CN215154039U - 一种用于交流充电桩的短路检测电路 - Google Patents

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郑建平
郭岑
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Abstract

本申请公开一种用于交流充电桩的短路检测电路，其包括：壳体，所述壳体内配置有：控制模块及短路检测电路，所述短路检测电路包括：第一采样支路及第二采样支路，所述第一采样支路，包括：第一继电器及与所述第一继电器串连接的阻抗元件(Z1)，所述第一采样支路与第三继电器所在支路并联，且第三继电器所在支路的一端连接输入线Li n，另一端连接输出线Lout，所述第二采样支路，包括第二继电器，所述第二采样支路与第四继电器所在支路并联，所述第四继电器所在支路的一端连接输入线Ni n，另一端连接输出线Nout。该交流充电桩运行时基于控制模块先触发短路检测电路，在判断未发生短路故障后，开始正常的充电，这样提高产品的可靠性。

Description

一种用于交流充电桩的短路检测电路
技术领域
本申请涉及交流充电桩，具体地其涉及一种用于交流充电桩的短路检测电路。
背景技术
随着动力电池技术的发展，其被广泛的新能源车，该类型的新能源车电能不足时通过直流充电桩或交流充电桩来给电池补电。
目前对交流充电桩而言，现有的交流充电桩的拓扑大多如图1所示，其拓扑中没有检测输出短路的功能，虽然发生这样的故障是小概率事件，一旦发生输出短路如不及时检测后，此时开关K1，K2仍维持正常充电时的闭合状态，这样会造成继电器粘连，造成交流充电桩出现无法修复的故障，甚至发生危险。
为了避免这种设计的缺陷，避免无法修复的故障的发生。
因此，需要改进现有的交流充电桩。
实用新型内容
为克服上述缺点，本申请目的在于：提供一种具有检出短路功能的交流充电桩。
为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：
一种用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，
所述交流充电桩包括：壳体，所述壳体内配置有：控制模块及与所述控制模块连接的短路检测电路，所述短路检测电路包括：第一采样支路及第二采样支路，
所述第一采样支路，包括：第一继电器及与所述第一继电器串连接的阻抗元件(Z1)，所述第一采样支路与第三继电器所在支路并联，且第三继电器所在支路的一端连接输入线Lin，另一端连接输出线Lout，
所述第二采样支路，包括第二继电器，所述第二采样支路与第四继电器所在支路并联，所述第四继电器所在支路的一端连接输入线Nin，另一端连接输出线Nout。这样交流充电桩运行时，基于控制模块先触发短路检测电路，在判断未发送短路故障后，开始正常的充电，
优选的，该第一继电器、第二继电器、第三继电器及第四继电器分别连接控制模块，并基于控制模块的指令动作。
优选的，该所述第一继电器及第二继电器基于控制模块的指令同步动作。
优选的，该第三继电器及第四继电器基于控制模块的指令同步动作。
优选的，该阻抗单元为电容或者电阻与电容的组合。
优选的，该壳体上配置有告警模块，所述告警模块连接壳体内的控制模块，
控制模块判断出发生输出短路故障时，告警模块发出告警提示。
优选的，该壳体内还配置有通信模块，所述通信模块连接远端服务器或智能终端，
控制模块判断出的短路故障信息通过所述通信模块传输至远端服务器或智能终端。
有益效果
与现有技术相比，本申请提出的交流充电桩增加短路检测的功能，使得充电桩运行更安全，当出现短路时能禁止充电，同时也对机器做了保护，防止危险发生，进而提升了产品的可靠性。
附图说明
图1为现有的交流充电桩的拓扑示意图；
图2为本申请实施例交流充电桩的拓扑示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
实施例
本申请提出的一种用于交流充电桩的短路检测电路，该交流充电桩包括：壳体，壳体内配置有：控制模块及短路检测电路，
该短路检测电路包括：第一采样支路及第二采样支路，
该第一采样支路，包括：第一继电器及与所述第一继电器串连接的阻抗元件Z1，第一采样支路与第三继电器所在支路并联，且第三继电器所在支路的一端连接输入线Lin，另一端连接输出线Lout，
该第二采样支路，包括第二继电器，第二采样支路与第四继电器所在支路并联，第四继电器所在支路的一端连接输入线Nin，另一端连接输出线Nout。该交流充电桩运行时基于控制模块先触发短路检测电路，判断是否发生短路故障，具体的该短路检测电路通过引入的阻抗Z1得到稳定的检测电压，根据检测的电压计算输出阻抗的大小，当输出阻抗小于预设值时认为输出短路。否则认为为发生短路、开始正常的充电，这样提高产品的可靠性。
接下来结合附图2来描述本申请实施例的用于交流充电桩的短路检测电路。
包括：
控制模块、第一采样支路、第二采样支路，
