具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。需要说明的是，在本申请的描述中“至少一个”是指一个或多个，其中，多个是指两个或两个以上。鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接，例如A与B连接，也可以是A与C直接连接，C与B直接连接，A与B之间通过C实现了连接。

目前，电动汽车主要依赖于充电桩进行充电。图1示例性示出了一种充电桩为动力电池充电的充电系统示意图，如图1所示，充电桩10分别与交流电网20和动力电池30连接。其中，交流电网20可以为充电桩10提供交流电能，充电桩10可以对接收到的交流电能进行转换，并将转换后的电能提供给动力电池30。动力电池30接收并存储充电桩10提供的电能，从而实现充电。

图1中，动力电池30可以设置于电动汽车中，为电动汽车提供能量，使电动汽车得以工作。为了满足电动汽车快速充电的需求，充电桩10可以为动力电池30提供大功率直流电进行充电。也就是说，充电桩10可以接收交流电网20提供的交流电能，将该交流电能转换为直流电能后，向动力电池30输出该直流电能，且该直流电能的功率较大。

如图1所示，充电桩10可以包括N个充电模块(充电模块1、充电模块2、……、充电模块N)，N为大于或等于1的整数。该N个充电模块并联于交流电网20和动力电池30之间，且每个充电模块皆可以从交流电网20接收交流电能，将该交流电能转换为直流电能后，将转换得到的直流电能提供给动力电池30。在此情况下，充电桩10的总的输出功率可以是N个充电模块的输出功率之和。

例如，目前充电桩10的总的输出功率主要有60KW、90KW和120KW三种类型。假设每个充电模块的输出功率为15W，则充电桩10中充电模块的数量分别对应有4个、6个和8个三种类型。

由于越来越多的动力电池30采用了高压电池包，使得动力电池30具有较高的电池电压。在动力电池30的电池电压超过充电桩10的输出电压时，动力电池30有可能向充电桩10输出电池电能，该过程也可以称为动力电池30反灌。在动力电池30反灌时，有可能引起电动汽车中的保险器件(例如电动汽车中用于保护动力电池30的接触器或保险)失效。

而且，在行业标准“NB/T 33001-2010《电动汽车非车载传导式充电机技术条件》”中也要求充电桩10具备防反灌功能。有鉴于此，每个充电模块中还需要设置防反灌电路，以防止动力电池30反灌。

以充电模块1为例，示例性的，如图2所示，充电模块1主要包括转换电路11和防反灌电路12。其中，转换电路11的输入端与交流电网20连接，转换电路11的输出端与防反灌电路12连接，防反灌电路12的输出端与动力电池30连接。

转换电路11包括交流-直流转换电路，在对动力电池30充电时，转换电路11可以接收交流电网20提供的交流电能，并将该交流电能转换为直流电能后，通过防反灌电路12输出给动力电池30。

需要指出的是，转换电路11可以包括其它功能的电路，例如，转换电路11还可以包括直流-直流转换电路，该直流-直流转换电路可以与交流-直流转换电路的输出端连接，从而可以对交流-直流转换电路输出的直流电能作进一步调压。又例如，转换电路11还可以包括电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)滤波电路，该EMI滤波电路可以滤除转换电路11转换得到的直流电能中的电磁干扰，等等。本申请实施例对此不再一一列举。

防反灌电路12是一种具有单向传输功能的电路，可以为二极管或能够等效为二极管的功能电路。以二极管为例，该二极管的阳极与转换电路11连接，该二极管的阴极与动力电池30连接。在图2所示的充电模块1中，电能只能从防反灌电路12的输入端(靠近转换电路11的一端)向防反灌电路12的输出端(靠近动力电池30的一端)。

也就是说，电流只能从转换电路11的高电势输出端向防反灌电路12的高电势输入端传输，从防反灌电路12的低电势输入端向转换电路11的低电势输出端回流。电流无法从防反灌电路12的高电势输入端向转换电路11的高电势输出端传输，也无法从转换电路11的低电势输出端向转换电路11的低电势输入端回流。

