一种漏电检测装置和充电设备的制作方法

1.本实用新型总地涉及漏电检测领域，更具体地涉及一种漏电检测装置和充电设备。


背景技术：

2.rcd(residual current device，剩余电流检测器件)是用来检测线路中的漏电电流大小的漏电检测装置。若线路中没有安装rcd，当有人或者动物接触到高电压时，会对地产生漏电电流，当漏电电流超过一定的阈值后，会造成人或动物的心脏的颤动，引起心脏骤停，进而造成生命危险。若线路中安装了rcd这样的漏电检测装置，当线路中存在泄漏电流、并且漏电电流信号的大小超过设定的阈值时，rcd就会发出报警信号给动作机构，触发动作机构去快速地分断线路，从而实现保护生命安全的目的。
3.动作机构的主要目的是用来分断后端供电的线路，当线路分断后，分断器后端将不存在电压和电流，从而实现保护的目的。rcd板载式的漏电模块目前广泛应用于充电桩和充电枪，其可以被直接安装在电路板上，当电动汽车进行充电时，rcd用于检测充电过程中漏电电流是否超过阈值，如果超过阈值，则rcd会发出报警信号给电路板中的其它器件，去执行停止充电的命令，并断开充电的线路，例如断开已闭合的继电器或断路器机构等。


技术实现要素：

4.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.本实用新型实施例一方面提供了一种漏电检测装置，所述漏电检测装置包括：
6.零序电流互感器，用于感应漏电电流信号；
7.连接所述零序电流互感器的激励驱动和采样电阻；
8.控制电路，连接所述激励驱动和所述采样电阻，所述控制电路包括：
9.连接所述激励驱动的变频激励电路，用于产生至少两种预设激励频率的激励信号，并通过所述激励驱动将所述至少两种预设激励频率的激励信号交替施加在所述零序电流互感器上；
10.连接所述采样电阻的变频采样电路，用于以与所述预设激励频率相对应的采样频率对所述采样电阻进行采样，以获得漏电电流信号；
11.连接所述变频采样电路的比较电路，用于将所述漏电电流信号与预设阈值进行比较，并在所述漏电电流信号大于所述预设阈值时生成报警信号；
12.通信接口，连接所述比较电路，用于输出所述报警信号。
13.在一个实施例中，所述至少两种预设激励频率均为使所述零序电流互感器进入深度饱和状态的激励频率。
14.在一个实施例中，至少一种所述预设激励频率为使所述零序电流互感器进入深度饱和状态的激励频率。
15.在一个实施例中，所述变频激励电路每隔至少一个周期切换一次所述预设激励频率。
16.在一个实施例中，所述采样频率为所述预设激励频率的整数倍。
17.在一个实施例中，所述控制电路还包括分别连接所述变频采样电路和所述激励电路的反馈电路，用于将所述漏电电流信号在采样电阻上产生的电压与预设电压相比较，以产生反馈信号，并将所述反馈信号反馈至所述激励电路；所述激励电路用于根据所述反馈信号调节所述激励信号的频率。
18.在一个实施例中，所述零序电流互感器包括磁芯、护壳和线圈，所述磁芯为纳米晶磁芯。
19.在一个实施例中，所述磁芯的磁饱和强度bs≤1.2t，磁导率u》80000，加纵磁后的矫顽力hc《4.5a/m。
20.在一个实施例中，所述变频采样电路包括数字低通滤波器，用于滤除所述激励信号的信息。
21.本实用新型实施例另一方面提供一种充电设备，所述充电设备包括上述漏电检测装置；以及，连接所述漏电检测装置的动作机构，用于在接收到所述报警信号时分断供电线路。
22.本实用新型实施例的漏电检测装置和充电设备通过至少两种预设激励频率的激励信号驱动零序电流互感器，能够提高漏电电流信号检测的准确性。
附图说明
23.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
24.图1是本实用新型一个实施例的a型和ac型漏电检测装置的电路图；
25.图2是本实用新型一个实施例的b型漏电检测装置的磁化曲线的示意图；
26.图3是本实用新型一个实施例的外部磁场影响磁化曲线的示意图；
27.图4是本实用新型一个实施例的漏电检测装置的示意图；
28.图5是本实用新型一个实施例的零序电流互感器进入深度饱和状态的波形图；
29.图6是本实用新型一个实施例的零序电流互感器进入浅饱和状态的波形图；
30.图7是本实用新型一个实施例的开环跳频的示意图。
