CN212323706U - 充电桩开关电源故障保护电路及充电桩电源 - Google Patents

Abstract

本申请涉及充电桩技术领域，特别涉及一种充电桩开关电源故障保护电路及充电桩电源，用于充电桩开关电源短路或过载故障保护，所述电路包括：过压保护模块，用于检测所述充电桩开关电源的输出电压值，并在所述输出电压值大于或等于预设的第一阈值时输出过压保护控制信号；过压保护输出模块，与所述过压保护模块连接，用于接收所述过压保护控制信号并根据所述过压保护控制信号向负载输出预设的电压值，避免在充电桩开关电源内部出现短路或过载时导致充电桩开关电源的输出电压值过大，避免诱发充电桩电源内部电路烧毁或其他严重的问题，避免带来经济损失并影响用户使用，使得充电桩电源在供电电路中出现短路或过载情况时能够向负载正常供电。

Description

充电桩开关电源故障保护电路及充电桩电源

技术领域

本实用新型涉及充电桩技术领域，特别是涉及一种充电桩开关电源故障保护电路及充电桩电源。

背景技术

随着电动车辆技术的快速发展，各种充电桩出现在人们的日常生活中，充电桩技术的发展成为电动车辆普及的关键影响因素之一。

然而传统的电动车辆充电桩中的开关电源芯片的电路结构复杂程度较高，故障的排除难度较大，并且充电桩普遍安装于室外，长期处于暴晒环境中，加上充电过程大电流发热严重，导致充电桩体内温度相对较高，容易造成设备的绝缘材料老化，使充电桩电源内部容易出现短路或者过载的情况。如果不能及时发掘充电桩电源内部的短路或过载现象，容易诱发充电桩电源内部电路烧毁或其他严重的问题，带来不必要的经济损失并影响用户使用。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种能够对充电桩电源内部的开关电源进行短路或过载故障保护的充电桩开关电源故障保护电路及充电桩电源。

本申请的一方面提供一种充电桩开关电源故障保护电路，用于充电桩开关电源短路或过载故障保护，所述电路包括：

过压保护模块，用于检测所述充电桩开关电源的输出电压值，并在所述输出电压值大于或等于预设的第一阈值时输出过压保护控制信号；

过压保护输出模块，与所述过压保护模块连接，用于接收所述过压保护控制信号并根据所述过压保护控制信号向负载输出预设的电压值。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置过压保护模块用于检测所述充电桩开关电源的输出电压值，并在所述充电桩开关电源的输出电压值大于或等于预设的第一阈值时输出过压保护控制信号，使得过压保护输出模块根据接收的所述过压保护控制信号向负载输出预设的电压值，以避免在充电桩开关电源内部出现短路或过载时导致充电桩开关电源的输出电压值过大，避免诱发充电桩电源内部电路烧毁或其他严重的问题，避免带来不必要的经济损失并影响用户使用。由于过压保护输出模块在检测的充电桩开关电源的输出电压值大于或等于预设的第一阈值时，输出过压保护控制信号控制过压保护输出模块向负载输出预设的电压值，使得充电桩电源在供电电路中出现短路或过载情况时能够向负载正常供电。

在其中一个实施例中，所述过压保护输出模块包括：

第一变压器，所述第一变压器的初级线圈的输入端与所述充电桩开关电源的输入端连接，用于接收直流电，所述第一变压器的次级线圈的输出端与所述充电桩开关电源的输出端连接，用于向负载供电；

第一开关单元，所述第一开关单元的第一连接端与所述初级线圈的输出端连接，所述第一开关单元的第二连接端与所述过压保护模块连接，用于接收所述过压保护控制信号；

限流电阻，所述限流电阻的一端与所述第一开关单元的第三连接端连接，所述限流电阻的另一端接地；

其中，所述第一开关单元根据接收的所述过压保护控制信号导通并连接所述充电桩开关电源的输入电源与所述限流电阻，使得所述第一变压器的次级线圈的输出端向负载输出预设的电压值。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置串联连接的第一变压器、第一开关单元及限流电阻，设置所述第一开关单元的第一连接端与所述初级线圈的输出端连接，所述第一开关单元的第二连接端与所述过压保护模块连接，用于接收所述过压保护控制信号；设置所述限流电阻的一端与所述第一开关单元的第三连接端连接，所述限流电阻的另一端接地，使得所述第一开关单元根据接收的所述过压保护控制信号导通并连接所述充电桩开关电源的输入电源与所述限流电阻，使得所述第一变压器的次级线圈的输出端向负载输出预设的电压值。当所述过压保护模块检测的充电桩开关电源的输出电压值大于或等于预设的第一阈值时，输出过压保护控制信号使得所述第一开关单元导通，使得过压保护输出模块经由所述第一变压器的次级线圈的输出端向负载输出预设的电压值，保证充电桩开关电源向负载正常供电。