因此，在动力电池30的电池电压超过充电模块1的输出电压时，防反灌电路12将截止动力电池30向充电模块1放电，从而实现了防反灌的功能。

综上所述，防反灌电路12是充电桩20的重要结构，在防反灌电路12失效时，将会为电动汽车的充电安全带来威胁。因此，对防反灌电路12的失效检测也变得尤为重要。其中，防反灌电路12失效可以理解为防反灌电路12失去了单向传输功能，电能可以从防反灌电路12的输出端向防反灌电路12的输入端传输。

目前，多采用如图3所示的架构对防反灌电路12进行失效检测。如图3所示，充电模块1还可以包括采样比较电路13和多个分压电阻。其中，一部分分压电阻串联于防反灌电路12的高电势输入端i+和采样比较电路13的第一端之间，另一部分分压电阻串联于防反灌电路12的高电势输出端o+和采样比较电路13的第二端之间。

其中，两部分分压电阻的数量相同，可以等比例降低采样比较电路13的第一端和第二端的电势，有利于保护采样比较电路13的安全，同时可以使第一端和第二端之间的相对电势大小，与高电势输入端i+和高电势输出端o+之间的相对电势大小保持一致。

采样比较电路13通过第一端和第二端之间的电势差判断防反灌电路12是否失效。具体来说，若第一端的电势减去第二端的电势后的差值大于或等于比较阈值，说明此时电能从防反灌电路12的输入端向输出端传输，防反灌电路12未失效。若第一端的电势减去第二端的电势后的差值小于比较阈值，说明此时防反灌电路12失效。

然而，由于充电模块1的输出电压较高，目前最高可能达到1000V左右，因此防反灌电路12的高电势输入端i+和高电势输出端o+的电势较高，采样比较电路13的第一端和第二端需要串联较多的分压电阻，以降低第一端和第二端的电势。又由于防反灌电路12的压降较小，即高电势输入端i+和高电势输出端o+之间的电压较小，在串联较多分压电阻的情况下，采样比较电路13的采样精度将会降低。

例如，高电势输入端i+的电势为1000V，高电势输出端o+的电势为998V。经分压电阻分压后，采样比较电路13的第一端的电势为10V，第二端的电势为9.98V。此时，第一端与第二端之间的电势差仅为0.02V，若采样比较电路13的采样误差大于0.02V，则采样比较电路13将无法准确识别防反灌电路12是否失效。

而且，在图3所示的失效检测方案中，需要防反灌电路12开始在转换电路11和动力电池30之间传输电能后才可以进行失效检测，也即只有在充电桩20与动力电池30之间开始充电之后才可以进行失效检测。若在充电桩20与动力电池30接通之前，防反灌电路12便已失效，采用图3所示的失效检测方案便有可能出现动力电池30反灌的风险。

有鉴于此，本申请实施例提供一种检测电路，该检测电路可以对防反灌电路12进行失效检测，有利于提高失效检测的准确性。而且，在充电桩20未接通动力电池30时，本申请实施例所提供的检测电路也可以对防反灌电路12进行失效检测，有利于降低动力电池30反灌的风险。

示例性的，本申请实施例所提供的检测电路可以如图4所示，检测电路14的第一端41与防反灌电路的高电势输入端i+连接，检测电路14的第二端42与防反灌电路12的高电势输出端o+连接，检测电路14可以对防反灌电路12进行失效检测。

其中，检测电路14包括检测电源141和数字单元142，检测电源141和数字单元142串联于检测电路14的第一端41和第二端42之间。检测电源141为直流电源，其可以为检测电路14的第一端41和第二端42施加偏压，以使检测电路14的第二端42的电势高于检测电路14的第一端41的电势。

也就是说，检测电源141的负极靠近第一端14设置，检测电源141的正极靠近第二端42设置。示例性的，如图4所示，检测电源141的负极与第一端141连接，检测电源141的正极与数字单元142的电流输入端连接，数字单元142的电流输出端与第二端42连接。可以理解，在另一种可能的实现方式中，也可以由数字单元142的电流输入端与第一端41连接，数字单元142的电流输出端与检测电源141的负极连接，检测电源141的正极与第二端42连接。

由图4可见，由于检测电源141可以使第二端42的电势大于第一端41的电势，在防反灌电路12失效时，防反灌电路12可以从输出端(连接第二端42)向输入端(连接第一端41)传输电能，因此检测电路14的第一端41和第二端42之间可以构成电流回路，第一端41和第二端42之间有检测电流传输。以图4为例，在防反灌电路12失效时，检测电流从检测电源141的正极输出，依次经数字单元142和防反灌电路12传输后，回流至检测电源141的负极。

