阅读说明：本技术 一种黏连检测和短路检测电路及其控制方法 (Adhesion detection and short circuit detection circuit and control method thereof ) 是由 杨继超 程驭 赵效乾 卢飞 施小航 江磊 李智辉 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：一种黏连检测和短路检测电路及其控制方法,包括控制器、第一开关、第二开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管和第二二极管,第一开关的触点端与第一电阻串连,第二开关与第二电阻的一端相串连,第二电阻的另一端分别与第三电阻、第一二极管的阳极、第二二极管的阴极和第一检测端口相连接。还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻,第三二极管和光耦,第四电阻与光耦输入端的阳极相连,光耦输入端的阴极与第三二极管的阳极相连,第三二极管的阴极与第五电阻相连；光耦的输出端分别与第六电阻和第二检测端口相连。本发明克服了现有技术的不足,既可以有效的检测充电桩是否黏连故障,又可以检测充电桩是否短路故障。(A circuit for detecting adhesion and short circuit comprises a controller, a first switch, a second switch, a first resistor, a second resistor, a third resistor, a first diode and a second diode, wherein the contact end of the first switch is connected with the first resistor in series, the second switch is connected with one end of the second resistor in series, and the other end of the second resistor is respectively connected with the third resistor, the anode of the first diode, the cathode of the second diode and a first detection port. The circuit also comprises a fourth resistor, a fifth resistor, a sixth resistor, a third diode and an optocoupler, wherein the fourth resistor is connected with the anode of the input end of the optocoupler, the cathode of the input end of the optocoupler is connected with the anode of the third diode, and the cathode of the third diode is connected with the fifth resistor; and the output end of the optical coupler is connected with the sixth resistor and the second detection port respectively. The invention overcomes the defects of the prior art, can effectively detect whether the charging pile is in adhesion fault or not, and can also detect whether the charging pile is in short circuit fault or not.)

一种黏连检测和短路检测电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及一种黏连检测和短路检测电路及其控制方法。

背景技术

目前充电桩运营过程中，如果无法及时检测到输出黏连故障或短路故障，则容易引发重大安全事故，可能导致使用者触电风险，亦可引发火灾事故。

在此，提出一种电路，既可以检测充电桩是否黏连故障，又可以检测充电桩是否短路故障。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够有效检测充电桩输出侧黏连与短路故障的黏连检测和短路检测电路及其控制方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种黏连检测和短路检测电路，包括控制器、第一开关、第二开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管和第二二极管，所述第一开关和第二开关均包括控制端和一个触点端，所述第一开关的触点端与第一电阻串连，所述第一开关和第二开关的控制端分别与控制器连接，所述第二开关的触点端与第二电阻的一端相串连，所述第二电阻的另一端分别与第三电阻、第一二极管的阳极、第二二极管的阴极和第一检测端口相连接。

优选地，还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻，第三二极管和光耦，所述第四电阻与光耦输入端的阳极相连，所述光耦输入端的阴极与第三二极管的阳极相连，所述第三二极管的阴极与第五电阻相连；所述光耦的输出端分别与第六电阻和第二检测端口相连。