在其中一个实施例中，所述充电桩开关电源故障保护电路所述过压保护输出模块还包括变压器保护模块，所述变压器保护模块并联在所述第一变压器的初级线圈的输入端与输出端之间，所述变压器保护模块用于在所述第一变压器通电时储能，并在所述第一变压器断电时向所述第一变压器供电。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过在所述第一变压器的初级线圈的输入端与输出端之间设置变压器保护模块，用于在所述第一变压器通电时储能，并在所述第一变压器断电时向所述第一变压器供电，避免了电源瞬间停止向所述第一变压器供电时，给负载造成供电不连续的现象，保证了充电桩开关电源供电的稳定性与可靠性。

在其中一个实施例中，所述变压器保护模块包括：

分压电阻，所述分压电阻的一端与所述初级线圈的输入端连接，所述分压电阻的另一端与所述初级线圈的输出端连接；

第一储能电容，所述第一储能电容的一端与所述初级线圈的输入端连接，所述第一储能电容的另一端与所述初级线圈的输出端连接。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置变压器保护模块包括分压电阻和第一储能电容，所述分压电阻的一端与所述初级线圈的输入端连接，所述分压电阻的另一端与所述初级线圈的输出端连接，所述第一储能电容的一端与所述初级线圈的输入端连接，所述第一储能电容的另一端与所述初级线圈的输出端连接。所述分压电阻和所述第一储能电容在所述第一变压器通电时储能，并在所述第一变压器断电时向所述第一变压器供电，避免了电源瞬间停止向所述第一变压器供电时，给负载造成供电不连续的现象，保证了充电桩开关电源供电的稳定性与可靠性。

在其中一个实施例中，所述变压器保护模块还包括：

二极管，所述二极管的阳极与所述初级线圈的输出端连接，所述二极管的阴极与所述分压电阻的输出端、所述第一储能电容的输出端均连接，所述二极管用于防止所述分压电阻、所述第一储能电容向所述初级线圈的输出端反向供电。

在其中一个实施例中，所述充电桩开关电源故障保护电路还包括软启动模块，所述软启动模块与所述过压保护模块连接，用于在所述输出电压值大于或等于预设的第一阈值时按照预设的周期循环重启所述过压保护模块，以在短路或过载现象消除时，所述过压保护模块正常工作，以对所述充电桩开关电源进行短路或过载故障保护。

在其中一个实施例中，所述软启动模块包括：

第二储能电容，所述第二储能电容的一端与所述过压保护模块连接，所述第二储能电容的另一端接地；

降流电阻，所述降流电阻的一端与所述过压保护模块连接，并与所述第二储能电容的输入端连接，所述降流电阻的另一端与所述充电桩开关电源的输入端连接。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置第二储能电容的一端与所述过压保护模块连接，并设置所述第二储能电容的另一端接地，使得所述过压保护模块在启动时，所述第二储能电容充电，减小流经所述降流电阻的电流，从而减小了所述过压保护模块的启动电流，减小了所述过压保护模块启动过程中的能量损耗。

在其中一个实施例中，所述充电桩开关电源故障保护电路还包括：

反馈调节模块，与所述过压保护模块连接，用于向所述过压保护模块提供反馈电压值，使得所述过压保护模块基于所述反馈电压值调整所述第一阈值的大小，以及基于所述反馈电压值控制所述软启动模块开始工作。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置反馈调节模块，用于向所述过压保护模块提供反馈电压值，使得所述过压保护模块基于所述反馈电压值调整所述第一阈值的大小，从而使得所述过压保护模块工作于闭环环境中，可以自适应地调整所述第一阈值的大小，在更好地进行短路或过载故障保护的同时，提高了所述充电桩开关电源故障保护电路适应范围。所述过压保护模块基于所述反馈电压值控制所述软启动模块开始工作，使得充电桩电源供电电路中的短路或过载故障消失时，过压保护模块可以及时正常地开启短路或过载故障保护的功能，提高了充电桩开关电源故障保护电路工作的稳定性与可靠性。

