CN112540285A - 一种多功能测试电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路检测技术领域，公开了一种多功能测试电路，与待检测控制电路板连接，其包括输入电源、常压火线开关K1、常压零线开关K2、测试控制模块和用于模拟汽车端控制充电控制环境的CP测试模块。输入电源的火线和零线分别与常压火线开关K1和常压零线开关K2连接，然后与待检测控制电路板电源输入端连接。测试控制模块分别与CP测试模块和待测控制电路板的状态信息输出端连接，用于控制各开关的闭合、断开，以及将待测控制电路板的检测状态转换成易读的模式并做出反馈。本发明通过检测电路模拟出各个待检测环境来实现全自动检测。整体上检测电路方便简洁，成本低廉，检测精准，使用方便。

Description

一种多功能测试电路

技术领域

本发明涉及电路检测技术领域，尤其是一种多功能测试电路。

背景技术

充电汽车的普及使得充电桩的需求越来越大。由于充电桩使用高压充电，高压电对人体伤害极强，因此充电桩中充电枪的安全防护系统显得尤为重要。在控制电路板的生产制造上，进行检测充电枪的安全防护系统是否有效至关重要。目前市面上使用可编程ATE对充电枪的安全防护系统进行测试，存在成本高昂，编程复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能测试电路，整体上电路简洁，成本低廉，检测精准，使用方便，实现充电枪全自动测试。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种多功能测试电路，与待检测控制电路板连接，其包括输入电源、常压火线开关K1、常压零线开关K2、CP测试模块和测试控制模块；所述输入电源的火线和零线分别与常压火线开关K1和常压零线开关K2连接，然后与待检测控制电路板电源输入端连接。所述CP测试模块一端与待测控制电路板上的CP端连接，另一端与PE端连接。所述测试控制模块分别与CP测试模块和待测控制电路板的状态信息输出端连接，用于控制各开关的闭合、断开，以及将待测控制电路板的检测状态转换成易读的模式并做出反馈。所述CP测试模块包括插枪开关K11、二极管D1以及若干条CP检测开关S与CP检测电阻串联的检测支路；待测控制电路板上的CP端与所述插枪开关K11一端连接，插枪开关K11另一端与二极管D1串联后，分别与所述若干条检测支路相并联，并联后的干路与待测控制电路板上的CP端连接。

进一步地，若干检测支路包括六条检测支路，用于模拟汽车端控制充电的控制环境，分别为：CP检测开关S1、CP检测开关S2与电阻R6串联支路、CP检测开关S3与电阻R7串联支路、CP检测开关S4与电阻R8串联支路、、CP检测开关S5与电阻R9串联支路和CP检测开关S6与电阻R10串联支路；所述CP检测开关S1的一端为悬空状态；所述电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的阻值分别为2.7KΩ、870Ω、6.8KΩ、1.27KΩ、10Ω。

进一步地，还包括串联于常压火线开关K1后端的短路测试模块；所述短路测试模块包括旁路开关K7、短路测试开关K8和灯泡；所述短路测试开关K8和灯泡串联后与旁路开关K7并联。

进一步地，所述输入电源和常压火线开关K1、常压零线开关K2之间设置有常压调压器，防止由于输入电源电压不稳定导致检测结果不准确。

进一步地，还包括分别与常压调压器并联连接的欠压测试模块和过压测试模块；所述欠压测试模块包括欠压调压器、欠压零线开关K3和欠压火线开关K4；所述欠压调压器的输入火线和零线分别与输入电源的输出火线和零线连接；经过欠压调压器变压后的火线和零线分别与欠压火线开关K4和欠压零线开关K3连接，然后与待测控制电路板上的电源输入端连接。所述过压测试模块包括过压调压器、过压零线开关K5和过压火线开关K6；所述过压调压器的输入火线和零线分别与输入电源的输出火线和零线连接；经过过压调压器变压后的火线和零线分别与过压火线开关K6和过压零线开关K5连接，然后与待测控制电路板上的电源输入端连接。

