[发明专利]一种快速反应和可靠的设备保护接地连续性监测器

说明书

本发明公开了一种快速反应和可靠的设备保护接地连续性监测器，包括高压隔离安全保护组件、电源波形采样组件、模拟到数字的信号电气形态变换组件、地线连接状态实时监测模块、地线连接状态报告的输出组件。本发明的监测器可简单而快速的运用到现有的设备上，采用了低廉可靠的常规电子元器件，降低了成本。本发明的监测器在工作过程中对安全保护地线PE的连接状态最快可在10毫秒内做出快速而准确的判定，为主控制设备在安全保护地线PE的连接性出现故障时赢得充裕的处理时间，从而保护了相关设备和操作人员的安全，避免了重大财产损失和人身伤害的情况发生。

技术领域

本发明涉及一种地线连接状态监测器，特别涉及一种快速反应和可靠的设备保护接地连续性监测器，属于新能源汽车技术领域。

背景技术

充电机是用来给新能源电动汽车充电的设备。为了规范充电设备与新能源电动汽车之间的电气连接、以及用户能安全可靠的操作充电设备，国家特为此制定了相关的标准。目前执行的标准《GB/T 18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》里，在描述充电设备和新能源电动汽车之间的连接模式2、3、4中，都要求对接地保护的电气连续性进行持续性的监测。在检测到失去接地保护的连接时，充电设备必须在100毫秒内作出反应和切断电源。否则有可能会干扰和损坏设备与汽车中的电气控制回路、出现火灾隐患，并给操作人员带来触电危险的后果。

针对国标中的该项要求，需要有一个稳定可靠的功能设备来完成此监测工作，该功能设备必须要做到：1、安全地线连接状态输出端和高电压的电力输入端应该有安全可靠的隔离措施；2、不得在供电的电力系统上产生不必要的负担和干扰；3、在整个监测的过程中必须稳定可靠、和及时在保护接地的连接出现故障时做出反馈；4、输出信号应该符合数字电路的电气要求，以便于主控制器上的微控制器MCU能准确无误的接收和识别相关信息。

但在目前，国内的市场上还没有具备了这些功能且质优价廉的产品，给起步不久的新能源汽车行业中的充电设备生产企业造成了不小的技术门槛。也因为如此，此前对国标中该项功能的检测是非强制性的，以便留出时间让企业解决技术上的相关问题。不过该宽限时间已经到期，在新发布生效的国标《GB/T 34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》的中，对该功能的检测由之前的非强制性变成了今后必须强制性检测的项目，意味着不具备此功能或此功能工作状态不佳的充电设备将不允许在市场上销售，让未能及时解决该问题的企业面临生死攸关的困难境地。

发明内容

为了解决新能源汽车充电产品生产企业的技术门槛难题、同时又不在生产成本上造成压力，本发明提供一种快速反应和可靠的设备保护接地连续性监测器，该监测器使用少量的常规电子元器件设计而成。因常规电子元器件在国内使用上有很多年的经验积累和持续的生产工艺改良，不仅在持续不间断的工作时性能稳定可靠，而且价格也十分低廉。并且，我国生产常规电子元器件的企业在生产上有着悠久的历史和技术经验，从而避免了因外企在关键技术上的垄断所造成的被动局面。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种快速反应和可靠的设备保护接地连续性监测器，其特征在于：包括高压隔离安全保护组件、电源波形采样组件、模拟到数字的信号电气形态变换组件、地线连接状态实时监测模块、地线连接状态报告的输出组件。

更进一步地，所述高压隔离安全保护组件的输入端与电力线的火线和地线相连，输出端连接至电源波形采样组件，所述高压隔离安全保护组件用于隔离电力线中的高压相线和从高压相线上取得当前电力线状态的微弱采样电流。

更进一步地，所述电源波形采样组件包括信号放大器，信号放大器将取自高压隔离安全保护组件的交流工作回路的电气状态实时地反馈给模拟到数字的信号电气形态变换组件。

更进一步地，所述模拟到数字的信号电气形态变换组件包括转换器，转换器将输入的强采样信号转变成稳定且连续的数字式脉冲信号，输出给地线连接状态实时监测模块使用。