具体实施方式
31.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
32.应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
33.应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
34.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
35.在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
36.为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的优选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
37.rcd(residual current device，剩余电流检测器件)等漏电检测装置分为ac型漏电检测装置、a型漏电检测装置和b型漏电检测装置，其中：
38.ac型漏电检测装置能够检测ac型的交流漏电电流，当线路中存在ac型的交流漏电，并且漏电电流达到设定的阈值后，ac型漏电检测装置会向外部的工作机构发出trip(脱扣)报警信号，以分断主线路。
39.a型漏电检测装置除了能够检测ac型的交流漏电外，还能检测a0、a90、a135等脉动直流漏电，当线路中的ac型漏电或a型漏电电流达到所设定的阈值时，a型漏电检测装置会向外部的触发机构发出trip报警信号，以分断主线路；
40.b型漏电检测装置既有ac型和a型漏电模块的检测功能，又具有检测2p-dc(两相整流)、3p-dc(三相整流)、s-dc(平滑直流)以及f型(10hz、50hz、1000hz)复合波的能力，当上述的漏电电流值达到预设阈值时，b型漏电检测装置会向外部的触发机构发出trip报警信
号，以分断主线路。
41.b型漏电检测装置的检测原理完全不同于a型和ac型的漏电检测装置。如图1所示，a型和ac型的漏电检测装置的原理是完全被动式地检测线路中的漏电电流；而b型漏电检测装置需要有外部的激励频率去驱动zct(零序电流互感器)线圈，使得其磁芯磁化，磁化曲线如图2所示。
42.因此，b型漏电电流检测装置的原理如图3所示。外部磁场的影响体现在h轴上的变化，就意味着激励信号驱动zct磁芯磁化时电流发生了变化，通过检测采样电阻上的电压，就可以获得包含激励信号在内的电压信息，这个电压信息同样包含了漏电电流产生的外部磁场的信息；通过滤除激励信号的信息，就可以获得外部磁场的信息，从而获得漏电电流信号的信息，实现了交直流漏电电流信号检测的功能。
43.根据激励频率是否存在反馈，b型漏电检测装置的原理可分为开环式和闭环式，其中：
44.开环式的漏电检测原理为：激励电路的激励频率由振荡电路产生，振荡的频率根据不同互感器的特性和驱动电流的大小来综合决定，激励频率固定，无法在应用的过程中实时调整激励频率；
45.闭环式的漏电检测原理为：激励电路的激励频率与zct的参数相关，在应用的过程中根据电流的大小产生反馈信号，并根据反馈信号调整激励电流的频率，直到电路处于稳定状态。
46.开环式的漏电检测装置无法在应用的过程中实时调整激励频率，当通过采样电阻采样漏电电流时，就会面临漏电电流频率较大(例如大于1k hz)时trip电流阈值过小的问题。
47.闭环式的漏电检测装置的激励电路受剩磁br的影响较大，尤其是在大的漏电电流冲击后，再去连续地测量漏电电流值，会有较大的偏差存在，严重影响精度；另外，在出现较大漏电电流后，闭环式的漏电检测装置的会发生激励无法起振的问题。
48.基于此，本实用新型实施例将跳频技术应用在漏电检测装置中，具体应用于需要有激励信号的b型漏电检测模块，其中跳频主要是指激励频率的跳动应用。本实用新型实施例用变频激励电路去驱动zct线圈，激励电路能够产生多种频率的激励信号，用多种频率的激励信号分时段地、交替地驱动zct进行周期性磁化，并保证不同激励频率下zct都能很好地完成周期性的磁化，从而解决上述开环式和闭环式漏电检测装置中存在的问题。
49.下面结合附图，对本实用新型实施例的漏电检测装置和充电设备进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