进一步地，还包括与待测控制电路板上的温度测试点并联的过温测试模块；所述过温测试模块包括串联一起的过温开关K9和过温电阻R1。

进一步地，还包括接地测试模块，所述接地测试模块包括接地开关K10，接地开关K10的一端与零线连接，另一端与待测控制电路板输入电源的PE端连接。

进一步地，还包括与待测控制电路板上的电源输出端连接的漏电测试模块；所述漏电测试模块包括漏电互感器、电阻R2、漏电电阻R3和漏电开关K12；电阻R2与待测控制电路板上电源输出端的零线和火线连接形成串联回路，漏电电阻R3和漏电开关K12串联后的支路一端与待测控制电路板上电源输出端的火线连接，另一端与PE端连接；漏电互感器与待测控制电路板上的漏电互感器连接测试点连接，漏电测试模块的火线和零线设置于漏电互感器的检测环内，通过检测火线和零线的电流是否相等来判断是否漏电。

进一步地，还包括与待测控制电路板上的电源输出端连接的过流测试模块；所述过流测试模块包括电流互感器、负载开关K15、负载RL和若干条过流支路；所述负载开关K15与负载RL串联后与待测控制电路板上电源输出端的零线和火线连接形成串联回路，负载RL分别与若干条过流支路并联；所述过流支路包括相互串联的过流开关K和过流电阻R。

进一步地，所述测试控制模块包括单片机控制芯片，所述单片机控制芯片上连接有用于反馈检测信息的检测指示灯和/或检测显示屏。

本发明的有益之处为：

1、本发明通过多个检测模块来模拟出各个待检测环境，通过测试控制模块控制不同的继电器开关，进入不同模拟环境，通过测试控制模块读取充电枪控制电路板的信息来判断是充电枪的安全防护系统否实现应有功能，输出判断结果，实现充电枪全自动检测。

2、本发明专利方便简洁，成本低廉，检测精准，使用方便。

附图说明

图1是本发明的测试电路示意图。

图2是本发明短路测试模块、过压测试模块、欠压测试模块、过温测试模块、接地测试模块的电路示意图。

图3是本发明漏电测试模块、过流测试模块、CP测试模块、测试控制模块的电路示意图。

主要组件符号说明：

1、短路测试模块，2、过压测试模块，3、欠压测试模块，4、过温测试模块，5、接地测试模块，6、漏电测试模块，7、过流测试模块，8、CP测试模块，9、测试控制模块，10、漏电互感器，11、电流互感器，12、待测控制电路板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。

如图1至图3所示，本发明公开了一种多功能测试电路，与充电桩中充电枪的待测控制电路板12连接，其包括短路测试模块1、过压测试模块2、欠压测试模块3、过温测试模块4、接地测试模块5、漏电测试模块6、过流测试模块7、CP测试模块8和测试控制模块9。

充电枪的待测控制电路板12上设置有电源输入端，电源输出端、CP端、漏电互感器连接测试点、电流互感器连接测试点、温度测试点和状态信息输出端。

电源的火线L和零线N依次与空开保护器、常压调压器串联，经调压后的火线L与常压零线开关K1连接，零线N与常压零线开关K2连接，然后与待测控制电路板12上的电源输入端连接。测试控制模块9包括单片机控制芯片以及设置于控制芯片上的检测显示屏和检测显示灯。测试控制模块9分别与待测控制电路板12的状态信息输出端和各个检测模块连接，用于控制各开关的闭合、断开，以及将待测控制电路板12的检测状态转换成易读的模式在检测显示屏和检测显示灯中显示出来。本实施例中常压调压器使用230V调压器。

(1)短路测试

短路测试模块1串联于常压火线开关K1后端。

短路测试模块1包括旁路开关K7、短路测试开关K8和灯泡，短路测试开关K8和灯泡串联后与旁路开关K7并联。检测时，接通电源，仅闭合常压零线开关K1、常压零线开关K2、短路测试开关K8，当灯泡亮时，则待测控制电路板12上电源输入端的火线端和零线端短路，否则测试合格。当测试合格后，则断开短路测试开关K8，取掉灯泡，闭合旁路开关K7。

