一种交流充电桩的接线检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测设备领域，尤其涉及一种交流充电桩的接线检测装置。
背景技术：
：新能源发展日新月异的今天，电动汽车在国家的大力扶持下，得以高速发展，充电桩的发展更是快速发展。在电动汽车和充电桩的发展中，安全性就显得尤为重要，目前市面上大部分产品没有对输入端的安全性进行重点考虑，没有零火检测，对充电桩在充电过程的安全性会造成一定的隐患，对于充电过程中的，地线脱落等安全隐患也未进行考虑。技术实现要素：为了解决交流充电桩进线接线的安全性问题，本实用新型提供一种简单、可靠、安全、稳定、准确的交流充电桩的接线检测装置。本实用新型采用的技术方案是：一种交流充电桩的接线检测装置，其包括单相交流充电桩检测电路和主控板，主控板上具有多个IO口，单相交流充电桩检测电路通过IO口接入主控板，单相交流充电桩检测电路包括整流桥D1、整流桥D2、光耦U2和光耦U6，火线L和地线EGND接到整流桥D1的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D1的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS1，整流桥D1的负输出引脚4接到光耦U2的阴极引脚2，整流桥D1的正输出引脚3串接一分压电阻组连接光耦U2的阳极引脚1，光耦U2的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U2的发射极引脚3通过一个保护电阻R84连接直流电源的接地端GND,保护电阻R84的两端并接一钽电容CX9，光耦U2的发射极引脚3通过电阻R116接入主控板的IO口1，作为进一步用电保护措施，火线L与整流桥D1之间预留一个电阻Rt1，正常情况电阻Rt1的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt1阻值改为10K，保护电路的安全。地线EGND和零线N接到整流桥D2的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D2的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS2，整流桥D2的负输出引脚4接到光耦U6的阴极引脚2，整流桥D2的正输出引脚3串接一分压电阻组后连接光耦U6的阳极引脚1，光耦U6的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U6的发射极引脚3通过一个保护电阻R85连接直流电源的接地端GND,保护电阻R85的两端并接一钽电容CX8，光耦U6的发射极引脚3通过电阻R117接入主控板的IO口2。作为进一步用电保护措施，零线N与整流桥D2之间预留一个电阻Rt2，正常情况电阻Rt2的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt1阻值改为10K，保护电路的安全。进一步地，本实用新型还包括三相交流充电桩检测电路，单相交流充电桩检测电路和三相交流充电桩检测电路分别通过各自的IO口接入主控板，三相交流充电桩检测电路包括整流桥D11、整流桥D12、光耦U21和光耦U22，相线LB和零线N对应连接到整流桥D11的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D11的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS11，整流桥D11的负输出引脚4接到光耦U21的阴极引脚2，整流桥D11的正输出引脚3串接一分压电阻组连接光耦U21的阳极引脚1，光耦U21的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U21的发射极引脚3通过一个保护电阻R86连接直流电源的接地端GND,保护电阻R86的两端并接一钽电容CX11，光耦U21的发射极引脚3通过电阻R118接入主控板的IO口3，作为进一步用电保护措施，相线LB与整流桥D11之间预留一个电阻Rt3，正常情况电阻Rt3的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt3阻值改为10K，保护电路的安全。相线LC和零线N接到整流桥D12的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D12的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS12，整流桥D12的负输出引脚4接到光耦U22的阴极引脚2，整流桥D12的正输出引脚3串接一分压电阻组后连接光耦U22的阳极引脚1，光耦U22的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U22的发射极引脚3通过一个保护电阻R87连接直流电源的接地端GND,保护电阻R87的两端并接一钽电容CX12，光耦U6的发射极引脚3通过电阻R118接入主控板的IO口4。作为进一步用电保护措施，相线LC与整流桥D12之间预留一个电阻Rt4，正常情况电阻Rt4的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt4阻值改为10K，保护电路的安全。