CN210626574U - 一种交流充电桩故障检测装置 - Google Patents

Abstract

一种本实用新型公开了一种交流充电桩故障检测装置，包括接口、枪头、第一继电器SA1、示波器、模拟电路，通过设计由继电器、开关、电阻、电流互感器、电压互感器等组成的模拟电路来模拟车辆电路进而检测交流充电桩正常与否，电路简单，方便携带，可以实现现场检测。并且在判断交流充电桩正常的情况，能进而排查充电车辆的故障，有助于检测人员快速定位故障原因。

Description

一种交流充电桩故障检测装置

技术领域

本实用新型涉及交流充电桩技术领域，特别是涉及一种交流充电桩故障检测装置。

背景技术

随着新能源电动汽车的高速发展，充电故障、不匹配问题日益突出。日前我国国标推荐了四种充电模式(GBT 18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求。附录要求A.1)，其中模式2、模式3要求：交流充电设备与车载充电机之间建立联系，两者分别进行各种充电参数检查，匹配合格后方可充电。但是，目前交流充电设备与车载充电机的生产厂家众多，不同充电设备与车载充电机经常有不匹配导致不能充电的现象发生。在充电模式2、充电模式 3两种交流充电模式下，当下列参数异常时可能会充电失败：1、电压异常(过高、过低)；2、空载满载时充电电压下降过大；3、电流异常；4、接地检测； 5、cc检测(Connection confirm function连接确认)；6、cp检测(Control pilot function控制导引功能)。而当前没有专业设备可以同时测量上述参数并记录，只能通过不同设备来检测。其中第1、2、3项参数需要钳形表测量，并且第2 项参数还需要计算；第4项参数需要接地电阻测量仪，测量程序繁琐，对维修人员的专业素质要求较高；第5、6项参数对专业素质要求更高，普维修人员无法现场操作，需要专业示波器在实验室内测量。但是实验室内用电环境与现场有较大差距，不能准确反映故障原因。

因此，如何设计一种可以现场检测且方便携带的交流充电桩故障检测装置成为行业内亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种交流充电桩故障检测装置，可以实现现场故障检测。

为了达到上述目的，本实用新型提供的交流充电桩故障检测装置包括接口、枪头、第一继电器SA1、示波器、模拟电路；所述模拟电路包括第一电流互感器A1、第二电流互感器A2、第一电压互感器V1、第二电压互感器V2、第三电压互感器V3、第二继电器SA2、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻Rc、防逆流二极管D11；所述接口用来连接待测交流充电桩，所述接口包括火线接口L1、零线接口N、接地接口PE、连接确认接口CC、控制导引接口CP；所述接地接口PE和所述连接确认接口CC通过导线短接；所述示波器连接在所述接地接口 PE和所述控制导引接口CP之间；所述枪头用来连接待充电车辆，所述枪头包括火线端口L’、零线端口N’、接地端口PE’、连接确认端CC’、控制导引端CP’；所述第三开关S3和所述第五电阻Rc串联连接在所述接地端口PE’和所述连接确认端CC’之间，所述第四电阻与所述第三开关S3并联连接；所述第一电流互感器A1连接在所述火线接口L1和所述火线端口L’之间；所述第二电流互感器A2连接在所述零线接口N和所述零线端口N’之间；所述第二电压互感器V2连接在所述火线接口L1和所述零线接口N之间；所述第二继电器SA2包括第一触点和第二触点，所述第一触点接于所述第一电流互感器A1 与所述火线端口L’之间，所述第二触点接于所述第二电流互感器A2和所述零线端口N’之间；所述第一电阻R1的一端接于所述第一触点和所述火线端口L’之间，另一端接于所述接地接口PE和所述接地端口PE’之间；所述第三电压互感器与所述第一电阻R1并联连接；所述第一继电器SA1为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的输入端与所述控制导引接口CP相连，所述单刀双掷开关的第二输出端与所述控制导引端CP’相连，所述单刀双掷开关的第一输出端与所述防逆流二极管D11的阳极相连，所述防逆流二极管D11的阴极与所述第二电阻R2、所述第三电阻R3的连接点相连，所述第二电阻R2的另一端、所述第三电阻R3的另一端分别通过所述第一开关S1、所述第二开关S2连接在所述接地接口PE和所述接地端口PE’之间，所述第一电压互感器V1连接在所述单刀双掷开关的第一输出端与所述接地接口PE之间。

