继电器粘连检测电路及交流充电桩的制作方法

allin2025-03-21  37


本技术涉及继电器,具体涉及一种继电器粘连检测电路及交流充电桩。


背景技术:

1、交流充电桩是电动汽车和混合动力型汽车补能的关键设备,交流充电桩中设置有继电器,通过继电器可以切换交流充电桩的工作状态(如开始充电、结束充电等),还可以对交流充电桩进行电气隔离、电路保护等。可见,继电器对于交流充电桩的正常运行至关重要。但是,由于器件老化、环境污染等原因可能会导致继电器的触点发生粘连,使得继电器一直导通,无法断开,进一步可能会导致交流充电桩发生故障,甚至在用户使用交流充电桩时可能会危及用户的人身安全。

2、目前对于继电器粘连的检测方法主要以下五种方法。

3、第1种方法是:采用带有辅助触点的继电器,辅助触点可同步反馈主触点的状态,但带有辅助触点的继电器一般体积大、成本高。

4、第2种方法是:通过光耦回路检测继电器输出侧火线对输出侧零线之间的电流,当火线和零线继电器的触点同时短路时可检测出粘连故障,但在只有火线继电器的触点粘连时只能通过软件控制零线继电器导通方可判断粘连故障,存在安全风险。

5、第3种方法是:通过增加隔离电源及小型继电器的方式检测零线触点故障,在充电开始前,通过闭合小型继电器,使位于零线继电器的触点输出侧的隔离电源通过电阻、零线触点、二极管、光耦等器件构成回路,进而检测零线继电器的触点粘连故障。但这种方法不但成本高昂、体积大,而且只能适用于零线继电器的粘连检测,对于安全风险更大的火线继电器粘连反而无法检测。

6、第4种方法是:通过电阻分压及隔离电压采集的方式检测粘连故障,但这种方法检测电阻需要通过大电流,存在发热及功率损耗现象,同时隔离电压采集成本较高。

7、第5种方法是:通过电压互感器检测继电器输出电压,这种方法检测准确,但体积较大、成本高昂,性价比不高。

8、相应地,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现思路

1、为了克服上述缺陷,提出了本技术,以提供一种低成本、小体积并能够可靠地检测出继电器是否粘连的继电器粘连检测电路。

2、在第一方面,提供一种继电器粘连检测电路,所述继电器包括分别设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,所述电路包括火线检测电路和零线检测电路,所述火线检测电路与所述零线检测电路均包括粘连检测子电路;

3、所述粘连检测子电路包括光耦、开关管、第一检测端、第二检测端、第三检测端和信号输出端,所述第一检测端和所述开关管的第一主电极分别与所述光耦的正极和负极输入端连接,所述第二检测端和所述第三检测端分别与所述开关管的第二主电极和控制极连接,所述信号输出端与所述光耦的输出端连接,在所述第一检测端与所述第三检测端连通和未连通时所述信号输出端的信号分别为第一信号和第二信号;

4、在所述火线检测电路中,所述粘连检测子电路的第一检测端与火线继电器的输入端连接,第二检测端与零线继电器的输入端连接,第三检测端与火线继电器的输出端连接;

5、在所述零线检测电路中,所述粘连检测子电路的第一检测端与零线继电器的输入端连接,第二检测端与火线继电器的输入端连接,第三检测端与零线继电器的输出端连接。

6、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述粘连检测子电路包括第一电阻;

7、所述信号输出端与所述光耦的正极输出端连接,所述第一电阻的第一端与电源连接,所述第一电阻的第二端串联于所述信号输出端与所述光耦的正极输出端之间,所述光耦的负极输出端接地。

8、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述第一信号为方波电压信号,所述第二信号为高电平电压信号;

9、所述方波电压信号的频率与所述交流线路中交流电的频率相同。

10、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述粘连检测子电路包括第二电阻;

11、所述第二电阻的第一端与所述开关管的控制极连接,所述第二电阻的第二端与所述开关管的第二主电极连接。

12、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述粘连检测子电路包括二极管;

13、所述二极管的阳极与所述开关管的第二主电极连接,所述二极管的阴极与所述第三检测端连接。

14、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述粘连检测子电路包括第一稳压二极管;

15、所述第一稳压二极管的阳极与所述第三检测端连接,所述第一稳压二极管的阴极与所述开关管的控制极连接。

16、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述粘连检测子电路包括第二稳压二极管;

