CN116794554B - 一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，包括开关控制电路利用电平信号控制低压信号进入一个高压回路；短路检测电路检测另一个高压回路中的低压信号，并把检测出的低压信号输出；状态回采电路采集短路检测电路输出的低压信号，并根据采集的低压信号输出状态信号；本发明通过开关控制电路控制电平信号的输出，实现控制低压信号进入一个高压回路，通过检测另一个高压回路中的低压信号可以获知两个高压回路之间是否出现短路，短路时，低压信号会触发采集短路检测电路输出状态信号，从而实现对任意两个高压回路之间的检测；电路结构简单实用，使用的元器件少，有利于维修维护，降低设备生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及高压短路检测技术领域，尤其涉及一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路。
背景技术
随着新能源汽车产业的高速发展，与之配套的交流充电桩也得到广泛的应用，交流充电桩往往采用380V三相高压电，高压电回路之间出现短路时如果不能及时发现，会对充电桩造成损害，也会产生安全隐患，现有交流充电桩的输出短路检测电路只支持单相电源供电短路检测，不支持三相电源供电的输出短路检测，本发明解决了三相电源供电时输出端短路检测问题，并可判断具体短路的线路，弥补了现有技术方案的空缺。
文献号为CN111751759B的专利文献公开一种三相充电枪输出短路检测电路及检测方法，交流电源输入通过桥式整流输出直流电，并通过继电器控制此电压，为短路检测模块供电及提供检测信号；同时测量三相双枪交流充电设备的输出短路，双枪互相不干扰。当其中任一枪充电时，另外一路充电枪插枪检测到短路故障时，不会影响正在充电的设备；该申请能够进行三相交流充电装置输出短路检测。但其同时也存在；电路结构复杂，增加维修难度，提高生产成本的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，电路结构简单实用，可以准确的对充电桩三相电各回路之间的短路情况进行检测，利于维修维护，降低设备成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，包括开关控制电路，利用电平信号控制低压信号进入一个高压回路；
短路检测电路，检测另一个高压回路中的低压信号，并把检测出的低压信号输出；
状态回采电路，采集短路检测电路输出的低压信号，并根据采集的低压信号输出状态信号。
进一步地：所述高压回路包括高压回路A(AC380-OUTA)、高压回路B(AC380-OUTB)、高压回路C(AC380-OUTC)、高压回路N(AC380-OUTN)；所述电平信号包括电平信号CTL1、电平信号CTL2、电平信号CTL3、电平信号CTL4、电平信号CTL5和电平信号CTL6；所述状态信号包括状态信号CHECK1、状态信号CHECK2、状态信号CHECK3；
所述开关控制电路包括开关控制电路一、开关控制电路二和开关控制电路三；
所述短路检测电路包括短路检测电路一、短路检测电路二、短路检测电路三和短路检测电路四；
所述状态回采电路包括状态回采电路一、状态回采电路二和状态回采电路三。
进一步地：所述开关控制电路一包括光耦合器U1，所述光耦合器U1引脚1连接电平信号CTL1，所述光耦合器U1引脚2接信号地，所述光耦合器U1引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；所述光耦合器U1引脚4导入高压回路A(AC380-OUTA)；
所述电平信号CTL1为高电平信号时，光耦合器U1引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U1的低压信号导入高压回路A(AC380-OUTA)；
所述短路检测电路一包括光耦合器U3，所述光耦合器U3引脚1连接电平信号CTL3，所述光耦合器U3引脚2接信号地，所述光耦合器U3引脚5导入高压回路B(AC380-OUTB)，所述光耦合器U1引脚4串联二极管D3后导出；
所述电平信号CTL3为高电平信号时，光耦合器U3引脚4与引脚5之间导通，检测的低压信号导出光耦合器U3引脚4；
所述状态回采电路一包括光耦合器U4，所述光耦合器U4引脚1导入二极管D3的导出信号，所述光耦合器U4引脚2接强电地，光耦合器U4引脚4连接信号地，所述光耦合器U4引脚5用于导出状态信号CHECK1；
二极管D3的导出信号为低压信号时，光耦合器U4引脚4与引脚5之间导通，引脚5导出状态信号CHECK1的低电平信号；
所述开关控制电路一、短路检测电路一和状态回采电路一组成短路检测回路一，用于检测高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路B(AC380-OUTB)之间是否出现短路。
进一步地：所述短路检测电路二包括光耦合器U6，所述光耦合器U6引脚1连接电平信号CTL5，所述光耦合器U6引脚2接信号地，所述光耦合器U6引脚5导入高压回路C(AC380-OUTC)，所述光耦合器U6引脚4串联二极管D5后导出；
所述电平信号CTL5为高电平信号时，光耦合器U3引脚4与引脚5之间导通，检测出的低压信号导出光耦合器U3引脚4；
所述状态回采电路二包括光耦合器U7，所述光耦合器U7引脚1导入二极管D5的导出信号，所述光耦合器U7引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，所述光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK2；