进一步地，所述故障检测装置连接在所述待测交流充电桩和所述待充电车辆之间，所述故障检测装置的接口连接所述待测交流充电桩的枪头，所述故障检测装置的枪头连接所述待充电车辆的插座；所述单刀双掷开关的单刀掷于其第一输出端时，接入所述模拟电路，且所述第二继电器SA2断开；所述单刀双掷开关的单刀掷于其第二输出端时，实际接通所述待充电车辆，且所述第二继电器SA2闭合。

进一步地，接入所述模拟电路状态时，若所述第三电压互感器V3检测到所述第一电阻R1两端的电压接近220V，则判断所述交流充电桩接地正常，否则判断所述交流充电桩接地异常；

若所述第二开关S2和所述第一开关S1都断开时所述第一电压互感器V1 测得的电压值为12V±10％，所述第一开关S1断开、所述第二开关S2闭合时所述第一电压互感器V1测得的电压值为9V±10％，所述第一开关S1、所述第二开关S2均闭合时所述第一电压互感器V1测得的电压值为6V±10％，则判断所述待测交流充电桩正常、控制所述待测交流充电桩发方波PWM1；否则判断所述待测交流充电桩异常；

在判断所述待测交流充电桩正常、控制所述待测交流充电桩发方波PWM1 的状态下，所述第一开关S1闭合、所述第二开关S2断开时，所述示波器检测该方波，若检测到的波形与实际发出的方波一致，则判断所述待测交流充电桩的控制导引功能正常；

当所述第三开关S3断开，若所述待充电车辆检测到所述第四、第五电阻串联电路；且当第三开关S3闭合，若所述待充电车辆检测到所述第五电阻，则判断待充电车辆连接成功，即CC检测正常，否则判断待充电车辆未连接成功，即 CC检测异常。

进一步地，所述第二开关S2和所述第一开关S1都闭合时所述第二电压互感器V2测得的电压值为第一电压U1。

进一步地，当接入模拟电路状态下的故障检测均完成且正常时，进入所述实际接通所述待充电车辆状态，所述待充电车辆启动充电；此状态下，记所述第二开关S2和所述第一开关S1都闭合时所述第二电压互感器V2测得的电压值为第二电压U2，计算电压差U3＝U1-U2，若U3不大于20V，则判断所述待测交流充电桩空载满载时充电电压下降正常；否则判断所述待测交流充电桩空载满载时充电电压下降过大；

所述第一开关S1闭合、所述第二开关S2断开时，所述示波器检测所述方波PWM1，若检测到的波形与实际发出的方波一致，则判断所述待充电车辆的控制导引功能正常，否则判断所述待充电车辆的控制导引功能异常；

同时检测所述第一电流互感器A1、所述第二电流互感器A2分别测得的电流值I1、I2，若电流值I1、I2稳定且在允许范围内，则判断所述待测交流充电桩电流正常，否则判断所述待测交流充电桩电流异常。

进一步地，所述故障检测装置还包括显示屏，所述示波器检测的方波的占空比和幅值、所述第一电压U1、所述第二电压U2、所述电压差U3、所述电流值I1、I2可以通过所述显示屏显示并记录，以便检测人员作出判断。

进一步地，所述故障检测装置还包括机壳和控制板，所述模拟电路安置在所述控制板上、所述机壳内部

本实用新型实施例提供的交流充电桩故障检测装置，包括接口、枪头、第一继电器SA1、示波器、模拟电路，通过设计由继电器、开关、电阻、电流互感器、电压互感器等组成的模拟电路来模拟车辆电路进而检测交流充电桩正常与否，电路简单，方便携带，可以实现现场检测。并且在判断交流充电桩正常的情况，能进而排查充电车辆的故障，有助于检测人员快速定位故障原因。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的交流充电桩故障检测装置电路图；

图2为本实用新型实施例提供的交流充电桩故障检测装置接口的剖视图。

具体实施方式

本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供一种交流充电桩故障检测装置，可以实现现场检测且方便携带。

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的交流充电桩故障检测装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

参见附图1，本实用新型实施例提供的交流充电桩故障检测装置包括接口、枪头、第一继电器SA1、示波器、模拟电路；

所述模拟电路包括第一电流互感器A1、第二电流互感器A2、第一电压互感器V1、第二电压互感器V2、第三电压互感器V3、第二继电器SA2、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻Rc、防逆流二极管D11；