进一步地，每分压电阻组均包括9个10KΩ的分压电阻。进一步地，保护电阻R84、R85、R86和R87的阻值均为10KΩ。进一步地，钽电容CX8、钽电容CX9、钽电容CX11和钽电容CX12均为10UF/10V的钽电容。进一步地，压敏电阻TVS1、压敏电阻TVS2、压敏电阻TVS11和压敏电阻TVS12的型号均为20D561K。进一步地，直流电源为3.3V直流电源。进一步地，主控板为基于单片机的充电主控板。本实用新型采用以上技术方案，使用单相交流充电桩检测电路进行单相交流电接线检测，通过主控板检测对应IO口1和IO口2的值来判断零、火、地线的输入接线是否正确。火线和地线通过整流桥D1，在整流桥D1输出端串上一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U2进行隔离，光耦U2输出端两端介入直流电源，在光耦U2接地一端连接主控板IO口1，零线和地线通过整流桥D2，在整流桥D2输出一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U6进行隔离，光耦U6输出端两端介入直流电源，在光耦U6接地一端连接IO口2。当火线、零线、地线连接正确无误是，IO口1检测到高电平，IO口2检测到低电平。当零火反接时，IO口1检测到低电平，IO口2检测到高电平。但地线未接时，或出现浮地现象导致零地之间有较高的电压，所以IO口1和IO口2都会检测到高电平。本实用新型进行三相交流接线的检测时，再使用单相交流充电桩检测电路的基础上引入三相交流充电桩检测电路。本实用新型通过主控板检测对应IO口1、IO口2、IO口3和IO口4的值来判断三相、零、地线的输入接线是否正确。相线LB和零线N通过整流桥D11，在整流桥D11输出端串上一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U21进行隔离，光耦U21输出端两端介入直流电源，在光耦U21接地一端连接主控板IO口3；相线LC和零线N通过整流桥D12，在整流桥D12输出一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U22进行隔离，光耦U22输出端两端介入直流电源，在光耦U22接地一端连接IO口4。当相线LB、相线LC连接正常时，IO口3和IO口4检测到的都为高电平。当相线LB未接时，IO口3检测到低电平。当相线LC未接时IO口4检测到的是低电平。本实用新型的检测装置简单、可靠、安全、稳定、准确。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；图1为本实用新型一种交流充电桩的接线检测装置的单相交流充电桩检测电路示意图；图2为本实用新型一种交流充电桩的接线检测装置的三相交流充电桩检测电路示意图。具体实施方式如图1或图2所示，本实用新型公开了一种交流充电桩的接线检测装置，其包括单相交流充电桩检测电路和主控板，主控板上具有多个IO口，单相交流充电桩检测电路通过IO口接入主控板，单相交流充电桩检测电路包括整流桥D1、整流桥D2、光耦U2和光耦U6，火线L和地线EGND接到整流桥D1的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D1的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS1，整流桥D1的负输出引脚4接到光耦U2的阴极引脚2，整流桥D1的正输出引脚3串接一分压电阻组连接光耦U2的阳极引脚1，光耦U2的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U2的发射极引脚3通过一个保护电阻R84连接直流电源的接地端GND,保护电阻R84的两端并接一钽电容CX9，光耦U2的发射极引脚3通过电阻R116接入主控板的IO口1，作为进一步用电保护措施，火线L与整流桥D1预留一个电阻Rt1，正常情况电阻Rt1的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt1阻值改为10K，保护电路的安全。地线EGND和零线N接到整流桥D2的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D2的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS2，整流桥D2的负输出引脚4接到光耦U6的阴极引脚2，整流桥D2的正输出引脚3串接一分压电阻组后连接光耦U6的阳极引脚1，光耦U6的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U6的发射极引脚3通过一个保护电阻R85连接直流电源的接地端GND,保护电阻R85的两端并接一钽电容CX8，光耦U6的发射极引脚3通过电阻R117接入主控板的IO口2。作为进一步用电保护措施，零线N与整流桥D2预留一个电阻Rt2，正常情况电阻Rt2的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt1阻值改为10K，保护电路的安全。