CN208384040U - 一种充电桩的上电安全检查系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电桩的上电安全检查系统，其中，短路检测单元包括与A相输入端连接的第一短路检测模块、与B相输入端连接的第二短路检测模块、以及与C相输入端连接的第三短路检测模块；第一短路检测模块和A相输入端、直流电源、处理器的连接结构与第二短路检测模块和B相输入端、直流电源、处理器的连接结构、以及第三短路检测模块和C相输入端、直流电源、处理器的连接结构相同，处理器用于检测第一上拉电阻的一端、第二上拉电阻的一端以及第三上拉电阻的一端的电平信号。利用处理器控制继电器的工作与否，并检测短路检测模块的上拉电阻的电平信号高低，实现短路检测，以完成充电桩的上电安全检查，提高上电检查的效率。

Description

一种充电桩的上电安全检查系统

技术领域

本实用新型涉及充电桩领域，尤其是一种充电桩的上电安全检查系统。

背景技术

目前，由于充电桩的输入电源为三相四线380V供电，如果电源线出现短路或者接错等现象，会引起安全事故，因此，充电桩上电前一般会进行短路检查，传统方法是测试人员用万用表进行测量检查，效率较低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种充电桩的上电安全检查系统，用于上电前对充电桩进行上电安全检查，提高上电安全检查效率。

本实用新型所采用的技术方案是：一种充电桩的上电安全检查系统，包括直流电源、处理器和与所述充电桩的交流电源输入端连接的短路检测单元，所述交流电源输入端包括A相输入端、B相输入端和C相输入端；所述短路检测单元包括与A相输入端连接的第一短路检测模块、与B相输入端连接的第二短路检测模块、以及与C相输入端连接的第三短路检测模块；

所述第一短路检测模块包括第一继电器、第一隔离光耦和第一上拉电阻，所述直流电源的输出端与第一继电器的第一动触点连接，所述第一继电器的第二动触点与A相输入端连接，所述A相输入端与第一隔离光耦的输入正端连接，所述第一隔离光耦的输出正端与第一上拉电阻的一端连接，所述第一上拉电阻的一端与处理器的输入端连接，所述第一上拉电阻的另一端与电源连接，所述第一隔离光耦的输入负端、输出负端接地；所述处理器的输出端与第一继电器的控制端连接以控制第一继电器的通断；

所述第二短路检测模块包括第二继电器、第二隔离光耦和第二上拉电阻，所述第三短路检测模块包括第三继电器、第三隔离光耦和第三上拉电阻，所述第一短路检测模块和A相输入端、直流电源、处理器的连接结构与第二短路检测模块和B相输入端、直流电源、处理器的连接结构、以及第三短路检测模块和C相输入端、直流电源、处理器的连接结构相同，所述处理器用于检测第一上拉电阻的一端、第二上拉电阻的一端以及第三上拉电阻的一端的电平信号。

进一步地，所述交流电源输入端还包括N相输入端，所述短路检测单元还包括与N相输入端连接的第四短路检测模块，所述第四短路检测模块包括第四继电器、第四隔离光耦和第四上拉电阻，所述第一短路检测模块和A相输入端、直流电源、处理器的连接结构与第四短路检测模块和N相输入端、直流电源、处理器的连接结构相同。

进一步地，所述第四短路检测模块还包括第四电容，所述第四电容并联在第四隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

进一步地，所述上电安全检查系统还包括第五继电器，所述第一隔离光耦的输入负端、第二隔离光耦的输入负端、第三隔离光耦的输入负端、第四隔离光耦的输入负端均与第五继电器的第一动触点连接，所述第五继电器的第二动触点接地，所述处理器的输出端与第五继电器的控制端连接以控制第五继电器的通断。

进一步地，所述直流电源为12V直流电源。

进一步地，所述第一短路检测模块还包括第一电容，所述第一电容并联在第一隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

进一步地，所述第二短路检测模块还包括第二电容，所述第二电容并联在第二隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

进一步地，所述第三短路检测模块还包括第三电容，所述第三电容并联在第三隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

