本发明涉及电动汽车充电控制领域，尤其是涉及一种交流充电桩A型漏电保护电路。
背景技术：
随着电动汽车的日益普及，电动汽车充电系统的应用越来越多，其充电过程的安全性和可靠性至关重要。
我国已出台许多相关政策、标准，其中GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求》明确指出：交流供电设备宜采用A型漏电保护器或B型漏电保护器或符合A型漏电保护功能的相关装置。
A型漏电保护器对突然施加或缓慢上升的漏电正弦交流电流和脉动直流电流均能确保可靠动作。但是市场上的漏电保护器大都是AC型的，不能满足国标GB/T 18487.1-2015，因此针对交流充电桩，需要开发一种简单、实用的A型漏电保护装置。
技术实现要素：
本发明主要是解决现有技术所存在的不能满足国家标准等的技术问题，提供一种简单、实用，可以准确检测漏电情况并迅速作出保护动作的交流充电桩A型漏电保护电路。
本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种交流充电桩A型漏电保护电路，包括：
漏电流采样滤波模块，通过零序电流互感器和采样电阻，将漏电流信号转化为漏电电压信号，漏电电压信号经过滤波后送至漏电主控模块；
漏电主控模块，当检测到漏电电压信号大于典型值时，漏电主控模块的漏电主控芯片触发可控硅导通，发送漏电信号到继电器驱动模块；
继电器驱动模块，依据来自供电控制模块的指令控制继电器开启或关闭，当接收到关闭指令时关闭继电器并将漏电信号反馈到供电控制模块。
本方案的保护电路串接在输入的交流电和充电枪之间，并且连接交流充电桩的供电控制模块，可以在出现漏电流的情况下快速控制继电器关闭，使充电枪断电，保护人身安全和设备安全，同时还将漏电信号反馈到供电控制模块，由供电控制模块进行记录或报警。
作为优选，所述漏电流采样滤波模块包括第一零序电流互感器、第一电阻、第一晶体二极管、第三晶体二极管、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容和第四电容；交流线L和N穿过第一零序电流互感器的中心；第一零序电流互感器与第一电阻并联；第一晶体二极管正极与第一电阻的第一端连接，第一晶体二极管的负极与第一电阻的第二端连接；第三晶体二极管的的负极与第一晶体二极管的正极连接，第三晶体二极管的正极与第一晶体二极管的负极连接；第五电阻的第一端与第三晶体二极管的负极相连，第五电阻的第二端连接到漏电主控模块；第六电阻的第一端与第三晶体二极管的正极连接，第六电阻的第二端连接到漏电主控模块，第二电容的第一端连接第五电阻的第二端，第二电容的第二端连接第六电阻的第二端；第三电容的第一端连接第五电阻的第二端，第三电容的第二端与系统地相连；第四电容的第一端连接第六电阻的第二端，第四电容的第二端与系统地相连。
漏电采样滤波模块采集漏电流信号，并将漏电流信号转化为电压信号，对电压信号滤波后发送到漏电主控模块的第一漏电芯片。
作为优选，所述的漏电主控模块包括第一漏电芯片、第三可控硅、第三电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一场效应管和第四场效应管；第一漏电芯片的VR脚连接第五电阻的第二端，第一漏电芯片的IN脚连接第六电阻的第二端；第六电容的一端与第一漏电芯片的OD脚相连，第六电容的另外一端与系统地相连；第九电阻与第六电容并联；第七电阻的一端与系统电源+5V相连，第七电阻的另外一端与第一漏电芯片的AVDD脚相连；第七电容的一端与第一漏电芯片的AVDD脚相连，第七电容的另外一端与系统地相连；第一电容的一端与第一漏电芯片的FILTER脚相连，第一电容的另外一端与系统地相连；第三可控硅的控制极与第一漏电芯片的OS脚相连，第三可控硅的阴极与系统地相连，第五电容的一端与第三可控硅的控制极相连，第五电容的另一端与系统地相连，第三可控硅的阳极与第一场效应管的栅极相连；第三电阻的一端与第一场效应管的栅极相连，第三电阻的另一端与系统电源+5V相连；第一场效应管的源极与系统电源+5V相连，第一场效应管的漏极与第四场效应管的栅极相连；第八电阻的一端与第四场效应管的栅极相连，第八电阻的另外一端与系统地相连；第四场效应管的源极与系统地相连，第四场效应管的漏极连接到继电器驱动模块。