数字单元142包括信号输出端，数字单元142在传输检测电流时，可以通过信号输出端输出第一电平信号S1，该第一电平信号S1可以指示防反灌电路12失效。示例性的，数字单元142可以输出数字信号，数字信号主要包括高电平信号和低电平信号，在本申请实施例中，该第一电平信号S1可以是数字信号中的任一电平信号，本申请实施例对此并不多作限制。

可以理解，在防反灌电路12未失效时，第一端41和第二端42之间无法构成电流回路，因此第一端41和第二端42之间无检测电流传输。本申请实施例中，数字单元142还可以在无检测电流传输时，输出第二电平信号S2，第二电平信号S2可以指示防反灌电路12未失效。

其中，第二电平信号S2可以是与第一电平信号S1对应的信号。例如，若第一电平信号S1为高电平信号，则第二电平信号S2为低电平信号。又例如，若第一电平信号S1为低电平信号，则第二电平信号S2为高电平信号。也就是说，数字单元142可以输出一数字信号，在该数字信号为第一电平时，可以指示防反灌电路12失效，在该数字信号为第二电平时，可以指示防反灌电路12未失效。

综上，本申请实施例提供了一种检测电路14，该检测电路14中设置有检测电源141和数字单元142，在检测电路14的第一端41和第二端42之间有检测电流传输时，数字单元142可以输出第一电平信号，从而可以指示防反灌电路12失效。本申请实施例中第一电平信号是在检测电流的基础上生成的，检测电路14只需区分是否有检测电流，无需对检测电流作进一步的检测。因此，相较于图3所示的方案，本申请实施例所提供的检测电路14的检测结果可以不依赖于对电压大小的检测精度，有利于提高对防反灌电路12的失效检测的准确度。

而且，本申请实施例所提供的检测电路14不依赖于防反灌电路12的输入电压和输出电压进行检测，因此检测电路14可以在充电桩20与动力电池30接通之前进行失效检测，还有利于保护电动汽车的安全。

为了延长检测电路14的使用寿命，在一种可能的实现方式中，如图5所示，检测电路14还可以包括分断电路143，该分断电路143分别与检测电源141和数字单元142串联。示例性的，分断电路143可以是包括继电器、开关管等开关元件的、具备开关功能的电路，本申请实施例对此并不多做限制。

在一个具体实现方式中，如图5所示，分断电路143位于检测电源141和数字单元142之间，分断电路143的一端与检测电源141连接，分断电路143的另一端与数字单元142连接。可以理解，分断电路143、检测电源141和数字单元142之间也可以是其它可能的串联结构，本申请实施例对此不再一一列举。

本申请实施例中，分断电路143可以在对防反灌电路进行失效检测时导通，使检测电路14的第一端41和第二端42之间可以在防反灌电路12失效时构成电流回路。分断电路143还可以在结束对防反灌电路12的失效检测后断开，从而有利于延长检测电路14的使用寿命。

如前所述，防反灌电路12的输出端与动力电池30连接，由于检测电路14的第二端42与防反灌电路12的高电势输出端o+连接，这便使得动力电池30的电能有可能倒灌入检测电路14，从而有可能损坏检测电路14。

有鉴于此，检测电路14还可以包括检测二极管D2，该检测二极管D2分别与检测电源141和数字单元142串联。而且，检测二极管D2的阳极可以接收检测电流，检测二极管D2的阴极可以输出检测电流。也就是说，检测二极管D2并不会阻断检测电流传输。但在动力电池30向检测电路14反灌时，在不设置检测二极管D2的情况下，反灌电流将从检测电路14的第二端42输入，从检测电路14的第一端输出。因此，本申请实施例可以通过设置检测二极管D2，以阻断反灌电流在检测电路14中的传输，从而有利于防止动力电池30向检测电路14反灌。

在一个具体的实现结构中，如图5所示，检测二极管D2的阳极与数字单元142的电流输出端连接，检测二极管D2的阴极与第二端42连接。可以理解，检测二极管D2、检测电源141和数字单元142之间还可以是其它可能的串联结构，本申请实施例对此不再一一列举。