在其中一个实施例中，所述反馈调节模块包括：

光耦合三极管，所述光耦合三极管的集电极与所述过压保护模块连接，所述光耦合三极管的发射极接地；

第三储能电容，所述第三储能电容的一端与所述光耦合三极管的集电极连接，所述第三储能电容的另一端接地。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置反馈调节模块包括光耦合三极管和第三储能电容，所述光耦合三极管的集电极与所述过压保护模块连接，用于向所述过压保护模块提供反馈电压值，使得所述过压保护模块基于所述反馈电压值调整所述第一阈值的大小，从而使得所述过压保护模块工作于闭环环境中，可以自适应地调整所述第一阈值的大小，在更好地进行短路或过载故障保护的同时，提高了所述充电桩开关电源故障保护电路适应范围。所述过压保护模块基于所述反馈电压值控制所述软启动模块开始工作，使得充电桩电源供电电路中的短路或过载故障消失时，过压保护模块可以及时正常地开启短路或过载故障保护的功能，提高了充电桩开关电源故障保护电路工作的稳定性与可靠性。

本申请的另一方面提供一种充电桩电源，包括根据任一本申请实施例中所述的充电桩开关电源故障保护电路，用于充电桩开关电源短路或过载故障保护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本申请第一实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的架构示意图。

图2为本申请第二实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的架构示意图。

图3为本申请第三实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的架构示意图。

图4为本申请第四实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的架构示意图。

图5为本申请第五实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的架构示意图。

图6为本申请第六实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的架构示意图。

图7为本申请第七实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的架构示意图。

图8为本申请第八实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的电路原理示意图。

图9为本申请第九实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路的电路原理示意图。

图10为本申请第十实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路中的第一电源转电路的电路原理示意图。

图11为本申请第十一实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路中的第二电源转电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本申请的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图1所示，充电桩开关电源故障保护电路100用于充电桩开关电源短路或过载故障保护，充电桩开关电源故障保护电路100包括过压保护模块10和过压保护输出模块20。过压保护模块10用于检测所述充电桩开关电源的输出电压值，例如，可以设置过压保护模块10与充电桩开关电源作为直流电源201的输出端连接，设置过压保护模块10在所述输出电压值大于或等于预设的第一阈值时输出过压保护控制信号；过压保护输出模块20与过压保护模块10连接，用于接收所述过压保护控制信号并根据所述过压保护控制信号向负载202输出预设的电压值。

具体地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置过压保护模块10检测所述充电桩开关电源的输出电压值，并在所述充电桩开关电源的输出电压值大于或等于预设的第一阈值时输出过压保护控制信号，使得过压保护输出模块20根据接收的所述过压保护控制信号向负载202输出预设的电压值，以避免在充电桩开关电源内部出现短路或过载时导致充电桩开关电源的输出电压值过大，避免诱发充电桩电源内部电路烧毁或其他严重的问题，避免带来不必要的经济损失并影响用户使用。由于过压保护输出模块20在检测的充电桩开关电源的输出电压值大于或等于预设的第一阈值时，输出过压保护控制信号控制过压保护输出模块20向负载202输出预设的电压值，使得充电桩电源在供电电路中出现短路或过载情况时能够向负载正常供电。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图2所示，过压保护输出模块20包括第一变压器21、第一开关单元22及限流电阻23。第一变压器21的初级线圈的输入端与所述充电桩开关电源的输入端连接，用于接收直流电，第一变压器20的次级线圈的输出端与所述充电桩开关电源的输出端连接，用于向负载202供电；第一开关单元22的第一连接端与第一变压器20的初级线圈的输出端连接，第一开关单元22的第二连接端与过压保护模块10连接，用于接收过压保护模块10发出的过压保护控制信号；限流电阻23的一端与第一开关单元22的第三连接端连接，限流电阻23的另一端接地；其中，第一开关单元22根据接收的所述过压保护控制信号导通并连接所述充电桩开关电源的输入电源与限流电阻23，使得第一变压器21的次级线圈的输出端向负载202输出预设的电压值。