二极管D5的导出信号为低压信号时，光耦合器U7引脚4与引脚5之间导通，引脚5导出状态信号CHECK2的低电平信号；
所述开关控制电路一、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路二，用于检测高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路C(AC380-OUTC)之间是否出现短路。
进一步地：所述短路检测电路三包括光耦合器U8，所述光耦合器U8引脚1连接电平信号CTL6，所述光耦合器U8引脚2接信号地，所述光耦合器U8引脚5导入高压回路N(AC380-OUTN)，所述光耦合器U8引脚4串联二极管D6后导出；
所述电平信号CTL6为高电平信号时，光耦合器U8引脚4与引脚5之间导通，检测出的低压信号导出光耦合器U8引脚4；
所述状态回采电路三包括光耦合器U9，所述光耦合器U9引脚1导入二极管D6的导出信号，所述光耦合器U9引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，所述光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK3；
二极管D6的导出信号为低压信号时，光耦合器U9引脚4与引脚5之间导通，引脚5导出状态信号CHECK3的低电平信号；
所述开关控制电路一、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路三，用于检测高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路N(AC380-OUTN)之间是否出现短路。
进一步地：所述开关控制电路二包括光耦合器U2，所述光耦合器U2引脚1连接电平信号CTL2，所述光耦合器U2引脚2接信号地，所述光耦合器U2引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；所述光耦合器U2引脚4导入高压回路B(AC380-OUTB)；
所述电平信号CTL2为高电平信号时，光耦合器U2引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U2的低压信号导入高压回路B(AC380-OUTB)；
所述开关控制电路二、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路四，用于检测高压回路B(AC380-OUTB)与高压回路C(AC380-OUTC)之间是否出现短路。
进一步地：所述开关控制电路二、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路五，用于检测高压回路B(AC380-OUTB)与高压回路N(AC380-OUTN)之间是否出现短路。
进一步地：所述开关控制电路三包括光耦合器U5，所述光耦合器U5引脚1连接电平信号CTL4，所述光耦合器U2引脚2接信号地，所述光耦合器U2引脚5串联二极管D4、电阻R3后连接低压信号；所述光耦合器U5引脚4导入高压回路C(AC380-OUTC)输入端；
所述电平信号CTL4为高电平信号时，光耦合器U2引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U2的低压信号导入高压回路C(AC380-OUTC)；
所述开关控制电路三、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路六，用于检测高压回路C(AC380-OUTC)与高压回路N(AC380-OUTN)之间是否出现短路。
本发明的有益效果：
1、本发明通过开关控制电路控制电平信号的高电平或低电平输出，实现控制低压信号进入一个高压回路，通过检测另一个高压回路中的低压信号可以获知两个高压回路之间是否出现短路，当出现短路时，检测到的低压信号会触发状态回采电路输出状态信号，从而实现对任意两个高压回路之间的检测；电路结构简单实用，使用的元器件少，有利于维修维护，和降低设备生产成本。
2、本发明的电路可以并联接在交流充电桩的交流输出端，并且连接交流充电桩的供电控制模块，可以在开始充电前检测出各高压回路之间是否出现短路情况，如果高压回路出现短路情况，供电控制模块不会启动相应回路的充电过程，保障了车辆充电的安全，同时不影响其他回路的使用。
3、通过光耦合器的使用，高压回路与低压信号即实现了信号传递，又实现了对高压回路的隔离，增强了短路检测回路的安全性。
附图说明
图1为本发明一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路的结构示意图；
图2为本发明控制、采集和判定信息真值表；
图3为本发明短路检测回路一的结构示意图；
图4为本发明短路检测回路二的结构示意图；
图5为本发明短路检测回路三的结构示意图；
图6为本发明短路检测回路四的结构示意图；
图7为本发明短路检测回路五的结构示意图；
图8为本发明短路检测回路六的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解对本发明的限制。
如图1-8所示，本发明公开一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，包括开关控制电路、短路检测电路和状态回采电路：
开关控制电路，利用电平信号控制低压信号进入一个高压回路；短路检测电路，检测另一个高压回路中的低压信号，并把检测出的低压信号输出；状态回采电路，采集短路检测电路输出的低压信号，并根据采集的低压信号输出状态信号。
