CN206790078U - 一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电控制技术领域，特别涉及一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，包括电源电路，检测单元，延时输出单元和电源开关单元；所述电源电路与所述检测单元、延时输出单元和电源开关连接，所述检测单元与所述延时输出单元信号连接，用于将检测到的高电平信号输出给所述延时输出单元，所述延时输出单元与所述电源开关单元连接，用于控制电源开关的闭合。采用不带锁存功能的漏电保护芯片，使得检测更加精确，本装置功能齐全，结构简单，不仅降低了生产加工的成本，而且对充电桩的安全有很高的保障。

Description

一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置

技术领域

本实用新型涉及电控制技术领域，尤其涉及一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置。

背景技术

随着电动汽车的普及，对应的汽车充电电装的普及给汽车来带了许多便利，但是在用电过程中，由于电器设备本身缺陷或者使用不当等原因，有可能会导致充电设备漏电现象的发生，给人们的财产和生命安全带来危害，如：充电桩漏电产生的火花可能酿成火灾、爆炸，触电还有可能造成人身伤亡，因此，对充电桩的漏电检测就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置。

上述目的是通过以下技术方案来实现：

一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，包括电源电路，检测单元，延时输出单元和电源开关单元；所述电源电路与所述检测单元、延时输出单元和电源开关连接；所述检测单元与所述延时输出单元信号连接，用于将检测到的高电平信号输出给所述延时输出单元；所述延时输出单元与所述电源开关单元连接，用于控制电源开关的闭合。

进一步地,所述电源电路包括L1、L2、L3和N线。

进一步地,还包括一桥式整流电路，所述桥式整流电路包括由第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极连接作为所述桥式整流电路的第一端、由第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极连接作为所述桥式整流电路的第四端、由所述第二二极管D2的阳极和所述第四二极管D4的阴极连接作为所述桥式整流电路的第二端、所述第一二极管D1的阳极和所述第三二极管D3的阴极连接作为所述桥式整流电路的第三端；所述桥式整流电路的第二端通过第五电阻R5与所述电源电路的L1线连接，所述桥式整流电路的第三端通过第六电阻R6与所述电源电路的N线连接，所述桥式整流电路的第四端接地。

进一步地,所述延时输出单元包括漏电保护芯片U1，第三电容C3,第五电容C5和第六电容C6；所述漏电保护芯片U1包括八个引脚，第一引脚VSS和第四引脚VSS接地，第二引脚IN1和第三引脚IN2用于接收所述检测单元的漏电信号，第五引脚OS与所述电源开关单元连接，并通过第三电容C3接地，第六引脚DIy通过第六电容C6接地、第七引脚OA通过第五电容C5接地，第八引脚VDD与所述桥式整流电路的第一端连接。

进一步地,所述漏电保护芯片U1为不带锁存功能的FM2147。

进一步地,所述检测单元还包括包括按键开关S1、零序电流互感器ZCT、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第五二极管D5和第六二极管D6；所述零序电流互感器ZCT将感应到的漏电电流通过第二电阻R2输入到所述漏电保护芯片U1的所述第二引脚IN1，通过第三电阻R3输入到所述漏电保护芯片U1的所述第三引脚IN2，在所述零序电流互感器ZCT与所述第二电阻R2和第二电阻R3之间依次并联连接有可给漏电电流进行滤波的所述第一电容C1、将漏电电流转换为电压信号的第一电阻R1、方向相反的所述第五二极管D5和所述第六二极管D6、保护所述漏电保护芯片U1防干扰的所述第二电容C2；所述零序电流互感器ZCT的T1端口与所述电源电路的N线连接，所述零序电流互感器ZCT的T2端口与所述第八电阻R8、所述第七电阻R7和所述按键开关S1串联连接到所述电源电路的L1线，组成测试按键回路。

进一步地,所述电源开关单元包括三极管Q1和继电器K1；所述三极管Q1的基极连接在所述漏电保护芯片的第五引脚OS，集电极连接在所述继电器K1一端，发射极接地。

进一步地,还包括第一发光二极管LED1,所述第一发光二极管LED1阴极与所述三极管Q1的基极连接，阳极与所述漏电保护芯片的第五引脚OS连接。

进一步地,还包括安全状态单元，所述安全状态单元包括第四电容C4、稳压二极管DZ1、第四电阻R4和第二发光二极管LED2；所述第二发光二极管LED2的阳极通过所述第四电阻R4和所述稳压二极管DZ1的阴极、所述第四电容C4的阳极连接在所述桥式整流电路的第一端，所述第二发光二极管LED2的阴极和所述稳压二极管DZ1的阳极、所述第四电容C4的阳极连接接地。