(2)过压测试、欠压测试

过压测试模块2、欠压测试模块3分别与常压调压器并联连接。

欠压测试模块3包括欠压调压器、欠压零线开关K3和欠压火线开关K4，176V调压器的输入火线和零线分别与空开保护器的输出火线和零线连接，经过176V调压器变压后的火线与欠压零线开关K3连接，零线与欠压火线开关K4连接，然后与待测控制电路板12上的电源输入端连接。本实施例中欠压调压器使用176V调压器。

过压测试模块2包括过压调压器、过压零线开关K5和过压火线开关K6，过压调压器的输入火线和零线分别与空开保护器的输出火线和零线连接，经过过压调压器变压后的火线与过压零线开关K5连接，零线与过压火线开关K6连接，然后与待测控制电路板12上的电源输入端连接。本实施例中过压调压器使用264V调压器。

因为我国电网正常电压值为220V上下波动为20％，即176V-264V之间，所述本实施例取临界值176V和264V进行检测。

欠压检测时，先保证常压零线开关K1、常压火线线开关K2、过压零线开关K5、过压火线开关K6处于断开状态，然后闭合欠压零线开关K3、欠压零线开关K4，屏幕上如果显示欠压保护警报时，则欠压检测合格。过压检测时，先保证常压零线开关K1、常压火线线开关K2、欠压零线开关K3、欠压零线开关K4处于断开状态，然后闭合过压零线开关K5、过压火线开关K6，屏幕上如果显示过压保护警报时，则过压检测合格。

(3)过温测试

过温测试模块4与待测控制电路板12上的温度测试点并联。

过温测试模块4包括串联一起的过温开关K9和过温电阻R1。过温测试时，闭合过温开关K9，过温电阻R1与待测控制电路板12内置的热敏电阻NTC并联，从而减小热敏电阻NTC的阻值，模拟出一个过温的环境，当闭合过温开关K9指定时间后，屏幕上显示过温警报，断开过温开关K9指定时间后，警报解除，则过温检测合格。本实施例中，为模拟出85℃的环境，过温电阻R1的阻值取680Ω。

(4)接地测试

接地测试模块5包括接地开关K10，接地开关K10的一端与零线连接，另一端与待测控制电路板12输入电源的PE端连接。接地测试时，断开接地开关K10，屏幕上显示未接地警报，延时指定时间后，闭合接地开关K10警报解除，则接地检测合格。

(5)漏电测试

漏电测试模块6与待测控制电路板12上的电源输出端连接。

漏电测试模块6包括漏电互感器10、电阻R2、漏电电阻R3和漏电开关K12，电阻R2与待测控制电路板12上电源输出端的零线和火线连接形成串联回路，漏电电阻R3和漏电开关K12串联后的支路一端与待测控制电路板12上电源输出端的火线连接，另一端与PE端连接。漏电互感器10与待测控制电路板12上的漏电互感器10连接测试点连接，漏电测试模块6的火线和零线设置于漏电互感器10的检测环内，通过检测火线和零线的电流是否相等来判断是否漏电。当闭合漏电开关K12后，火线、漏电电阻R3、底线连通成回路分掉部分电流，导致火线和零线的电流不相等，从而模拟出漏电的效果。漏电检测时，闭合漏电开关K12后，屏幕上显示漏电警报，并切断电源，则漏电检测合格。