开关控制电路通过控制电平信号的高电平或低电平输出，实现控制低压信号进入一个高压回路，短路检测电路通过检测另一个高压回路中的低压信号可以获知两个高压回路之间是否出现短路，当出现短路时，检测到的低压信号会触发状态回采电路输出状态信号，从而实现对任意两个高压回路之间的检测。
开关控制电路包括开关控制电路一、开关控制电路二和开关控制电路三；短路检测电路包括短路检测电路一、短路检测电路二、短路检测电路三和短路检测电路四；状态回采电路包括状态回采电路一、状态回采电路二和状态回采电路三。
如图1、2所示，电平信号包括电平信号CTL1、电平信号CTL2、电平信号CTL3、电平信号CTL4、电平信号CTL5和电平信号CTL6，状态信号包括状态信号CHECK1、状态信号CHECK2、状态信号CHECK3。
使用时，开关控制电路一、路检测电路一和状态回采电路一组成组成短路检测回路一，控制电平信号CTL1和电平信号CTL3，根据状态信号CHECK1，判定高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路B(AC380-OUTB)是否出现短路；
开关控制电路一、路检测电路二和状态回采电路二组成组成短路检测回路二，控制电平信号CTL1和电平信号CTL5，根据状态信号CHECK2，判定高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路C(AC380-OUTC)是否出现短路；
开关控制电路一、路检测电路三和状态回采电路三组成组成短路检测回路三，控制电平信号CTL1和电平信号CT6，根据状态信号CHECK3，判定高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路N(AC380-OUTN)是否出现短路；
开关控制电路二、路检测电路二和状态回采电路二组成组成短路检测回路四，控制电平信号CTL2和电平信号CT5，根据状态信号CHECK2，判定高压回路B(AC380-OUTB)与高压回路C(AC380-OUTC)是否出现短路；
开关控制电路二、路检测电路三和状态回采电路三组成组成短路检测回路五，控制电平信号CTL2和电平信号CT6，根据状态信号CHECK3，判定高压回路B(AC380-OUTB)与高压回路N(AC380-OUTN)是否出现短路；
开关控制电路三、路检测电路三和状态回采电路三组成组成短路检测回路六，控制电平信号CTL4和电平信号CT6，根据状态信号CHECK3，判定高压回路C(AC380-OUTC)与高压回路N(AC380-OUTN)是否出现短路；
实现对充电桩380V三相高压电的高压回路A(AC380-OUTA)、高压回路B(AC380-OUTB)、高压回路C(AC380-OUTC)、高压回路N(AC380-OUTN)，相互之间是否短路的全覆盖。
具体的，如图3所示，开关控制电路一、短路检测电路一和状态回采电路一组成短路检测回路一，用于检测高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路B(AC380-OUTB)之间是否出现短路。
其中开关控制电路一包括光耦合器U1，光耦合器U1引脚1连接电平信号CTL1，光耦合器U1引脚2接信号地，光耦合器U1引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；光耦合器U1引脚4导入高压回路A(AC380-OUTA)。
短路检测电路一包括光耦合器U3，光耦合器U3引脚1连接电平信号CTL3，光耦合器U3引脚2接信号地，光耦合器U3引脚5导入高压回路B(AC380-OUTB)，光耦合器U1引脚4串联二极管D3后导出。
状态回采电路一包括光耦合器U4，光耦合器U4引脚1导入二极管D3的导出信号，光耦合器U4引脚2接强电地，光耦合器U4引脚4连接信号地，光耦合器U4引脚5用于导出状态信号CHECK1。
当电平信号CTL1为高电平信号和电平信号CTL3为高电平信号，电平信号CTL2、电平信号CTL4、电平信号CTL5和电平信号CTL6均为低电平信号时，在开关控制电路一、短路检测电路一和状态回采电路一组成短路检测回路一中，光耦合器U1引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U3引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U1的低压信号导入高压回路A(AC380-OUTA)；如果高压回路A(AC380-OUTA)和高压回路B(AC380-OUTB)出现短路，光耦合器U3引脚5会检测到光耦合器U1引脚4输出的低压信号，光耦合器U3引脚4会输出低压信号，低压信号经二极管D3会进入光耦合器U4引脚1，作为光耦合器U4的触发的高电平信号，依靠触发的高电平信号，可以实现光耦合器U4引脚5与引脚4的导通，引脚5通过引脚4连接信号地，此时光耦合器U4引脚5会输出低电平状态信号CHECK1。
如图4所示，开关控制电路一、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路二，用于检测高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路C(AC380-OUTC)之间是否出现短路。
其中开关控制电路一包括光耦合器U1，光耦合器U1引脚1连接电平信号CTL1，光耦合器U1引脚2接信号地，光耦合器U1引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；光耦合器U1引脚4导入高压回路A(AC380-OUTA)。
短路检测电路二包括光耦合器U6，光耦合器U6引脚1连接电平信号CTL5，光耦合器U6引脚2接信号地，光耦合器U6引脚5导入高压回路C(AC380-OUTC)，光耦合器U6引脚4串联二极管D5后导出；
