CN202817688U - 一种电动汽车充电桩的供电保护电路以及电动汽车充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车充电桩的供电保护电路，其包括接设在电网电力线上的急停保护模块、雷击浪涌保护模块以及综合保护模块，其中电网电力线及PE线通过电动汽车充电桩的端子排接入所述急停保护模块，急停保护模块与雷击浪涌保护模块、综合保护模块依次电连接，所述综合保护模块电连接至电动汽车充电桩的充电插座。本实用新型还公开了设有前述供电保护电路的电动汽车充电桩。本实用新型实现了对系统过压、欠压的智能双重保护，可防止因防雷器发生击穿故障导致系统出现短路安全问题，实现了系统过电流、短路、漏电综合监测和保护功能，而系统在出现紧急状况时，按下急停开关后将彻底切断外界电源输入而防止安全事故的发生。

Description

一种电动汽车充电桩的供电保护电路以及电动汽车充电桩

技术领域

本实用新型涉及电动汽车自动充电设备领域，更特定言之，本实用新型涉及一种应用于电动汽车交流充电桩的供电保护电路，并涉及一种电动汽车充电桩。

背景技术

随着电动汽车的日渐普及和推广，电动汽车充电系统也逐渐地被大家所关注，电动汽车蓄电池对充电参数有着严格要求，在对汽车进行传导式充电时，其充电电流和功率比较大，充电安全是首要解决的问题，交流充电桩为车载充电机提供安全可靠的交流输入电源是保证安全充电的前提，因此交流充电桩的供电输入综合保护与控制显得尤为重要，不仅要为后级充电机提供符合要求的供电电压，同时也需在充电桩系统和充电机因故障或异常导致过流、过压、欠压、漏电故障时及时切断供电，避免引起安全问题的发生。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的缺陷，设计一种电动汽车交流充电桩的供电保护电路。本保护电路设计较常规电路在安全问题上考虑的更加全面，在保护控制上更为智能化；在系统启动完成前或系统控制核心发生故障时，可由各独立保护器件共同起保护作用，在系统正常启动后，通过核心智能控制将实现更加准确而灵活的实时监测和保护，因此是真正具有过压、欠压、过载、短路、漏电、防雷，紧急报警等的双重综合保护功能。

为了实现上述设计目的，本实用新型的设计方案1，提供一种电动汽车交流充电桩的供电保护电路，它主要由急停保护模块、雷击浪涌保护模块和综合保护模块组成。

为了实现上述设计目的，本实用新型的设计方案2，提供一种具有供电保护电路的电动汽车交流充电桩，并设有计量电网电力电量的电能表和数据处理器。本实用新型的设计方案1：一种电动汽车充电桩的供电保护电路，其包括接设在电网电力线上的：

急停保护模块，用于对供电电压进行监测以及过压、欠压保护；

雷击浪涌保护模块，用于对电动汽车充电桩进行雷击浪涌保护以及对故障进行监测；以及

综合保护模块，用于对电动汽车充电桩进行过载、短路保护以及在紧急状况时进行急停动作；其中

电网电力线及PE线通过电动汽车充电桩的端子排接入所述急停保护模块，急停保护模块与雷击浪涌保护模块、综合保护模块依次电连接，所述综合保护模块电连接至电动汽车充电桩的充电插座。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，所述急停保护模块包括接设在电网电力线上的交流接触器和与之耦合电连接的一个急停开关，所述交流接触器处于常闭状态。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，所述雷击浪涌保护模块包括接设在电网电力线上的分励脱扣断路器和与之耦合电连接的浪涌保护器，所述PE线进一步接入浪涌保护器，并通过所述分励脱扣断路器与电网电力线构成接地回路。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，所述综合保护模块包括接设在电网电力线上的欠压脱扣器、过流脱扣器和分励脱扣断路器以及与所述分励脱扣断路器耦合电连接的漏电保护器，所述漏电保护器接出至充电插座。

本实用新型的设计方案2：一种电动汽车充电桩，它包括如前所述的供电保护电路，并进一步包括接设电网电力线的电能表和供电模块，以及一个处理器，其中供电模块电连接至处理器并为之提供工作电压，所述处理器分别电连接至供电保护电路的浪涌保护器、分励脱扣断路器以及电能表以接收信号并进行监测。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，在所述电能表与电动汽车充电桩的充电插座间进一步装设有继电器，作为电动汽车充电桩的充电开关，所述处理器进一步电连接至继电器以控制其通断。

