CN216670238U - 一种充电桩接地线断线检测装置 - Google Patents

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齐红柱
张紫阳
陈斌
王菡
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Abstract

本实用新型涉及一种充电桩接地线断线检测装置，属于充电桩安全检测技术领域。本实用新型将充电桩的金属机壳和基座等效一个外部等效电阻，通过在装置安全地与装置零线之间的检测回路上增加一个检测装置，该检测装置包括有采样电阻、电压采集器和电源发生器，通过开关组件控制电源发生器是否接入检测回路，检测电源发生器接入检测回路前、后时采样电阻的电压，根据两次的电压差、电源发生器的电压、采样电阻的阻值计算外部等效电阻，根据外部等效电阻的阻值判断是否发生充电桩接地线断线故障，从而实现对充电桩接地线断线的检测，该检测装置结构简单，容易实现，能够快速、准确的检测充电桩接地线是否发生断线故障。

Description

一种充电桩接地线断线检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种充电桩接地线断线检测装置，属于充电桩安全检测技术领域。
背景技术
目前人们对于安全用电越来越重视，各种保护措施也更加完善，随着电动汽车行业的发展，充电桩作为电动汽车充电设备，目前正处于急速增长阶段，充电桩用电安全也受到大家重视。
保护接地作为安全措施的重要一环，不可忽视，然实际应用中，仍存在安全接地漏接、缺失等情况，因设备内部安全地与金属机壳连接，同时在现场机壳又与基座连接，与大地之间相当于通过阻抗连接，对于检测设备内部安全地是否已可靠连接供电安全地很难直接检测出来。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种充电桩接地线断线检测装置，以解决目前难以进行接地线断线检测的问题。
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种充电桩接地线断线检测装置，该检测装置包括：
采样电阻，串联在装置安全地与装置零线之间的检测回路中；
电压采集器，设置在采样电阻两端，用于检测采样电阻两端的电压；
电源发生器，通过开关组件接入所述检测回路中，所述开关组件用于使电源发生器处于接入所述检测回路的状态或者处于非接入所述检测回路的状态。
本实用新型将充电桩的金属机壳和基座等效一个外部等效电阻，通过在装置安全地所在的检测回路上增加一个检测装置，该检测装置包括有采样电阻、电压采集器和电源发生器，通过开关组件控制电源发生器是否接入检测回路，检测电源发生器接入检测回路前、后时采样电阻的电压，根据两次的电压差、电源发生器的电压、采样电阻的阻值计算外部等效电阻，根据外部等效电阻的阻值判断是否发生充电桩接地线断线故障，从而实现对充电桩接地线断线的检测，该检测装置结构简单，容易实现，能够快速、准确的检测充电桩接地线是否发生断线故障。
进一步地，所述的开关组件包括第一开关和第二开关，第一开关串设在所述检测回路中，第一开关两端还通过第二开关连接到电源发生器两端。
进一步地，所述的电压采集器为电压互感器。
进一步地，所述的电压采集器为电压表。
进一步地，所述的电源发生器为电池、AC/DC或者DC/DC。
进一步地，为实现自动检测，所述的检测装置还包括处理器，处理器的输入端与电压采集器连接。
进一步地，为实现自动检测，所述第一开关和第二开关为可控开关，由处理器控制连接。
附图说明
图1是充电桩接地线断线检测装置的检测原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。
若充电桩接地线发生断线故障，则接地回路中的金属机壳和基座呈现高阻状态，因此，可将金属机壳和基座等效为一个外部等效电阻，通过检测该外部等效电阻的阻值来实现充电桩接地线断线检测。
基于上述原理，本实用新型的充电桩接地线断线检测装置如图1所示，该检测装置100包括采样电阻101、电压采集器102、开关组件103和电源发生器104，检测装置100设在装置安全地与装置零线之间的检测回路中。装置安全地的所在的检测回路包括依次连接的供电零线、装置零线、装置安全地、现场机壳、基座和供电安全地，其中现场机壳和基座可用一个外部等效电阻来代替。
具体的连接关系如图1所示，其中开关组件103包括开关KA1、开关KA2和开关KA3，采样电阻101通过开关KA3串联到检测回路中，设置在装置零线和装置安全地之间，电源发生器104通过开关KA1和开关KA2连接到开关KA3两端；电压采集器102设置在采样电阻101两端，用于检测采样电阻101两端的电压大小。其中电压采集器102可以采用电压传感器、电压表等电压采集设备或由控制芯片直接采集，电源发生器104可以采用直流电源，例如蓄电池等电源设备或者AC/DC、DC/DC设备。
上述检测装置的检测原理如下：首先断开开关KA1和开关KA2，闭合开关KA3，使得采样电阻101串联到检测回路中，通过电压采集器102获取采样电阻101两端的电压值，记为U1，假设获取采样电阻101的阻值为R1，此时检测回路上的电流为I1＝U1/R1，检测回路上的等效电路满足：U外＝I1(R1+R外)，R外为外部等效电阻的阻值，U外为外部等效电源；然后断开开关KA3，闭合开关KA1和开关KA2，将电源发生器104接入检测回路中，并检测此时采样电阻101两端的电压值，记为U2，此时检测回路上的电流为I2＝U2/R1，则此时检测回路上的等效电路满足：(US+U外)＝I2(R1+R外)，其中US为电源发生器104的电压值；
根据两次电压检测结果的等效电路计算外部等效电阻的阻值，即根据公式U外＝I1(R1+R外)和(US+U外)＝I2(R1+R外)可以得到：
Figure BDA0003159235350000031
由此可以计算出外部等效电阻的阻值R外，根据计算出阻值R外的大小判断是否发生接电线断线故障，当R外大于设定阈值时，说明金属机壳和基座呈现高阻状态，即说明发生了接地线断线故障。
为了实现自动检测，本实用新型充电桩接地线断线检测装置还可以增加一个处理器，处理器连接电压采集器102，由处理器根据电压采集器102采集到两次电压差、电源发生器104的电压和采样电阻101的阻值计算外等效电阻的阻值，开关KA1、开关KA2和开关KA3也可采用可控开关，由处理器控制，从而实现充电桩接地线断线的自动检测。