状态回采电路二包括光耦合器U7，光耦合器U7引脚1导入二极管D5的导出信号，光耦合器U7引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK2；
当电平信号CTL1为高电平信号和电平信号CTL5为高电平信号，电平信号CTL2、电平信号CTL3、电平信号CTL4和电平信号CTL6均为低电平信号时，在开关控制电路一、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路二中，光耦合器U1引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U6引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U1的低压信号导入高压回路A(AC380-OUTA)；如果高压回路A(AC380-OUTA)和高压回路C(AC380-OUTC)出现短路，光耦合器U6引脚5会检测到光耦合器U1引脚4输出的低压信号，光耦合器U6引脚4会输出低压信号，低压信号经二极管D5后会进入光耦合器U7引脚1，作为光耦合器U7的触发的高电平信号，依靠触发的高电平信号，可以实现光耦合器U7引脚5与引脚4的导通，引脚5通过引脚4连接信号地，此时光耦合器U7引脚5会输出低电平状态信号CHECK2。
如图5所示，开关控制电路一、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路三，用于检测高压回路A(AC380-OUTA)与高压回路N(AC380-OUTN)之间是否出现短路。
其中开关控制电路一包括光耦合器U1，光耦合器U1引脚1连接电平信号CTL1，光耦合器U1引脚2接信号地，光耦合器U1引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；光耦合器U1引脚4导入高压回路A(AC380-OUTA)。
短路检测电路三包括光耦合器U8，光耦合器U8引脚1连接电平信号CTL6，光耦合器U8引脚2接信号地，光耦合器U8引脚5导入高压回路N(AC380-OUTN)，光耦合器U8引脚4串联二极管D6后导出；
状态回采电路三包括光耦合器U9，光耦合器U9引脚1导入二极管D6的导出信号，光耦合器U9引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK3；
当电平信号CTL1为高电平信号和电平信号CTL6为高电平信号，电平信号CTL2、电平信号CTL3、电平信号CTL4和电平信号CTL5均为低电平信号时，在开关控制电路一、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路三中，光耦合器U1引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U8引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U1的低压信号导入高压回路A(AC380-OUTA)；如果高压回路A(AC380-OUTA)和高压回路N(AC380-OUTN)出现短路，光耦合器U8引脚5会检测到光耦合器U1引脚4输出的低压信号，光耦合器U8引脚4会输出低压信号，低压信号经二极管D6后会进入光耦合器U9引脚1，作为光耦合器U9的触发的高电平信号，依靠触发的高电平信号，可以实现光耦合器U9引脚5与引脚4的导通，引脚5通过引脚4连接信号地，此时光耦合器U9引脚5会输出低电平状态信号CHECK3。
如图6所示，开关控制电路二、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路四，用于检测高压回路B(AC380-OUTB)与高压回路C(AC380-OUTC)之间是否出现短路。
开关控制电路二包括光耦合器U2，光耦合器U2引脚1连接电平信号CTL2，光耦合器U2引脚2接信号地，光耦合器U2引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；光耦合器U2引脚4导入高压回路B(AC380-OUTB)；
短路检测电路二包括光耦合器U6，光耦合器U6引脚1连接电平信号CTL5，光耦合器U6引脚2接信号地，光耦合器U6引脚5导入高压回路C(AC380-OUTC)，光耦合器U6引脚4串联二极管D5后导出；
状态回采电路二包括光耦合器U7，光耦合器U7引脚1导入二极管D5的导出信号，光耦合器U7引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK2；
当电平信号CTL2为高电平信号和电平信号CTL5为高电平信号，电平信号CTL1、电平信号CTL3、电平信号CTL4和电平信号CTL6均为低电平信号时，在开关控制电路二、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路四中，光耦合器U2引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U6引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U2的低压信号导入高压回路B(AC380-OUTB)；如果高压回路B(AC380-OUTB)和高压回路C(AC380-OUTC)出现短路，光耦合器U6引脚5会检测到光耦合器U2引脚4输出的低压信号，光耦合器U6引脚4会输出低压信号，低压信号经二极管D5后会进入光耦合器U7引脚1，作为光耦合器U7的触发的高电平信号，依靠触发的高电平信号，可以实现光耦合器U7引脚5与引脚4的导通，引脚5通过引脚4连接信号地，此时光耦合器U7引脚5会输出低电平状态信号CHECK2。