具体地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置串联连接的第一变压器21、第一开关单元22及限流电阻23，设置第一开关单元22的第一连接端与第一变压器21的初级线圈的输出端连接，第一开关单元22的第二连接端与过压保护模块10连接，用于接收所述过压保护控制信号；设置限流电阻23的一端与第一开关单元22的第三连接端连接，限流电阻23的另一端接地，使得第一开关单元22根据接收的所述过压保护控制信号导通并连接所述充电桩开关电源的输入电源与限流电阻23，使得第一变压器21的次级线圈的输出端向负载202输出预设的电压值。当过压保护模块10检测的充电桩开关电源的输出电压值大于或等于预设的第一阈值时，输出过压保护控制信号使得第一开关单元22导通，使得过压保护输出模块20经由第一变压器21的次级线圈的输出端向负载202输出预设的电压值，保证充电桩开关电源向负载正常供电。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图3所示，过压保护输出模块20还包括变压器保护模块24，变压器保护模块24并联在第一变压器21的初级线圈的两端之间，用于在第一变压器21通电时储能，并在第一变压器21断电时向第一变压器21供电。

具体地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过在第一变压器21的初级线圈的两端之间设置变压器保护模块24，用于在第一变压器21通电时储能，并在第一变压器21断电时向第一变压器21供电，避免了电源瞬间停止向第一变压器21供电时，给负载202造成供电不连续的现象，保证了充电桩开关电源供电的稳定性与可靠性。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图4所示，还包括软启动模块30，软启动模块30与过压保护模块10连接，用于在过压保护模块10检测的输出电压值大于或等于预设的第一阈值时按照预设的周期循环重启所述过压保护模块，以在短路或过载现象消除时，所述过压保护模块正常工作，以对所述充电桩开关电源进行短路或过载故障保护。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图5所示，还包括反馈调节模块40，反馈调节模块40与过压保护模块10连接，用于向过压保护模块10提供反馈电压值，使得过压保护模块10基于所述反馈电压值调整所述第一阈值的大小，以及基于所述反馈电压值控制所述软启动模块开始工作。

具体地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置反馈调节模块40，用于向过压保护模块10提供反馈电压值，使得过压保护模块10基于所述反馈电压值调整所述第一阈值的大小，从而使得过压保护模块10工作于闭环环境中，可以自适应地调整所述第一阈值的大小，在更好地进行短路或过载故障保护的同时，增大了充电桩开关电源故障保护电路100的适应范围。例如，不同地区之间的气候差别较大，若充电桩开关电源故障保护电路100适用于气温较高的地区，可以通过调整反馈调节模块40使得过压保护模块监测的所述第一阈值的大小适应地提高，避免因环境温度过高导致过压保护模块10错误地进行短路或过载故障保护，使得充电桩电源输出比较低的电压值，影响充电桩电源的正常工作。过压保护模块10基于所述反馈电压值控制所述软启动模块开始工作，使得充电桩电源供电电路中的短路或过载故障消失时，过压保护模块10可以及时正常地开启短路或过载故障保护的功能，提高了充电桩开关电源故障保护电路工作的稳定性与可靠性。例如可以设置反馈调节模块40输出的反馈电压值小于或等于预设的阈值时，过压保护模块10基于所述反馈电压值控制软启动模块30开始工作，软启动模块30按照预设的周期循环重启所述过压保护模块，以在短路或过载现象消除时，所述过压保护模块正常工作，以对所述充电桩开关电源进行短路或过载故障保护。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图6所示，还包括第一电源转换模块50，串联在直流电源201与充电桩开关电源故障保护电路100的输入端之间，第一电源转换模块50用于将充电桩开关电源的输入电压值转换成预设的输入电压值后输出，以使得充电桩开关电源可以满足不同应用场景及不同车型的充电电压值的不同需求。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图7所示，还包括第二电源转换模块60，串联在充电桩开关电源故障保护电路100的输出端与负载202之间，第二电源转换模块60用于将充电桩开关电源的输出电压值转换成预设的输出电压值后输出，以使得充电桩开关电源可以满足不同应用场景及不同车型的充电电压值的不同需求。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图8所示，过压保护输出模块20中的第一开关单元设置为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)Q1，过压保护输出模块20包括依次串联连接的第一变压器T1、MOSFET Q1及限流电阻R1，设置MOSFET Q1的源极与第一变压器T1的初级线圈的输出端连接，MOSFET Q1的栅极与过压保护模块10连接，用于接收所述过压保护控制信号；设置限流电阻R1的一端与MOSFET Q1的漏极连接，限流电阻R1的另一端接地，使得MOSFET Q1根据接收的所述过压保护控制信号导通并连接所述充电桩开关电源的输入电源与限流电阻R1，使得第一变压器T1的次级线圈的输出端向负载202输出预设的电压值。