所述接口用来连接待测交流充电桩，所述接口包括火线接口L1、零线接口 N、接地接口PE、连接确认接口CC、控制导引接口CP；所述接地接口PE和所述连接确认接口CC通过导线短接；所述示波器连接在所述接地接口PE和所述控制导引接口CP之间；所述接口的剖视图请参见图2。

所述枪头用来连接待充电车辆，所述枪头包括火线端口L’、零线端口N’、接地端口PE’、连接确认端CC’、控制导引端CP’；所述第三开关S3和所述第五电阻Rc串联连接在所述接地端口PE’和所述连接确认端CC’之间，所述第四电阻与所述第三开关S3并联连接；

所述第一电流互感器A1连接在所述火线接口L和所述火线端口L’之间；所述第二电流互感器A2连接在所述零线接口N和所述零线端口N’之间；所述第二电压互感器V2跨接在所述火线接口L1和所述零线接口N之间；所述第二继电器SA2包括第一触点和第二触点，所述第一触点接于所述第一电流互感器 A1与所述火线端口L’之间，所述第二触点接于所述第二电流互感器A2和所述零线端口N’之间；

所述第一电阻R1的一端接于所述第一触点和所述火线端口L’之间，另一端接于所述接地接口PE和所述接地端口PE’之间；所述第三电压互感器与所述第一电阻R1并联连接；

所述第一继电器SA1为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的输入端与所述控制导引接口CP相连，所述单刀双掷开关的第二输出端与所述控制导引端CP’相连，所述单刀双掷开关的第一输出端与所述防逆流二极管D11的阳极相连，所述防逆流二极管D11的阴极与所述第二电阻R2、所述第三电阻R3的连接点相连，所述第二电阻R2的另一端、所述第三电阻R3的另一端分别通过所述第一开关S1、所述第二开关S2连接在所述接地接口PE和所述接地端口PE’之间，所述第一电压互感器V1连接在所述单刀双掷开关的第一输出端与所述接地接口PE之间。

本实用新型实施例提供的交流充电桩故障检测装置，包括接口、枪头、第一继电器SA1、示波器、模拟电路，通过设计由继电器、开关、电阻、电流互感器、电压互感器等组成的模拟电路来模拟车辆电路，进而测试交流充电桩是否故障，电路简单，方便携带，可以实现现场检测。

所述故障检测装置连接在所述待测交流充电桩和所述待充电车辆之间，所述故障检测装置的接口连接所述待测交流充电桩的枪头，所述故障检测装置的枪头连接所述待充电车辆的插座；所述单刀双掷开关的单刀掷于其第一输出端时，接入所述模拟电路，且所述第二继电器SA2断开；所述单刀双掷开关的单刀掷于其第二输出端时，实际接通所述待充电车辆，且所述第二继电器SA2闭合。

进一步地，在接入所述模拟电路来模拟实际车辆的电路状态时，通过如下手段来进行故障检测和判断：

1.若所述第三电压互感器V3检测到所述第一电阻R1两端的电压接近 220V，则判断所述交流充电桩接地正常，否则判断所述交流充电桩接地异常。在实际中，第一电阻R1通常选择较大阻值的电阻，交流充电桩接地正常的话，流过R1的电流很小，两端的电压接近220V；若是交流充电桩接地异常的话， R1两端的电压很小。从而判断交流充电桩接地正常与否。

2.若所述第二开关S2和所述第一开关S1都断开时所述第一电压互感器V1 测得的电压值为12V±10％，所述第一开关S1断开、所述第二开关S2闭合时(模拟待充电状态)所述第一电压互感器V1测得的电压值为9V±10％，所述第一开关S1、所述第二开关S2均闭合时(模拟充电状态)所述第一电压互感器V1 测得的电压值为6V±10％，则判断所述待测交流充电桩正常、控制所述待测交流充电桩发方波PWM1；否则判断所述待测交流充电桩异常，不能发方波。

3.在判断所述待测交流充电桩正常、控制所述待测交流充电桩发方波 PWM1的状态下，所述第一开关S1闭合、所述第二开关S2断开时，所述示波器检测该方波，若检测到的波形与实际发出的方波一致，则判断所述待测交流充电桩的控制导引功能正常。

