CN117644784A - 一种单相交流充电过流保护电路和应用其的充电器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单相交流充电过流保护电路和应用其的充电器,涉及充电控制技术领域，电路包括充电模块、电池连接件、供电连接件、充电检测比较模块和过流控制模块，充电模块耦接于电池连接件和供电连接件之间；充电检测比较模块用于检测充电模块在空载状态下反馈的第一电动车充电检测信号、检测充电模块在带载状态下反馈的第二电动车充电检测信号，将第一电动车充电检测信号和第二电动车充电检测信号进行比较并输出比较控制信号；过流控制模块耦接于充电模块和充电检测比较模块，过流控制模块的受控端用于接收比较控制信号，并根据比较控制信号控制充电模块和供电连接件的连接或断开。本申请具有提高新能源电动车在充电时的安全性能的效果。

Description

一种单相交流充电过流保护电路和应用其的充电器

技术领域

本申请涉及充电控制技术领域，尤其是涉及一种单相交流充电过流保护电路和应用其的充电器。

背景技术

随着新能源电动车走进千家万户，新能源电动车在充电过程中使用的电源充电器的安全性也备受关注。

相关技术中，用户实际的充电使用情况五花八门：如充电插座氧化接触不良、充电线过细导致负载功率不够、排插接线过长以致线损大发热高等，以上使用情况都容易导致新能源电动车在充电时酿成充电安全事故。

因而存在有新能源电动车在充电时的安全性能较低的缺陷，亟需进行改进。

发明内容

为了提高新能源电动车在充电时的安全性能，本申请提供一种单相交流充电过流保护电路和应用其的充电器。

第一方面，本申请提供的一种单相交流充电过流保护电路，采用如下的技术方案：

一种单相交流充电过流保护电路，包括充电模块、电池连接件和供电连接件，所述充电模块耦接于电池连接件和供电连接件之间；单向交流充电过流保护电路还包括：

充电检测比较模块，耦接于所述充电模块，用于检测所述充电模块在空载状态下输入交流电压时反馈的第一电动车充电检测信号、检测所述充电模块在带载状态下输入交流电压时反馈的第二电动车充电检测信号，将所述第一电动车充电检测信号和第二电动车充电检测信号进行比较并输出比较控制信号；

过流控制模块，耦接于所述充电模块和所述充电检测比较模块，所述过流控制模块具有受控端，所述受控端用于接收所述充电检测比较模块发送的比较控制信号，并根据所述比较控制信号控制所述充电模块和所述供电连接件的连接或断开。

通过采用上述技术方案，充电检测比较模块检测在空载状态下输入交流电压时的充电模块的空载电压，充电检测比较模块检测在带载状态下输入交流电压时的充电模块的带载电压；充电模块通过供电连接件与单相200VAC的交流电源连接，通过电池连接件与新能源电动车的电池连接，使得电池连接件和供电连接件导通后，则给新能源电动车充电；在新能源电动车充电的过程中，存在充电过流和充电不过流两种状态，因而充电检测比较模块发出的比较控制信号包括第一类比较控制信号和第二类比较控制信号（为区分两种比较控制信号，充电检测比较模块还设置有过流保护电压差阈值）；从而过流控制模块基于两种比较控制信号控制新能源电动车的充电电路的连接或断开。

具体地，当充电检测比较模块检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过指定的过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端故障（插座氧化接触不良，电线过细负载功率不够，排插接线过长，线损大发热高等），此时充电检测比较模块输出第一类比较控制信号给过流控制模块的受控端，过流控制模块基于第一类比较控制信号控制充电模块和供电连接件断开，从而控制电池连接件和供电连接件断开；当充电检测比较模块检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值符合指定的过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端正常充电，此时充电检测比较模块输出第二类比较控制信号给过流控制模块的受控端，过流控制模块基于第二类比较控制信号控制充电模块和供电连接件导通，从而电池连接件和供电连接件导通；从而单相交流充电过流保护电路实现在检测到新能源电动车在充电时出现过流的危险情况时、及时控制充电电路断开的功能，提高了新能源电动车在充电时的安全性能。

优选的，所述比较控制信号包括第一类比较控制信号和第二类比较控制信号；所述过流控制模块包括继电器，所述继电器设置有常开触点和常闭触点；所述继电器的线圈端子与所述充电检测比较模块的输出端连接，所述继电器在接收到第一类比较控制信号时，所述继电器的公共触点与所述常开触点闭合，所述继电器在接收到第二类比较控制信号时，所述继电器的公共触点与所述常闭触点闭合。