第一漏电芯片采用A型漏保专用芯片TPA4128，通常典型值设为6.5mVrms。当漏电电压信号大于典型值时，第一漏电芯片触发第三可控硅导通，第一场效应管栅极为低电平，第一场效应管导通，第四场效应管的栅极为高电平，第四场效应管导通，第四场效应管的漏极输出低电平。
作为优选，所述的继电器驱动模块包括第二电阻、第四电阻、第二场效应管、第二晶体二极管和第一继电器；第二电阻的一端与供电控制模块的输出端口相连，第二电阻的另一端与第二场效应管的栅极相连；第二场效应管的栅极与供电控制模块的输入端口连接；第四电阻的一端与第二场效应管的栅极相连，第四电阻的另一端和第二场效应管的源极都接到系统地上；第二场效应管的漏极与第一继电器线圈的第一端相连，第一继电器线圈的第二端与系统电源+5V相连；第二晶体二极管的负极与第二场效应管的漏极相边，第二晶体二极管的正极与系统电源+5V相连；第一继电器为双刀单掷继电器，第一继电器的两个开关触点的第一端分别与交流输入线L和N相连，第一继电器两个开关触点的第二端通过穿过第一零序电流互感器的两根导线与充电枪相连。
第一继电器为常开继电器。当供电控制模块的输出端输出高电平“1”时，第二场效应管的栅极为高电平，第二场效应管导通，第一继电器的线圈中有电流，第一继电器触点闭合，充电枪有电；当供电控制模块的输出端输出低电平“0”时，第二场效应管的栅极为低电平，第二场效应管截止，第一继电器的线圈中没有电流，第一继电器的触点断开，充电枪断电；当漏电事件发生时，第二场效应管的栅除会被拉低，第一继电器会一直处于断开状态，供电控制模块的输入端可通过检测第二场效应管栅极电压来确定是否有漏电事件发生。
本发明带来的实质性效果是，提出了一种简单、实用的A型漏电保护电路，符合电动汽车传导充电系统用漏电保护的国家标准，且采用的器件价格低廉，节省成本，反应迅速，可靠性高。
附图说明
图1是本发明的一种电路图；
图中：100、漏电流采样滤波模块；200、漏电主控模块；300、继电器驱动模块；400、供电控制模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种交流充电桩A型漏电保护电路，如图1所示，包括漏电流采样滤波模块100、漏电主控模块200和继电器驱动模块300。
所述的漏电采样滤波模块100包括第一零序电流互感器T1、第一电阻R1、第一晶体二极管D1、第三晶体二极管D3、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4。第一零序电流互感器T1与第一电阻R1并联，第一晶体二极管D1正极与第一电阻R1的一端相连，第一晶体二极管D1的负极与第一电阻R1的另一端相连，第三晶体二极管D3的的负极与第一晶体二极管D1的正极相连，第三晶体二极管D3的正极与第一晶体二极管D1的负极相连，第五电阻R5的一端与第三晶体二极管D3的负极相连，第五电阻R5的另一端与第一漏电芯片U1的VR脚相连，第六电阻R6的一端与第三晶体二极管D3的正极相连，第六电阻R6的另一端与第一漏电芯片U1的IN脚相连，第二电容C2并联在第一漏电芯片的VR与IN脚之间，第三电容C3的一端与第一漏电芯片U1的VR脚相连，第三电容C3的另外一端与系统地相连，第四电容C4的一端与第一漏电芯片U1的IN脚相连，第四电容C4的另外一端与系统地相连。
