一种交流充电控制装置的接地检测系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种交流充电控制装置的接地检测系统及方法，系统包括：所述充放电单元包括充放电器件，用于将所述充放电器件与所述交流充电控制装置内部充放电电路的负载的等效电阻、交流充电控制装置的地线和所述交流充电控制装置的内部恒流源的充电电路并联形成RC充放电电路，以所述充放电器件的端电压作为检测电压；所述比较单元，用于将所述检测电压与预设基准电压进行比较，当所述输出电压高于预设基准电压时，向所述检测单元输出启动信号：所述检测单元，根据放电时间判断所述交流充电控制装置的接地是否正常。本发明专利技术结构简单，无需改变交流充电控制装置的内部电路，即能对交流充电控制装置的接地电阻进行精确判断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交流充电相关
，特别是一种交流充电控制装置的接地检测系统及方法。
技术介绍
充电控制装置主要应用于具备慢充功能的纯电动汽车和插电式混合动力汽车。该充电控制装置是将电网电能安全、可靠、有效地传递给车辆的装置。由于纯电动、插电式混合动力汽车的便携式充电器绝大部分利用民用电对车进行充电，充电电流大且时间长，对人体和车辆安全存在很大隐患。因此充电控制装置需要具备漏电检测、继电器诊断、地线检测、信号处理及状态指示功能，其中地线检测是充电控制装置的重要功能之一。地线作为整个充电控制装置极其重要的一个保护环节，不仅保证了充电装置发生故障时产生的漏电流能够及时流入大地，同时也加强了充电过程中的安全性、可靠性。现有的接地检测技术主要是利用模数(AD)转换模块对模拟量电压信号进行检测分析，AD转换模块在进行模数转换过程中耗时多，占用处理器资源，导致响应速度慢。在大电流车辆充电过程中会存在很大的安全隐患。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术的缺陷，提供一种交流充电控制装置的接地检测系统及方法。一种交流充电控制装置的接地检测系统，包括：依次电连接的充放电单元、比较单元及检测单元；所述充放电单元包括充放电器件，用于将所述充放电器件与所述交流充电控制装置内部充放电电路的负载的等效电阻、交流充电控制装置的地线和所述交流充电控制装置的内部恒流源的充电电路并联形成RC充放电电路，以所述充放电器件的端电压作为检测电压；所述比较单元，用于将所述检测电压与预设基准电压进行比较，当所述输出电压高于预设基准电压时，向所述检测单元输出启动信号：所述检测单元，用于当接收到所述比较单元的启动信号后，关闭所述电源，计时并将关闭所述电压直到所述检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间，根据所述放电时间判断所述交流充电控制装置的接地是否正常。一种交流充电控制装置的接地检测方法，包括：启动所述交流充电控制装置的内部恒流源，获取与所述充放电电路的负载的等效电阻、交流充电控制装置的接地电阻和所述内部恒流源的充电电路并联形成RC充放电电路的充放电器件的端电压，作为检测电压；将所述检测电压与预设基准电压进行比较；当所述输出电压高于预设基准电压时，关闭所述电源，计时并将关闭所述电源直到所述检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间，根据所述放电时间判断所述交流充电控制装置的接地是否正常。本专利技术通过将交流充电控制装置内部充放电电路的等效电阻、交流充电控制装置的接地电阻和所述交流充电控制装置的内部恒流源与充放电器件的充电电路并联形成RC充放电电路，并对该充放电电路进行充电及放电，通过放电时间确定交流充电控制装置的接地是否正常。本专利技术结构简单，无需改变交流充电控制装置的内部电路，即能对交流充电控制装置的接地电阻进行精确判断。同时，在电路上用RC电路代替现有技术的AD转换模块，并利用检测单元来识别充放电时间，大大提高了系统的响应速度，同时也降低了系统的成本。附图说明图1为本专利技术一种交流充电控制装置的接地检测系统的系统原理图；图2为本专利技术一种交流充电控制装置的接地检测系统的电路原理图；图3为图2的RC充放电电路的等效电路；图4为本专利技术一种交流充电控制装置的接地检测方法的工作流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示为本专利技术一种交流充电控制装置的接地检测系统的系统原理图，包括：依次电连接的充放电单元1、比较单元2及检测单元3；充放电单元1包括充放电器件11，用于将充放电器件11与交流充电控制装置内部充放电电路的负载12的等效电阻、交流充电控制装置的地线和交流充电控制装置的内部恒流源13的充电电路10并联形成RC充放电电路，以充放电器件的端电压作为检测电压；比较单元2，用于将检测电压与预设基准电压进行比较，当输出电压高于预设基准电压时，向检测单元输出启动信号：检测单元3，用于当接收到比较单元2的启动信号后，关闭电源，计时并将关闭电压直到检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间，根据放电时间判断交流充电控制装置的接地是否正常。交流充电控制装置内部充放电电路包括与火线和零线连接的各种负载，所有负载可以等效为一个等效电阻R，交流充电控制装置的地线上的电阻可以等效为一个地线电阻R’，当地线正常接地时，地线电阻为零或一个非常小的值，此时RC充放电电路的充放电响应时间完全取决于负载所等效的等效电阻和充放电器件。因此，通过仿真验证及实际搭建电路试验数据积累，可以确定在地线正常时RC充放电电路的放电时间。因此，当检测时，先开启内部恒流源，使得充放电器件进行充电，然后由比较单元2将检测电压与基准电压进行比较，当检测电压到达基准电压时向检测单元3输出启动信号，检测单元3在接收到启动信号后关闭电源，电源关闭后，充放电器件开始放电，将关闭电压直到检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间。由于在地线正常时的放电时间可以通过实验确定，因此通过检测放电时间则可以判断接地电阻是