50.参见图1，本实用新型实施例的漏电检测装置至少包括零序电流互感器401、采样电阻402、激励驱动403和控制电路404，其中，零序电流互感器401用于感应漏电电流信号；激励驱动403和采样电阻402，分别连接零序电流互感器401；控制电路404，分别连接激励驱动403和采样电阻402，控制电路404包括：连接激励驱动403的变频激励电路，用于产生至少两种预设激励频率的激励信号，并通过激励驱动403将至少两种预设激励频率的激励信号交替施加在零序电流互感器401上；连接采样电阻402的变频采样电路，用于以与激励频率相对应的采样频率对采样电阻402进行采样，以获得漏电电流信号；连接变频采样电路的比较电路，用于将漏电电流信号与预设阈值进行比较，并在漏电电流信号大于预设阈值时生
成报警信号。
51.由于本实用新型实施例的漏电检测装置采用的是强制激励电路结构，且采用跳频技术、交替性地产生不同预设激励频率的激励信号去激励零序电流互感器401，因此能够解决开环式漏电检测装置中存在的、在单一激励频率下漏电电流频率较大时容易将交流漏电电流信号识别为直流漏电电流信号的问题，以及由此导致的预设阈值过低的问题；由于本实用新型实施例采用的是强制激励电路，因而也不存在闭环式漏电检测装置中存在的激励无法起振的问题。
52.本实用新型实施例的漏电检测装置为b型漏电检测装置，变频激励电路生成激励信号去驱动零序电流互感器401的线圈，使得其磁芯磁化。其中，零序电流互感器401用于检测线路中的漏电电流大小，具体包括磁芯、护壳和线圈。为了使零序电流互感器401能够更适用于调频式的激励方式，更易于进入下文所述的深度饱和状态，本实用新型实施例的零序电流互感器401的磁芯满足以下条件：磁芯的磁饱和强度bs≤1.2t，磁导率u》80000，加纵磁后的矫顽力hc《4.5a/m。进一步地，磁芯的横截面积ac的大小与采样电阻的大小、激励频率的大小以及工作电压相匹配，具体可以通过以下公式计算：
[0053][0054]
在公式(1)中，f为激励频率，v
ext
为激励信号的激励电压幅值，ac为磁芯的横截面积，n为磁芯的匝比系数，bm为最大磁感应强度。
[0055]
本实用新型实施例的漏电检测装置采用磁通门技术，通过激励信号使得其磁芯磁化；同时，当漏电电流信号产生外部磁场时，通过滤除激励信号的信息，就可以获得外部磁场的信息，从而获得漏电电流信号的信息。参见图2，示例性地，磁化过程的原理为：如果将铁磁物质沿磁化曲线os由完全去磁状态磁化到饱和bs，此时如将外磁场h减小，b值将不再按照原来的初始磁化曲线(os)减小，而是更加缓慢地沿较高的b减小，这是因为发生刚性转动的磁畴保留了外磁场方向。即使外磁场h＝0时，b也不等于0，即尚有剩余的磁感应强度br存在。这种磁化曲线与退磁曲线不重合特性称为磁化的不可逆性。磁感应强度b的改变滞后于磁场强度h的现象称为磁滞现象。
[0056]
如要使b减少，必须施加一个与原磁场方向相反的磁场强度-h，当这个反向磁场强度增加到-hc时，才能使磁介质中b＝0。这并不意味着磁介质恢复了杂乱无章状态，而是一部分磁畴仍保留原磁化磁场方向，而另一部分在反向磁场作用下改变为外磁场方向，两部分相等时，合成磁感应强度为零。如果再继续增大反向磁场强度，铁磁物质中反转的磁畴增多，反向磁感应强度增加，随着-h值的增加，反向的b也增加。当反向磁场强度增加到-hs时，则b＝-bs达到反向饱和。如果使-h＝0，b＝-br，要使-br为零，必须加正向hc。如h再增大到hs时，b达到最大值bs，磁介质又达到正向饱和。这样磁场强度的变化郭成伟hs—0—-hc—-hs—0—hc—hs,相应地,磁感应强度的变化过程为bs—br—0—-bs—-br—0—bs，从而形成了一个对原点对称的回线，称为饱和磁滞回线，或最大磁滞回线。
[0057]
如图3所示，在磁化过程中，若没有外部磁场影响，则磁场始终处于平衡状态，当由于漏电电流信号i(交流漏电电流信号或直流漏电电流信号)的存在而产生外部磁场时，外部磁场会打破磁化原有的磁场平衡，磁化曲线会在横轴(h轴)上左右移动。磁场的变化会影响会导致零序电流互感器401的线圈中产生的电流发生变化。
[0058]
