交流充电设备输出端的短路检测装置和交流充电设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种交流充电设备输出端的短路检测装置和交流充电设备，所述短路检测装置包括：开关组件；采样组件，每个开关组件的另一端分别对应与一个采样组件的第一端相连；信号发射组件，用于向每个采样组件第二端发出频率不同、幅值占空比相同的方波；信号分析组件，信号分析组件用于获取每个采样组件的第三端输出的采样信号，并根据对采样信号进行信号分析；微控制组件，用于根据分析结果判断交流充电设备输出端是否短路，以及对开关组件进行控制。本实用新型专利技术不仅可实现交流充电设备输出的三相四线中任意两相或多相线之间的短路故障检测，且能精确定位故障位置，而且检测精度不受车端电路影响，且结构简单、所需空间小、成本低。本低。本低。

【技术实现步骤摘要】
交流充电设备输出端的短路检测装置和交流充电设备


[0001]本技术涉及检测
，具体涉及一种交流充电设备输出端的短路检测装置和一种交流充电设备。

技术介绍

[0002]随着新能源的快速发展，特别是电动汽车产业的高速发展，与之匹配的充电设备及其配套设备也将成为新能源产业在交通领域的基础位置。
[0003]目前，市场的交流充电设备部分不满足输出短路保护要求，或者只能实现单相检测或者只能实现单枪检测。相关技术中充电设备输出端的短路检测方式为控制信号的电压检测，该方式的缺点在于不同充电车辆的RC(电阻电容)参数不同，使得检测的精度因为车端RC值的变化而不能得到保证。