如图7所示，开关控制电路二、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路五，用于检测高压回路B(AC380-OUTB)与高压回路N(AC380-OUTN)之间是否出现短路。
开关控制电路二包括光耦合器U2，光耦合器U2引脚1连接电平信号CTL2，光耦合器U2引脚2接信号地，光耦合器U2引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；光耦合器U2引脚4导入高压回路B(AC380-OUTB)；
短路检测电路三包括光耦合器U8，光耦合器U8引脚1连接电平信号CTL6，光耦合器U8引脚2接信号地，光耦合器U8引脚5导入高压回路N(AC380-OUTN)，光耦合器U8引脚4串联二极管D6后导出；
状态回采电路三包括光耦合器U9，光耦合器U9引脚1导入二极管D6的导出信号，光耦合器U9引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK3；
当电平信号CTL2为高电平信号和电平信号CTL6为高电平信号，电平信号CTL1、电平信号CTL3、电平信号CTL4和电平信号CTL5均为低电平信号时，在开关控制电路二、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路五中，光耦合器U2引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U8引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U2的低压信号导入高压回路A(AC380-OUTA)；如果高压回路B(AC380-OUTB)和高压回路N(AC380-OUTN)出现短路，光耦合器U8引脚5会检测到光耦合器U2引脚4输出的低压信号，光耦合器U8引脚4会输出低压信号，低压信号经二极管D6后会进入光耦合器U9引脚1，作为光耦合器U9的触发的高电平信号，依靠触发的高电平信号，可以实现光耦合器U9引脚5与引脚4的导通，引脚5通过引脚4连接信号地，此时光耦合器U9引脚5会输出低电平状态信号CHECK3。
如图8所示，开关控制电路三、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路六，用于检测高压回路C(AC380-OUTC)与高压回路N(AC380-OUTN)之间是否出现短路。
开关控制电路三包括光耦合器U5，光耦合器U5引脚1连接电平信号CTL4，光耦合器U2引脚2接信号地，光耦合器U2引脚5串联二极管D4、电阻R3后连接低压信号；光耦合器U5引脚4导入高压回路C(AC380-OUTC)输入端；
短路检测电路三包括光耦合器U8，光耦合器U8引脚1连接电平信号CTL6，光耦合器U8引脚2接信号地，光耦合器U8引脚5导入高压回路N(AC380-OUTN)，光耦合器U8引脚4串联二极管D6后导出；
状态回采电路三包括光耦合器U9，光耦合器U9引脚1导入二极管D6的导出信号，光耦合器U9引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK3；
当电平信号CTL4为高电平信号和电平信号CTL6为高电平信号，电平信号CTL1、电平信号CTL2、电平信号CTL3和电平信号CTL5均为低电平信号时，在开关控制电路三、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路六中，光耦合器U5引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U8引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U5的低压信号导入高压回路A(AC380-OUTA)；如果高压回路B(AC380-OUTB)和高压回路N(AC380-OUTN)出现短路，光耦合器U8引脚5会检测到光耦合器U5引脚4输出的低压信号，光耦合器U8引脚4会输出低压信号，低压信号经二极管D6后会进入光耦合器U9引脚1，作为光耦合器U9的触发的高电平信号，依靠触发的高电平信号，可以实现光耦合器U9引脚5与引脚4的导通，引脚5通过引脚4连接信号地，此时光耦合器U9引脚5会输出低电平状态信号CHECK3。
本发明充电桩三相交流电经全桥整流后输入，可以通过反激电源变换输出隔离电压源一和隔离电压源二，其中隔离电压源一和二之间互相隔离；隔离电压源一用于开关控制电路的低压供电，隔离电压源二用于短路检测电路的低压供电；开关控制电路可控制驱动光电耦合器输出端的(引脚4和引脚5)通断路，在驱动光电耦合器(引脚1)的信号为高电平信号时，光电耦合器输出端(引脚4和引脚5)的通路；此时隔离电压源二可通过电阻、二极管及光电耦合器输出端(引脚4和引脚5)的通路，将隔离电压源二的电压信号传递至高压回路所在的线路；在驱动光电耦合器的信号(引脚1)为低电平信号时，光电耦合器输出端(引脚4和引脚5)的开路；此时隔离电压源二的电压信号不会传递至高压回路所在的线路；开关控制电路所用的控制器件包含但不限于光电耦合器、继电器等隔离开关器件。
本发明通过开关控制电路控制电平信号的高电平或低电平输出，实现控制低压信号进入一个高压回路，通过检测另一个高压回路中的低压信号可以获知两个高压回路之间是否出现短路，当出现短路时，检测到的低压信号会触发采集短路检测电路输出状态信号，从而实现对任意两个高压回路之间的检测；可以组成六个检测回路，实现对充电桩380V三相电各高压回路之间是否漏电的全检测。