否为零或一个非常小的值，从而判断接地是否正常。本专利技术通过将交流充电控制装置内部充放电电路的等效电阻、交流充电控制装置的接地电阻和交流充电控制装置的内部恒流源与充放电器件的充电电路10并联形成RC充放电电路，并对该充放电电路进行充电及放电，通过放电时间确定交流充电控制装置的接地是否正常。本专利技术结构简单，无需改变交流充电控制装置的内部电路，即能对交流充电控制装置的接地电阻进行精确判断。同时，在电路上用RC电路代替现有技术的AD转换模块，并利用检测单元来识别充放电时间，大大提高了系统的响应速度，同时也降低了系统的成本。在其中一个实施例中，检测单元具体用于，当接收到比较单元的启动信号后，关闭电源，计时并将关闭电压直到检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间，如果放电时间小于或等于预设计时时间，则判断交流充电控制装置接地正常，否则判断交流充电控制装置接地异常。接地正常时，接地电阻为零或者一个非常小的值，而当接地不正常时，接地电阻变大至不可忽略，此时RC充放电电路的放电时间会延长，因此本实施例用放电时间的长短判断接地是否正常，简单可靠。在其中一个实施例中，如图2所示，充放电器件为检测电容C1。本实施例采用检测电容作为充放电器件结构简单实用。如图3所示为充放电器件与交流充电控制装置内部充放电电路的负载的等效电阻、交流充电控制装置的地线和交流充电控制装置的内部恒流源的充电电路并联形成的RC充放电电路的等效电路图。由于电压源和电流源的外特性是相同的，所以电源的两种电路模型可以等效替换，恒压源和电阻串联等效于恒流源和电阻并联，即图2与图3两种电路为等效电路，其中图2的负载R1、R2串联，负载R3、R4串联，两个串联结果再进行并联等效为图3的负载电阻的等效电阻R，为了分析方便采用恒压源Vs与电阻串联的方式进行分析，恒压源Vs与恒流源Is的关系为Vs＝Is(R+R’)。二者在实现电路功能上是等效的，即图2的恒流源部分电路与图3为等效电路。其中恒压源Vs、负载的等效电阻R、接地电阻R’和检测电容C1依次串联，等效电阻R为图2中的交流
充电控制装置内部充放电电路的负载R1、R2、R3、R4的等效电阻。本专利技术的比较单元2可以通过单片机实现，即将检测电压通过A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流充电控制装置的接地检测系统，其特征在于，包括：依次电连接的充放电单元、比较单元及检测单元；所述充放电单元包括充放电器件，用于将所述充放电器件与所述交流充电控制装置内部充放电电路的负载的等效电阻、交流充电控制装置的地线和所述交流充电控制装置的内部恒流源的充电电路并联形成RC充放电电路，以所述充放电器件的端电压作为检测电压；所述比较单元，用于将所述检测电压与预设基准电压进行比较，当所述输出电压高于预设基准电压时，向所述检测单元输出启动信号：所述检测单元，用于当接收到所述比较单元的启动信号后，关闭所述电源，计时并将关闭所述电压直到所述检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间，根据所述放电时间判断所述交流充电控制装置的接地是否正常。

【技术特征摘要】
1.一种交流充电控制装置的接地检测系统，其特征在于，包括：依次电连接的充放电单元、比较单元及检测单元；所述充放电单元包括充放电器件，用于将所述充放电器件与所述交流充电控制装置内部充放电电路的负载的等效电阻、交流充电控制装置的地线和所述交流充电控制装置的内部恒流源的充电电路并联形成RC充放电电路，以所述充放电器件的端电压作为检测电压；所述比较单元，用于将所述检测电压与预设基准电压进行比较，当所述输出电压高于预设基准电压时，向所述检测单元输出启动信号：所述检测单元，用于当接收到所述比较单元的启动信号后，关闭所述电源，计时并将关闭所述电压直到所述检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间，根据所述放电时间判断所述交流充电控制装置的接地是否正常。2.根据权利要求1所述的交流充电控制装置的接地检测系统，其特征在于，所述检测单元具体用于，当接收到所述比较单元的启动信号后，关闭所述电源，计时并将关闭所述电压直到所述检测电压下降至预设放电阈值的时间作为放电时间，如果所述放电时间小于或等于预设计时时间，则判断所述交流充电控制装置接地正常，否则判断所述交流充电控制装置接地异常。3.根据权利要求1所述的交流充电控制装置的接地检测系统，其特征在于，所述充放电器件为检测电容。4.根据权利要求1所述的交流充电控制装置的接地检测系统，其特征在于，所述比较单元包括滞回第一电阻、滞回第二电阻、滞回第三电阻、滞回第四电阻、滞回第五电阻和滞回比较器，所述滞回第一电阻的一端与所述充放电单元电连接，另一端与所述滞回比较器的第一输入端电连接，所述滞回第二电阻的一端与基准电压电连接，另一端与所述滞回比较器的第二输入端电连接，所述滞回比较器的第二输入端还通过滞回第三电阻接地，所述滞回比较器的第二输入端还通过滞回第四电阻与
\t所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙新函，王晓明，董大为，吴国良，钟毅，李震，
申请(专利权)人：上汽通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31