进一步地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，如图8所示，变压器保护模块24包括限流电阻R2和第一储能电容，限流电阻R2的一端与第一变压器T1的初级线圈的输入端连接，限流电阻R2的另一端与第一变压器T1的初级线圈的输出端连接；第一储能电容的一端与第一变压器T1的初级线圈的输入端连接，第一储能电容的另一端与第一变压器T1的初级线圈的输出端连接。

具体地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置变压器保护模块24包括并联的限流电阻R2和第一储能电容，限流电阻R2的一端与第一变压器T1的初级线圈的输入端连接，限流电阻R2的另一端与第一变压器T1的初级线圈的输出端连接，第一储能电容的一端与第一变压器T1的初级线圈的输入端连接，第一储能电容的另一端与第一变压器T1的初级线圈的输出端连接。第一储能电容在第一变压器T1通电时储能，并在第一变压器T1断电时向第一变压器T1供电，避免了电源瞬间停止向第一变压器T1供电时，给负载202造成供电不连续的现象，保证了充电桩开关电源供电的稳定性与可靠性。

进一步地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，如图8所示，变压器保护模块24还包括二极管D1，二极管D1的阳极与第一变压器T1的初级线圈的输出端连接，二极管D1的阴极与第一储能电容的输出端及限流电阻R2的输出端均连接，二极管D1用于防止所述第一储能电容向第一变压器T1的初级线圈的输出端反向供电。

进一步地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，如图8所示，软启动模块30包括第二储能电容和降流电阻R3。第二储能电容的一端与过压保护模块10连接，第二储能电容的另一端接地；降流电阻R3的一端与过压保护模块10连接，并与第二储能电容的输入端连接，降流电阻R3的另一端与所述充电桩开关电源的输入端连接。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置第二储能电容的一端与过压保护模块10连接，并设置第二储能电容的另一端接地，使得过压保护模块10在启动时，第二储能电容充电，减小流经降流电阻R3的电流，从而减小了过压保护模块10的启动电流，减小了过压保护模块10启动过程中的能量损耗。

进一步地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，如图8所示，反馈调节模块40包括光耦合三极管Q2和储能电容C3。光耦合三极管Q2的集电极与过压保护模块10连接，光耦合三极管Q2的发射极接地；储能电容C3的一端与光耦合三极管Q2的集电极连接，储能电容C3的另一端接地。

于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，通过设置反馈调节模块40包括光耦合三极管Q2和储能电容C3，光耦合三极管Q2的集电极与过压保护模块10连接，用于向过压保护模块10提供反馈电压值，使得过压保护模块10基于所述反馈电压值调整所述第一阈值的大小，从而使得过压保护模块10工作于闭环环境中，可以自适应地调整所述第一阈值的大小，在更好地进行短路或过载故障保护的同时，提高了所述充电桩开关电源故障保护电路适应范围。过压保护模块10基于所述反馈电压值控制软启动模块30开始工作，使得充电桩电源供电电路中的短路或过载故障消失时，过压保护模块10可以及时正常地开启短路或过载故障保护的功能，提高了充电桩开关电源故障保护电路工作的稳定性与可靠性。

进一步地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，如图8所示，第二电源转换模块60包括电感L1、二极管D2、稳压二极管D3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R4、电阻R5及电阻R6。第一变压器T1的次级线圈的输出端依次经由二极管D2、电感L1后向负载202供电，二极管D2的阳极与第一变压器T1的次级线圈的输出端连接，二极管D2的阴极与电感L1的输入端连接。稳压二极管D3的阴极经由电阻R4后与电感L1的输入端连接，稳压二极管D3的阳极接地。电感L1的输出端依次经由电阻R5、电阻R6后接地，稳压二极管D3的阴极经由电容C6与电阻R6的输入端连接，使得电感L1、电阻R4、稳压二极管D3、电阻R6、电阻R5形成能量缓冲回路，可以避免负载202受外界电磁信号的干扰；电感L1可以在第一变压器T1突然断电时向负载供电，提高了对负载202供电的稳定性与可靠性。在本申请的其他实施例中还可以设置第二电源转换模块60包括其他电器元件组成的电路，用于将第一变压器T1的输出电压值转换成需要的输出电压值向负载供电，以满足不同负载的不同供电需求。