技术实现思路

[0004]本技术为解决上述技术问题，提供了一种交流充电设备输出端的短路检测装置，该装置采用方波信号注入和频谱分析，不仅可实现交流充电设备输出的三相四线中任意两相或多相线之间的短路故障检测，且能精确定位故障位置，而且检测精度不受车端电路影响，且结构简单、所需空间小、成本低。
[0005]本技术还提供了一种交流充电设备。
[0006]本技术采用的技术方案如下：
[0007]本技术第一方面提出了一种交流充电设备输出端的短路检测装置，包括：开关组件，所述开关组件的一端与所述交流充电设备输出端相连，且所述交流充电设备输出端的每条输出线对应与一个所述开关组件相连；采样组件，每个所述开关组件的另一端分别对应与一个所述采样组件的第一端相连；信号发射组件，每个所述采样组件的第二端分别对应与所述信号发射组件相连，所述信号发射组件用于向每个采样组件第二端发射频率不同、且幅值相同、且占空比相同的方波；信号分析组件，所述信号分析组件分别与每个所述采样组件的第三端相连，所述信号分析组件用于获取每个采样组件的第三端输出的采样信号，并根据对所述采样信号进行信号频谱分析；微控制组件，所述微控制组件分别与所述开关组件和所述信号分析组件相连，所述微控制组件用于根据分析结果判断所述交流充电设备输出端是否短路，以及根据判断结果和所述交流充电设备的工作状态对所述开关组件进行控制。
[0008]本技术上述提出的交流充电设备输出端的短路检测装置还可以具有如下附件技术特征：
[0009]具体地，每个所述开关组件包括：继电器，所述继电器的静触点与所述交流充电设备输出端相连，所述继电器的动触点与所述采样组件的第一端相连。
[0010]进一步地，每个所述采样组件包括：TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态二极管)管，所述TVS的一端作为所述采样组件的第一端，所述TVS管的另一端接地；第一电阻，
所述第一电阻的一端与所述TVS的一端相连，所述第一电阻的另一端作为所述采样组件的第二端；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述TVS的一端相连，二极管，所述二极管的阳极与所述第二电阻的另一端相连，所述二极管的阴极作为所述采样组件的第三端。
[0011]本技术第二方面提出了一种交流充电设备，包括本技术第一方面提出的交流充电设备输出端的短路检测装置。
[0012]具体地，所述交流充电设备为交流充电桩。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术采用方波信号注入和频谱分析，不仅可实现交流充电设备输出的三相四线中任意两相或多相线之间的短路故障检测，且能精确定位故障位置，而且检测精度不受车端电路影响，且结构简单、所需空间小、成本低。
附图说明
[0015]图1是本技术一个实施例的交流充电设备输出端的短路检测装置的方框示意图；
[0016]图2是本技术一个实施例的交流充电设备输出端的短路检测装置的电路拓扑图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]图1是本技术一个实施例的交流充电设备输出端的短路检测装置的方框示意图，如图1所示，该装置包括：开关组件1、采样组件2、信号发射组件3、信号分析组件4、微控制组件5，其中，
[0019]开关组件1的一端与交流充电设备输出端相连，且交流充电设备输出端的每条输出线L1、L2、L3和N(图1以三相四线制为例)对应与一个开关组件1相连；每个开关组件1的另一端分别对应与一个采样组件2的第一端相连；每个采样组件2的第二端与信号发射组件3相连，信号发射组件3用于向每个采样组件第二端发射频率不同、且幅值相同、且占空比相同的方波；信号分析组件4分别与每个采样组件2的第三端相连，信号分析组件4用于获取每个采样组件2的第三端输出的采样信号，并根据对采样信号进行信号频谱分析；微控制组件5分别与开关组件1、信号发射组件3和信号分析组件4相连，微控制组件5用于根据分析结果判断交流充电设备输出端是否短路，以及根据判断结果和交流充电设备的工作状态对开关组件1进行控制。
[0020]具体地，如图1所示，在未接收到交流充电设备的工作指令时，微控制组件5可以控制开关组件1断开，以将短路检测电路与充电电路相隔离；在接收到交流充电设备工作指令时，微控制组件5先控制开关组件1闭合，以进行充电前的短路检测，微控制组件5控制信号发射组件3向每个采样组件2第二端发射频率不同、幅值相同、且占空比相同的方波。为了后续便于分析波形，每条线路上发射的方波的频率的差值应大于一定阈值，不宜过小。
[0021]然后微控制组件5控制信号分析组件4对各相线上的信号波进行信号频谱分析，可以利用傅里叶变换来进行频谱分析，微控制组件5控制信号分析模块求解出各相线上信号波的主要幅值和能量分布的频率值。微控制组件5可以根据分析结果判断交流充电设备输出端是否短路，若某相中采样组件的第三端输出的采样信号有与该相发出的方波频率不同、幅值相近的分量存在，比较该分量频率与哪相的方波频率一致，则这两相线路存在短路情况；若某相中采样组件的第三端输出的采样信号没有与该相发出的方波频率不同、幅值相近的分量存在，则无短路故障。
[0022]例如，输入L1的频率是4KHZ，输入L2的频率是400HZ，输入L3的频率为7K，输入N的频率为1KHZ，若在L3检测到4KHZ的频率分量，且该频率分量的幅值与L3输入信号的幅值相近，则L3和L1短路；若在L3检测到4KHZ、400HZ的频率分量，且该频率分量的幅值分别与L1、L2输入信号的幅值相近，则L3与L1、L2均存在短路情况，类似的其他短路故障状态都可依次判断。若在L3检测到4KHZ、400HZ、1KHZ的频率分量，但该频率分量的幅值远小于L1、L2、L4输入信号的幅值，则无短路故障。
[0023]短路检测结束后微控制组件5可以控制开关组件1断开。如果微控制组件5根据分析结果判断交流充电设备输出端无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流充电设备输出端的短路检测装置，其特征在于，包括：开关组件，所述开关组件的一端与所述交流充电设备输出端相连，且所述交流充电设备输出端的每条输出线对应与一个所述开关组件相连；采样组件，每个所述开关组件的另一端分别对应与一个所述采样组件的第一端相连；信号发射组件，每个所述采样组件的第二端与所述信号发射组件相连，所述信号发射组件用于向每个采样组件第二端发射频率不同、且幅值相同、且占空比相同的方波；信号分析组件，所述信号分析组件分别与每个所述采样组件的第三端相连，所述信号分析组件用于获取每个采样组件的第三端输出的采样信号，并对所述采样信号进行信号频谱分析；微控制组件，所述微控制组件分别与所述开关组件、所述信号发射组件和所述信号分析组件相连，所述微控制组件用于根据分析结果判断所述交流充电设备输出端是否短路，以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：季春波，孟羽，江伟石，
申请(专利权)人：国创移动能源创新中心江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：