进一步地，所述处理器为单片机。

进一步地，所述上电安全检查系统还包括状态提示电路，所述处理器的输出端与状态提示电路的输入端连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种充电桩的上电安全检查系统，设置直流电源、处理器和与充电桩的交流电源输入端连接的短路检测单元，交流电源输入端包括A相输入端、B相输入端和C相输入端；短路检测单元包括与A相输入端连接的第一短路检测模块、与B相输入端连接的第二短路检测模块、以及与C相输入端连接的第三短路检测模块；第一短路检测模块包括第一继电器、第一隔离光耦和第一上拉电阻，第一短路检测模块和A相输入端、直流电源、处理器的连接结构与第二短路检测模块和B相输入端、直流电源、处理器的连接结构、以及第三短路检测模块和C相输入端、直流电源、处理器的连接结构相同，处理器用于检测第一上拉电阻的一端、第二上拉电阻的一端以及第三上拉电阻的一端的电平信号。利用处理器控制继电器的工作与否，并检测短路检测模块的上拉电阻的电平信号高低，实现短路检测，以完成充电桩的上电安全检查，克服现有技术中人工检测充电桩的上电安全，效率低下的技术问题，提高上电检查的效率，避免了由于人为漏检而引发的安全事故发生。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种充电桩的上电安全检查系统的一具体实施例电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一种充电桩的上电安全检查系统，参考图1，图1是本实用新型一种充电桩的上电安全检查系统的一具体实施例电路原理图，上电安全检查系统包括直流电源、处理器和与充电桩的交流电源输入端连接的短路检测单元，本实施例中，直流电源为12V直流电源DC12V；处理器为单片机，具体地，可以选用STM32F207ZET6型号的单片机来实现。另外，交流电源输入端包括A相输入端A、B相输入端B和C相输入端C；短路检测单元包括与A相输入端A连接的第一短路检测模块、与B相输入端B连接的第二短路检测模块、以及与C相输入端C连接的第三短路检测模块。

参考图1，第一短路检测模块包括第一继电器RL1、第一隔离光耦OP1F和第一上拉电阻R2F，直流电源的输出端即DC12V与第一继电器RL1的第一动触点连接，第一继电器RL1的第二动触点与A相输入端A连接，A相输入端A与第一隔离光耦OP1F的输入正端连接，第一隔离光耦OP1F的输出正端与第一上拉电阻R2F的一端连接，第一上拉电阻R2F的一端与处理器的输入端DI1连接，第一上拉电阻R2F的另一端与电源(本实施例中，电源为3.3V的电源)连接，第一隔离光耦OP1F的输入负端、输出负端接地。

接着参考图1，第二短路检测模块包括第二继电器RL2、第二隔离光耦OP2F和第二上拉电阻R4F，第三短路检测模块包括第三继电器RL3、第三隔离光耦OP3F和第三上拉电阻R6F，第一短路检测模块和A相输入端A、直流电源、处理器的连接结构与第二短路检测模块和B相输入端B、直流电源、处理器的连接结构、以及第三短路检测模块和C相输入端C、直流电源、处理器的连接结构相同，其中，处理器的输出端IO_RL1、IO_RL2、IO_RL3分别与第一继电器RL1的控制端(未示出)、第二继电器RL2的控制端(未示出)、第三继电器RL3的控制端(未示出)对应连接，以分别控制第一继电器RL1、第二继电器RL2、第三继电器RL3各自的线圈得电与否进而控制第一继电器RL1、第二继电器RL2、第三继电器RL3的通断；处理器通过输入端DI1、DI2、DI3检测第一上拉电阻R2F的一端、第二上拉电阻R4F的一端以及第三上拉电阻R6F的一端的电平信号高低。

本实施例中，在充电桩的交流电源输入端上电前，通过注入弱电信号DC12V电源来检测各个强电回路之间是否短路。工作过程中，利用处理器控制第一继电器RL1接通，同时检测输入端DI1、DI2、DI3的信号，正常状态下，DI1为低电平，DI2和DI3为高电平，如果DI2或者DI3为低电平，可判断AB或者AC之间短路。依次控制第二继电器RL2或第三RL3单独接通，剩余继电器不接通，判断方法和第一继电器RL1的一样。则可实现对交流电源三相两两之间是否短路进行检查，实现充电桩的上电安全检查，克服现有技术中人工检测充电桩的上电安全，效率低下的技术问题，提高充电桩上电安全检查的效率，避免了由于人为漏检而引发的安全事故发生。

作为技术方案的进一步改进，参考图1，交流电源输入端还包括N相输入端N，短路检测单元还包括与N相输入端N连接的第四短路检测模块，第四短路检测模块包括第四继电器RL4、第四隔离光耦OP4F和第四上拉电阻R8F，第一短路检测模块和A相输入端A、直流电源、处理器的连接结构与第四短路检测模块和N相输入端N、直流电源、处理器的连接结构相同。处理器通过输入端DI4检测第四上拉电阻R8F的一端的电平信号高低，处理器的输出端IO_RL4与第四继电器RL4的控制端(未示出)连接以控制第四继电器RL4的线圈得电与否进而控制第四继电器RL4的通断。工作过程中，控制第四继电器RL4接通，其他继电器不接通，则可以判断NA、NB、NC之间是否短路，判断方法和第一继电器RL1接通、其他继电器不接通时的判断方法一样。至此，可以实现对交流电源输入端的全面的短路检查，保证充电桩的上电安全。

作为技术方案的进一步改进，参考图1，第一短路检测模块还包括第一电容C2F，第一电容C2F并联在第一隔离光耦OP1F的输出正端与输出负端之间。第二短路检测模块还包括第二电容C4F，第二电容C4F并联在第二隔离光耦OP2F的输出正端与输出负端之间。第三短路检测模块还包括第三电容C6F，第三电容C6F并联在第三隔离光耦OP3F的输出正端与输出负端之间。第四短路检测模块还包括第四电容C8F，第四电容C8F并联在第四隔离光耦OP4F的输出正端与输出负端之间。第一电容C2F、第二电容C4F、第三电容C6F、第四电容C8F为去耦电容，用于过滤噪声，保证检测信号不受干扰，确保信号稳定。