有益效果

本实用新型采用一种不带锁存功能的专用漏电芯片，检测单元为剩余漏电流检测，对电源电路输入的电压电平进行判定后输出高电平信号，通过延时输出单元进行充电延时后将高电平信号输出至电源开关单元，通过电源开关单元实现切断被保护线路的供电电源。采用不带锁存的漏电保护芯片，由于没有锁存电路的存在，当输出高电平信号消失后，三极管即时关断，避免即使漏电流消失，由于锁存电路已经锁定高电平信号而导致三极管持续导通等误测现象。本装置功能齐全，结构简单，不仅降低了生产加工的成本，而且对充电桩的安全有很高的保障。

附图说明

图1为本实用新型所述一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置的电路图。

具体实施方式

下面结合图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本装置包括电源电路，检测单元，延时输出单元和电源开关单元。

具体的，电源电路包括L1、L2、L3和N线，还包括一桥式整流电路，所述桥式整流电路包括由第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极连接作为所述桥式整流电路的第一端、由第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极连接作为所述桥式整流电路的第四端、由所述第二二极管D2的阳极和所述第四二极管D4的阴极连接作为所述桥式整流电路的第二端、所述第一二极管D1的阳极和所述第三二极管D3的阴极连接作为所述桥式整流电路的第三端；所述桥式整流电路的第二端通过第五电阻R5与所述电源电路的L1线连接，所述桥式整流电路的第三端通过第六电阻R6与所述电源电路的N线连接，所述桥式整流电路的第四端接地。

具体的，延时输出单元包括漏电保护芯片U1，第三电容C3,第五电容C5和第六电容C6；漏电保护芯片U1包括八个引脚，第一引脚VSS和第四引脚VSS接地，第二引脚IN1和第三引脚IN2用于接收所述检测单元的漏电信号，第五引脚OS与所述电源开关单元连接，并通过第三电容C3接地，第六引脚DIy通过第六电容C6接地、第七引脚OA通过第五电容C5接地，第八引脚VDD与所述桥式整流电路的第一端连接。本方案漏电保护芯片U1不带锁存功能，优选FM2147，没有锁存电路的存在，当输出高电平信号消失后，电源开关单元即时关断，避免即使漏电流消失，由于锁存电路已经锁定高电平信号而导致电源开关单元还是关闭的等误测现象。

具体的，检测单元还包括包括按键开关S1、零序电流互感器ZCT、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第五二极管D5和第六二极管D6；零序电流互感器ZCT将感应到的漏电电流通过第二电阻R2输入到所述漏电保护芯片U1的所述第三引脚IN1，通过第三电阻R3输入到所述漏电保护芯片U1的所述第三引脚IN2，在所述零序电流互感器ZCT与所述第二电阻R2和第二电阻R3之间依次并联连接有可给漏电电流进行滤波的所述第一电容C1、将漏电电流转换为电压信号的第一电阻R1、方向相反的所述第五二极管D5和所述第六二极管D6、保护所述漏电保护芯片U1防干扰的所述第二电容C2；所述零序电流互感器ZCT的T1端口与所述电源电路的N线连接，所述零序电流互感器ZCT的T2端口与所述第八电阻R8、所述第七电阻R7和所述按键开关S1串联连接到所述电源电路的L1线，组成测试按键回路。

具体的，电源开关单元包括三极管Q1和继电器K1；所述三极管Q1的基极连接在所述漏电保护芯片的第五引脚OS，集电极连接在所述继电器K1一端，发射极接地。

本装置还包括一个故障报警状态显示装置第一发光二极管LED1,当有漏电信号产生时，显示黄灯，所述第一发光二极管LED1阴极与所述三极管Q1的基极连接，阳极与所述漏电保护芯片的第五引脚OS连接。还包括故障报警单元，所述安全状态单元包括第四电容C4、稳压二极管DZ1、第四电阻R4和第二发光二极管LED2，当电路中无漏电信号产生时显示绿灯，所述第二发光二极管LED2的阳极通过所述第四电阻R4和所述稳压二极管DZ1的阴极、所述第四电容C4的阳极连接在所述桥式整流电路的第一端，所述第二发光二极管LED2的阴极和所述稳压二极管DZ1的阳极、所述第四电容C4的阳极连接接地。

无剩余漏电电流存在情况下，所述按键开关S1与第六电阻R6、第七电阻R7之间串联，穿过零序电流互感器ZCT，所述按键开关S1一端接L3,R7一端接N，组成测试按钮回路。三极管Q1为断开状态，电流通过桥式整流电路的第一端与第二发光二极管LED2接通，第二发光二极管LED2发绿光，显示安全状态。