本实用新型实施例采用至少两种不同预设激励频率的激励信号交替性地激励零序电流互感器401。零序电流互感器401连接控制电路404，控制电路404可以实现为mcu(微控制单元)，也可以实现为具有类似功能的其它控制单元或者电路，激励信号由控制电路404中的变频激励电路产生，每种频率的开始输出和停止输出由变频激励电路精确控制，不同的频率之间采用无缝切换的方式进行切换。同时，由于变频激励电路自身的电流驱动能力较弱，因此在变频激励电路与零序电流互感器401之间连接有激励驱动403，通过激励驱动403来增加电流输出能力，实现类似放大器的功能。
[0059]
本实用新型实施例具体地可以采用开环式的磁通门技术，即采用固定的至少两种预设激励频率的激励信号去激励零序电流互感器401，从而避免闭环式的磁通门技术中存在的激励无法起振的问题。但可选地，本实用新型实施例也可以采用闭环式的磁通门技术，即控制电路404还包括分别连接变频采样电路和激励电路的反馈电路，用于将漏电电流信号在采样电阻上产生的电压与预设电压相比较，以产生反馈信号，并将反馈信号反馈至激励电路；激励电路用于根据反馈信号调节预设激励频率的大小。
[0060]
进一步地，本实用新型实施例将开环跳频技术与零序电流互感器深度饱和性能相结合，以提高漏电检测装置的性能。具体地，至少一种预设激励频率为使零序电流互感器401进入深度饱和状态的激励频率。进一步地，变频激励电路生成的每种预设激励频率均为使零序电流互感器401进入深度饱和状态的激励频率。当激励信号使零序电流互感器401处于深度饱状态时，零序电流互感器401的性能受剩磁br的影响就会非常小，甚至可以忽略，因而不存在在大的漏电电流过后，测量精度受影响的问题，从而能够减小开环和闭环式漏电检测中由剩磁导致的测量误差，提高测量精度。
[0061]
为了便于理解，参见图5、图6，其中图5是零序电流互感器401进入深度饱和状态时，在采样电阻402上抓取的波形信息，图6是零序电流互感器401进入浅饱和状态时，在采样电阻402上抓取的波形信息。
[0062]
其中，参见图5，当激励信号的驱动使零序电流互感器401进入深度饱和时，采样电阻402上抓取的波形在纵轴上表现为存在平整区域，而且在纵轴的正负半轴上都存在一段平整时间。在纵轴的正负半轴上，整个平整区域的理论值呈对称分布，且平整区域的时间长度一般大于当前激励频率周期的5％。相比而言，参见图6，当激励信号的驱动使零序电流互感器401进入浅饱和时，采样电阻402上抓取的波形中只有一段尖峰区域进入较为深度的饱和，该尖峰区域在纵轴的正负半轴上也呈对称分布，但进入饱和的时间非常短，一般仅占当前激励频率周期的5％以下。
[0063]
由图5、图6可知，在零序电流互感器401不受外界磁场的影响的情况下(地磁场除外)，其深度饱和状态在采样电阻上体现的波形，必有一段时间内的输出的电压达到激励驱动403的最高输出电压，且会持续一段时间，时间长度一般大于当前激励频率周期的5％以上；浅饱和状态在采样电阻上体现的波形，最多只有一个尖峰的时间达到激励驱动403的最高输出电压，这也就意味着浅饱和状态在采样电阻上体现的波形的最高输出电压必定小于深度饱和时在采样电阻上体现的波形电压，至多仅有峰值时的一瞬间(小于激励频率的周期的5％)等于深度饱和时的电压。
[0064]
由于在深度饱和状态下，零序电流互感器401在一个激励周期内始终有一段时间(大于5％)处于饱和，因此零序电流互感器401本身受剩磁的影响会非常小，从而使得在非
常大(几十、几百安培以上)的漏电电流对零序电流互感器401冲击以后，由于变频激励电路会强制驱动零序电流互感器401按照类似图2的方式进行磁化，驱动互感器达到深度饱和状态，从而消除了剩磁的不利影响，避免剩磁造成磁化曲线偏移。相比而言，若激励电流使零序电流互感器401进入浅饱和状态，由于激励驱动无法使零序电流互感器401达到100％的深度饱和状态，剩磁的影响将不能完全被磁化掉，如果大的漏电电流此时对零序电流互感器401进行冲击，将造成剩磁不断累积，最终会造成整个被磁化的平衡的磁场在没有外界磁场影响的情况下(地磁场除外)出现如图3所示的偏移，最终导致漏电检测装置出现较大误差，造成动作机构误动作，从而分断本该正常工作的主线路。
[0065]
