CN218524853U - 一种用于车载双向obc的漏电流检测电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种用于车载双向OBC的漏电流检测电路，所述车载双向OBC交流侧的多级CLC共模滤波电路中设置有用于抑制低频噪声的共模电感，所述检测电路包括设置在所述共模电感上的漏电流检测绕组以及通过控制开关与电流检测绕组连接的用于采集漏电流信号的采样电阻。本实用新型通过在车载双向OBC交流侧的共模电感上外加漏电流检测绕组配合采样电阻实现对漏电流的信号采集，进而实现主控MCU对漏电流的实时检测；并通过增设控制开关，仅在双向OBC工作于逆向放电时接通检测电路，正向充电时则切断以保证OBC的正向充电工作不受影响。

Description

一种用于车载双向OBC的漏电流检测电路
技术领域
本实用新型涉新能源汽车技术领域，具体涉及一种用于车载双向OBC的漏电流检测电路。
背景技术
对于新能源汽车，OBC是车载充电机的简称，在具体的使用中，电网电压经由地面交流充电桩、交流充电口连接至车载充电机，为汽车电动电池进行充电；其中既能实现充电功能又能实现逆变功能的OBC称为双向OBC。
当车载双向OBC工作在逆变模式时，需要在线检测交流输出端的对地漏电流或绝缘电阻，MCU实时判断测量值是否超过范围及关断OBC，以保护用电人员和用电负载的安全。
双向OBC的对地漏电流检测按行业规范和用户需求分为Type-AC、Type-A 和Type-B型，对于Type-AC和Type-A这两种漏电流检测，都必须使用专门的漏电流互感器来检测毫安级的电流，存在占用空间、成本较高的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于车载双向OBC的漏电流检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于车载双向OBC的漏电流检测电路，所述车载双向OBC交流侧的多级CLC共模滤波电路中设置有用于抑制低频噪声的共模电感，所述检测电路包括设置在所述共模电感上的漏电流检测绕组以及通过控制开关与电流检测绕组连接的用于采集漏电流信号的采样电阻。
进一步地，还包括依次与采样电阻连接的共模滤波器、电压钳位电路、电压偏置电路以及低通滤波电路，采样电阻采集的漏电流信号依次经共模滤波、直流偏置和低通滤波处理后，传输至车载MCU进行实时检测。
进一步地，所述采样电阻与漏电流检测绕组串联，其中一端通过控制开关与漏电流检测绕组连接，该控制开关能够通过车载MCU实现通断。
进一步地，所述共模滤波器采用共模滤波变压器T，该变压器T包括绕制方向一致的初级线圈和次级线圈，以及设置在初级线圈和次级线圈之间的屏蔽铜箔，所述变压器的一组同名端分别与采样电阻的两端连接。
进一步地，所述电压钳位电路包括两组分别与变压器T的另一组同名端连接的钳位电路一和钳位电路二；所述钳位电路一包括互为反向设置的二极管D3和 D4，所述二极管D3的正极以及二极管D4的负极与变压器T连接，二极管D3的负极接电源VCC，二极管D4的正极接地；所述钳位电路二包括互为反向设置的二极管D5和D6，所述二极管D5的正极以及二极管D6的负极与变压器T连接，二极管D5的负极接电源VCC，二极管D6的正极接地。
进一步地，所述电压偏置电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7以及电容 C1、C2，所述电阻R2、R3、R4依次串连在变压器T的另一组同名端之间，所述电容C1与电阻R3的两端并联，所述电阻R5的一端与电阻R3、R4的中间节点连接、另一端分别与电阻R6、R7以及电容C2的一端连接，所述电阻R7的另一端与电容C2的另一端连接并与二极管D6的正极相接，所述电阻R8的另一端接电源 VCC。
进一步地，所述低通滤波电路包括低通滤波器U1、电阻R8以及电容C3，所述低通滤波器U1的正、反向输入端与电容C1的两端并联，且反相输入端通过电阻R8与其输出端连接，所述电容C3与电阻R8的两端并联，所述低通滤波器U1的正极端接电源VCC、负极端接地。
由以上技术方案可知，本实用新型通过在车载双向OBC交流侧的共模电感上外加漏电流检测绕组配合采样电阻实现对漏电流的信号采集，进而实现主控 MCU对漏电流的实时检测；并通过增设控制开关，仅在双向OBC工作于逆向放电时接通检测电路，正向充电时则切断以保证OBC的正向充电工作不受影响。
附图说明
图1为本实用新型的电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一种优选实施方式做详细的说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
一般的，车载双向OBC交流侧设置有多级CLC共模滤波电路，本优选实施例以两级CLC共模滤波电路为例，利用其抑制低频噪声的共模电感作为漏电流互感器复用，以减少空间占用和检测成本。