17、所述第二稳压二极管的阳极与所述开关管的第一主电极连接,所述第二稳压二极管的阴极与所述光耦的负极输入端连接。

18、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述粘连检测子电路包括第一限流电阻单元和第二限流电阻单元;

19、所述第一限流电阻单元串联于所述第一检测端与所述光耦的正极输入端之间,所述第一限流电阻单元包括一个或多个串联的限流电阻;

20、所述第二限流电阻单元串联于所述第三检测端与所述开关管的控制极之间,所述第二限流电阻单元包括一个或多个串联的限流电阻。

21、在上述继电器粘连检测电路的一个技术方案中,所述开关管为三极管或mos管。

22、在第二方面,提供一种交流充电桩,该交流充电桩包括设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,所述交流充电桩还包括上述第一方面提供的继电器粘连检测电路。

23、在上述交流充电桩的一个技术方案中,所述交流充电桩包括主控电路,所述主控电路被配置成:

24、检测所述火线检测电路中粘连检测子电路的信号输出端的信号;若所述信号为所述第一信号,则确定所述火线继电器发生粘连;若所述信号为所述第一信号,则确定所述火线继电器未粘连;

25、检测所述零线检测电路中粘连检测子电路的信号输出端的信号;若所述信号为所述第一信号,则确定所述零线继电器发生粘连;若所述信号为所述第一信号,则确定所述零线继电器未粘连。

26、方案1.一种继电器粘连检测电路,所述继电器包括分别设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,其特征在于,所述电路包括火线检测电路和零线检测电路,所述火线检测电路与所述零线检测电路均包括粘连检测子电路;

27、所述粘连检测子电路包括光耦、开关管、第一检测端、第二检测端、第三检测端和信号输出端,所述第一检测端和所述开关管的第一主电极分别与所述光耦的正极和负极输入端连接,所述第二检测端和所述第三检测端分别与所述开关管的第二主电极和控制极连接,所述信号输出端与所述光耦的输出端连接,在所述第一检测端与所述第三检测端连通和未连通时所述信号输出端的信号分别为第一信号和第二信号;

28、在所述火线检测电路中,所述粘连检测子电路的第一检测端与火线继电器的输入端连接,第二检测端与零线继电器的输入端连接,第三检测端与火线继电器的输出端连接;

29、在所述零线检测电路中,所述粘连检测子电路的第一检测端与零线继电器的输入端连接,第二检测端与火线继电器的输入端连接,第三检测端与零线继电器的输出端连接。

30、方案2.根据方案1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第一电阻;

31、所述信号输出端与所述光耦的正极输出端连接,所述第一电阻的第一端与电源连接,所述第一电阻的第二端串联于所述信号输出端与所述光耦的正极输出端之间,所述光耦的负极输出端接地。

32、方案3.根据方案2所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述第一信号为方波电压信号,所述第二信号为高电平电压信号;

33、所述方波电压信号的频率与所述交流线路中交流电的频率相同。

34、方案4.根据方案1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第二电阻;

35、所述第二电阻的第一端与所述开关管的控制极连接,所述第二电阻的第二端与所述开关管的第二主电极连接。

36、方案5.根据方案1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括二极管;

37、所述二极管的阳极与所述开关管的第二主电极连接,所述二极管的阴极与所述第三检测端连接。

38、方案6.根据方案1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第一稳压二极管;

39、所述第一稳压二极管的阳极与所述第三检测端连接,所述第一稳压二极管的阴极与所述开关管的控制极连接。

40、方案7.根据方案1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第二稳压二极管;

41、所述第二稳压二极管的阳极与所述开关管的第一主电极连接,所述第二稳压二极管的阴极与所述光耦的负极输入端连接。

42、方案8.根据方案1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第一限流电阻单元和第二限流电阻单元;

43、所述第一限流电阻单元串联于所述第一检测端与所述光耦的正极输入端之间,所述第一限流电阻单元包括一个或多个串联的限流电阻;

44、所述第二限流电阻单元串联于所述第三检测端与所述开关管的控制极之间,所述第二限流电阻单元包括一个或多个串联的限流电阻。

45、方案9.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述开关管为三极管或mos管。

46、方案10.一种交流充电桩,所述交流充电桩包括设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,其特征在于,所述交流充电桩包括方案1至9中任一项所述的继电器粘连检测电路。

47、方案11.根据方案10所述的交流充电桩,其特征在于,所述交流充电桩包括主控电路,所述主控电路被配置成:

48、检测所述火线检测电路中粘连检测子电路的信号输出端的信号;若所述信号为所述第一信号,则确定所述火线继电器发生粘连;若所述信号为所述第一信号,则确定所述火线继电器未粘连;

49、检测所述零线检测电路中粘连检测子电路的信号输出端的信号;若所述信号为所述第一信号,则确定所述零线继电器发生粘连;若所述信号为所述第一信号,则确定所述零线继电器未粘连。

50、本技术上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种有益效果:

51、在实施本技术提供的继电器粘连检测电路的一个技术方案中,继电器包括分别设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,继电器粘连检测电路包括火线检测电路和零线检测电路,火线检测电路与零线检测电路均包括粘连检测子电路。

52、粘连检测子电路包括光耦、开关管、第一检测端、第二检测端、第三检测端和信号输出端,第一检测端和开关管的第一主电极分别与光耦的正极和负极输入端连接,第二检测端和第三检测端分别与开关管的第二主电极和控制极连接,信号输出端与光耦的输出端连接,在第一检测端与第三检测端连通和未连通时信号输出端的信号分别为第一信号和第二信号。在火线检测电路中,粘连检测子电路的第一检测端与火线继电器的输入端连接,第二检测端与零线继电器的输入端连接,第三检测端与火线继电器的输出端连接。在零线检测电路中,粘连检测子电路的第一检测端与零线继电器的输入端连接,第二检测端与火线继电器的输入端连接,第三检测端与零线继电器的输出端连接。

53、在火线检测电路中如果第一检测端与第三检测端连通,则表明火线继电器的输入端和输出端粘连,否则未粘连;在零线检测电路中,如果第一检测端与第三检测端连通,则表明零线继电器的输入端和输出端粘连,否则未粘连。基于此,可以利用信号输出端输出的第一或第二电压信号,准确地检测出火线继电器和零线继电器是否发生粘连。此外,相比于现有技术,上述电路结构不需要使用带有辅助触点的继电器、隔离电源、小型继电器、电压互感器,不仅体积小,成本也比较低。另外,相比于现有技术,上述电路结构不需要人为闭合继电器,避免了触电风险,具有较高的安全性。

54、在实施本技术提供的交流充电桩的一个技术方案中,交流充电桩包括设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,交流充电桩还包括上述技术方案所述的继电器粘连检测电路。基于此,在使用交流充电桩对负载充电之前可以先通过继电器粘连检测电路,准确地检测出火线继电器和零线继电器是否发生粘连,在二者都没有发生粘连时再对负载进行充电,从而保证负载充电的安全性。


技术特征:

1.一种继电器粘连检测电路,所述继电器包括分别设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,其特征在于,所述电路包括火线检测电路和零线检测电路,所述火线检测电路与所述零线检测电路均包括粘连检测子电路;

2.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第一电阻;

3.根据权利要求2所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述第一信号为方波电压信号,所述第二信号为高电平电压信号;

4.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第二电阻;

5.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括二极管;

6.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第一稳压二极管;

7.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第二稳压二极管;

8.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述粘连检测子电路包括第一限流电阻单元和第二限流电阻单元;

9.根据权利要求1所述的继电器粘连检测电路,其特征在于,所述开关管为三极管或mos管。

10.一种交流充电桩,所述交流充电桩包括设置于交流线路中火线和零线上的火线继电器和零线继电器,其特征在于,所述交流充电桩包括权利要求1至9中任一项所述的继电器粘连检测电路。


技术总结
本申请涉及继电器,具体提供一种继电器粘连检测电路及交流充电桩,旨在解决提高粘连检测可靠性并降低电路体积和成本的问题。本申请提供的电路中火线和零线检测电路均包括粘连检测子电路;粘连检测子电路中第一检测端和开关管的第一主电极分别与光耦的正、负极输入端连接,第二检测端和第三检测端分别与开关管的第二主电极和控制极连接,信号输出端与光耦输出端连接;火线检测电路中第一、第二检测端分别与火线、零线继电器的输入端连接,第三检测端与火线继电器的输出端连接;零线检测电路中第一、第二检测端分别与零线、火线继电器的输入端连接,第三检测端与零线继电器的输出端连接。通过上述电路可以提高粘连检测可靠性并降低电路体积和成本。

技术研发人员:牛其磊
受保护的技术使用者:蔚来汽车科技(安徽)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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