本实用新型的有益效果是显而易见的：通过带分励脱扣的断路器，欠压、过压脱扣器，电能表中的电压监测模块以及控制核心共同实现了对系统过压、欠压的智能双重保护；在浪涌保护器发生故障前期，系统将自动切断保护器回路，同时控制核心将故障信号上传至后台管理系统，通知相关人员前来更换故障器件，防止因防雷器发生击穿故障导致系统出现短路安全问题；由带过载、短路保护的断路器，漏电保护器，电能表中的电流监测模块以及控制核心构成的系统电流保护部分实现了系统过电流、短路、漏电综合监测和保护功能；系统在出现紧急状况时，按下急停开关后将彻底切断外界电源输入而防止安全事故的发生；本实用新型的供电综合保护与控制方案，完全适用于交流充电桩的供电保护需求，经过了实际使用验证，安全可靠。

附图说明

本实用新型的具体技术效果将在以下通过参照附图的方式加以详尽描述，其中图1为本实用新型供电保护电路的电路原理图。

对附图的元件/模块的说明：

1：急停保护模块                2：雷击浪涌保护模块

3：综合保护模块                4：处理器

XT：端子排                     SB：急停开关（紧急报警开关）

KM：交流接触器（常闭）         QF1：小型断路器1（带分励脱扣）

FT：浪涌保护器（带报警输出）   KV1：欠压脱扣器

KV2：过压脱扣器                QF2：小型断路器2（带分励脱扣）

QF3：漏电保护器                PJ：电能计量表（计量及电压电流检测）

KC：继电器（充电开关）         KG：充电插座

具体实施方式

本实用新型的实施例1：

参照图1，其中绘示出一种电动汽车充电桩的供电保护电路，它包括接设在三相电网电力线LA、LB、LC及N上的：

急停保护模块1，用于对电动汽车的供电电压进行监测以及过压、欠压保护；

雷击浪涌保护模块2，用于对电动汽车充电桩进行雷击浪涌保护以及对故障进行监测；以及

综合保护模块3，用于对电动汽车充电桩进行过载、短路保护以及在紧急状况时进行急停动作；其中

电网电力线及PE线通过电动汽车充电桩的端子排XT接入所述急停保护模块1，急停保护模块1与雷击浪涌保护模块2、综合保护模块3依次电连接，所述综合保护模块3电连接至电动汽车充电桩的充电插座KG。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，所述急停保护开关1包括接设在电网电力线上的交流接触器KM和与之耦合电连接的一个急停开关SB，所述交流接触器KM处于常闭状态。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，所述雷击浪涌保护模块2包括接设在电网电力线上的分励脱扣断路器QF1和与之耦合电连接的浪涌保护器FT，所述PE线进一步接入浪涌保护器FT，并通过所述分励脱扣断路器QF1与电网电力线构成接地回路。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，所述综合保护模块3包括接设在电网电力线上的欠压脱扣器KV1、过流脱扣器KV2和分励脱扣断路器QF2以及与所述分励脱扣断路器QF2耦合电连接的漏电保护器QF3，所述漏电保护器QF3接出至充电插座KG。

本实用新型的实施例2：

参照附图，其中进一步绘示了一种电动汽车充电桩的主要元件组成，它包括如实施例1所述的供电保护电路，并进一步包括接设电网电力线的电能表PJ和供电模块PWR，以及一个处理器4，其中供电模块PWR电连接至处理器4并为之提供工作电压，所述处理器4分别电连接至供电保护电路的浪涌保护器FT、分励脱扣断路器（QF1；QF2）以及电能表PJ以接收信号并进行监测。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，在所述电能表PJ与电动汽车充电桩的充电插座KG间进一步装设有继电器KC，作为电动汽车充电桩的充电开关，所述处理器4进一步电连接至继电器KC以控制其通断。

作为优选，交流充电桩的输入电源从端子排XT接入桩体，常闭型交流接触器KM与一常闭型急停开关SB串联后接在供电电源输入前端，保证在系统出现紧急状况时按下急停开关可以彻底切断外界电源输入，从根本上防止安全事故的发生。