在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路100中，如图9所示，可以设置过压保护模块10采用NCP1253系列的控制芯片之一。该芯片包括电压监控引脚DRV、电压引脚VCC、输出补偿引脚CS、反馈引脚FB、接地引脚GND和销引脚NC。端子P6与端子P7与充电桩开关电源故障保护电路100的输入电压端连接，端子P1、端子P2、端子P3、端子P4与端子P5与负载连接以向负载供电。MOSFET Q1的栅极依次经由电阻R54、电阻R53后与电压监控引脚DRV连接，二极管D7的阴极与电阻R53的输入端连接，二极管D7的阳极与电阻R53的输出端连接。电压引脚VCC上具有锁存的预设的第一阈值OVP，过压保护模块10在监测到电压引脚VCC的电压值大于或等于预设的第一阈值OVP时控制电压监控引脚DRV输出过压保护控制信号，使得MOSFET Q1导通，限流电阻R1对充电桩开关电源故障保护电路100的输入电压进行分压，使得第一变压器T1输出固定的电压值。例如，当电压引脚VCC上的电压超过25.5V时，NCP1253控制芯片内部的脉冲立即停止，该部分锁紧。NCP1253控制芯片观察反馈引脚FB，当反馈引脚FB向NCP1253控制芯片提供的反馈电压值达到1.5V时，NCP1253控制芯片内部的振荡器开始降低开关频率，当反馈引脚FB向NCP1253控制芯片提供的反馈电压值达到1.05V时，NCP1253控制芯片的峰值电流设定值内部冻结，NCP1253控制芯片内部的振荡器频率继续下降，可以下降到26千赫(典型)。当NCP1253控制芯片监测到电压引脚VCC上的电压值大于或等于预设的第一阈值时按照预设的周期(例如是4ms)循环重启NCP1253控制芯片，以在短路或过载现象消除时，NCP1253控制芯片正常工作，以对所述充电桩开关电源进行短路或过载故障保护。NCP1253控制芯片的输出补偿引脚CS经由补偿电阻R55与电阻R1的输入端连接，用于在NCP1253控制芯片监测到电压引脚VCC上的电压值大于或等于预设的第二阈值时，所述第二阈值大于第二阈值，NCP1253控制芯片经由补偿电阻R55向限流电阻R1输出补偿电流信号，以增大限流电阻R1对充电桩开关电源故障保护电路100的输入电压值的分压值，从而降低第一变压器T1向负载输出的电压值。

进一步地，于上述实施例中的充电桩开关电源故障保护电路中，如图9所示，还包括电容C71及电阻R57，电容C71的一端与NCP1253控制芯片的输出补偿引脚CS连接，电容C71的另一端接地。电阻R57的一端与电阻R55的输出端连接，电阻R57的另一端接地。可以通过设置电阻R55与电阻R57的阻值大小来设置NCP1253控制芯片的输出补偿电压值的斜率。电容C71可以提高NCP1253控制芯片对电阻R1提供电压补偿信号的稳定性。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路中，第一电源转换模块50如图10所示，第一电源转换模块50包括连接端子J3、二极管D9、电容C44、可调电阻RV1、保险丝PTC1、变压器T3、电容C43、电阻R38、电感L6及整流桥YBS。连接端子J3的正输出端经由变压器T3、整流桥YBS后与第一变压器T1的初级线圈的输入端连接，连接端子J3的负输出端经由保险丝PTC1、变压器T3、电感L6、整流桥YBS后接地。电容C44、可调电阻RV1、电容C43分别并联在连接端子J3的正输出端与负输出端之间。通过变压器T3将连接端子J3输出的电压值转换成合适的电压值后再经由第一变压器T1输出。电容C43、电容C44的设置可以减小外界电磁波对充电桩开关电源输入信号的干扰。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种充电桩开关电源故障保护电路中，第二电源转换模块60如图11所示，本实施例中充电桩开关电源故障保护电路经由第二电源转换模块60向负载提供三路电压输出，现以其中一路电压输出的电路工作原理示例性说明第二电源转换模块60的工作原理。本实施例中的端子P1、端子P2、端子P3、端子P4、端子P5分别与图9中所示实施例中的端子P1、端子P2、端子P3、端子P4、端子P5连接。在本实施例中，端子P1经由二极管D2、电感L1向负载输出+Vout1，端子P2接地，其中，二极管D2的阳极与端子P1连接，二极管D2的阴极与电感L1的输入端连接；电容C21的一端与二极管D2的阴极连接，电容C21的另一端接地，电阻R5、电容C5、双向稳压二极管TVS1、电容C6、电容C7、电容C8分别并联在电感L1的输出端与地之间，以提高输出的+Vout1的稳定性与可靠性，并避免外界电磁信号可能对输出的+Vout1的干扰。