优选地，所述第一开关、第二开关、第四电阻和第五电阻分别与充电桩交流输出端相连。

优选地，所述控制器与电池管理系统电性连接，用于获得电池包充电电压和电流的信息。

本发明还公开了一种黏连检测和短路检测电路的控制方法，应用于上述的黏连检测和短路检测电路，包括以下步骤：

S1：在启动充电前，控制器控制闭合第一开关和第二开关；

S2：通过第一检测端口的波形，判断充电桩的输出火线开关是否黏连；

S21：如果第一检测端口的波形是恒定的直流电压Vcc，则充电桩的火线开关未黏连；

S22：如果第一检测端口的波形是脉冲叠加直流电压Vcc×R2/(R2+R3)，则充电桩的火线开关黏连；

S23：如果第一检测端口的波形是恒定的直流电压Vcc×(R1+R2)/(R1+R2+R3)，则充电桩输出侧的零线与火线短路；

S4：控制器控制断开第一开关和第二开关；

S5：控制器控制闭合充电桩火线开关；

S6：通过第二检测端口的波形，判断充电桩的输出零线开关是否黏连；

S61：如果是幅值为Vcc的脉冲，则充电桩的零线开关黏连；

S62：如果是恒定直流电压Vcc，则充电桩的零线开关未黏连；

S7：控制器控制断开充电桩火线开关；

S71：如果在步骤S2和步骤S6中均未检测到黏连和短路，则进入控制导引阶段；

S72：如果步骤S2或步骤S6检测到黏连或短路，则控制器控制发出告警。

有益效果：本发明提供了一种黏连检测和短路检测电路及其控制方法。既可以有效的检测充电桩是否黏连故障，又可以检测充电桩是否短路故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1本发明的电路原理图；

图2本发明的控制流程图；

图3本发明的变形电路图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明公开了一种黏连检测和短路检测电路，包括控制器、第一开关K1、第二开关K2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1和第二二极管D2，第一开关K1和第二开关K2均包括控制端和一个触点端，第一开关K1的触点端与第一电阻R1串连，第一开关K1和第二开关K2的控制端分别与控制器连接，第二开关K2的触点端与第二电阻R2的一端相串连，第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3、第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极和第一检测端口相连接；将第一检测端口接至单片机采集管脚，用于检测充电桩的输出火线开关是否黏连；

还包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6，第三二极管D3和光耦，第四电阻R4与光耦输入端的阳极相连，光耦输入端的阴极与第三二极管D3的阳极相连，第三二极管D3的阴极与第五电阻R5相连；光耦的输出端分别与第六电阻R6和第二检测端口相连，将第二检测端口接至单片机采集管脚，用于判断充电桩的输出零线开关是否黏连。

在本发明实施例中，第一开关K1、第二开关K2、第四电阻R4和第五电阻R5分别与充电桩交流输出端相连。

在本发明实施例中，控制器与电池管理系统电性连接，用于获得电池包充电电压和电流的信息。

如图3所示，本发明还公开了7个变形电路，其原理与本发明的工作原理相类似；所图所示的端口一变形电路1为第一检测端口的变形电路，由图可以看出本发明的第一检测端口处还可连接运算放大器，以提高电压增益，便于第二检测端口的信号采集更精确；所图所示的端口二的变形电路1-6为第二检测端口的变形电路，通过增加第四二级管D4，并改变第三二极管D3的连接方式，从而针对不同检测环境，以调整其稳压效果。

如图2所示，本发明还公开了一种黏连检测和短路检测电路的控制方法，应用于上述的黏连检测和短路检测电路，包括以下步骤：

S1：在启动充电前，控制器控制闭合第一开关K1和第二开关K2；

S2：通过第一检测端口的波形，判断充电桩的输出火线开关是否黏连；

S21：如果第一检测端口的波形是恒定的直流电压Vcc，则充电桩的火线开关未黏连；

S22：如果第一检测端口的波形是脉冲叠加直流电压Vcc×R2/(R2+R3)，则充电桩的火线开关黏连；

S23：如果第一检测端口的波形是恒定的直流电压Vcc×(R1+R2)/(R1+R2+R3)，则充电桩输出侧的零线与火线短路；

S4：控制器控制断开第一开关K1和第二开关K2；

S5：控制器控制闭合充电桩火线开关；

S6：通过第二检测端口的波形，判断充电桩的输出零线开关是否黏连；

S61：如果是幅值为Vcc的脉冲，则充电桩的零线开关黏连；

S62：如果是恒定直流电压Vcc，则充电桩的零线开关未黏连；

S7：控制器控制断开充电桩火线开关；

S71：如果在步骤S2和步骤S6中均未检测到黏连和短路，则进入控制导引阶段；

S72：如果步骤S2或步骤S6检测到黏连或短路，则控制器控制发出告警。

从整个工作过程可以看到，该电路能够有效检测充电桩输出侧黏连与短路故障。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。