有剩余漏电电流存在情况下，零序电流互感器ZCT将感应到的漏电电流通过S1、S2输出，经过第一电容C1进行滤波，经过第一电阻R1将漏电电流转换为电压信号，再经过方向相反连接的第五二极管D5和第六二极管D6进行钳位，最后通过第二电阻R2输出到漏电保护芯片U1的第二引脚IN1、通过第三电阻R3输出到漏电保护芯片U1的第三引脚IN2。在第二电阻R2与漏电保护芯片U1的第二引脚IN1之间、第三电阻R3与漏电保护芯片U1的第三引脚IN2之间并联连接有第二电容C2滤波，保护漏电保护芯片U1误出发输出。当输入到漏电保护芯片U1的第二引脚IN1和的第三引脚IN2电压达到阈值时，漏电保护芯片U1将漏电信号进行放大，再通过第五引脚OS一路输出至三极管的基极，另一路经过第三电容C3与三极管的发射极连接，三极管导通，与三极管集电极连接的继电器K1吸合，欠压脱扣附件作用于MCB，使其断开，此时与三极管基极连接的第一二极管LED1发黄光报警。此时，由于漏电保护芯片FM2147没有锁存功能，当漏电消失后，三极管Q1的触发信号随即也消失，随即关断，继电器K1重新断开，第二发光二极管LED2亮绿光。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，均可想到的变化或替换都涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求保护的范围为准。

Claims (9)

1.一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,包括电源电路，检测单元，延时输出单元和电源开关单元；

所述电源电路与所述检测单元、延时输出单元和电源开关连接；

所述检测单元与所述延时输出单元信号连接，用于将检测到的高电平信号输出给所述延时输出单元；

所述延时输出单元与所述电源开关单元连接，用于控制电源开关的闭合。

2.根据权利要求1所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,所述电源电路包括L1、L2、L3和N线。

3.根据权利要求2所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,还包括一桥式整流电路，所述桥式整流电路包括由第一二极管（D1）的阴极和第二二极管（D2）的阴极连接作为所述桥式整流电路的第一端、由第三二极管（D3）的阳极和第四二极管（D4）的阳极连接作为所述桥式整流电路的第四端、由所述第二二极管（D2）的阳极和所述第四二极管（D4）的阴极连接作为所述桥式整流电路的第二端、所述第一二极管（D1）的阳极和所述第三二极管（D3）的阴极连接作为所述桥式整流电路的第三端；所述桥式整流电路的第二端通过第五电阻（R5）与所述电源电路的L1线连接，所述桥式整流电路的第三端通过第六电阻（R6）与所述电源电路的N线连接，所述桥式整流电路的第四端接地。

4.根据权利要求3所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,所述延时输出单元包括漏电保护芯片（U1），第三电容（C3）,第五电容（C5）和第六电容（C6）；所述漏电保护芯片（U1）包括八个引脚，第一引脚（VSS）和第四引脚（VSS）接地，第二引脚（IN1）和第三引脚（IN2）用于接收所述检测单元的漏电信号，第五引脚（OS）与所述电源开关单元连接，并通过第三电容（C3）接地，第六引脚（DIy）通过第六电容（C6）接地、第七引脚（OA）通过第五电容（C5）接地，第八引脚（VDD）与所述桥式整流电路的第一端连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,所述漏电保护芯片（U1）为不带锁存功能的FM2147。

6.根据权利要求4所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,所述检测单元还包括包括按键开关（S1）、零序电流互感器(ZCT)、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第五二极管（D5）和第六二极管（D6）；

所述零序电流互感器(ZCT)将感应到的漏电电流通过第二电阻（R2）输入到所述漏电保护芯片（U1）的所述第二引脚（IN1），通过第三电阻（R3）输入到所述漏电保护芯片（U1）的所述第三引脚（IN2），在所述零序电流互感器(ZCT)与所述第二电阻（R2）和第二电阻（R3）之间依次并联连接有可给漏电电流进行滤波的所述第一电容（C1）、将漏电电流转换为电压信号的第一电阻（R1）、方向相反的所述第五二极管（D5）和所述第六二极管（D6）、保护所述漏电保护芯片（U1）防干扰的所述第二电容（C2）；所述零序电流互感器(ZCT)的T1端口与所述电源电路的N线连接，所述零序电流互感器(ZCT)的T2端口与所述第八电阻（R8）、所述第七电阻（R7）和所述按键开关（S1）串联连接到所述电源电路的L1线，组成测试按键回路。

7.根据权利要求4所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,所述电源开关单元包括三极管（Q1）和继电器（K1）；所述三极管（Q1）的基极连接在所述漏电保护芯片的第五引脚（OS），集电极连接在所述继电器（K1）一端，发射极接地。

8.根据权利要求7所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于,还包括第一发光二极管（LED1）,所述第一发光二极管（LED1）阴极与所述三极管（Q1）的基极连接，阳极与所述漏电保护芯片的第五引脚（OS）连接。

9.根据权利要求3所述的一种用于充电桩设备的剩余漏电电流检测装置，其特征在于，还包括安全状态单元，所述安全状态单元包括第四电容（C4）、稳压二极管（DZ1）、第四电阻（R4）和第二发光二极管（LED2）；所述第二发光二极管（LED2）的阳极通过所述第四电阻（R4）和所述稳压二极管（DZ1）的阴极、所述第四电容（C4）的阳极连接在所述桥式整流电路的第一端，所述第二发光二极管（LED2）的阴极和所述稳压二极管（DZ1）的阳极、所述第四电容（C4）的阳极连接接地。