4.当所述第三开关S3断开，若所述待充电车辆检测到所述第四、第五电阻串联电路；且当第三开关S3闭合，若所述待充电车辆检测到所述第五电阻，则判断待充电车辆连接成功，即CC检测正常，否则判断待充电车辆未连接成功，即CC检测异常。

进一步地，测试接入模拟电路状态下L1和N之间的电压，即控制所述第二开关S2和所述第一开关S1都闭合时所述第二电压互感器V2测得的电压值为第一电压U1。

进一步地，当接入模拟电路状态下的故障检测均完成且正常时，进入所述实际接通所述待充电车辆状态，所述待充电车辆启动充电；此状态下，记所述第二开关S2和所述第一开关S1都闭合时所述第二电压互感器V2测得的L1和 N之间的电压值为第二电压U2，计算电压差U3＝U1-U2，若U3不大于20V，则判断所述待测交流充电桩空载满载时充电电压下降正常；否则判断所述待测交流充电桩空载满载时充电电压下降过大；

所述第一开关S1闭合、所述第二开关S2断开时，所述示波器检测所述方波PWM1，若检测到的波形与实际发出的方波一致，则判断所述待充电车辆的控制导引功能正常，否则判断所述待充电车辆的控制导引功能异常。需要说明的是，在接入模拟电路时，判断示波器测的波形与交流充电桩发的方波是否一致，是为了判断交流充电桩是否正常；在交流充电桩正常的情况下，接入实际车辆充电，再次判断示波器测的波形与交流充电桩发的方波是否一致，是为了在排除交流充电桩故障的前提下，判断车辆是否正常；若是仍然保持一致，则判断车辆正常，否则，判断车辆出现故障而不是交流充电桩的故障。

同时检测所述第一电流互感器A1、所述第二电流互感器A2分别测得的电流值I1、I2，若电流值I1、I2稳定且在允许范围内，则判断所述待测交流充电桩电流正常，否则判断所述待测交流充电桩电流异常。

优选地，所述故障检测装置还包括显示屏，所述示波器检测的方波的占空比和幅值、所述第一电压U1、所述第二电压U2、所述电压差U3、所述电流值I1、I2可以通过所述显示屏显示并记录，以便检测人员作出判断。

进一步地，所述故障检测装置还包括机壳和控制板，所述模拟电路安置在所述控制板上、所述机壳内部。

本实用新型实施例提供的交流充电桩故障检测装置，包括接口、枪头、第一继电器SA1、示波器、模拟电路，通过设计由继电器、开关、电阻、电流互感器、电压互感器等组成的模拟电路来模拟车辆电路进而检测交流充电桩正常与否，电路简单，方便携带，可以实现现场检测。并且在判断交流充电桩正常的情况，能进而排查充电车辆的故障，有助于检测人员快速定位故障原因。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种交流充电桩故障检测装置，其特征在于，所述故障检测装置包括接口、枪头、第一继电器SA1、示波器、模拟电路；

所述模拟电路包括第一电流互感器A1、第二电流互感器A2、第一电压互感器V1、第二电压互感器V2、第三电压互感器V3、第二继电器SA2、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻Rc、防逆流二极管D11；

所述接口用来连接待测交流充电桩，所述接口包括火线接口L1、零线接口N、接地接口PE、连接确认接口CC、控制导引接口CP；所述接地接口PE和所述连接确认接口CC通过导线短接；所述示波器连接在所述接地接口PE和所述控制导引接口CP之间；

所述枪头用来连接待充电车辆，所述枪头包括火线端口L’、零线端口N’、接地端口PE’、连接确认端CC’、控制导引端CP’；所述第三开关S3和所述第五电阻Rc串联连接在所述接地端口PE’和所述连接确认端CC’之间，所述第四电阻与所述第三开关S3并联连接；

所述第一电流互感器A1连接在所述火线接口L1和所述火线端口L’之间；所述第二电流互感器A2连接在所述零线接口N和所述零线端口N’之间；所述第二电压互感器V2连接在所述火线接口L1和所述零线接口N之间；所述第二继电器SA2包括第一触点和第二触点，所述第一触点接于所述第一电流互感器A1与所述火线端口L’之间，所述第二触点接于所述第二电流互感器A2和所述零线端口N’之间；