作为优选，带故障回路输出端子的雷击浪涌保护模块FT串联带过流保护功能的断路器QF1连接在接触器输出端，为系统提供雷击浪涌保护；通过保护模块的故障输出回路信号，控制核心可实时检测其是否已接近使用寿命或发生故障，进而控制断路器QF1是否分闸，即便防雷模块在保护时被击穿，断路器会因过流而跳闸，仍可防止短路事故发生，在外界雷击浪涌下保护系统免遭破坏的同时也可防止因自身故障对系统正常工作造成不良影响。

作为优选，欠压、过压脱扣器KV1、KV2作为断路器QF2的附件，在系统启动前后在输入电压超出额定值的70%~130%范围时实现可靠脱扣联动而使断路器QF2跳闸，当系统启动后，控制核心通过电能表PJ中的电压检测模块实时监测供电电压，可设置在一定过压、欠压范围内进行报警或控制断路器QF2跳闸，起到过压、欠压安全保护作用。

作为优选，断路器QF2也被作为系统过流、短路保护器件，当电流超过额定值一定范围时，QF2将自动跳闸，控制核心通过电能表PJ中的电流检测模块实时监测主路电流，可设置在电流超出额定值一定范围内进行报警或控制断路器QF2跳闸，起到过载、短路安全保护作用。

作为优选，漏电保护器QF3作为断路器QF2的附件，在系统后级出现大于30毫安的漏电电流时，内部脱扣联动控制QF2跳闸，起到漏电安全保护作用。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非是对本实用新型技术方案与效果的限制描述，应当了解，一切基于本实用新型所作出的修改、替代或变化特征，皆应涵盖于本实用新型所附权利要求主张的技术范畴内。

Claims (6)

1.一种电动汽车充电桩的供电保护电路，其特征在于包括接设在电网电力线上的：

急停保护模块（1），用于对供电电压进行监测以及过压、欠压保护；

雷击浪涌保护模块（2），用于对电动汽车充电桩进行雷击浪涌保护以及对故障进行监测；以及

综合保护模块（3），用于对电动汽车充电桩进行过载、短路保护以及在紧急状况时进行急停动作；其中

电网电力线及PE线通过电动汽车充电桩的端子排（XT）接入所述急停保护模块（1），急停保护模块（1）与雷击浪涌保护模块（2）、综合保护模块（3）依次电连接，所述综合保护模块（3）电连接至电动汽车充电桩的充电插座（KG）。

2.如权利要求1所述的电动汽车充电桩的供电保护电路，其特征在于：所述急停保护模块（1）包括接设在电网电力线上的交流接触器（KM）和与之耦合电连接的一个急停开关（SB），所述交流接触器（KM）处于常闭状态。

3.如权利要求1所述的电动汽车充电桩的供电保护电路，其特征在于：所述雷击浪涌保护模块（2）包括接设在电网电力线上的分励脱扣断路器（QF1）和与之耦合电连接的浪涌保护器（FT），所述PE线进一步接入浪涌保护器（FT），并通过所述分励脱扣断路器（QF1）与电网电力线构成接地回路。

4.如权利要求1所述的电动汽车充电桩的供电保护电路，其特征在于：所述综合保护模块（3）包括接设在电网电力线上的欠压脱扣器（KV1）、过流脱扣器（KV2）和分励脱扣断路器（QF2）以及与所述分励脱扣断路器（QF2）耦合电连接的漏电保护器（QF3），所述漏电保护器（QF3）接出至充电插座（KG）。

5.一种电动汽车充电桩，其特征在于：它包括如权利要求1所述的供电保 护电路，并进一步包括接设电网电力线的电能表（PJ）和供电模块（PWR），以及一个处理器（4），其中供电模块（PWR）电连接至处理器（4）并为之提供工作电压，所述处理器（4）分别电连接至供电保护电路的浪涌保护器（FT）、分励脱扣断路器（QF1；QF2）以及电能表（PJ）以接收信号并进行监测。

6.如权利要求5所述的电动汽车充电桩，其特征在于：在所述电能表（PJ）与电动汽车充电桩的充电插座（KG）间进一步装设有继电器（KC），作为电动汽车充电桩的充电开关，所述处理器（4）进一步电连接至继电器（KC）以控制其通断。