进一步地，本实用新型还包括三相交流充电桩检测电路，单相交流充电桩检测电路和三相交流充电桩检测电路分别通过各自的IO口接入主控板，如图2所示，三相交流充电桩检测电路包括整流桥D11、整流桥D12、光耦U21和光耦U22，相线LB和零线N对应连接到整流桥D11的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D11的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS11，整流桥D11的负输出引脚4接到光耦U21的阴极引脚2，整流桥D11的正输出引脚3串接一分压电阻组连接光耦U21的阳极引脚1，光耦U21的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U21的发射极引脚3通过一个保护电阻R86连接直流电源的接地端GND,保护电阻R86的两端并接一钽电容CX11，光耦U21的发射极引脚3通过电阻R118接入主控板的IO口3。作为进一步用电保护措施，相线LB与整流桥D11之间预留一个电阻Rt3，正常情况电阻Rt3的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt3阻值改为10K，保护电路的安全。相线LC和零线N接到整流桥D12的交流引脚1和交流引脚2，整流桥D12的交流引脚1和交流引脚2之间并接有压敏电阻TVS12，整流桥D12的负输出引脚4接到光耦U22的阴极引脚2，整流桥D12的正输出引脚3串接一分压电阻组后连接光耦U22的阳极引脚1，光耦U22的集电极引脚4连接直流电源正极，光耦U22的发射极引脚3通过一个保护电阻R87连接直流电源的接地端GND,保护电阻R87的两端并接一钽电容CX12，光耦U6的发射极引脚3通过电阻R118接入主控板的IO口4。作为进一步用电保护措施，相线LC与整流桥D12之间预留一个电阻Rt4，正常情况电阻Rt4的阻值为0，当用于电压偏高或者电压不稳定的场合，将Rt4阻值改为10K，保护电路的安全。进一步地，每分压电阻组均包括9个10KΩ的分压电阻。进一步地，保护电阻R84、R85、R86和R87的阻值均为10KΩ。进一步地，钽电容CX8、钽电容CX9、钽电容CX11和钽电容CX12均为10UF/10V的钽电容。进一步地，压敏电阻TVS1、压敏电阻TVS2、压敏电阻TVS11和压敏电阻TVS12的型号均为20D561K。进一步地，直流电源为3.3V直流电源。进一步地，主控板为基于单片机的充电主控板。本实用新型具体的工作原理如下：使用单相交流充电桩检测电路进行单相交流电接线检测，通过主控板检测对应IO口1和IO口2的值来判断零、火、地线的输入接线是否正确。火线和地线通过整流桥D1，在整流桥D1输出端串上一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U2进行隔离，光耦U2输出端两端介入直流电源，在光耦U2接地一端连接主控板IO口1，零线和地线通过整流桥D2，在整流桥D2输出一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U6进行隔离，光耦U6输出端两端介入直流电源，在光耦U6接地一端连接IO口2。表1如表1所示，当火线、零线、地线连接正确无误是，IO口1检测到高电平，IO口2检测到低电平。当零火反接时，IO口1检测到低电平，IO口2检测到高电平。但地线未接时，或出现浮地现象导致零地之间有较高的电压，所以IO口1和IO口2都会检测到高电平。本实用新型进行三相交流接线的检测时，再使用单相交流充电桩检测电路的基础上引入三相交流充电桩检测电路。本实用新型通过主控板检测对应IO口1、IO口2、IO口3和IO口4的值来判断三相、零、地线的输入接线是否正确，具体地结合表1和表2进行判断。相线LB和零线N通过整流桥D11，在整流桥D11输出端串上一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U21进行隔离，光耦U21输出端两端介入直流电源，在光耦U21接地一端连接主控板IO口3；相线LC和零线N通过整流桥D12，在整流桥D12输出一组分压电阻进行分压限流，然后通过光耦U22进行隔离，光耦U22输出端两端介入直流电源，在光耦U22接地一端连接IO口4。IO口3＝0IO口3＝1IO口4＝0IO口4＝1B相未连接B相已连接C相未连接C相已连接表2如表2所示，当相线LB、相线LC连接正常时，IO口3和IO口4检测到的都为高电平。当相线LB未接时，IO口3检测到低电平。当相线LC未接时IO口4检测到的是低电平。本实用新型采用以上技术方案，具有如下特点：1、自动检测出，零火反接、地线未接，三相缺相等在交流充电桩输入端接线错误带来的安全隐患，也可以同步检测充电过程中，如地线脱落，相线脱落等一些安全隐患。2、处理器简单通过判断的IO1和IO2高或者低，判断简单，可靠性高，可以准确判断零火是否反接，地线是否有接。3。处理器通过判断IO3和IO4高或者低就可以准确判断B相和C相电压是否有接，判断简单，可靠性高。4、通过光耦隔离，可确保交流强电不会损坏控制器，也可以确保电网波动对控制器造成的影响，具有较好的安全性。5、在整流桥后面串上9个10K的分装为1206的贴片电阻，进行有效的分压限流，可保证光耦和整流桥的使用寿命，具有较好的稳定性。6、光耦另外输出端接3.3V直流电源，IO口在0或者1的判断电压范围大，避免造成误判断，具有较好的准确性。7、在整流桥输入端并上压敏电阻，可以防止电压过高对充电桩控制器的冲击，也可以防止电网波动对充电桩控制器带来的影响。本实用新型的检测装置简单、可靠、安全、稳定、准确。当前第1页1 2 3