[发明专利]充电枪缆上控制盒用短路保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护电路，尤其涉及一种充电枪缆上控制盒用短路保护电路。

背景技术

随着人们生活水平的提高，以及现在提倡的环保、节能、绿色生态地球的趋势，电动汽车在国家的大力支持下，发展越来越壮大，应用越来越广泛，与电动汽车配套的充电枪也相应地随之快速发展。

电动汽车在充电时通过充电枪电缆实现充电，充电枪包括一个与汽车连接的充电枪头、缆上控制盒和充电插头，缆上控制盒内设有充电电路，而对于电路，一般会设置过流或短路检测电路。

过流或短路检测通常的做法有两种：第一种采用电压方式检测，就是检测输出端口的电压是否为零，认为短路后，端口电压就为零了。但是，当检测点后边有很长的输出线缆并且在线缆的远端短路时，线缆就成为了一个大功率负载，检测点电压并不会为零，不一定能及时实现保护。第二种采用电流方式检测，是在零线或火线上串联一个大功率小阻值的电阻，然后用运放或三极管等复杂的电路去检测此电阻两端的电压差，再将此电压差与标准比较，以判断是否有过流或短路发生。此电流检测方法虽然避免了电压方式的缺点，但是电路复杂、成本高，无法直接实现高压端与低电压控制端的隔离，需要另外再增加隔离电路将过流或短路检测结果传递到低压端。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，在给汽车充电的整个过程中，全程监控输出端是否过流或短路，且电路简单、响应快的充电枪缆上控制盒用短路保护电路。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种充电枪缆上控制盒用短路保护电路，包括并排设置的火线和零线，所述火线包括火线输入端和火线输出端，所述零线包括零线输入端和零线输出端，火线和零线上分别设有一继电器K1，继电器K2，且火线和零线间设有一为继电器K1和继电器K2供电的供电电源；

还包括控制器、辅助电源、分压电路、运算放大器、光耦、三极管Q3和继电器通断控制电路；

所述控制器包括一个外置端口CTR1端，所述外置端口与接控制器的IO口连接，用于输出高低电平；

所述辅助电源用于输出一基准电压；

所述分压电路包括串联的R1和R2，且阻值R1大于R2，其中R1与辅助电源正极连接，R2与辅助电源负极连接，构成闭合回路；

所述光耦包括阳极、阴极、集电极和发射极；

所述火线或零线上设有一检测电阻RL，RL输入端经电阻R10接光耦的阴极，输出端经自恢复保险丝RF接光耦的阳极，光耦的集电极接辅助电源的正极，发射极分为两路，一路R5接运算放大器的正向输入端，一路经R6接地；所述运算放大器的输出端经二极管D6、电阻R3后反馈接入其正向输入端；

所述三极管Q3基极连接运算放大器的输出端，集电极经一限流电阻R7接CTR1端，发射极接地；

所述继电器通断控制电路输入端接三极管Q3的基极，输出端连接继电器K1和继电器K2，根据三极管Q3的通断控制继电器的通断。

作为优选：所述继电器通断控制电路包括三极管Q1、三极管Q2，三极管Q1集电极接继电器K1，发射极接地，基极接在R7和三极管Q3间，三极管Q2集电极接继电器K2，发射极接地，基极接在R7和三极管Q3间。

作为优选：为继电器K1和继电器K2供电的供电电源为12V，辅助电源为5.1V，所述R1的阻值为47KF，R2的阻值为51KF。

作为优选：所述辅助电源为变压器或开关电源。

作为优选：所述光耦为输入端是双向发光二极管的光耦，所述双向发光二极管的光耦能在交流电的正半周和负半周动作。

作为优选：所述光耦内部二极管端由RL电阻的取样电压控制。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在给汽车充电的整个过程中，全程监控火线输出端与零线输出端是否过流或短路，若无过流或短路时汽车正常充电，一旦过流或短路发生，将毫秒级时间内快速断开继电器K1与K2，实现过流或短路保护。

其中：第一，光耦的结构包括二极管输入端和三极管输出端，本发明利用光耦的特性，其二极管输入端的压降是一个明确的电压值这个固有特性，将该电压值作为过流或短路检测的判断基准，光耦隔离后的三极管输出端去触发保护电路动作。既实现了过流或短路检测又实现了高、低压电路的隔离，一举两得。

第二，所述光耦选用TLP-184或K3010这类输入端为双向发光二极管的光耦，以达到交流电正弦波的正半周、负半周均能检测到是否过流或短路的目的。