通过采用上述技术方案，继电器通过公共端子切换连通常开触点、常闭触点，以控制新能源电动车的充电电路切换处于连接状态或断开状态；充电检测比较模块通过输出端输出第一类比较控制信号和第二类比较控制信号；继电器在接收到第一类比较控制信号时，表征此时检测到充电器的输入端有故障，继电器的线圈端子得电导通，使得继电器的公共触点与常开触点闭合连通，使得供电连接件和电池连接件的充电电路断开，即使得新能源电动车的充电电路断开；有利于对新能源电动车的充电提供保护作用；继电器在接收到第二类比较控制信号时，表征此时未检测到充电器的输入端有故障，充电正常；继电器的公共触点与常闭触点闭合连通，使得供电连接件和电池连接件的充电电路保持处于连通状态；进一步地，继电器的公共触点与常闭触点在继电器的线圈端子失电时保持在闭合状态，即使得只有在检测到充电器的充电电路存在故障时，继电器才会控制充电器的充电电路断开，操作较便捷。

优选的，所述充电检测比较模块包括充电检测比较芯片、控制信号子模块和分压电阻检测子模块，所述充电检测比较芯片的配置终端引脚与所述控制信号子模块的输入端连接，所述充电检测比较芯片通过配置终端引脚输出第一类电平信号和第二类电平信号；所述控制信号子模块的输出端与所述继电器的线圈端子连接，所述控制信号子模块在接收到所述第一类电平信号时输出第一类比较控制信号，所述控制信号子模块在接收到所述第二类电平信号时输出第二类比较控制信号；所述分压电阻检测子模块的输入端与所述充电模块的HV+线连接，所述分压电阻检测子模块的输出端与所述充电检测比较芯片的脉冲调制引脚连接。

通过采用上述技术方案，充电检测比较芯片通过分压电阻检测模块的电阻分压侦测、充电模块的HV+线在空载输入的交流电压值和带载输入的交流电压值后进行比较并输出比较结果，在检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值较大时，充电检测比较芯片通过配置终端引脚输出第一类电平信号；在检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值较小时，充电检测比较芯片通过配置终端引脚输出第二类电平信号；控制信号子模块的输入端在接收到第一类电平信号时，控制信号子模块输出第一类比较控制信号以使得继电器切换处于断开状态，从而达到保护效果；控制信号子模块的输入端在接收到第二类电平信号时，控制信号子模块输出第二类比较控制信号使得继电器保持在常闭导通状态。

优选的，所述控制信号子模块包括三极管、第一二极管和电容，所述三极管的基极耦接于所述充电检测比较芯片的配置终端引脚，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述继电器的线圈端子连接，所述三极管的集电极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与电容的阳极连接，所述电容的阴极接地。

通过采用上述技术方案，三极管为NPN型三极管，第一类电平信号为高电平信号，第二类电平信号为低电平信号；三极管的基极在接收到高电平的第一类电平信号时导通，继电器的线圈端子导通以使得公共端子切换与常开触点闭合；三极管的基极在接收到低电平的第二类电平信号时截止，继电器的线圈端子不导通，使得公共端子与常闭触点保持在闭合状态，充电器继续充电；从而控制信号子模块实现基于接收到的不同比较控制信号控制继电器切换在连通或断开状态的功能；第一二极管为三极管提供偏置电压，电容为电解电容，电容通过储存电荷和释放电荷的过程以控制继电器在断开时的断开时长，如断开5秒。

优选的，所述充电检测比较芯片连接有连接器，所述连接器的第一引脚耦接电源，所述连接器的第二引脚耦接于所述充电检测比较芯片的编程数据引脚，所述连接器的第三引脚接地，所述连接器的第四引脚耦接于所述充电检测比较芯片的编程时钟引脚；所述充电检测比较芯片的编程数据引脚和编程时钟引脚结合所述连接器配置有过流保护电压差阈值和过流检测次数阈值。

通过采用上述技术方案，连接器是充电检测比较芯片的功能写入烧录接口，通过充电检测比较芯片的编程数据引脚和编程时钟引脚进行编程功能写入以配置有过流保护电压差阈值，如30VAC；并进行编程功能写入配置有过流检测次数阈值，如持续进行5次的过流侦测；具体地：在初次检测到充电器的出现故障时（即第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过30VAC），充电检测比较模块控制继电器的公共触点与常开触点闭合，充电停止；为有效防止过流保护电路误侦测，充电检测比较模块每隔固定时间，如5秒后会再次重启导通继电器进行电压差值侦测比较工作，连续侦测计算的次数需符合过流检测次数阈值，在过流检测次数阈值的侦测次数内，如第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值均超过30VAC时，则彻底关闭充电器的充电回路，直至充电器的输入端的故障排除后重新通电，从而有效提高充电电路过流检测的检测质量。

