本發(fā)明涉及電動汽車充電控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種交流充電樁A型漏電保護電路。

背景技術(shù)：

隨著電動汽車的日益普及，電動汽車充電系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，其充電過程的安全性和可靠性至關(guān)重要。

我國已出臺許多相關(guān)政策、標(biāo)準，其中GB/T 18487.1-2015《電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 第1部分：通用要求》明確指出：交流供電設(shè)備宜采用A型漏電保護器或B型漏電保護器或符合A型漏電保護功能的相關(guān)裝置。

A型漏電保護器對突然施加或緩慢上升的漏電正弦交流電流和脈動直流電流均能確?？煽縿幼鳌５鞘袌錾系穆╇姳Ｗo器大都是AC型的，不能滿足國標(biāo)GB/T 18487.1-2015，因此針對交流充電樁，需要開發(fā)一種簡單、實用的A型漏電保護裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不能滿足國家標(biāo)準等的技術(shù)問題，提供一種簡單、實用，可以準確檢測漏電情況并迅速作出保護動作的交流充電樁A型漏電保護電路。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種交流充電樁A型漏電保護電路，包括：

漏電流采樣濾波模塊，通過零序電流互感器和采樣電阻，將漏電流信號轉(zhuǎn)化為漏電電壓信號，漏電電壓信號經(jīng)過濾波后送至漏電主控模塊；

漏電主控模塊，當(dāng)檢測到漏電電壓信號大于典型值時，漏電主控模塊的漏電主控芯片觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，發(fā)送漏電信號到繼電器驅(qū)動模塊；

繼電器驅(qū)動模塊，依據(jù)來自供電控制模塊的指令控制繼電器開啟或關(guān)閉，當(dāng)接收到關(guān)閉指令時關(guān)閉繼電器并將漏電信號反饋到供電控制模塊。

本方案的保護電路串接在輸入的交流電和充電槍之間，并且連接交流充電樁的供電控制模塊，可以在出現(xiàn)漏電流的情況下快速控制繼電器關(guān)閉，使充電槍斷電，保護人身安全和設(shè)備安全，同時還將漏電信號反饋到供電控制模塊，由供電控制模塊進行記錄或報警。

作為優(yōu)選，所述漏電流采樣濾波模塊包括第一零序電流互感器、第一電阻、第一晶體二極管、第三晶體二極管、第五電阻、第六電阻、第二電容、第三電容和第四電容；交流線L和N穿過第一零序電流互感器的中心；第一零序電流互感器與第一電阻并聯(lián)；第一晶體二極管正極與第一電阻的第一端連接，第一晶體二極管的負極與第一電阻的第二端連接；第三晶體二極管的的負極與第一晶體二極管的正極連接，第三晶體二極管的正極與第一晶體二極管的負極連接；第五電阻的第一端與第三晶體二極管的負極相連，第五電阻的第二端連接到漏電主控模塊；第六電阻的第一端與第三晶體二極管的正極連接，第六電阻的第二端連接到漏電主控模塊，第二電容的第一端連接第五電阻的第二端，第二電容的第二端連接第六電阻的第二端；第三電容的第一端連接第五電阻的第二端，第三電容的第二端與系統(tǒng)地相連；第四電容的第一端連接第六電阻的第二端，第四電容的第二端與系統(tǒng)地相連。

漏電采樣濾波模塊采集漏電流信號，并將漏電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，對電壓信號濾波后發(fā)送到漏電主控模塊的第一漏電芯片。

作為優(yōu)選，所述的漏電主控模塊包括第一漏電芯片、第三可控硅、第三電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一電容、第五電容、第六電容、第七電容、第一場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管；第一漏電芯片的VR腳連接第五電阻的第二端，第一漏電芯片的IN腳連接第六電阻的第二端；第六電容的一端與第一漏電芯片的OD腳相連，第六電容的另外一端與系統(tǒng)地相連；第九電阻與第六電容并聯(lián)；第七電阻的一端與系統(tǒng)電源+5V相連，第七電阻的另外一端與第一漏電芯片的AVDD腳相連；第七電容的一端與第一漏電芯片的AVDD腳相連，第七電容的另外一端與系統(tǒng)地相連；第一電容的一端與第一漏電芯片的FILTER腳相連，第一電容的另外一端與系統(tǒng)地相連；第三可控硅的控制極與第一漏電芯片的OS腳相連，第三可控硅的陰極與系統(tǒng)地相連，第五電容的一端與第三可控硅的控制極相連，第五電容的另一端與系統(tǒng)地相連，第三可控硅的陽極與第一場效應(yīng)管的柵極相連；第三電阻的一端與第一場效應(yīng)管的柵極相連，第三電阻的另一端與系統(tǒng)電源+5V相連；第一場效應(yīng)管的源極與系統(tǒng)電源+5V相連，第一場效應(yīng)管的漏極與第四場效應(yīng)管的柵極相連；第八電阻的一端與第四場效應(yīng)管的柵極相連，第八電阻的另外一端與系統(tǒng)地相連；第四場效應(yīng)管的源極與系統(tǒng)地相連，第四場效應(yīng)管的漏極連接到繼電器驅(qū)動模塊。