所述第一电阻R1的一端接于所述第一触点和所述火线端口L’之间，另一端接于所述接地接口PE和所述接地端口PE’之间；所述第三电压互感器与所述第一电阻R1并联连接；

所述第一继电器SA1为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的输入端与所述控制导引接口CP相连，所述单刀双掷开关的第二输出端与所述控制导引端CP’相连，所述单刀双掷开关的第一输出端与所述防逆流二极管D11的阳极相连，所述防逆流二极管D11的阴极与所述第二电阻R2、所述第三电阻R3的连接点相连，所述第二电阻R2的另一端、所述第三电阻R3的另一端分别通过所述第一开关S1、所述第二开关S2连接在所述接地接口PE和所述接地端口PE’之间，所述第一电压互感器V1连接在所述单刀双掷开关的第一输出端与所述接地接口PE之间。

2.根据权利要求1所述的交流充电桩故障检测装置，其特征在于，所述故障检测装置连接在所述待测交流充电桩和所述待充电车辆之间，所述故障检测装置的接口连接所述待测交流充电桩的枪头，所述故障检测装置的枪头连接所述待充电车辆的插座；所述单刀双掷开关的单刀掷于其第一输出端时，接入所述模拟电路，且所述第二继电器SA2断开；所述单刀双掷开关的单刀掷于其第二输出端时，实际接通所述待充电车辆，且所述第二继电器SA2闭合。

3.根据权利要求2所述的交流充电桩故障检测装置，其特征在于，接入所述模拟电路状态时，若所述第三电压互感器V3检测到所述第一电阻R1两端的电压接近220V，则判断所述交流充电桩接地正常，否则判断所述交流充电桩接地异常；

若所述第二开关S2和所述第一开关S1都断开时所述第一电压互感器V1测得的电压值为12V±10％，所述第一开关S1断开、所述第二开关S2闭合时所述第一电压互感器V1测得的电压值为9V±10％，所述第一开关S1、所述第二开关S2均闭合时所述第一电压互感器V1测得的电压值为6V±10％，则判断所述待测交流充电桩正常、控制所述待测交流充电桩发方波PWM1；否则判断所述待测交流充电桩异常；

在判断所述待测交流充电桩正常、控制所述待测交流充电桩发方波PWM1的状态下，所述第一开关S1闭合、所述第二开关S2断开时，所述示波器检测该方波，若检测到的波形与实际发出的方波一致，则判断所述待测交流充电桩的控制导引功能正常；

当所述第三开关S3断开，若所述待充电车辆检测到所述第四、第五电阻串联电路；且当第三开关S3闭合，若所述待充电车辆检测到所述第五电阻，则判断待充电车辆连接成功，即CC检测正常，否则判断待充电车辆未连接成功，即CC检测异常。

4.根据权利要求3所述的交流充电桩故障检测装置，其特征在于，所述第二开关S2和所述第一开关S1都闭合时所述第二电压互感器V2测得的电压值为第一电压U1。

5.根据权利要求4所述的交流充电桩故障检测装置，其特征在于，当接入模拟电路状态下的故障检测均完成且正常时，进入所述实际接通所述待充电车辆状态，所述待充电车辆启动充电；此状态下，记所述第二开关S2和所述第一开关S1都闭合时所述第二电压互感器V2测得的电压值为第二电压U2，计算电压差U3＝U1-U2，若U3不大于20V，则判断所述待测交流充电桩空载满载时充电电压下降正常；否则判断所述待测交流充电桩空载满载时充电电压下降过大；

所述第一开关S1闭合、所述第二开关S2断开时，所述示波器检测所述方波PWM1，若检测到的波形与实际发出的方波一致，则判断所述待充电车辆的控制导引功能正常，否则判断所述待充电车辆的控制导引功能异常；

同时检测所述第一电流互感器A1、所述第二电流互感器A2分别测得的电流值I1、I2，若电流值I1、I2稳定且在允许范围内，则判断所述待测交流充电桩电流正常，否则判断所述待测交流充电桩电流异常。

6.根据权利要求5所述的交流充电桩故障检测装置，其特征在于，所述故障检测装置还包括显示屏，所述示波器检测的方波的占空比和幅值、所述第一电压U1、所述第二电压U2、所述电压差U3、所述电流值I1、I2可以通过所述显示屏显示并记录，以便检测人员作出判断。

7.根据权利要求1所述的交流充电桩故障检测装置，其特征在于，所述故障检测装置还包括机壳和控制板，所述模拟电路安置在所述控制板上、所述机壳内部。

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