优选的，所述充电检测比较芯片的脉冲调制引脚包括第一脉冲调制引脚和第二脉冲调制引脚；所述分压电阻检测子模块包括分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、第二二极管、第三二极管和第一光耦；所述分压电阻R3和分压电阻R4串联；所述第二二极管的阳极与所述充电模块的HV+线连接，所述第二二极管的阴极依次与所述分压电阻R1和分压电阻R2串联并耦接于所述分压电阻R3和分压电阻R4的连接节点；所述第三二极管的阳极与所述充电模块的HV+线连接，所述第二二极管的阴极耦接于所述第一光耦的电源端，所述第一光耦的第一输出端耦接于所述第一脉冲调制引脚，所述第一光耦的第二输出端和接地端接地；所述分压电阻R4的一端耦接于所述第二脉冲调制引脚。

通过采用上述技术方案，充电检测比较芯片的第一脉冲调制引脚和第二脉冲调制引脚通过分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4分压侦测充电模块HV+线在空载状态下输入交流电压时反馈的第一电动车充电检测信号，并与在带载状态下输入交流电压时反馈的第二电动车充电检测信号进行电压值比较，以便于实现在充电模块充电过程中的带载状态下的电压值进行侦测比较的功能；第一光耦用于实现开关和存储数据的功能，第一光耦将充电模块的运行信号转换成电信号，充电检测比较芯片通过第一脉冲调制引脚、第二脉冲调制引脚和光耦调制充电模块的充电电压，便于调整充电模块的充电功率。

优选的，还包括PWM集成模块，所述PWM集成模块包括PWM集成控制芯片、变压器和第二光耦，所述变压器设置有两组初级绕组和一组次级绕组；所述PWM集成控制芯片的电源引脚耦接于所述充电模块的HV+线；所述变压器的初级绕组的第一端耦接于所述充电模块的HV+线，所述变压器的初级绕组的第二端耦接所述PWM集成控制芯片的数字输出引脚，所述变压器的初级绕组的第三端耦接于所述PWM集成控制芯片的电源引脚，所述变压器的初级绕组的第四端接地，所述变压器的次级绕组的第五端耦接电源，所述变压器的次级绕组的第六端接地；所述第二光耦的输入端耦接于所述变压器的次级绕组的第五端；所述第二光耦的接地端接地，所述第二光耦的第一输出端耦接于所述PWM集成控制芯片的电压反馈引脚。

通过采用上述技术方案，PWM集成控制芯片具有高精度和稳定性，通过该调节信号输出额占空比精确控制交流电压输出信号的幅值、具有低待机功能和低成本的优点，且能够实现高性能的开关电源控制，以给充电模块提供稳定的工作电压，变压器起到改变交流电压、升降压、安全隔离的作用，使得供电电源220VAC的交流电压改变为充电模块的工作电压；第二光耦可用于提供故障判断作用，且为PWM集成控制芯片提供稳定的工作电压。

优选的，所述变压器的初级绕组连接有三端稳压器，所述三端稳压器的输入端耦接于所述变压器的初级绕组的第三端，所述三端稳压器的输出端耦接电源，所述三端稳压器的接地端接地，所述三端稳压器的输入端和输出端还串联有电解电容。

通过采用上述技术方案，三端稳压器用于稳定变压器的输出电压；确保PWM集成模块在不确定供电电源的输入下（如因电网电压的波动而导致供电电源的不稳定）稳定正常工作；三端稳压器响应速度快、抗环境干扰能力强，对整个PWM集成模块、充电模块工作的稳定性和可靠性起到重要作用；电解电容用于从变压器的输出的直流电压中接收充电输入，并存储电压。

优选的，所述充电检测比较芯片为芯片SC92F7250。

通过采用上述技术方案，芯片SC92F7250支持C语言编程开发，支持FLASH读写、外部中断、8位PWM可调、低电位复位和IDLE/Stop模式切换等功能。

第二方面，本申请提供的一种充电器，采用如下的技术方案：

一种充电器，包括电路板，所述电路板承载如上所述的一种单相交流充电过流保护电路。

通过采用上述技术方案，在新能源电动车充电的过程中，存在充电过流和充电不过流两种状态，因而充电检测比较模块发出的比较控制信号包括第一类比较控制信号和第二类比较控制信号（为区分两种比较控制信号，充电检测比较模块还设置有过流保护电压差阈值）；从而过流控制模块基于两种比较控制信号控制新能源电动车的充电电路的连接或断开。