第一漏電芯片采用A型漏保專用芯片TPA4128，通常典型值設(shè)為6.5mVrms。當(dāng)漏電電壓信號大于典型值時，第一漏電芯片觸發(fā)第三可控硅導(dǎo)通，第一場效應(yīng)管柵極為低電平，第一場效應(yīng)管導(dǎo)通，第四場效應(yīng)管的柵極為高電平，第四場效應(yīng)管導(dǎo)通，第四場效應(yīng)管的漏極輸出低電平。

作為優(yōu)選，所述的繼電器驅(qū)動模塊包括第二電阻、第四電阻、第二場效應(yīng)管、第二晶體二極管和第一繼電器；第二電阻的一端與供電控制模塊的輸出端口相連，第二電阻的另一端與第二場效應(yīng)管的柵極相連；第二場效應(yīng)管的柵極與供電控制模塊的輸入端口連接；第四電阻的一端與第二場效應(yīng)管的柵極相連，第四電阻的另一端和第二場效應(yīng)管的源極都接到系統(tǒng)地上；第二場效應(yīng)管的漏極與第一繼電器線圈的第一端相連，第一繼電器線圈的第二端與系統(tǒng)電源+5V相連；第二晶體二極管的負極與第二場效應(yīng)管的漏極相邊，第二晶體二極管的正極與系統(tǒng)電源+5V相連；第一繼電器為雙刀單擲繼電器，第一繼電器的兩個開關(guān)觸點的第一端分別與交流輸入線L和N相連，第一繼電器兩個開關(guān)觸點的第二端通過穿過第一零序電流互感器的兩根導(dǎo)線與充電槍相連。

第一繼電器為常開繼電器。當(dāng)供電控制模塊的輸出端輸出高電平“1”時，第二場效應(yīng)管的柵極為高電平，第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，第一繼電器的線圈中有電流，第一繼電器觸點閉合，充電槍有電；當(dāng)供電控制模塊的輸出端輸出低電平“0”時，第二場效應(yīng)管的柵極為低電平，第二場效應(yīng)管截止，第一繼電器的線圈中沒有電流，第一繼電器的觸點斷開，充電槍斷電；當(dāng)漏電事件發(fā)生時，第二場效應(yīng)管的柵除會被拉低，第一繼電器會一直處于斷開狀態(tài)，供電控制模塊的輸入端可通過檢測第二場效應(yīng)管柵極電壓來確定是否有漏電事件發(fā)生。

本發(fā)明帶來的實質(zhì)性效果是，提出了一種簡單、實用的A型漏電保護電路，符合電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)用漏電保護的國家標(biāo)準，且采用的器件價格低廉，節(jié)省成本，反應(yīng)迅速，可靠性高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種電路圖；

圖中：100、漏電流采樣濾波模塊；200、漏電主控模塊；300、繼電器驅(qū)動模塊；400、供電控制模塊。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。

實施例：本實施例的一種交流充電樁A型漏電保護電路，如圖1所示，包括漏電流采樣濾波模塊100、漏電主控模塊200和繼電器驅(qū)動模塊300。

所述的漏電采樣濾波模塊100包括第一零序電流互感器T1、第一電阻R1、第一晶體二極管D1、第三晶體二極管D3、第五電阻R5、第六電阻R6、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4。第一零序電流互感器T1與第一電阻R1并聯(lián)，第一晶體二極管D1正極與第一電阻R1的一端相連，第一晶體二極管D1的負極與第一電阻R1的另一端相連，第三晶體二極管D3的的負極與第一晶體二極管D1的正極相連，第三晶體二極管D3的正極與第一晶體二極管D1的負極相連，第五電阻R5的一端與第三晶體二極管D3的負極相連，第五電阻R5的另一端與第一漏電芯片U1的VR腳相連，第六電阻R6的一端與第三晶體二極管D3的正極相連，第六電阻R6的另一端與第一漏電芯片U1的IN腳相連，第二電容C2并聯(lián)在第一漏電芯片的VR與IN腳之間，第三電容C3的一端與第一漏電芯片U1的VR腳相連，第三電容C3的另外一端與系統(tǒng)地相連，第四電容C4的一端與第一漏電芯片U1的IN腳相連，第四電容C4的另外一端與系統(tǒng)地相連。

