滤波子单元连接，用于接收高频滤波后的检测信号；

所述第六电阻器的第二端与所述第一放大器的反相输入端和所述第八电阻器的第一端分别连接；

所述第七电阻器的第一端与所述第一放大器的正相输入端连接，第二端与接地端连接；

所述第八电阻器的第二端与所述第一放大器的输出端连接；

所述第九电阻器的第一端与所述第八电阻器的第二端和所述第一放大器的输出端分别连接，第二端与所述电压检测单元连接，用于将所述反向信号传输至所述电压检测单元。

12.根据权利要求8所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述电压检测单元包括第二放大器、第十电阻器、第十一电阻器、第一电容器和第三放大器；

所述第二放大器的反相输入端与所述反向单元连接，用于接收所述反向单元输出的反向信号，所述第二放大器的信号输出端与所述第十电阻器的第一端连接；

所述第十电阻器的第二端与所述第十一电阻器的第一端、第一电容器的第一端以及所述第三放大器的反相输入端分别连接；

所述第三放大器的正相输入端与接地端连接，所述第三放大器的信号输出端用于输出所述负向电压，与所述第十一电阻器的第二端、所述第一电容器的第二端和所述第二放大器的正相输入端分别连接。

13.根据权利要求8所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述采样单元包括第二二极管、第十二电阻器、第十三电阻器和模数转换器；

所述第二二极管的阴极管和所述第十二电阻器的第一端分别与所述电压检测单元连接，用于接收所述负向电压；

所述第二二极管的阳极端与所述第十三电阻器的第二端分别与接地端连接；

所述第十三电阻器的第一端与所述第十二电阻器的第二端和所述模数转换器的信号输入端分别连接；

所述模数转换器的信号输出端与所述控制模块连接，用于将模拟量的采样信号转换为数字量的采样信号并输出。

14.根据权利要求1所述的用电设备充电连接安全检测装置，其特征在于，所述控制模块用于根据所述占空比确定所述脉冲信号的频率，根据所述频率和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，若所述电压峰值小于预设电压值时，则用电设备未安全充电连接。

15.一种用电设备充电系统，其特征在于，包括如权利要求1-14任一项所述的用电设备充电连接安全检测装置及用电设备。

16.一种用电设备充电连接安全检测方法，其特征在于，所述方法包括：

向用电设备的第一二极管发出脉冲信号，并对所述脉冲信号的变化进行检测得到检测信号；

对所述检测信号进行电压检测得到采样信号；

根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接。

17.根据权利要求16所述的用电设备充电连接安全检测方法，其特征在于，进一步包括：

通过检测所述检测信号的电压变化得到所述检测信号的占空比。

18.根据权利要求17所述的用电设备充电连接安全检测方法，其特征在于，所述通过检测所述检测信号的电压变化得到所述检测信号的占空比具体包括：

当所述检测信号达到预设阈值以上时，输出与所述占空比对应的中断信号。

19.根据权利要求16所述的用电设备充电连接安全检测方法，其特征在于，所述对所述检测信号进行电压检测得到采样信号具体包括：

对所述检测信号进行负向电压检测得到采样信号。

20.根据权利要求19所述的用电设备充电连接安全检测方法，其特征在于，所述对所述检测信号进行负向电压检测得到采样信号具体包括：

对所述检测信号进行反向处理得到反向信号；

对所述反向信号进行电压检测得到负向电压；

对所述负向电压进行采样得到采样信号。

21.根据权利要求20所述的用电设备充电连接安全检测方法，其特征在于，所述对所述检测信号进行反向处理得到反向信号具体包括：

对所述检测信号进行高频滤波；

对高频滤波后的检测信号进行反向处理得到反向信号。

22.根据权利要求16所述的用电设备充电连接安全检测方法，其特征在于，所述根据所述脉冲信号的占空比和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，并根据所述负向电压峰值确定所述用电设备是否已安全充电连接具体包括：

根据所述占空比确定所述脉冲信号的频率，根据所述频率和所述采样信号得到所述检测信号的负向电压峰值，若所述电压峰值小于预设电压值时，则用电设备未安全充电连接。

23.一种用电设备充电连接安全检测系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求16-22任一项所述方法。

24.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，

所述处理器执行所述程序时实现如权利要求16-22任一项所述方法。

25.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，

该程序被处理器执行时实现如权利要求16-22任一项所述方法。

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