具体地，当充电检测比较模块检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过指定的过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端故障（插座氧化接触不良，电线过细负载功率不够，排插接线过长，线损大发热高等），此时充电检测比较模块输出第一类比较控制信号给过流控制模块的受控端，过流控制模块基于第一类比较控制信号控制电池连接件和供电连接件断开；当充电检测比较模块检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值符合指定的过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端正常充电，此时充电检测比较模块输出第二类比较控制信号给过流控制模块的受控端，过流控制模块基于第二类比较控制信号控制电池连接件和供电连接件导通；从而单相交流充电过流保护电路实现在检测到新能源电动车在充电时出现过流的危险情况时、及时控制充电电路断开的功能，提高了新能源电动车在充电时的安全性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.充电检测比较模块检测在空载状态下输入交流电压时的充电模块的空载电压，充电检测比较模块检测在带载状态下输入交流电压时的充电模块的带载电压；充电模块通过供电连接件与单相200VAC的交流电源连接，通过电池连接件与新能源电动车的电池连接，使得电池连接件和供电连接件导通后，则给新能源电动车充电；在新能源电动车充电的过程中，存在充电过流和充电不过流两种状态，因而充电检测比较模块发出的比较控制信号包括第一类比较控制信号和第二类比较控制信号（为区分两种比较控制信号，充电检测比较模块还设置有过流保护电压差阈值）；从而过流控制模块基于两种比较控制信号控制新能源电动车的充电电路的连接或断开；

具体地，当充电检测比较模块检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过指定的过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端故障（插座氧化接触不良，电线过细负载功率不够，排插接线过长，线损大发热高等），此时充电检测比较模块输出第一类比较控制信号给过流控制模块的受控端，过流控制模块基于第一类比较控制信号控制电池连接件和供电连接件断开；当充电检测比较模块检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值符合指定的过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端正常充电，此时充电检测比较模块输出第二类比较控制信号给过流控制模块的受控端，过流控制模块基于第二类比较控制信号控制电池连接件和供电连接件导通；从而单相交流充电过流保护电路实现在检测到新能源电动车在充电时出现过流的危险情况时、及时控制充电电路断开的功能，提高了新能源电动车在充电时的安全性能；

2.连接器是充电检测比较芯片的功能写入烧录接口，通过充电检测比较芯片的编程数据引脚和编程时钟引脚控制配置有过流保护电压差阈值，如30VAC；并配置有过流检测次数阈值，如持续进行5次的过流侦测，即在初次检测到充电器的出现故障时（即第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过30VAC），充电检测比较模块控制继电器的公共触点与常开触点闭合，充电停止，为有效防止过流保护电路误侦测，充电检测比较模块每隔固定时间，如5秒后会再次重启导通继电器进行电压差值侦测比较工作，连续侦测计算的次数需符合过流检测次数阈值，在过流检测次数阈值的侦测次数内，第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值均超过30VAC时，则彻底关闭充电器的充电回路，直至充电器的输入端的故障排除后重新通电，从而有效提高充电电路过流检测的检测质量；

3.充电检测比较芯片的第一脉冲调制引脚和第二脉冲调制引脚通过分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4分压侦测充电模块HV+线在空载状态下输入交流电压时反馈的第一电动车充电检测信号、在带载状态下输入交流电压时反馈的第二电动车充电检测信号并进行电压值比较，以便于实现在充电模块充电过程中的带载状态下的电压进行侦测比较的功能；第一光耦用于实现开关和存储数据的功能，第一光耦将充电模块的运行信号转换成电信号，充电检测比较芯片通过第一脉冲调制引脚、第二脉冲调制引脚和光耦调制充电模块的充电电压，便于调整充电模块的充电功率。

