[发明专利]一种用于充换电设备的直流剩余电流保护装置

说明书

本发明公开了一种用于充换电设备的直流剩余电流保护装置，包括直流剩余电流探测器，且所述直流剩余电流探测器与充电控制器连接，且所述充电控制器与交流接触器的线圈之间通过继电器连接，且所述继电器能给交流接触器的线圈供电并控制交流接触器的闭合或打开，且所述直流剩余电流探测器包括剩余电流传感器，且所述剩余电流传感器连接检测单元，所述检测单元连接判断单元，所述判断单元连接通信单元，同时所述通信单元与充电控制器连接。通过设置了直流剩余电流探测器，利用剩余电流传感器、检测单元、判断单元和通信单元的配合，实现了高质量的直流漏电保护，提高了直流充电设备的安全性，同时运营成本更低。

技术领域

本发明涉及新能源汽车的充换电技术领域，尤其涉及一种用于充换电设备的直流剩余电流保护装置。

背景技术

随着新能源汽车的不断发展，其中电动汽车的数量逐年上涨。在对电动汽车或者电池充电时，一般为了提高充电效率会采用快速充电模式，而快速充电模式的电流和电压会变大。因此，在充换电设备中需要使用保护装置，保证设备和人员的安全，而剩余电流保护器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。

现有的剩余电流保护器产品包括：A型具有剩余电流保护的断路器(CBR)、B型剩余电流保护动作断路器(RCB)以及剩余电流式电气火灾探测器，三种技术用作直流充电设备的直流漏电保护均存在一定技术问题和缺陷，下面分别阐述：

第一，现有直流充电设备使用的是AC型或A型CBR，安装在充电设备内部交流进线侧，实现电路开合、过电流保护和剩余电流保护等功能；AC型CBR对突然施加或缓慢上升的无直流分量的剩余正弦交流电流能确保脱扣；A型CBR对突然施加或缓慢上升的剩余正弦电流和剩余脉动直流(叠加不大于6mA直流分量)能确保脱扣；A型只保证在直流平滑漏电电流不大于6mA时脱扣，当直流漏电大于6mA时，由于直流剩余电流会引起互感器磁芯预先磁化，使脱扣值增大，导致A型CBR无法正常动作；

第二，B型剩余电流装置具备A型全部功能，此外，还能对平滑直流剩余电流确保脱扣。B型RCB可以实现对直流充电设备一定范围内的直流漏电保护，使用带高频隔离变压器的充电模块的可以保护到变压器前端，使用不带隔离变压器的可以保护到直流输出侧。但是，目前市场上的B型RCB额定电流都不超过125A，目前主流产品额定电流均小于100A,原因是B型RCB主要在家庭环境使用，其额定电流不需要太大，而目前主流直流充电设备的额定功率超过60kW，最小额定电流超过125A，且不断向更大功率发展。B型RCB目前被国外产品垄断，价格高昂，西门子、施耐德和EATON相关产品单价均在700美元以上。根据国标规定的直流充电设备的电气原理，使用A型或B型断路器均存在问题，如附图所示，充电设备在直流输出侧有K1和K2两个接触器，车辆在动力电池前端有K5和K6两个断路器，在充电过程中K1、K2、K5、K6接触器均闭合，此时如果发生漏电，交流进线侧的B型RCB断开，K1、K2、K5、K6不能立即断开，电动汽车电池电压返回到充电设备，直流回路仍然带电，故障不能有效隔离。

第三，剩余电流式电气火灾探测器用于供配电系统的剩余电流检测和告警，存在A型和AC型同样的问题。

综上，现有技术中存在的A型剩余电流断路器不能保护大于6mA的直流漏电，剩余电流型电气火灾探测器只能检测交流漏电、B型剩余电流断路器保护不完善等技术问题。

因此本发明专利的发明人，针对上述技术问题，旨在发明一种用于充换电设备的直流剩余电流保护装置。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种用于充换电设备的直流剩余电流保护装置。