在本申请的一个实施例中提供一种充电桩电源，包括根据任一本申请实施例中所述的充电桩开关电源故障保护电路，用于充电桩开关电源短路或过载故障保护。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，用于充电桩开关电源短路或过载故障保护，所述电路包括：

过压保护模块，用于检测所述充电桩开关电源的输出电压值，并在所述输出电压值大于或等于预设的第一阈值时输出过压保护控制信号；

过压保护输出模块，与所述过压保护模块连接，用于接收所述过压保护控制信号并根据所述过压保护控制信号向负载输出预设的电压值；所述过压保护输出模块包括：

第一变压器，所述第一变压器的初级线圈的输入端与所述充电桩开关电源的输入端连接，用于接收直流电，所述第一变压器的次级线圈的输出端与所述充电桩开关电源的输出端连接，用于向负载供电；

第一开关单元，所述第一开关单元的第一连接端与所述初级线圈的输出端连接，所述第一开关单元的第二连接端与所述过压保护模块连接，用于接收所述过压保护控制信号；

限流电阻，所述限流电阻的一端与所述第一开关单元的第三连接端连接，所述限流电阻的另一端接地；

其中，所述第一开关单元根据接收的所述过压保护控制信号导通并连接所述充电桩开关电源的输入电源与所述限流电阻，使得所述第一变压器的次级线圈的输出端向负载输出预设的电压值。

2.根据权利要求1所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，所述过压保护输出模块还包括变压器保护模块，所述变压器保护模块并联在所述第一变压器的初级线圈的输入端与输出端之间，所述变压器保护模块用于在所述第一变压器通电时储能，并在所述第一变压器断电时向所述第一变压器供电。

3.根据权利要求2所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，所述变压器保护模块包括：

分压电阻，所述分压电阻的一端与所述初级线圈的输入端连接，所述分压电阻的另一端与所述初级线圈的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，所述变压器保护模块还包括：

第一储能电容，所述第一储能电容的一端与所述初级线圈的输入端连接，所述第一储能电容的另一端与所述初级线圈的输出端连接，所述第一储能电容用于在所述第一变压器通电时储能，并在所述第一变压器断电时向所述第一变压器供电。

5.根据权利要求4所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，所述变压器保护模块还包括：

二极管，所述二极管的阳极与所述初级线圈的输出端连接，所述二极管的阴极与所述分压电阻的输出端、所述第一储能电容的输出端均连接，所述二极管用于防止所述分压电阻、所述第一储能电容向所述初级线圈的输出端反向供电。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，还包括：

软启动模块，与所述过压保护模块连接，用于在所述输出电压值大于或等于预设的第一阈值时按照预设的周期循环重启所述过压保护模块。

7.根据权利要求6所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，所述软启动模块包括：

第二储能电容，所述第二储能电容的一端与所述过压保护模块连接，所述第二储能电容的另一端接地；

降流电阻，所述降流电阻的一端与所述过压保护模块连接，并与所述第二储能电容的输入端连接，所述降流电阻的另一端与所述充电桩开关电源的输入端连接。

8.根据权利要求7所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，还包括：

反馈调节模块，与所述过压保护模块连接，用于向所述过压保护模块提供反馈电压值，使得所述过压保护模块基于所述反馈电压值调整所述第一阈值的大小，以及基于所述反馈电压值控制所述软启动模块开始工作。

9.根据权利要求8所述的充电桩开关电源故障保护电路，其特征在于，所述反馈调节模块包括：

光耦合三极管，所述光耦合三极管的集电极与所述过压保护模块连接，所述光耦合三极管的发射极接地；

第三储能电容，所述第三储能电容的一端与所述光耦合三极管的集电极连接，所述第三储能电容的另一端接地。

10.一种充电桩电源，其特征在于，包括：

如权利要求1-9中任一项所述的充电桩开关电源故障保护电路，用于充电桩开关电源短路或过载故障保护。

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