附图说明

图1是本申请实施例一种单相交流充电过流保护电路的原理框图。

图2是本申请实施例一种单相交流充电过流保护电路中的供电连接件、充电检测比较模块、过流控制模块和充电模块的其中一部分的电路图。

图3是本申请实施例一种单相交流充电过流保护电路中的电池连接件和充电模块的剩余部分的电路图。

附图标记说明：

1、充电模块；2、电池连接件；3、供电连接件；4、充电检测比较模块；41、控制信号子模块；42、分压电阻检测子模块；5、过流控制模块；6、PWM集成模块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本申请实施例公开一种单相交流充电过流保护电路。参照图1，单相交流充电过流保护电路包括充电模块1、电池连接件2、供电连接件3、充电检测比较模块4和过流控制模块5；充电模块1耦接于电池连接件2和供电连接件3之间，以令220VAC的供电电源经供电连接件3、充电模块1给新能源电动车的电池充电；充电检测比较模块4耦接于充电模块1，用于检测充电模块1在空载状态下输入交流电压时反馈的第一电动车充电检测信号、检测充电模块1在带载状态下输入交流电压时反馈的第二电动车充电检测信号，将第一电动车充电检测信号和第二电动车充电检测信号进行比较并输出比较控制信号；比较控制信号包括第一类比较控制信号和第二类比较控制信号；为便于判别区分两种比较控制信号，充电检测比较模块4还设置有过流保护电压差阈值（如30VAC）。

参照图1至图3，以图2和图3所示的电路为例，充电模块1耦接于供电连接件3和电池连接件2之间。

参照图1和图2，过流控制模块5耦接于充电模块1和充电检测比较模块4，过流控制模块5具有受控端，受控端用于接收充电检测比较模块4发送的比较控制信号，并根据比较控制信号控制充电模块1和供电连接件3的连接或断开。

参照图1和图2，当充电检测比较模块4检测到第一电动车充电检测信号与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过指定的过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端故障（如插座氧化接触不良，电线过细负载功率不够，排插接线过长，线损大发热高等），此时充电检测比较模块4输出第一类比较控制信号给过流控制模块5，控制充电模块1和供电连接件3断开，从而控制电池连接件2和供电连接件3断开。

参照图1和图2，当充电检测比较模块4检测到第一电动车充电检测信号与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值符合过流保护电压差阈值时，则认为充电器的输入端正常充电，充电检测比较模块4输出第二类比较控制信号给过流控制模块5，控制电池连接件2和供电连接件3导通；从而单相交流充电过流保护电路实现在检测到在电动车充电时出现过流的危险情况时、及时控制充电电路断开的功能，提高了新能源电动车的充电安全性能。

参照图2，以图2所示的电路为例，过流控制模块5包括继电器K1，继电器K1为5脚继电器；继电器K1设置有常开触点（2端子）和常闭触点（3端子）；过流控制模块5的受控端为继电器K1的4端子和5端子；继电器K1的线圈端子（4、5端子）与充电检测比较模块4的输出端连接，继电器K1在接收到第一类比较控制信号时，继电器K1的公共触点（1端子）与常开触点闭合，继电器K1在接收到第二类比较控制信号时，继电器K1的公共触点与常闭触点闭合；继电器K1的公共触点与常闭触点在两个线圈端子失电时保持在闭合状态。

具体地，继电器K1在接收到第一类比较控制信号时，表征此时检测到充电器的输入端有故障，继电器K1的线圈端子得电导通，使得继电器K1的公共触点与常开触点闭合连通，使得供电连接件3和充电模块1的充电电路断开，即使得新能源电动车的充电电路断开；有利于对新能源电动车的充电提供保护作用；继电器K1在接收到第二类比较控制信号时，表征此时未检测到充电器的输入端有故障，充电正常；继电器K1的公共触点与常闭触点保持在闭合连通状态。

参照图2，以图2所示的电路为例，充电检测比较模块4包括充电检测比较芯片U1、控制信号子模块41和分压电阻检测子模块42；充电检测比较芯片U1为芯片SC92F7250；充电检测比较芯片U1的配置终端引脚与控制信号子模块41的输入端连接，配置终端引脚为第7引脚；充电检测比较芯片U1通过配置终端引脚输出第一类电平信号和第二类电平信号，第一类电平信号为高电平信号，第二类电平信号为低电平信号；在检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过30 VAC时，充电检测比较芯片U1通过配置终端引脚输出第一类电平信号，在检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值在30VAC内时，充电检测比较芯片U1通过配置终端引脚输出第二类电平信号。

参照图2，以图2所示的电路为例，充电检测比较芯片U1连接有连接器CN2，连接器CN2的第一引脚耦接5V电源，连接器CN2的第二引脚耦接于充电检测比较芯片U1的编程数据引脚（第3引脚），连接器CN2的第三引脚接地，连接器CN2的第四引脚耦接于充电检测比较芯片U1的编程时钟引脚（第2引脚）；充电检测比较芯片U1的编程数据引脚和编程时钟引脚结合连接器CN2配置过流保护电压差阈值和过流检测次数阈值；在本实施例中，过流检测次数阈值为5次。