具体的，如图1所示的一种用于车载双向OBC的漏电流检测电路，包括设置在所述共模电感上的漏电流检测绕组、采样电阻R1、共模滤波变压器T、电压钳位电路、电压偏置电路以及低通滤波电路；所述采样电阻R1能够通过漏电流检测绕组采集Type-AC和Type-A型漏电流信号，依次经共模滤波、直流偏置和低通滤波处理后，传输至车载MCU进行实时检测；所述采样电阻R1与漏电流检测绕组串联，其中一端通过控制开关W1与漏电流检测绕组连接，该控制开关 W1通过车载MCU实现通断，仅在双向OBC工作于逆向放电时接通检测电路，正向充电时则切断以保证OBC的正向充电工作不受影响；该控制开关可以是信号继电器、光继电器、MOSFET或其他类型的受控开关。
本优选实施例所述的共模滤波变压器T包括绕制方向一致的初级线圈和次级线圈，以及设置在初级线圈和次级线圈之间的屏蔽铜箔，所述变压器的一组同名端分别与采样电阻的两端连接；共模滤波变压器用于消除开关干扰，具有体积小、感量大、良好的耐热性能和绝缘性能等优点。
进一步地，所述电压钳位电路包括两组分别与变压器T的另一组同名端连接的钳位电路一和钳位电路二；所述钳位电路一包括互为反向设置的二极管D3和 D4，所述二极管D3的正极以及二极管D4的负极与变压器T连接，二极管D3的负极接电源VCC，二极管D4的正极接地；所述钳位电路二包括互为反向设置的二极管D5和D6，所述二极管D5的正极以及二极管D6的负极与变压器T连接，二极管D5的负极接电源VCC，二极管D6的正极接地。
本优选实施例所述的电压偏置电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7以及电容C1、C2，所述电阻R2、R3、R4依次串连在变压器T的另一组同名端之间，所述电容C1与电阻R3的两端并联，所述电阻R5的一端与电阻R3、R4的中间节点连接、另一端分别与电阻R6、R7以及电容C2的一端连接，所述电阻R7的另一端与电容C2的另一端连接并与二极管D6的正极相接，所述电阻R8的另一端接电源VCC。
为了滤去输出电压中的纹波，本优选实施例所述的低通滤波电路包括低通滤波器U1、电阻R8以及电容C3，所述低通滤波器U1的正、反向输入端于电容C1的两端并联，且反相输入端通过电阻R8与其输出端连接，所述电容C3与电阻R8的两端并联，所述低通滤波器U1的正极端接电源VCC、负极端接地。
以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于车载双向OBC的漏电流检测电路，所述车载双向OBC交流侧的多级CLC共模滤波电路中设置有用于抑制低频噪声的共模电感，其特征在于，所述检测电路包括设置在所述共模电感上的漏电流检测绕组以及通过控制开关与电流检测绕组连接的用于采集漏电流信号的采样电阻。
2.根据权利要求1所述的用于车载双向OBC的漏电流检测电路，其特征在于，还包括依次与采样电阻连接的共模滤波器、电压钳位电路、电压偏置电路以及低通滤波电路，采样电阻采集的漏电流信号依次经共模滤波、直流偏置和低通滤波处理后，传输至车载MCU进行实时检测。
3.根据权利要求1所述的用于车载双向OBC的漏电流检测电路，其特征在于，所述采样电阻与漏电流检测绕组串联，其中一端通过控制开关与漏电流检测绕组连接，该控制开关能够通过车载MCU实现通断。
4.根据权利要求2所述的用于车载双向OBC的漏电流检测电路，其特征在于，所述共模滤波器采用共模滤波变压器T，该变压器T包括绕制方向一致的初级线圈和次级线圈，以及设置在初级线圈和次级线圈之间的屏蔽铜箔，所述变压器的一组同名端分别与采样电阻的两端连接。
5.根据权利要求4所述的用于车载双向OBC的漏电流检测电路，其特征在于，所述电压钳位电路包括两组分别与变压器T的另一组同名端连接的钳位电路一和钳位电路二；
所述钳位电路一包括互为反向设置的二极管D3和D4，所述二极管D3的正极以及二极管D4的负极与变压器T连接，二极管D3的负极接电源VCC，二极管D4的正极接地；
所述钳位电路二包括互为反向设置的二极管D5和D6，所述二极管D5的正极以及二极管D6的负极与变压器T连接，二极管D5的负极接电源VCC，二极管D6的正极接地。
6.根据权利要求4所述的用于车载双向OBC的漏电流检测电路，其特征在于，所述电压偏置电路包括电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8以及电容C1、C2，所述电阻R2、R3、R4依次串连在变压器T的另一组同名端之间，所述电容C1与电阻R3的两端并联，所述电阻R5的一端与电阻R3、R4的中间节点连接、另一端分别与电阻R6、R7以及电容C2的一端连接，所述电阻R7的另一端与电容C2的另一端连接并与二极管D6的正极相接，所述电阻R8的另一端接电源VCC。
7.根据权利要求6所述的用于车载双向OBC的漏电流检测电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括低通滤波器U1、电阻R8以及电容C3，所述低通滤波器U1的正、反向输入端与电容C1的两端并联，且反相输入端通过电阻R8与其输出端连接，所述电容C3与电阻R8的两端并联，所述低通滤波器U1的正极端接电源VCC、负极端接地。
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