[发明专利]非车载充电机充电电路及其泄放电路投切时序控制方法

说明书

本发明公开一种非车载充电机充电电路，包括充电控制器、充电模块、交流输入回路和直流输出回路；直流输出回路包括直流电能表、泄放电路、绝缘监测电路和直流输出接触器；泄放电路包括泄放电阻、泄放电路开关器件、以及用于检测泄放电阻两端电压的电压表和用于检测泄放电路中电流的电流表；直流电能表、电压表和电流表均与充电控制器电连接，充电控制器被构造为根据直流电能表、电压表和电流表反馈的电压或电流检测值对泄放电路的投切时序进行控制。进一步，本发明还公开一种基于该充电电路的泄放电路投切时序控制方法，通过在泄放电路中增加电压电流检测以及对直流输出回路进行优化设计，实现对泄放电路进行实时监控和有效控制。

技术领域

本发明属于电动汽车充电技术领域，特别涉及一种非车载充电机充电电路以及基于该充电电路的泄放电路投切时序控制方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，电动汽车非车载充电机也随之迅猛发展。从国家标准、行业标准以及企业标准的陆续发布来看，说明非车载充电机的功能正逐步完善，标准渐渐统一，避免了之前出现的车桩不匹配、充电互联互通不足、充电基础利用率低等问题。新国标的发布，对安全保护等方面进行了重点论述，特别是针对泄放电路单独做了要求。

结合图1所示，在充电机端和车辆端均设置绝缘监测电路(IMD)，供电接口连接后到K5、K6合闸充电之前，由充电机负责充电机内部(含充电电缆)的绝缘检查；充电机端的IMD通过开关从充电直流回路断开，且K5、K6合闸之后的充电过程期间，由电动汽车负责整个系统的绝缘检查。充电机进行IMD检测后，应及时对充电输出电压进行泄放，避免在充电阶段对电池负载产生电压冲击。充电结束后，充电机应及时对充电输出电压进行泄放，避免对操作人员造成电击伤害。国家标准中明确规定，泄放电路的参数选择应保证在充电连接器断开后1s内将供电接口电压降到60V DC以下。虽然国家标准中对泄放电路的功能及性能进行了明确要求，但不同充电设备设计厂家对标准理解也不尽相同，设计思路和实现方法更是大相径庭。

常规来看，充电设施制造商优先选择泄放继电器和泄放电阻构成泄放电路的设计模式，通过充电控制器来进行泄放电路的投切，但这种模式缺乏对泄放电路的有效监控以及泄放状态的反馈。例如，在充电结束阶段，由于国标中规定，充电主回路电流＜5A时，断开桩内K1K2和车辆端K5K6，原先检测K1K2外侧电压的采样点将无法正常采到主回路上的残余电压，无法确保1s内将电压泄放至60V以下，此外，如果充电模块因为故障并未全部关机成功，若不加判断地投入泄放电路将造成对泄放电阻进行持续充电，极端情况下可能导致严重后果。

另外，现有放置充电设施的充电充电柜内，内部布局紧凑，泄放电阻一旦因为异常而持续投入到直流输出主回路中，将可能烧毁泄放电阻，甚至引起整个充电设施内部线缆燃烧，继而造成整桩起火等事故。

发明内容

本发明公开一种非车载充电机充电电路以及基于该充电电路的泄放电路投切时序控制方法，通过在泄放电路中增加电压电流检测以及对直流输出回路进行优化设计，实现对泄放电路进行实时监控和有效控制。

本发明技术方案包括:

方案一：一种非车载充电机充电电路，包括充电控制器、充电模块、以及与充电模块输入侧电连接的交流输入回路和与充电模块输出侧电连接的直流输出回路；所述直流输出回路包括直流电能表、泄放电路、绝缘监测电路和直流输出接触器；所述泄放电路包括泄放电阻、泄放电路开关器件、以及用于检测泄放电阻两端电压的电压表和用于检测泄放电路中电流的电流表；所述直流电能表、电压表和电流表均与充电控制器电连接，所述充电控制器被构造为根据直流电能表、电压表和电流表反馈的电压或电流检测值对泄放电路的投切时序进行控制。

作为一种优选方案，所述充电控制器被构造为根据直流电能表、电压表和电流表反馈的电压或电流检测值对泄放电路投切时序进行控制，具体包括：