参照图2，在实际的新能源电动车充电时，在初次检测到充电器的出现故障时（即第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过30VAC），充电检测比较模块4控制继电器K1的公共触点与常开触点闭合，充电停止，为有效防止过流保护电路误侦测，充电检测比较模块4每隔固定时间，如5秒后会再次重启导通继电器K1进行电压差值侦测比较工作，连续侦测计算的次数需符合过流检测次数阈值，在过流检测次数阈值的侦测次数内，第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值均超过30VAC时，则彻底关闭充电器的充电回路，直至充电器的输入端的故障排除后重新通电，从而有效提高充电电路过流检测的检测质量。

参照图2，控制信号子模块41的输出端与继电器K1的线圈端子连接，控制信号子模块41在接收到第一类电平信号时输出第一类比较控制信号，控制信号子模块41在接收到第二类电平信号时输出第二类比较控制信号；分压电阻检测子模块42的输入端与充电模块1的HV+线连接，分压电阻检测子模块42的输出端与充电检测比较芯片U1的脉冲调制引脚连接，充电检测比较芯片U1的脉冲调制引脚为第4引脚和第5引脚；控制信号子模块41的输入端在接收到第一类电平信号时，控制信号子模块41输出第一类比较控制信号以使得继电器K1切换处于断开状态，从而达到保护效果。

参照图2，以图2所示的电路为例，控制信号子模块41包括三极管Q1、第一二极管D1和电容C1，三极管Q1为NPN型三极管；三极管Q1的基极耦接于充电检测比较芯片U1的配置终端引脚，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与继电器K1的线圈端子连接，三极管Q1的集电极与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极与电容C1的阳极连接，电容C1的阴极接地。

参照图2，三极管Q1的基极在接收到高电平的第一类电平信号时导通，继电器K1的线圈端子导通以使得公共端子切换与常开触点闭合；三极管Q1的基极在接收到低电平的第二类电平信号时截止，继电器K1的线圈端子不导通，使得公共端子与常闭触点保持在闭合状态，充电器继续充电；从而控制信号子模块41实现基于接收到的不同比较控制信号控制继电器K1切换在连通或断开状态的功能；第一二极管D1为三极管Q1提供偏置电压，电容C1为电解电容，电容C1通过储存电荷和释放电荷的过程以控制继电器K1在断开时的断开时长，如断开5秒。

参照图2，以图2所示的电路为例，充电检测比较芯片U1的脉冲调制引脚包括第一脉冲调制引脚（第4引脚）和第二脉冲调制引脚（第5引脚）；分压电阻检测子模块42包括分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、第二二极管D2、第三二极管D3和第一光耦OC1；分压电阻R3和分压电阻R4串联；第二二极管D2的阳极与充电模块1的HV+线连接，第二二极管D2的阴极依次与分压电阻R1和分压电阻R2串联并耦接于分压电阻R3和分压电阻R4的连接节点；分压电阻R2和分压电阻R3的连接节点还连接有一个双向二极管，双向二极管的第2引脚接5V电源，第1引脚接地；双向二极管在电路压力比较大时，能够起到稳压作用。

参照图2，第三二极管D3的阳极与充电模块1的HV+线连接，第二二极管D2的阴极耦接于第一光耦OC1的电源端，第一光耦OC1的第一输出端耦接于第一脉冲调制引脚，第一光耦OC1的第二输出端和接地端接地；分压电阻R4的一端耦接于第二脉冲调制引脚。充电检测比较芯片U1的第一脉冲调制引脚和第二脉冲调制引脚通过电阻分压侦测充电模块1的HV+线在空载状态下输入交流电压的电压值和在带载状态下输入交流电压时的电压值比较，以便于实现在充电模块1充电过程中的带载状态下的电压进行侦测比较的功能。