由于深度饱和能够保证零序电流互感器401在激励信号的驱动下能100％的进入饱和，而浅饱和是一种峰值饱和方式，不能很好地保证零序电流互感器401完全进入饱和状态，相反，有可能未能进入所需的饱和，例如只进入了80％的饱和状态。因此，较佳地，变频激励电路生成的每种激励频率都能保证有足够的能力去驱动零序电流互感器401进入上文中所述的深度饱和状态。但在一些实施例中，也可以有部分激励频率能够驱动零序电流互感器401进入深度饱和状态，其余激励频率则可以驱动零序电流互感器401进入浅饱和状态，通过能够驱动零序电流互感器401进入深度饱和状态的激励频率去消除剩磁的影响。例如，当存在三种预设激励频率时，可以是三种预设激励频率均为零序电流互感器401进入深度饱和状态的激励频率，也可以是两种预设激励频率工作于深度饱和状态，其中一种预设激励频率工作于浅饱和状态。
[0066]
零序电流传感器401还连接采样电阻402，采样电阻402连接控制电路404中的变频采样电路，变频采样电路用于采集采样电阻402上的电压信号，通过电压信号换算出电流信号的大小。
[0067]
在激励电路输出不同的激励频率的同时，变频采样电路也按照与输出的预设激励频率对应的采样频率采集采样电阻上的电压。其中，采样频率与预设激励频率相等，或者采样频率是预设激励频率的n倍，n为不小于2的整数。
[0068]
由于对采样电阻上的采样是变频方式的采样，不同的预设激励频率下有着不同的采样频率，而且这种变频采样的方式不停地循环往复进行，若有三种不同的预设激励频率，就意味着有至少三种不同的采样频率，类似地，若有五种甚至更多种预设激励频率，则意味着有五种甚至更多种采样频率。
[0069]
进一步地，变频采样电路还包括数字低通滤波器，用于在接收到的信号中滤除激励信号的信息，保留漏电电流信号的信息。在以往的漏电检测装置中，若交流漏电电流信号的频率与激励频率相同或交流漏电频率是采样频率的整数倍，则在进行阈值判断时，会出现将交流信号判断成直流信号的问题，因此需要采用高阶滤波器。而根据本实用新型实施例的漏电检测装置，由于采样频率不断发生变化，相当于以一种自动移频或移相的方式在对漏电电流信号进行着采样，避免了采用同一种采样频率进行采样时，在交流漏电频率是采样频率的整数倍的情况下，将交流漏电误判为直流漏电的可能性，消除了低通数字滤波器在面对与激励频率相同的交流漏电信号时存在的盲区问题，也就消除了漏电电流频率较大(例如大于1k hz)时出现的某些频段高频阈值过小的问题。由于采用数字滤波器能够解决上述问题，因而本实用新型实施例的漏电检测装置不需要高阶的低通滤波器，基于数字低通滤波器即可实现外部硬件高阶低通滤波器的功能，节省了硬件电路的成本和pcb板的
空间。
[0070]
参见图7，示例性地，变频激励电路可以交替产生至少三种不同预设激励频率的激励信号，每种激励信号输出一个或多个周期，即变频激励电路每隔至少一个周期切换一次预设激励频率，各个预设激励频率的激励信号之间无缝切换。以1k hz、2k hz和3k hz三种预设激励频率为例，变频激励电路交替式第输出1k hz、2k hz和3k hz的激励频率，通过激励驱动使得零序电流互感器401进入上文中所述的深度饱和状态。示例性地，三种激励频率的激励信号的工作逻辑如下：首先，输出1k hz的激励信号三个周期，接着输出2k hz的激励信号三个周期，再接着输出3k hz的激励信号三个周期，随后重新输出1k hz的激励信号三个周期，依次循环往复。
[0071]
需要注意的是，本实用新型实施例的预设激励频率不限于三种，也可以是两种或更多种，并且，本实用新型实施例对预设激励频率的输出顺序不做限制，例如可以是如图7所示的1khz、2khz、3khz的顺序依次跳频，也可以是2khz、1khz、3khz的顺序或3khz、2khz、1khz的顺序，跳频的顺序可以是固定的，也可以是随机的。每种预设激励频率的输出周期数可以是三个周期，也可以是一个、两个或更多个周期，并且每种预设频率的输出周期数可以相同，也可以不同。输出的周期数越多，采样时间越长，采样越稳定；输出的周期数越少，频率切换越快，越能避免误检。一般来说，当输出周期数为五至六个周期时，能在稳定性和准确性之间实现较好的平衡。
[0072]