作为技术方案的进一步改进，参考图1，上电安全检查系统还包括第五继电器RL5，第一隔离光耦OP1F的输入负端、第二隔离光耦OP2F的输入负端、第三隔离光耦OP3F的输入负端、第四隔离光耦OP4F的输入负端均与第五继电器RL5的第一动触点连接，第五继电器RL5的第二动触点接地，处理器的输出端与第五继电器的控制端(未示出)连接以控制第五继电器RL5的通断。设置第五继电器RL5作为上电安全检查系统的总开关，可以控制整个电路的工作与否，当第五继电器RL5断开时，整个电路无法工作；第五继电器RL5闭合时，电路可以正常工作，可以对充电桩进行上电安全检查。

作为技术方案的进一步改进，上电安全检查系统还包括状态提示电路，用于提示上电安全检查结果，即提示工作人员充电桩的安全状态，处理器的输出端与状态提示电路的输入端连接。本实施例中，状态提示电路为语音提示电路或者LED提示电路，LED提示电路包括红色LED灯和绿色LED灯。以第一继电器接通，其余继电器不接通为例，参考图1，当检测到DI3为低电平时，表示AC之间短路，即上电安全检查未通过，充电桩发生短路，则处理器控制状态提示电路工作，可以是通过语音提示电路直接语音播放以提示工作人员“安全检查不通过”，或者红色LED灯亮起；相反，DI3为高电平时，安全检查通过，此时，语音提示工作人员“安全检查通过”或者控制绿色LED灯亮起。设置状态提示电路以快速提醒工作人员安全检查的结果，十分方便快捷。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，包括直流电源、处理器和与所述充电桩的交流电源输入端连接的短路检测单元，所述交流电源输入端包括A相输入端、B相输入端和C相输入端；所述短路检测单元包括与A相输入端连接的第一短路检测模块、与B相输入端连接的第二短路检测模块、以及与C相输入端连接的第三短路检测模块；

所述第一短路检测模块包括第一继电器、第一隔离光耦和第一上拉电阻，所述直流电源的输出端与第一继电器的第一动触点连接，所述第一继电器的第二动触点与A相输入端连接，所述A相输入端与第一隔离光耦的输入正端连接，所述第一隔离光耦的输出正端与第一上拉电阻的一端连接，所述第一上拉电阻的一端与处理器的输入端连接，所述第一上拉电阻的另一端与电源连接，所述第一隔离光耦的输入负端、输出负端接地；所述处理器的输出端与第一继电器的控制端连接以控制第一继电器的通断；

所述第二短路检测模块包括第二继电器、第二隔离光耦和第二上拉电阻，所述第三短路检测模块包括第三继电器、第三隔离光耦和第三上拉电阻，所述第一短路检测模块和A相输入端、直流电源、处理器的连接结构与第二短路检测模块和B相输入端、直流电源、处理器的连接结构、以及第三短路检测模块和C相输入端、直流电源、处理器的连接结构相同，所述处理器用于检测第一上拉电阻的一端、第二上拉电阻的一端以及第三上拉电阻的一端的电平信号。

2.根据权利要求1所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述交流电源输入端还包括N相输入端，所述短路检测单元还包括与N相输入端连接的第四短路检测模块，所述第四短路检测模块包括第四继电器、第四隔离光耦和第四上拉电阻，所述第一短路检测模块和A相输入端、直流电源、处理器的连接结构与第四短路检测模块和N相输入端、直流电源、处理器的连接结构相同。

3.根据权利要求2所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述第四短路检测模块还包括第四电容，所述第四电容并联在第四隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

4.根据权利要求2所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述上电安全检查系统还包括第五继电器，所述第一隔离光耦的输入负端、第二隔离光耦的输入负端、第三隔离光耦的输入负端、第四隔离光耦的输入负端均与第五继电器的第一动触点连接，所述第五继电器的第二动触点接地，所述处理器的输出端与第五继电器的控制端连接以控制第五继电器的通断。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述直流电源为12V直流电源。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述第一短路检测模块还包括第一电容，所述第一电容并联在第一隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述第二短路检测模块还包括第二电容，所述第二电容并联在第二隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

8.根据权利要求1至4任一项所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述第三短路检测模块还包括第三电容，所述第三电容并联在第三隔离光耦的输出正端与输出负端之间。

9.根据权利要求1至4任一项所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述处理器为单片机。

10.根据权利要求1至4任一项所述的一种充电桩的上电安全检查系统，其特征在于，所述上电安全检查系统还包括状态提示电路，所述处理器的输出端与状态提示电路的输入端连接。