参照图2，以图2所示的电路为例，包括PWM集成模块6，PWM集成模块6包括PWM集成控制芯片U2、变压器T1和第二光耦OC2，变压器T1设置有两组初级绕组和一组次级绕组；PWM集成控制芯片U2的电源引脚耦接于充电模块1的HV+线；变压器T1的初级绕组的第一端耦接于充电模块1的HV+线，变压器T1的初级绕组的第二端耦接PWM集成控制芯片U2的数字输出引脚（Drain引脚），变压器T1的初级绕组的第三端耦接于PWM集成控制芯片U2的电源引脚，变压器T1的初级绕组的第四端接地，变压器T1的次级绕组的第五端耦接12V电源，变压器T1的次级绕组的第六端接地；第二光耦OC2的输入端耦接于变压器T1的次级绕组的第五端；第二光耦OC2的接地端与稳压管U8串联后接地，稳压管U8提供稳压作用；第二光耦OC2的第一输出端耦接于PWM集成控制芯片U2的电压反馈引脚（FB引脚）。

参照图2，PWM集成控制芯片U2具有高精度和稳定性，通过该调节信号输出额占空比精确控制交流电压输出信号的幅值、具有低待机功能和低成本的优点，且能够实现高性能的开关电源控制，以给充电模块1提供稳定的工作电压，变压器T1起到改变交流电压、升降压、安全隔离的作用，使得供电电源220VAC的交流电压改变为充电模块1的工作电压；第二光耦OC2可用于提供故障判断作用，且为PWM集成控制芯片U2提供稳定的工作电压。

参照图2，变压器T1的初级绕组连接有三端稳压器U7，三端稳压器U7的输入端耦接于变压器T1的初级绕组的第三端，三端稳压器U7的输出端耦接5V电源，三端稳压器U7的接地端接地，三端稳压器U7的输入端和输出端还串联有电解电容C6和电解电容C7；三端稳压器U7用于稳定变压器T1的输出电压；确保PWM集成模块6在不确定供电电源的输入下（如因电网电压的波动而导致供电电源的不稳定）稳定正常工作；三端稳压器U7响应速度快、抗环境干扰能力强，对整个PWM集成模块6、充电模块1工作的稳定性和可靠性起到重要作用。

本申请实施例一种单相交流充电过流保护电路的实施原理为：在检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值超过30 VAC时，则认为充电器的输入端故障（插座氧化接触不良，电线过细负载功率不够，排插接线过长，线损大发热高等）；充电检测比较芯片U1通过配置终端引脚输出第一类电平信号，在检测到第一电动车充电检测信号的交流电压值与第二电动车充电检测信号的交流电压值的电压差值在30VAC内时，则认为充电器的输入端正常充电，充电检测比较芯片U1通过配置终端引脚输出第二类电平信号；三极管Q1的基极在接收到高电平的第一类电平信号时导通，继电器K1的线圈端子导通，此时继电器K1的公共端子切换与常开触点闭合，即此时充电检测比较模块4输出第一类比较控制信号给过流控制模块5的受控端，过流控制模块5基于第一类比较控制信号控制充电模块1的充电电路断开，电池连接件2和供电连接件3断开。

三极管Q1的基极在接收到低电平的第二类电平信号时截止，继电器K1的线圈端子不导通，使得公共端子与常闭触点保持在闭合状态，充电器继续充电；从而控制信号子模块41实现基于接收到的不同比较控制信号控制继电器K1切换在连通或断开状态的功能，即实现及时控制充电电路断开的功能，提高了新能源电动车在充电时的安全性能。

实施例2

本申请还公开一种充电器。

本申请实施例公开一种充电器，包括电路板，电路板承载一种单相交流充电过流保护电路。充电器实现侦测HV+线的空载载入的交流电压和带载载入的交流电压进行比较、计算充电器的HV+线的空载交流电压和带载输入的交流电压差值，并在电压差值超过过流保护电压差阈值时控制充电电路断开的功能，提高了新能源电动车在充电过程中的安全性能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单相交流充电过流保护电路，包括充电模块(1)、电池连接件(2)和供电连接件(3)，所述充电模块(1)耦接于电池连接件(2)和供电连接件(3)之间；其特征在于，单向交流充电过流保护电路还包括：

充电检测比较模块(4)，耦接于所述充电模块(1)，用于检测所述充电模块(1)在空载状态下输入交流电压时反馈的第一电动车充电检测信号、检测所述充电模块(1)在带载状态下输入交流电压时反馈的第二电动车充电检测信号，将所述第一电动车充电检测信号和第二电动车充电检测信号进行比较并输出比较控制信号；

过流控制模块(5)，耦接于所述充电模块(1)和所述充电检测比较模块(4)，所述过流控制模块(5)具有受控端，所述受控端用于接收所述充电检测比较模块(4)发送的比较控制信号，并根据所述比较控制信号控制所述充电模块(1)和所述供电连接件(3)的连接或断开。