(6)过流测试

过流测试模块7与待测控制电路板12上的电源输出端连接。

过流测试模块7包括电流互感器11、负载开关K15、过流支路和负载RL。负载开关K15与负载RL串联后与待测控制电路板12上电源输出端的零线和火线连接形成串联回路，过流支路与负载RL并联。过流支路可根据检测情况设置多组，本实施例中使用两组过流支路，包括，过流开关K13、过流开关K14、过流电阻R4、过流电阻R5。过流开关K13与过流电阻R4串联后与负载RL并联，过流开关K14与过流电阻R5串联后与负载RL并联。电流互感器11与待测控制电路板12电流互感器11连接测试点连接。过流测试模块7的火线设置于电流互感器11的检测环中，电流互感器11通过检测火线中的电路来判断是否有过流。当负载开关K15闭合后，电流互感器11中检测到的电流为额定电流；当过流开关K13闭合后负载RL并联过流电阻R4，使得总阻值减小，电流增大，电流互感器11中检测到的过流电流，屏幕上显示过流警报，当过流开关K14闭合后负载RL同时并联过流电阻R4、过流电阻R5，使得总阻值进一步减小，电流进一步增大，电流互感器11中检测到的危险电流，电路板直接切断电源，若做出以上动作及检测结果，则过流检测合格。

(7)CP端测试

CP测试模块8用于模拟汽车端控制充电的控制环境。充电枪中CP端与汽车端连接，当CP端接收到12±0.8V电压时，充电枪处于待机状态，当CP端接收到9±0.8V电压时，充电枪处于待充电状态，当CP端接收到6±0.8V电压时，充电枪开通充电回路，处于充电状态。

CP测试模块8一端与待测控制电路板12上的CP端连接，另一端与PE端连接。CP测试模块8包括插枪开关K11、二极管D1、CP检测开关S1、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10。插枪开关K11与二极管D1串联后，分别与CP检测开关S1、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10并联；CP检测开关S1的另一端处于悬空断路状态，电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10所在的支路上分别串联有CP检测开关S2、CP检测开关S3、CP检测开关S4、CP检测开关S5、CP检测开关S6。仅CP检测开关S1闭合时，CP端电压为12V，模拟刚拔出充电枪状态；电阻R6的阻值为2.7KΩ，仅CP检测开关S2闭合时，CP端电压为9V，模拟充电枪刚插入汽车充电口状态；电阻R7的阻值为870Ω，仅CP检测开关S3闭合时，CP端电压为6V，模拟汽车充电端已准备好充电的状态；电阻R8的阻值为6.8KΩ，仅CP检测开关S4闭合时，模拟CP端电压处于9.8V至11.2V范围内的状态；电阻R9的阻值为1.27KΩ，仅CP检测开关S5闭合时，模拟CP端电压处于6.8V至8.2V范围内的状态；电阻R10的阻值为10Ω，仅CP检测开关S4闭合时，模拟CP端电压处于5.2V以下的状态。

检测时，当仅闭合插枪开关K11、CP检测开关S1后，屏幕上显示待使用状态；当仅闭合插枪开关K11、CP检测开关S2后，屏幕上显示待充电状态；当仅闭合插枪开关K11、CP检测开关S3后，屏幕上显示可充电状态；当仅闭合插枪开关K11和CP检测开关S4，或者仅闭合插枪开关K11和CP检测开关S5，或者仅闭合插枪开关K11和CP检测开关S6时，屏幕上显示CP异常警报。若均满足以上条件，则CP端测试合格。

开关K1至K15和开关S1至S6均为继电器开关，由测试控制模块9控制断开和闭合。

各检测模块检测时，各开关的断开闭合及在检测合格情况下检测显示屏应显示的结果如表1所示。

表1多功能测试电路逻辑表

为方便使用，可将本发明的测试电路与待检测控制电路板连接处使用快接设计，使用时，只需将本发明的测试电路与待检测控制电路板连接，运行启动，通过屏幕即可判断出待检测控制电路板是否合格，若不合格也能清楚的判断出不合格的地方，方便快捷。

综上，本发明通过多个检测模块来模拟出各个待检测环境，通过测试控制模块控制不同继电器开关的断开和闭合，进入不同模拟环境，通过测试控制模块读取充电枪控制电路板的信息来判断是充电枪的安全防护系统否实现应有功能，输出判断结果，实现充电枪全自动检测，整体上方便简洁，成本低廉，检测精准，使用方便。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能测试电路，与待检测控制电路板连接，其特征在于：包括输入电源、常压火线开关K1、常压零线开关K2、CP测试模块和测试控制模块；所述输入电源的火线和零线分别与常压火线开关K1和常压零线开关K2连接，然后与待检测控制电路板电源输入端连接；所述测试控制模块分别与CP测试模块和待测控制电路板的状态信息输出端连接，用于控制各开关的闭合、断开，以及将待测控制电路板的检测状态转换成易读的模式并做出反馈；