该第一采样支路，包括第一继电器k3-b,其串连接阻抗元件Z1，第一采样支路与第三继电器k1所在支路并联，
第三继电器k1所在支路的一端连接输入Lin线(该侧配置有采样点A)，另一端连接输出Lout线(该侧配置有采样点C)，
该第二采样支路，包括第二继电器k4-b，第二采样支路与第四继电器k2所在支路并联，
第四继电器k2所在支路的一端连接输入Nin线(该侧配置有采样点B)，另一端连接输出Nout线(该侧配置有采样点D)，
第一继电器k3-b、第二继电器k4-b、第三继电器k1及第四继电器k2分别连接控制模块，并基于控制模块的指令动作。本实施方式中，第一继电器k3-b与第二继电器k4-b基于控制模块的指令同时动作。第三继电器k1及第四继电器k2基于控制模块的指令同时动作。交流充电桩运行时，第一继电器k3-b与第二继电器k4-b基于控制模块的指令首先同时动作，闭合，以检测是否发生短路。本实施方式中，第一继电器k3-b、第二继电器k4-b、第三继电器k1及第四继电器k2配置成常开。采样点A-采样点D分别电性连接至控制模块(如MCU)，这样控制模块以采样采样点A与B/采样点C与D的电压。
该交流充电桩充电时，
在充电之前，控制模块(MCU)控制第一继电器K3-b和第二继电器K4-b闭合，控制模块检测A,B之间的电压Vin和C,D之间的电压Vout，根据两个电压的差值来计算输出阻抗，预设输出阻抗为Z(如：200欧姆)，根据串联电路分压，
有Z/(Z1+Z)＝Vout/Vin，
简化得到Z＝(Vout*Z1)/(Vin-Vout)。
Z＝(10*4200)/6220-10)
＝200。
当计算出的输出阻抗大于200欧姆时，则认为机器正常，断开K3-b,K4-b，接下来按正常流程给电动车充电(控制模块(MCU)控制第三继电器K1和第四继电器K2闭合)，
当计算出的输出阻抗小于等于200欧姆，则认为输出短路，发出告警提示，不再继续充电。该阻抗单元Z1可以单独使用电容或者电阻电容的组合。
本实施方式中，交流充电桩还配置有壳体，该壳体上配置有告警模块，该告警模块连接壳体内的控制模块。控制模块判断出发生输出短路故障时，告警模块发出告警提示。该控制模块连接短路检测电路，该交流充电桩基于控制模块先触发短路检测电路，在判断未发送短路故障后，关闭短路检测电路，开始正常的充电。
本实施方式中，交流充电桩还配置有通信模块，其通信模块连接远端服务器或智能终端，控制模块判断出的短路故障信息通过该信模块传输至远端服务器或智能终端。这样用户可及时知晓交流充电桩的状态。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡如本申请精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，
所述交流充电桩包括：壳体，所述壳体内配置有：控制模块及与所述控制模块连接的短路检测电路，
所述短路检测电路包括：第一采样支路及第二采样支路，
所述第一采样支路，包括：第一继电器及与所述第一继电器串连接的阻抗元件(Z1)，所述第一采样支路与第三继电器所在支路并联，且第三继电器所在支路的一端连接输入线Lin，另一端连接输出线Lout，
所述第二采样支路，包括第二继电器，所述第二采样支路与第四继电器所在支路并联，所述第四继电器所在支路的一端连接输入线Nin，另一端连接输出线Nout。
2.如权利要求1所述的用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，
所述第一继电器、第二继电器、第三继电器及第四继电器分别连接控制模块，并基于控制模块的指令动作。
3.如权利要求2所述的用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，
所述第一继电器及第二继电器基于控制模块的指令同步动作。
4.如权利要求2所述的用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，
第三继电器及第四继电器基于控制模块的指令同步动作。
5.如权利要求1所述的用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，所述阻抗元件为电容或者电阻与电容的组合。
6.如权利要求1所述的用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，所述壳体上配置有告警模块，所述告警模块连接壳体内的控制模块，
控制模块判断出发生输出短路故障时，告警模块发出告警提示。
7.如权利要求6所述的用于交流充电桩的短路检测电路，其特征在于，所述壳体内还配置有通信模块，所述通信模块连接远端服务器或智能终端，
控制模块判断出的短路故障信息通过所述通信模块传输至远端服务器或智能终端。
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