2.根据权利要求1所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，所述比较控制信号包括第一类比较控制信号和第二类比较控制信号；所述过流控制模块(5)包括继电器，所述继电器设置有常开触点和常闭触点；所述继电器的线圈端子与所述充电检测比较模块(4)的输出端连接，所述继电器在接收到第一类比较控制信号时，所述继电器的公共触点与所述常开触点闭合，所述继电器在接收到第二类比较控制信号时，所述继电器的公共触点与所述常闭触点闭合。

3.根据权利要求2所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，所述充电检测比较模块(4)包括充电检测比较芯片、控制信号子模块(41)和分压电阻检测子模块(42)，所述充电检测比较芯片的配置终端引脚与所述控制信号子模块(41)的输入端连接，所述充电检测比较芯片通过配置终端引脚输出第一类电平信号和第二类电平信号；所述控制信号子模块(41)的输出端与所述继电器的线圈端子连接，所述控制信号子模块(41)在接收到所述第一类电平信号时输出第一类比较控制信号，所述控制信号子模块(41)在接收到所述第二类电平信号时输出第二类比较控制信号；所述分压电阻检测子模块(42)的输入端与所述充电模块(1)的HV+线连接，所述分压电阻检测子模块(42)的输出端与所述充电检测比较芯片的脉冲调制引脚连接。

4.根据权利要求3所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，所述控制信号子模块(41)包括三极管、第一二极管和电容，所述三极管的基极耦接于所述充电检测比较芯片的配置终端引脚，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述继电器的线圈端子连接，所述三极管的集电极与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与电容的阳极连接，所述电容的阴极接地。

5.根据权利要求4所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，所述充电检测比较芯片连接有连接器，所述连接器的第一引脚耦接电源，所述连接器的第二引脚耦接于所述充电检测比较芯片的编程数据引脚，所述连接器的第三引脚接地，所述连接器的第四引脚耦接于所述充电检测比较芯片的编程时钟引脚；所述充电检测比较芯片的编程数据引脚和编程时钟引脚结合所述连接器配置有过流保护电压差阈值和过流检测次数阈值。

6.根据权利要求3所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，所述充电检测比较芯片的脉冲调制引脚包括第一脉冲调制引脚和第二脉冲调制引脚；所述分压电阻检测子模块(42)包括分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、第二二极管、第三二极管和第一光耦；所述分压电阻R3和分压电阻R4串联；所述第二二极管的阳极与所述充电模块(1)的HV+线连接，所述第二二极管的阴极依次与所述分压电阻R1和分压电阻R2串联并耦接于所述分压电阻R3和分压电阻R4的连接节点；所述第三二极管的阳极与所述充电模块(1)的HV+线连接，所述第二二极管的阴极耦接于所述第一光耦的电源端，所述第一光耦的第一输出端耦接于所述第一脉冲调制引脚，所述第一光耦的第二输出端和接地端接地；所述分压电阻R4的一端耦接于所述第二脉冲调制引脚。

7.根据权利要求3所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，还包括PWM集成模块(6)，所述PWM集成模块(6)包括PWM集成控制芯片、变压器和第二光耦，所述变压器设置有两组初级绕组和一组次级绕组；所述PWM集成控制芯片的电源引脚耦接于所述充电模块(1)的HV+线；所述变压器的初级绕组的第一端耦接于所述充电模块(1)的HV+线，所述变压器的初级绕组的第二端耦接所述PWM集成控制芯片的数字输出引脚，所述变压器的初级绕组的第三端耦接于所述PWM集成控制芯片的电源引脚，所述变压器的初级绕组的第四端接地，所述变压器的次级绕组的第五端耦接电源，所述变压器的次级绕组的第六端接地；所述第二光耦的输入端耦接于所述变压器的次级绕组的第五端；所述第二光耦的接地端接地，所述第二光耦的第一输出端耦接于所述PWM集成控制芯片的电压反馈引脚。

8.根据权利要求7所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，所述变压器的初级绕组连接有三端稳压器，所述三端稳压器的输入端耦接于所述变压器的初级绕组的第三端，所述三端稳压器的输出端耦接电源，所述三端稳压器的接地端接地，所述三端稳压器的输入端和输出端还串联有电解电容。

9.根据权利要求3所述的一种单相交流充电过流保护电路，其特征在于，所述充电检测比较芯片为芯片SC92F7250。

10.一种充电器，包括电路板，其特征在于，所述电路板承载如权利要求1-9任一项所述的一种单相交流充电过流保护电路。