本发明的电路可以并联接在交流充电桩的交流输出端，并且连接交流充电桩的供电控制模块，可以在开始充电前检测出各高压回路之间是否出现短路情况，如果出现短路情况，供电控制模块不会启动充电过程，保障了车辆充电的安全。
以上所述，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
Claims (6)
1.一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，其特征在于：包括，
开关控制电路，利用电平信号控制低压信号进入一个高压回路；
短路检测电路，检测另一个高压回路中的低压信号，并把检测出的低压信号输出；
状态回采电路，采集短路检测电路输出的低压信号，并根据采集的低压信号输出状态信号；
其中，所述高压回路包括高压回路A、高压回路B、高压回路C、高压回路N；所述电平信号包括电平信号CTL1、电平信号CTL2、电平信号CTL3、电平信号CTL4、电平信号CTL5和电平信号CTL6；所述状态信号包括状态信号CHECK1、状态信号CHECK2、状态信号CHECK3；
所述开关控制电路包括开关控制电路一、开关控制电路二和开关控制电路三；所述短路检测电路包括短路检测电路一、短路检测电路二和短路检测电路三；所述状态回采电路包括状态回采电路一、状态回采电路二和状态回采电路三；
其中，开关控制电路一、路检测电路一和状态回采电路一组成组成短路检测回路一，控制电平信号CTL1和电平信号CTL3，根据状态信号CHECK1，判定高压回路A与高压回路B是否出现短路；
开关控制电路一、路检测电路二和状态回采电路二组成组成短路检测回路二，控制电平信号CTL1和电平信号CTL5，根据状态信号CHECK2，判定高压回路A与高压回路C是否出现短路；
开关控制电路一、路检测电路三和状态回采电路三组成组成短路检测回路三，控制电平信号CTL1和电平信号CT6，根据状态信号CHECK3，判定高压回路A与高压回路N是否出现短路；
开关控制电路二、路检测电路二和状态回采电路二组成组成短路检测回路四，控制电平信号CTL2和电平信号CT5，根据状态信号CHECK2，判定高压回路B与高压回路C是否出现短路；
开关控制电路二、路检测电路三和状态回采电路三组成组成短路检测回路五，控制电平信号CTL2和电平信号CT6，根据状态信号CHECK3，判定高压回路B与高压回路N是否出现短路；
开关控制电路三、路检测电路三和状态回采电路三组成组成短路检测回路六，控制电平信号CTL4和电平信号CT6，根据状态信号CHECK3，判定高压回路C与高压回路N是否出现短路；
实现对充电桩380V三相高压电的高压回路A、高压回路B、高压回路C、高压回路N，相互之间是否短路的全覆盖；
所述开关控制电路一包括光耦合器U1，所述光耦合器U1引脚1连接电平信号CTL1，所述光耦合器U1引脚2接信号地，所述光耦合器U1引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；所述光耦合器U1引脚4导入高压回路A；
所述电平信号CTL1为高电平信号时，光耦合器U1引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U1的低压信号导入高压回路A；
所述短路检测电路一包括光耦合器U3，所述光耦合器U3引脚1连接电平信号CTL3，所述光耦合器U3引脚2接信号地，所述光耦合器U3引脚5导入高压回路B，所述光耦合器U1引脚4串联二极管D3后导出检测信号；
所述电平信号CTL3为高电平信号时，光耦合器U3引脚4与引脚5之间导通，检测的低压信号导出光耦合器U3引脚4；
所述状态回采电路一包括光耦合器U4，所述光耦合器U4引脚1导入二极管D3的导出信号，所述光耦合器U4引脚2接强电地，光耦合器U4引脚4连接信号地，所述光耦合器U4引脚5用于导出状态信号CHECK1；
二极管D3的导出检测信号为低压信号时，光耦合器U4引脚4与引脚5之间导通，引脚5导出状态信号CHECK1的低电平信号；
所述开关控制电路一、短路检测电路一和状态回采电路一组成短路检测回路一，用于检测高压回路A与高压回路B之间是否出现短路。
2.根据权利要求1所述的一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，其特征在于：所述短路检测电路二包括光耦合器U6，所述光耦合器U6引脚1连接电平信号CTL5，所述光耦合器U6引脚2接信号地，所述光耦合器U6引脚5导入高压回路C，所述光耦合器U6引脚4串联二极管D5后导出检测信号；
所述电平信号CTL5为高电平信号时，光耦合器U3引脚4与引脚5之间导通，检测出的低压信号导出光耦合器U3引脚4；
所述状态回采电路二包括光耦合器U7，所述光耦合器U7引脚1导入二极管D5的导出信号，所述光耦合器U7引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，所述光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK2；
二极管D5的导出信号为低压信号时，光耦合器U7引脚4与引脚5之间导通，引脚5导出状态信号CHECK2的低电平信号；
所述开关控制电路一、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路二，用于检测高压回路A与高压回路C之间是否出现短路。
3.根据权利要求2所述的一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，其特征在于：所述短路检测电路三包括光耦合器U8，所述光耦合器U8引脚1连接电平信号CTL6，所述光耦合器U8引脚2接信号地，所述光耦合器U8引脚5导入高压回路N，所述光耦合器U8引脚4串联二极管D6后导出检测信号；
