一种交流充电桩漏电流检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及充电桩，尤其涉及一种交流充电桩漏电流检测装置。


背景技术：

2.目前交流充电桩对于漏电流检测采样大多采用的是霍尔电流传感器，利用磁通门原理将电流信号转换为数字信号。
3.由于霍尔电流传感器成本相对较高，体积较大，而交流充电桩的使用环境使其内部安装空间受限，导致霍尔电流传感器的安装较为不便。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的缺点，本实用新型目的在于提供一种交流充电桩漏电流检测装置，以解决霍尔电流传感器安装不便、成本高的问题。
5.本实用新型通过以下技术措施实现的，包括：
6.零序电流互感器，套设于一次线路电缆，用于在一次线路中发生触电或漏电故障时，二次侧输出零序电流；
7.采样单元，与所述零序电流互感器的二次侧连接，对所述零序电流采样，输出采样信号；
8.计量模块，与所述采样单元连接，用于获取所述采样信号并测量，输出测量值；
9.控制模块，与所述计量模块连接，用于获取所述测量值，根据所述测量值判断是否发出漏电流报警信号。
10.作为一种优选方式，所述计量模块包括型号为r8209c的计量芯片。
11.作为一种优选方式，所述控制模块为mcu单元。
12.作为一种优选方式，所述计量芯片设置有spi通信接口或uart通信接口，所述计量芯片通过spi通信接口或uart通信接口与所述mcu单元连接。
13.作为一种优选方式，所述检测装置包括：电容c265、电容c266、电阻r211、电阻r212、电阻r259、电阻r260、电容c267；零序电流互感器的1脚接电阻r211的一端、电阻r260的一端，零序电流互感器的2脚接电阻r212的一端、电阻r259的一端，电阻r260的另一端接电容c265的一端和电容c267的一端，电阻r259的另一端接电容c266的一端和电容c267的另一端；电阻r211的另一端、电阻r212的另一端、电容c265的另一端、电容c266的另一端接地。
14.作为一种优选方式，电阻r260的另一端接所述计量芯片的6脚；电阻r259的另一端接所述计量芯片的5脚；或电阻r260的另一端接所述计量芯片的8脚；电阻r259的另一端接所述计量芯片的7脚；或电阻r260的另一端接所述计量芯片的10脚；电阻r259的另一端接所述计量芯片的9脚。
15.作为一种优选方式，所述计量模块还包括晶振y3、电容c208、电容c207、；计量芯片的1脚分别接晶振y3的一端、电容c208的一端，电容c208的另一端和电容c207的一端接地，电容c207的另一端和晶振y3的另一端接计量芯片的16脚。
16.作为一种优选方式，还包括发光二极管，所述计量芯片的2脚接发光二极管的负极，发光二极管的正极经电阻r138接3.3v电源。
17.作为一种优选方式，计量芯片的13脚经电阻r206、电阻r184接3.3v电源；计量芯片的12脚经电阻r207接3.3v电源。
18.本实用新型提供的一种交流充电桩漏电流检测装置，通过零序电流互感器采样，其体积小，在充电桩等空间受限的情况下便于安装；由计量芯片将模拟量转换为数字量，使用的rn8209c计量芯片内置三路24位差分输入高精度adc采样口，通过配置系统控制寄存器(syscon 0x00h)中的bit5～bit0位，可分别对三路adc配置放大倍数，即使是弱小信号也具有较高采样精度；计量芯片通过串口通讯与控制模块进行交互；其漏电流报警值可自由设置，适用更多应用场景，本检测装置避免了交流充电桩内部安装空间受限问题，相比使用霍尔电流传感器，适应安装环境、保证使用性能同时，有效降低硬件成本。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的零序电流互感器和采样单元部分电路原理图；
21.图3为计量模块电路原理图。
具体实施方式