所述的漏電主控模塊200包括第一漏電芯片U1、第三可控硅Q3、第三電阻R3、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第一電容C1、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第一場效應(yīng)管Q1、第四場效應(yīng)管Q4，第六電容C6的一端與第一漏電芯片U1的OD腳相連，第六電容C6的另外一端與系統(tǒng)地相連，第九電阻R9與第六電容C6并聯(lián)，第七電阻R7的一端與系統(tǒng)電源+5V相連，第七電阻R7的另外一端與第一漏電芯片U1的AVDD腳相連，第七電容C7的一端與第一漏電芯片U1的AVDD腳相連，第七電容C7的另外一端與系統(tǒng)地相連，第一電容C1的一端與第一漏電芯片U1的FILTER腳相連，第一電容C1的另外一端與系統(tǒng)地相連，第三可控硅Q3的控制極與第一漏電芯片U1的OS腳相連，第三可控硅Q3的陰極與系統(tǒng)地相連，第五電容C5的一端與第三可控硅Q3的控制極相連，第五電容C5的另一端與系統(tǒng)地相連，第三可控硅Q3的陽極與第一場效應(yīng)管Q1的柵極相連，第三電阻R3的一端與第一場效應(yīng)管Q1的柵極相連，第三電阻R3的另一端與系統(tǒng)電源+5V相連，第一場效應(yīng)管Q1的源極與系統(tǒng)電源+5V相連，第一場效應(yīng)管Q1的漏極與第四場效應(yīng)管Q4的柵極相連，第八電阻R8的一端與第四場效應(yīng)管Q4的柵極相連，第八電阻R8的另外一端與系統(tǒng)地相連，第四場效應(yīng)管Q4的源極與系統(tǒng)地相連，第四場效應(yīng)管Q4的漏極與第二場效應(yīng)管Q2的柵極相連。

所述的繼電器驅(qū)動模塊300包括第二電阻R2、第四電阻R4、第二場效應(yīng)管Q2、第二晶體二極管D2、第一繼電器K1，第二電阻R2的一端與供電控制模塊400的輸出端口相連，第二電阻R2的另一端與第二場效應(yīng)管Q2的柵極相連，第二場效應(yīng)管Q2的柵極與供電控制模塊的輸入端口連接，第四電阻R4的一端與第二場效應(yīng)管Q2的柵極相連，第四電阻R4的另一端和第二場效應(yīng)管Q2的源極都接到系統(tǒng)地上，第二場效應(yīng)管Q2的漏極與第一繼電器K1線圈的一端相連，第一繼電器K1線圈的另一端與系統(tǒng)電源+5V相連，第二晶體二極管D2的負極與第二場效應(yīng)管Q2的漏極相連，第二晶體二極管Q2的正極與系統(tǒng)電源+5V相連，第一繼電器K1兩個開關(guān)觸點的一端分別與交流輸入線L、N相連，第一繼電器K1兩個開關(guān)觸點的另外一端與充電槍相連。當(dāng)供電控制模塊400的輸出端輸出高電平“1”時，第一繼電器K1觸點閉合，充電槍有電；當(dāng)供電控制模塊的輸出端輸出低電平“0”時，第一繼電器K1的觸點斷開，充電槍沒電；當(dāng)漏電事件發(fā)生時，第二場效應(yīng)管Q2的柵除會被拉低，第一繼電器K1會一直處于斷開狀態(tài)，供電控制模塊400的輸入端可通過檢測第二場效應(yīng)管Q2的柵極電壓來確定是否有漏電事件發(fā)生。

本實施例中，第一電阻R1取300Ω，第二電阻R2取1K，第三電阻R3取200Ω，第四電阻R4取10K，第五電阻R5取100Ω，第六電阻R6取100Ω，第七電阻R7取1K，第八電阻R8取10K，第九電阻R9取30K，第一電容C1取6.8nF，第二電容C2取100nF，第三電容C3取22nF，第四電容C4取22nF，第五電容C5取47nF，第六電容C6取330nF，第七電容C7取1μF，第一晶體二極管D1采用M7，第二晶體二極管D2采用M7，第三晶體二極管D3采用M7，第一場效應(yīng)管Q1采用AO3415，第二場效應(yīng)管Q2采用AO3400，第三可控硅Q3采用MCR100L-8，第四場效應(yīng)管Q4采用AO3400，第一漏電芯片U1采用TPA4128。

本發(fā)明提出了一種簡單、實用的A型漏電保護電路，符合電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)用漏電保護的國家標(biāo)準，且采用的器件價格低廉，節(jié)省成本，具有很好的推廣價值。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了漏電流、主控芯片、繼電器等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。