所述电平信号CTL6为高电平信号时，光耦合器U8引脚4与引脚5之间导通，检测出的低压信号导出光耦合器U8引脚4；
所述状态回采电路三包括光耦合器U9，所述光耦合器U9引脚1导入二极管D6的导出信号，所述光耦合器U9引脚2接强电地，光耦合器U7引脚4连接信号地，所述光耦合器U7引脚5用于导出状态信号CHECK3；
二极管D6的导出信号为低压信号时，光耦合器U9引脚4与引脚5之间导通，引脚5导出状态信号CHECK3的低电平信号；
所述开关控制电路一、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路三，用于检测高压回路A与高压回路N之间是否出现短路。
4.根据权利要求3所述的一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，其特征在于：所述开关控制电路二包括光耦合器U2，所述光耦合器U2引脚1连接电平信号CTL2，所述光耦合器U2引脚2接信号地，所述光耦合器U2引脚5串联二极管D1、电阻R1后连接低压信号；所述光耦合器U2引脚4导入高压回路B；
所述电平信号CTL2为高电平信号时，光耦合器U2引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U2的低压信号导入高压回路B；
所述开关控制电路二、短路检测电路二和状态回采电路二组成短路检测回路四，用于检测高压回路B与高压回路C之间是否出现短路。
5.根据权利要求4所述的一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，其特征在于：所述开关控制电路二、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路五，用于检测高压回路B与高压回路N之间是否出现短路。
6.根据权利要求5所述的一种三相交流电源充电桩输出短路检测电路，其特征在于：所述开关控制电路三包括光耦合器U5，所述光耦合器U5引脚1连接电平信号CTL4，所述光耦合器U2引脚2接信号地，所述光耦合器U2引脚5串联二极管D4、电阻R3后连接低压信号；所述光耦合器U5引脚4导入高压回路C输入端；
所述电平信号CTL4为高电平信号时，光耦合器U2引脚4与引脚5之间导通，光耦合器U2的低压信号导入高压回路C；
所述开关控制电路三、短路检测电路三和状态回采电路三组成短路检测回路六，用于检测高压回路C与高压回路N之间是否出现短路。
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|---|---|
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD273150A1 (de) * | 1988-06-17 | 1989-11-01 | Werk Signal Sicherungstech Veb | Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen leistungschalter |
| CN202903964U (zh) * | 2012-12-05 | 2013-04-24 | 齐齐哈尔齐力达电子有限公司 | 晶闸管击穿检测电路 |
| JP2015046962A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | パナソニック株式会社 | 三相交流電源の欠相検出装置 |
| CN205608152U (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-28 | 天津市五星电子仪器有限公司 | 三相异步电动机用的参数采集电路 |
| KR101745960B1 (ko) * | 2016-04-18 | 2017-06-12 | 김동균 | 3상 모터 보호회로 |
| JP2020022251A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置及び地絡箇所診断方法 |
| CN111034009A (zh) * | 2017-08-21 | 2020-04-17 | 美蓓亚三美株式会社 | 马达的驱动控制装置以及马达的驱动控制方法 |
| CN210442494U (zh) * | 2019-03-13 | 2020-05-01 | 湖北师范大学 | 一种谐波方向型高压电网选择性漏电检测系统 |
| CN111426882A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-17 | 常熟瑞特电气股份有限公司 | Rim型绝缘监测系统 |
| CN213240454U (zh) * | 2020-07-22 | 2021-05-18 | 昆明理工大学 | 一种星型三相负载短路检测装置 |
| CN113917366A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-01-11 | 宁波均胜新能源汽车技术有限公司 | 用于三相充电桩墙盒的相间短路检测电路及检测方法 |
| CN114884409A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-09 | 深圳市杰美康机电有限公司 | 一种用于步进电机的刹车控制电路 |
| WO2023077887A1 (zh) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配电网单相接地故障电弧自熄特性模拟装置及试验方法 |
-
2023
