一种交流充电桩输出短路检测的电路的制作方法

本技术涉及新能源充电，具体涉及一种交流充电桩输出短路检测的电路。

背景技术：

1、随着电动汽车产业的高速发展，充电桩作为核心配套设施需求激增，但市场上充电桩质量参差不齐，存在大量不符合安全要求的产品。为此，相关部门在2024年发布充电桩强制性国家标准gb39752-2024及gb44263-2024，新国标中要求交流充电桩在能量传输前，当交流输出回路发生短路时，交流供电设备（交流桩）应不能充电。

2、传统检测方式复杂，早期短路检测依赖空气开关和漏电保护器，需人工排查故障且无法在充电前预判短路风险。现有技术中继电器切换逻辑复杂（如多级继电器串联），导致电路成本高、维护难度大。

技术实现思路

1、有鉴于此，提供一种电路结构简化、成本低、低压电路分离的交流充电桩输出短路检测的电路。

2、一种交流充电桩输出短路检测的电路，所述交流充电桩具有第一输出线端lo和第二输出线端no，所述电路包括继电器电路、电压输入电路、信号检测电路；

3、所述继电器电路包括继电器k1、第一三极管q1和第四二极管d4；所述继电器k1具有绕组和切换开关，所述第一三极管q1的基极连接到控制芯片u1，所述第一三极管q1的集电极连接到第四二极管d4的正极，所述第四二极管d4与所述继电器k1的绕组两端并联连接，所述第四二极管d4的负极和所述继电器k1的绕组的正极并联连接到第一供电电压端；所述切换开关的第三触点引脚连接到所述第一输出线端lo，所述切换开关的第四触点引脚连接到所述第二输出线端no，所述切换开关的第五触点引脚接地；

4、所述电压输入电路包括依次串联连接的至少一个输入电阻、第一二极管d1；所述输入电阻的第一端连接到第三供电电压端，所述输入电阻的第二端连接到所述第一二极管d1的正极，所述第一二极管d1的负极连接到切换开关的第二触点引脚；所述第二触点引脚和第三触点引脚之间切换通断，所述第四触点引脚和第五触点引脚之间切换通断；

5、所述信号检测电路包括第二mos管q2、第二二极管d2和上拉电阻r5；所述第二mos管q2的栅极连接到所述第二二极管d2的负极；所述第二二极管d2的正极连接到所述第一二极管d1的正极以及所述输入电阻的第二端之间；所述第二mos管q2的漏极分别连接所述上拉电阻r5以及控制芯片u1的信号采样端；所述上拉电阻r5连接到第二供电电压端；所述第二mos管q2的源极接地。

6、优选地，所述输入电阻有多个；多个所述输入电阻串联连接。

7、具体地，所述第二mos管q2的源极对地连接第四电阻r4及第三二极管d3；所述第四电阻r4的第一端连接到所述第二二极管d2的负极及所述第二mos管q2的栅极；所述第四电阻r4的第二端接地；所述第三二极管d3与所述第四电阻r4并联连接；所述第三二极管d3的负极连接到所述第二二极管d2的负极及所述第二mos管q2的栅极；所述第三二极管d3的正极接地。

8、优选地，所述上拉电阻r5接入正电压输入；所述第二供电电压端提供+3.3v电压。

9、进一步地，所述第二mos管q2的漏极串联一个采样电阻r6后连接到控制芯片u1的信号采样端。

10、优选地，所述切换开关为双刀双掷开关以使得所述第二触点引脚、所述第三触点引脚之间的通断同步于所述第四触点引脚、第五触点引脚之间的通断。

11、进一步地，所述继电器k1的绕组在充电开机启动时同步控制所述第二触点引脚和所述第三触点引脚吸合导通以及所述第四触点引脚和第五触点引脚吸合导通；在控制芯片u1获得的短路检测信号为低电平、无短路信号时，所述继电器k1的绕组同步控制所述第二触点引脚和所述第三触点引脚之间断开以及所述第四触点引脚和第五触点引脚之间断开。

12、优选地，所述第三供电电压端提供+12v电压。

13、优选地，所述第一供电电压端提供+5v电压。

14、更进一步地，在所述第二mos管q2不导通时，短路检测信号mcu_adc被拉高至+3.3v，所述第二供电电压端能提供持续上拉电压至少400ms，以便控制芯片u1判定交流充电桩输出端口为短路并终止充电流程。

15、上述交流充电桩输出短路检测的电路中，先通过第一供电电压端提供继电器电压，工作时，在控制芯片u1的控制下，第一三极管q1导通，继电器动作，当交流桩输出lo-no未短路时，mcu_adc信号持续为低电平，mcu判断输出为正常开路状态，当出现短路时mcu_adc信号为高电平，控制芯片u1判断为短路，控制充电流程终止。因此，本电路通过低压信号注入+电阻分压网络，实现电压信号的线性化处理，提升检测灵敏度，采用信号继电器动作检测，实现高低压电路分离，保障系统抗干扰能力，利用简化的电路系统完成对输出短路情况的检测，极大的降低了成本及节省了空间。

1.一种交流充电桩输出短路检测的电路，所述交流充电桩具有第一输出线端lo和第二输出线端no，其特征在于，所述电路包括继电器电路、电压输入电路、信号检测电路；

2.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述输入电阻有多个；多个所述输入电阻串联连接。

3.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述第二mos管q2的源极对地连接第四电阻r4及第三二极管d3；所述第四电阻r4的第一端连接到所述第二二极管d2的负极及所述第二mos管q2的栅极；所述第四电阻r4的第二端接地；所述第三二极管d3与所述第四电阻r4并联连接；所述第三二极管d3的负极连接到所述第二二极管d2的负极及所述第二mos管q2的栅极；所述第三二极管d3的正极接地。

4.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述上拉电阻r5接入正电压输入；所述第二供电电压端提供+3.3v电压。

5.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述第二mos管q2的漏极串联一个采样电阻r6后连接到控制芯片u1的信号采样端。

6.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述切换开关为双刀双掷开关以使得所述第二触点引脚、所述第三触点引脚之间的通断同步于所述第四触点引脚、第五触点引脚之间的通断。

7.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述继电器k1的绕组在充电开机启动时同步控制所述第二触点引脚和所述第三触点引脚吸合导通以及所述第四触点引脚和第五触点引脚吸合导通；在控制芯片u1获得的短路检测信号为低电平、无短路信号时，所述继电器k1的绕组同步控制所述第二触点引脚和所述第三触点引脚之间断开以及所述第四触点引脚和第五触点引脚之间断开。

8.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述第三供电电压端提供+12v电压。

9.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，所述第一供电电压端提供+5v电压。

10.如权利要求1所述的交流充电桩输出短路检测的电路，其特征在于，在所述第二mos管q2不导通时，短路检测信号mcu_adc被拉高至+3.3v，所述第二供电电压端能提供持续上拉电压至少400ms，以便控制芯片u1判定交流充电桩输出端口为短路并终止充电流程。