变频采样电路连接比较电路，比较电路根据采样得到的漏电电流信号判断零序电流互感器401中是否有漏电电流流过，并判断漏电电流信号的大小是否大于预设阈值。当漏电电流信号大于预设阈值时，比较电路输出报警信号。其中，报警信号可以包括trip信号，用于控制动作机构分断供电线路。动作机构是用来触发外部机械脱扣装置的机构，动作机构可以是纯机械类的，也可以是机械和电子混合的，也可以是纯电子类的。动作机构可以与控制电路404直接连接，也可以与外部设备连接。
[0073]
控制电路404还可以包括外部通信接口，用于实现与外部设备的通信，在漏电检测装置与外部设备之间接收和发送各种信息，报警信号也可以包括发送至外部设备的报警信号。
[0074]
在一个实施例中，比较电路还连接模数转换电路，模数转换电路用于根据漏电电流信号的类型和大小进行模数转换，以生成表示漏电电流信号大小的模拟信号，即脉冲信号。脉冲信号除了能够表示漏电电流信号大小以外，还能够表示漏电电流信号的波形信息、漏电电流信号的频率等。示例性地，模数转换电路可以根据漏电电流信号的大小生成具有对应占空比的pwm(pulse width modulation，脉宽调制)信号。pwm信号的占空比即一个脉冲周期内高电平在整个周期中所占的比例，漏电电流信号的大小越高，则模数转换电路生成的pwm信号的占空比越高，客户端根据pwm信号的占空比可以确定漏电电流信号的大小。进一步地，针对不同类型的漏电电流信号，可以通过不同的外部通信端口输出pwm信号，使外部设备能够根据输出pwm信号的外部通信端口确定漏电电流信号的类型，从而实现通过数字信号表示漏电电流信号大小和信号类型的目的，无需在客户端配置额外的算法。示例性地，不同模数转换电路生成的pwm信号的频率可以相同，也可以不同，在一些实施例中，除了通过pwm信号的占空比表示漏电电流信号的大小以外，还可以通过pwm信号的频率表示交流漏电电流信号的频率。
[0075]
在一些实施例中，控制电路404还包括自检电路，用于进行系统自检，以获得故障状态信号。进一步地，控制电路404还包括逻辑电路，连接自检电路，用于根据故障状态信号生成高电平信号和/或低电平信号的组合信号，并通过外部通信端口输出组合信号，以提示外部设备故障状态类型。
[0076]
基于上面的描述，本实用新型实施例的漏电检测装置通过至少两种预设激励频率的激励信号驱动零序电流互感器，能够避免在交流漏电电流信号频率较高时将交流信号误检为直流信号，进而避免在高频段下阈值过小的问题，提高漏电电流信号检测的准确性。
[0077]
本实用新型实施例还提供一种充电设备，包括如上所述的漏电检测装置和连接所述漏电检测装置的动作机构，动作结构用于在漏电检测装置检测到漏电电流信号的大小大于预设阈值时分断供电线路。本实用新型实施例的充电设备可以实现为充电桩、充电枪等用于为车辆充电的充电设备，漏电检测装置可以为板载式的漏电检测装置，其可以直接安装在充电设备的pcb板上，当充电设备为电动汽车进行充电时，漏电检测装置可以用来检测充电过程中漏电电流的大小是否超过阈值，在漏电电流的大小超过阈值时向pcb板上的mcu或者其它器件发出报警信号，以执行停止充电的命令，并通过动作机构分断充电线路，例如断开已闭合的继电器或者断路器机构等。
[0078]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0079]
类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本实用新型的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其实用新型点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
[0080]
本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
[0081]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0082]
应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第
一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0083]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。