- 2023-06-21 CN CN202310748513.XA patent/CN116794554B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD273150A1 (de) * | 1988-06-17 | 1989-11-01 | Werk Signal Sicherungstech Veb | Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen leistungschalter |
| CN202903964U (zh) * | 2012-12-05 | 2013-04-24 | 齐齐哈尔齐力达电子有限公司 | 晶闸管击穿检测电路 |
| JP2015046962A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | パナソニック株式会社 | 三相交流電源の欠相検出装置 |
| KR101745960B1 (ko) * | 2016-04-18 | 2017-06-12 | 김동균 | 3상 모터 보호회로 |
| CN205608152U (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-28 | 天津市五星电子仪器有限公司 | 三相异步电动机用的参数采集电路 |
| CN111034009A (zh) * | 2017-08-21 | 2020-04-17 | 美蓓亚三美株式会社 | 马达的驱动控制装置以及马达的驱动控制方法 |
| JP2020022251A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社日立産機システム | 電力変換装置及び地絡箇所診断方法 |
| CN210442494U (zh) * | 2019-03-13 | 2020-05-01 | 湖北师范大学 | 一种谐波方向型高压电网选择性漏电检测系统 |
| CN111426882A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-17 | 常熟瑞特电气股份有限公司 | Rim型绝缘监测系统 |
| CN213240454U (zh) * | 2020-07-22 | 2021-05-18 | 昆明理工大学 | 一种星型三相负载短路检测装置 |
| WO2023077887A1 (zh) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 配电网单相接地故障电弧自熄特性模拟装置及试验方法 |
| CN113917366A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-01-11 | 宁波均胜新能源汽车技术有限公司 | 用于三相充电桩墙盒的相间短路检测电路及检测方法 |
| CN114884409A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-09 | 深圳市杰美康机电有限公司 | 一种用于步进电机的刹车控制电路 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| Improvement of the Three-Phase Multifunctional Converter of the Photoelectric System with a Storage Battery for a Local Object with Connection to a Grid;Olexandr Shavolkin等;2020 IEEE Problems of Automated Electrodrive;20200902;第1-7页 * |
| Power-Flow Control and Short-Circuit Current Limitation of Wind Farms Using Unified Interphase Power Controller;M. Firouzi等;IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY;第32卷(第1期);第62-71页 * |
| Three-Phase Short-Circuit Fault on the Lower Frequency Bus of Cycloconverter in FFTS;Teng Yufei等;2009 IEEE/PES Power Systems Conference and Exposition;第1-5页 * |
| Three-Phase Short-Circuit Fault on the Lower Frequency Bus of Cycloconverter in FFTS;Teng Yufei等;IEEE PCIM Europe 2014;20140624;第1-5页 * |
| 二极管反向击穿引发的主变保护误动分析;丁超前等;安徽电气工程职业技术学院学报;第23卷(第1期);第41-43页 * |
| 有源配电网短路与断线故障保护;颜君等;电气开关(第2期);第21-25页 * |
| 车用永磁同步电机匝间短路故障瞬态特性分析;许小伟等;计算机仿真;20201231;第111-116页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116794554A (zh) | 2023-09-22 |
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