所述的漏电主控模块200包括第一漏电芯片U1、第三可控硅Q3、第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电容C1、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一场效应管Q1、第四场效应管Q4，第六电容C6的一端与第一漏电芯片U1的OD脚相连，第六电容C6的另外一端与系统地相连，第九电阻R9与第六电容C6并联，第七电阻R7的一端与系统电源+5V相连，第七电阻R7的另外一端与第一漏电芯片U1的AVDD脚相连，第七电容C7的一端与第一漏电芯片U1的AVDD脚相连，第七电容C7的另外一端与系统地相连，第一电容C1的一端与第一漏电芯片U1的FILTER脚相连，第一电容C1的另外一端与系统地相连，第三可控硅Q3的控制极与第一漏电芯片U1的OS脚相连，第三可控硅Q3的阴极与系统地相连，第五电容C5的一端与第三可控硅Q3的控制极相连，第五电容C5的另一端与系统地相连，第三可控硅Q3的阳极与第一场效应管Q1的栅极相连，第三电阻R3的一端与第一场效应管Q1的栅极相连，第三电阻R3的另一端与系统电源+5V相连，第一场效应管Q1的源极与系统电源+5V相连，第一场效应管Q1的漏极与第四场效应管Q4的栅极相连，第八电阻R8的一端与第四场效应管Q4的栅极相连，第八电阻R8的另外一端与系统地相连，第四场效应管Q4的源极与系统地相连，第四场效应管Q4的漏极与第二场效应管Q2的栅极相连。
所述的继电器驱动模块300包括第二电阻R2、第四电阻R4、第二场效应管Q2、第二晶体二极管D2、第一继电器K1，第二电阻R2的一端与供电控制模块400的输出端口相连，第二电阻R2的另一端与第二场效应管Q2的栅极相连，第二场效应管Q2的栅极与供电控制模块的输入端口连接，第四电阻R4的一端与第二场效应管Q2的栅极相连，第四电阻R4的另一端和第二场效应管Q2的源极都接到系统地上，第二场效应管Q2的漏极与第一继电器K1线圈的一端相连，第一继电器K1线圈的另一端与系统电源+5V相连，第二晶体二极管D2的负极与第二场效应管Q2的漏极相连，第二晶体二极管Q2的正极与系统电源+5V相连，第一继电器K1两个开关触点的一端分别与交流输入线L、N相连，第一继电器K1两个开关触点的另外一端与充电枪相连。当供电控制模块400的输出端输出高电平“1”时，第一继电器K1触点闭合，充电枪有电；当供电控制模块的输出端输出低电平“0”时，第一继电器K1的触点断开，充电枪没电；当漏电事件发生时，第二场效应管Q2的栅除会被拉低，第一继电器K1会一直处于断开状态，供电控制模块400的输入端可通过检测第二场效应管Q2的栅极电压来确定是否有漏电事件发生。
本实施例中，第一电阻R1取300Ω，第二电阻R2取1K，第三电阻R3取200Ω，第四电阻R4取10K，第五电阻R5取100Ω，第六电阻R6取100Ω，第七电阻R7取1K，第八电阻R8取10K，第九电阻R9取30K，第一电容C1取6.8nF，第二电容C2取100nF，第三电容C3取22nF，第四电容C4取22nF，第五电容C5取47nF，第六电容C6取330nF，第七电容C7取1μF，第一晶体二极管D1采用M7，第二晶体二极管D2采用M7，第三晶体二极管D3采用M7，第一场效应管Q1采用AO3415，第二场效应管Q2采用AO3400，第三可控硅Q3采用MCR100L-8，第四场效应管Q4采用AO3400，第一漏电芯片U1采用TPA4128。
本发明提出了一种简单、实用的A型漏电保护电路，符合电动汽车传导充电系统用漏电保护的国家标准，且采用的器件价格低廉，节省成本，具有很好的推广价值。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了漏电流、主控芯片、继电器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。