22.下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
23.一种交流充电桩漏电流检测装置，参考图1至图3，包括：
24.零序电流互感器，套设于一次线路电缆，用于在一次线路中发生触电或漏电故障时，二次侧输出零序电流；
25.采样单元，与零序电流互感器的二次侧连接，对零序电流采样，输出采样信号；
26.计量模块，用于获取采样信号并测量，输出测量值；
27.控制模块，与计量模块连接，用于获取测量值，根据测量值判断是否发出漏电流报警信号。
28.其中，控制模块为mcu单元，计量模块包括型号为r8209c的计量芯片，设置有spi通信接口或uart通信接口，计量芯片通过spi通信接口或uart通信接口与控制模块连接。
29.具体的，包括：电容c265、电容c266、电阻r211、电阻r212、电阻r259、电阻r260、电容c267；零序电流互感器的1脚接电阻r211的一端、电阻r260的一端，零序电流互感器的2脚接电阻r212的一端、电阻r259的一端，电阻r260的另一端接电容c265的一端和电容c267的一端，电阻r259的另一端接电容c266的一端和电容c267的另一端；电阻r211的另一端、电阻r212的另一端、电容c265的另一端、电容c266的另一端共同接地。
30.计量芯片的5、6脚为电流通道a的正、负模拟输入脚，计量芯片的7、8脚为电流通道b的正、负模拟输入脚，计量芯片的7、8脚为电压通道的正、负模拟输入脚，因此，电阻r260的另一端接r8209c计量芯片的6脚；电阻r259的另一端接r8209c计量芯片的5脚；在其他实施例中，电阻r260的另一端也可以接r8209c计量芯片的8脚；电阻r259的另一端也可以接r8209c计量芯片的7脚。
31.计量模块包括晶振y3、电容c208、电容c207；计量芯片u43的1脚分别接晶振y3的一
端、电容c208的一端，电容c208的另一端和电容c207的一端接地，电容c207的另一端和晶振y3的另一端接计量芯片的16脚，作为外灌系统时钟输入。
32.计量芯片的4脚为模拟电源引脚，接10μf电容c217并联0.1μfc电容216接地去耦，计量模块4脚接电阻r231一端，电阻r231的另一端接3.3v电源为芯片模拟部分供电，电阻r231的另一端接10μf电容c219并联0.1μf电容c218接地去耦；
33.计量芯片的11脚为1.25v基准电压输入、输出引脚，接10μf电容c213并联0.1μf电容c214接地去耦；
34.计量芯片14脚接芯片地，计量芯片的15脚为数字电源引脚，接3.3v电源为芯片数字部分供电，同时接10μf电容c212并联0.1μf电容c211接地去耦，为了避免数字噪声影响，14脚接芯片地不与各去耦电容的接地点连接，并保持一定距离。
35.计量芯片的2脚接发光二极管led3的阴极，发光二极管led3的阳极经电阻r138接3.3v电源，计量芯片2脚为有功电能校验脉冲输出，通过其频率反映瞬时有功功率大小。
36.计量芯片的12脚为uart的数据输出端tx，经电阻r207接3.3v电源；计量芯片的13脚为uart的数据输入端rx，经过电阻r184接3.3v电源。
37.本检测装置通过零序电流互感器采样，其体积小，在充电桩等空间受限的情况下便于安装；由计量芯片将模拟量转换为数字量，使用的rn8209c计量芯片内置三路24位差分输入高精度adc采样口，通过配置系统控制寄存器(syscon 0x00h)中的bit5～bit0位，可分别对三路adc配置放大倍数，即使是弱小信号也具有较高采样精度；计量芯片通过串口通讯与控制模块进行交互；其漏电流报警值可自由设置，适用更多应用场景，本检测装置避免了交流充电桩内部安装空间受限问题，相比使用霍尔电流传感器，适应安装环境、保证使用性能同时，有效降低硬件成本。
38.以上是对本实用新型一种交流充电桩漏电流检测装置进行的阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。