为了防止大电流的检测电流损坏数字单元142，在一种可能的实现方式中，检测电路14还可以包括检测电路R1，该检测电阻R1分别与检测电源141和数字单元142串联。检测电阻R1可以对检测电流进行限流，有利于防止因检测电流过大而损坏数字单元142。

在一个具体的实现结构中，如图5所示，检测电阻R1的一端(通过分断电路143)与检测电源141连接，检测电阻R1的另一端与数字单元142的电流输入端连接。可以理解，检测电阻R1、检测电源141和数字单元142之间还可以是其它可能的串联结构，本申请实施例对此不再一一列举。

在本申请实施例所提供的检测电路14中，数字单元142可以输出数字信号，该数字信号可以是第一电平信号S1或第二电平信号S2。数字单元142输出的数字信号可以传输给充电模块1的控制电路15(如图2和图5所示)，由该控制电路15根据数字信号的电平确定防反灌电路12是否失效。

其中，控制电路15可以是具有逻辑运算能力的电路，是充电模块1中的控制芯片。示例性的，控制电路15可以是处理器、微处理器、控制器等控制组件，例如可以是通用中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理(digital signalprocessing，DSP)，专用集成电路(application specific integrated circuits，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。

控制电路15可以控制转换电路11进行电压转换。在本申请实施例中，控制电路15可以在转换电路11输出直流电能之前，导通分断电路143，从而可以通过检测电路14对防反灌电路12进行失效检测。

在失效检测过程中，若控制电路15接收到了第一电平信号S1，则说明防反灌电路12失效。在此情况下，控制电路15可以禁止转换电路11输出直流电能。控制电路15还可以控制充电模块1发送告警信息，以为管理人员提供维护信息。若控制电路15接收到了第二电平信号S2，则说明此时防反灌电路12并未失效。在此情况下，控制电路15可以控制转换电路11开始输出直流电能。

一般来说，控制电路15为数字电路，其可以处理数字信号。但数字单元142输出的电平信号有可能因波形不规则而不易控制电路15识别，有鉴于此，如图5所示，检测电路14还可以包括信号采集电路144，该信号采集电路144与数字单元142的信号输出端连接。信号采集电路144可以对数字单元142输出的第一电平信号S1或第二电平信号S2进行整形滤波，经过整形滤波后，数字单元142输出的数字信号的波形将更加规则，使控制电路15可以更加准确地识别到第一电平信号S1或第二电平信号S2。

接下来，以图5所示的检测电路14为例，分别对防反灌电路12失效场景和防反灌电路12未失效场景下的失效检测过充作进一步的示例性说明。

场景一：防反灌电路12未失效

如图6a所示，在对防反灌电路12进行失效检测时，分断电路143导通。检测电源141可以为第一端41和第二端42施加偏压，使第二端42的电势高于第一端41的电势。在防反灌电路12未失效时，防反灌电路12无法从输出端向输入端传输电能，也就是说，由于第二端42的电势高于第一端41的电势，在防反灌电路12未失效的情况下，防反灌电路12将在第二端42向第一端41的方向上截止。进而使得，第一端41和第二端42之间无法构成电流回路，数字单元142中无检测电流传输，因此数字单元142可以输出第二电平信号S2。

信号采集电路144对第二电平信号S2进行整形滤波后，将第二电平信号S2进一步传输给控制电路15。如图6b所示，控制电路15可以在接收到的第二电平信号S2后，断开分断电路143，并控制转换电路11输出直流电能。该直流电能经防反灌电路12传输后，输出充电桩20。

场景二：防反灌电路12失效

如图7a所示，在对防反灌电路12进行失效检测时，分断电路143导通。检测电源141可以为第一端41和第二端42施加偏压，使第二端42的电势高于第一端41的电势。在防反灌电路12失效时，防反灌电路12可以从输出端向输入端传输电能，也就是说，由于第二端42的电势高于第一端41的电势，在防反灌电路12失效的情况下，防反灌电路12将在第二端42向第一端41的方向上导通。进而使得，第一端41和第二端42之间可以构成电流回路。

如图7a中的箭头所示，检测电流可以从检测电源141的正极输出，依次经分断电路143、检测电阻R1、数字单元142和检测二极管D2传输后，从第二端42输入防反灌电路12的输出端。由于防反灌电路12失效，在防反灌电路12中，检测电流将从防反灌电路12的输出端传输至防反灌电路12的输入端，进而从第一端41输入检测电路14，从而回流至检测电源141的负极。因此，在防反灌电路12失效时，第一端41和第二端42之间可以构成传输检测电流的电流回路。