Claims (7)

1.一种充电桩接地线断线检测装置，其特征在于，该检测装置包括：
采样电阻，串联在装置安全地与装置零线之间的检测回路中；
电压采集器，设置在采样电阻两端，用于检测采样电阻两端的电压；
电源发生器，通过开关组件接入所述检测回路中，所述开关组件用于使电源发生器处于接入所述检测回路的状态或者处于非接入所述检测回路的状态。
2.根据权利要求1所述的充电桩接地线断线检测装置，其特征在于，所述的开关组件包括第一开关和第二开关，第一开关串设在所述检测回路中，第一开关两端还通过第二开关连接到电源发生器两端。
3.根据权利要求1所述的充电桩接地线断线检测装置，其特征在于，所述的电压采集器为电压互感器。
4.根据权利要求1所述的充电桩接地线断线检测装置，其特征在于，所述的电压采集器为电压表。
5.根据权利要求1所述的充电桩接地线断线检测装置，其特征在于，所述的电源发生器为电池或AC/DC或者DC/DC。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的充电桩接地线断线检测装置，其特征在于，所述的检测装置还包括处理器，处理器的输入端与电压采集器连接。
7.根据权利要求2所述的充电桩接地线断线检测装置，其特征在于，所述第一开关和第二开关为可控开关，由处理器控制连接。
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CN116559723A (zh) * 2023-05-11 2023-08-08 安裕普(深圳)数字能源技术有限公司 一种具有线路虚假接地判断功能的智能检测装置

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CN116559723A (zh) * 2023-05-11 2023-08-08 安裕普(深圳)数字能源技术有限公司 一种具有线路虚假接地判断功能的智能检测装置
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