所述CP测试模块一端与待测控制电路板上的CP端连接，另一端与PE端连接；所述CP测试模块包括插枪开关K11、二极管D1以及若干条CP检测开关S与CP检测电阻串联的检测支路；待测控制电路板上的CP端与所述插枪开关K11一端连接，插枪开关K11另一端与二极管D1串联后，分别与所述若干条检测支路相并联，并联后的干路与待测控制电路板上的CP端连接。

2.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：若干检测支路包括六条模拟汽车端控制充电控制环境的检测支路，分别为：CP检测开关S1、CP检测开关S2与电阻R6串联支路、CP检测开关S3与电阻R7串联支路、CP检测开关S4与电阻R8串联支路、、CP检测开关S5与电阻R9串联支路和CP检测开关S6与电阻R10串联支路；所述CP检测开关S1的一端为悬空状态；所述电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的阻值分别为2.7KΩ、870Ω、6.8KΩ、1.27KΩ、10Ω。

3.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：还包括串联于常压火线开关K1后端的短路测试模块；所述短路测试模块包括旁路开关K7、短路测试开关K8和灯泡；所述短路测试开关K8和灯泡串联后与旁路开关K7并联。

4.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：所述输入电源和常压火线开关K1、常压零线开关K2之间设置有常压调压器。

5.根据权利要求4所述的多功能测试电路，其特征在于：还包括分别与常压调压器并联连接的欠压测试模块和过压测试模块；所述欠压测试模块包括欠压调压器、欠压零线开关K3和欠压火线开关K4；所述欠压调压器的输入火线和零线分别与输入电源的输出火线和零线连接；经过欠压调压器变压后的火线和零线分别与欠压火线开关K4和欠压零线开关K3连接，然后与待测控制电路板上的电源输入端连接；所述过压测试模块包括过压调压器、过压零线开关K5和过压火线开关K6；所述过压调压器的输入火线和零线分别与输入电源的输出火线和零线连接；经过过压调压器变压后的火线和零线分别与过压火线开关K6和过压零线开关K5连接，然后与待测控制电路板上的电源输入端连接。

6.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：还包括与待测控制电路板上的温度测试点并联的过温测试模块；所述过温测试模块包括串联一起的过温开关K9和过温电阻R1。

7.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：还包括接地测试模块，所述接地测试模块包括接地开关K10，接地开关K10的一端与零线连接，另一端与待测控制电路板输入电源的PE端连接。

8.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：还包括与待测控制电路板上的电源输出端连接的漏电测试模块；所述漏电测试模块包括漏电互感器、电阻R2、漏电电阻R3和漏电开关K12；电阻R2与待测控制电路板上电源输出端的零线和火线连接形成串联回路，漏电电阻R3和漏电开关K12串联后的支路一端与待测控制电路板上电源输出端的火线连接，另一端与PE端连接；漏电互感器与待测控制电路板上的漏电互感器连接测试点连接，漏电测试模块的火线和零线设置于漏电互感器的检测环内，通过检测火线和零线的电流是否相等来判断是否漏电。

9.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：还包括与待测控制电路板上的电源输出端连接的过流测试模块；所述过流测试模块包括电流互感器、负载开关K15、负载RL和若干条过流支路；所述负载开关K15与负载RL串联后与待测控制电路板上电源输出端的零线和火线连接形成串联回路，负载RL分别与若干条过流支路并联；所述过流支路包括相互串联的过流开关K和过流电阻R。

10.根据权利要求1所述的多功能测试电路，其特征在于：所述测试控制模块包括单片机控制芯片，所述单片机控制芯片上连接有用于反馈检测信息的检测指示灯和/或检测显示屏。

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