在此情况下，检测电流将经过数字单元142传输。数字单元142在传输检测电流时，可以输出第一电平信号S1。

信号采集电路144对第一电平信号S1进行整形滤波后，将第一电平信号S1进一步传输给控制电路15。如图7b所示，控制电路15可以在接收到的第一电平信号S1后，断开分断电路143，并禁止转换电路11输出直流电能。

以上，对本申请实施例所提供的检测电路14所适用的失效检测过程进行了示例性说明。通过以上示例可见，本申请实施例中的数字单元142可以在传输检测电流时，输出第一电平信号S1，在无检测电流传输时，输出第二电平信号S2。

在一种可能的实现方式中，本申请实施例所提供的数字单元142还可以采用隔离结构，以增强充电模块1的抗电磁干扰性能。如前所述，转换电路11中还可以包括EMI滤波电路，该EMI滤波电路可以滤除转换电路11所输出的直流电能中的电磁干扰。然而，如图5所示，控制电路15分别与转换电路11和数字单元142连接，部分电磁干扰将通过控制电路15、数字单元142和检测二极管D2传输后，直接输出充电模块1。这部分电磁干扰绕过了EMI滤波电路，使充电模块1输出的直流电能中存在电磁干扰，不利于提高充电模块1的抗电磁干扰的性能。

有鉴于此，本申请实施例中，数字单元142可以采用隔离结构，以阻断电磁干扰通过数字单元142传输的路径。示例性的，数字单元142可以包括原边电路和副边电路，原边电路和副边电路之间隔离。所谓隔离，指的是原边电路和副边电路之间无法直接传输电流，从而有利于抑制电磁干扰通过控制电路15和检测电路14直接从充电模块1输出。其中，原边电路可以传输检测电流，副边电路则可以在原边电路传输所述检测电流时，输出第一电平信号。在原边电路无检测电流传输时，副边电路也可以输出第二电平信号。

示例性的，虽然原边电路和副边电路之间隔离，但原边电路和副边电路之间可以通过能量场的形式耦合，例如光耦合、磁耦合、电场耦合等等。原边电路中有检测电流经过时，副边电路可以通过能量场感应到原边电路中的能量变化，从而可以生成第一电平信号。

在一个具体示例中，原边电路和副边电路之间光耦合，原边电路和副边电路之间的隔离也可以称为光隔离。如图8所示，原边电路包括发光二极管Ds，发光二极管Ds的阳极可以接收检测电流，发光二极管Ds的阴极可以输出检测电流，发光二极管Ds可以在传输检测电流时发光。

也就是说，发光二极管Ds的阳极可以作为数字单元142的电流输入端，发光二极管Ds的阴极可以作为数字单元142的电流输出端。在检测电路14中有检测电流传输时，发光二极管Ds可以保持导通。

图8中，发光二极管Ds的阳极与检测电阻R1连接，发光二极管Ds的阴极与检测二极管D2的阳极连接。可以理解，图8仅为一种具体示例，发光二极管Ds与检测电路14中其它元件之间也可以是其它串联结构，本申请实施例对此并不一一列举。

副边电路包括光感开关管Ts，该光感开关管可以感应发光二极管Ds的发光状态。在发光二极管Ts发光时，光感开关管Ts将导通，以使副边电路输出第一电平信号。在一个具体的示例中，副边电路还可以包括信号源Vs，信号源Vs可以是稳定的直流电源。在光感开关管Ts导通时，信号源Vs可以输出第一电平信号，在此情况下第一电平信号为高电平。在光感开关管Ts断开时，也就是发光二极管Ds无检测电流传输时，信号源Vs停止输出第一电平信号，副边电路输出的数字信号的电平降低至低电平，也就是第二电平信号。

可以理解，原边电路与副边电路之间也可以是磁隔离，即原边电路和副边电路之间磁耦合。原边电路与副边电路之间也可以是容隔离，即原边电路和副边电路之间通过电容电场耦合。磁隔离和容隔离在信号隔离传输芯片中皆具有成熟的应用，本申请实施例对此不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。