一种交流充电设备的短路检测电路的制作方法

本申请涉及新能源汽车，具体涉及一种交流充电设备的短路检测电路。

背景技术：

1、随着电动汽车市场保有量逐年增大，交流充电在电动汽车补能中占有重要地位。充电使用场景多样，环境复杂，充电时检测充电链路的绝缘状态尤为重要。短路检测作为重要的安全保护手段，能够有效避免充电过程中的安全隐患，保障用户和设备的安全。目前，电动汽车充电设备的短路检测技术已成为行业关注的焦点，相关技术不断发展，但仍存在检测精度不高、响应速度慢等问题。

2、现有技术中，常规的短路检测手段主要包括以下几种：一是采用简单的保险丝或断路器进行过流保护，但其响应速度较慢，无法及时检测短路故障；二是利用电压比较器检测回路电压异常，但易受干扰，误报率较高；三是通过电流传感器监测回路电流，但成本较高且安装复杂。这些手段各有优缺点，例如保险丝成本低但不可重复使用，电压比较器响应快但抗干扰能力差，电流传感器精度高但系统复杂度高。

3、现有技术中常规手段的缺陷主要包括检测精度不足、响应速度慢、抗干扰能力差、系统复杂度高以及成本较高等问题，难以满足电动汽车充电设备对短路检测的高可靠性要求。

技术实现思路

1、本申请提供了一种交流充电设备的短路检测电路，用于解决现有电动汽车充电设备对短路检测的可靠性低的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种交流充电设备的短路检测电路，电路包括：

3、晶体管驱动单元、继电器单元及分压检测单元；

4、晶体管驱动单元的输入端用于连接主控微控制单元的短路检测使能引脚，输出端连接继电器单元的控制端；

5、继电器单元的信号端用于分别连接交流充电回路的交流零线输出端和交流火线输出端，输出端连接分压检测单元的输入端；

6、分压检测单元的输出端用于连接主控微控制单元的短路检测采集引脚。

7、通过采用上述技术方案，实现主动短路检测，提升检测响应速度与精度，避免充电短路隐患，满足交流充电设备对短路检测的高可靠性需求。

8、在一个具体的可实施方案中，分压检测单元包括：

9、限流电阻r1、分压电阻r2和分压电阻r3；

10、分压电阻r2的第一端连接继电器单元，第二端连接分压电阻r3的第一端，分压电阻r3的第二端接地；

11、限流电阻r1的第一端连接短路检测采集引脚，第二端连接于分压电阻r2的第二端与分压电阻r3的第一端之间。

12、通过采用上述技术方案，实现检测电压精准分压，保护主控微控制单元引脚，提升短路检测的准确性与元件安全性。

13、在一个具体的可实施方案中，晶体管驱动单元包括：

14、晶体管q1，晶体管q1的基极连接短路检测使能引脚，集电极连接继电器单元，发射极接地；

15、晶体管q1包括基极限流电阻和基极电阻。

16、通过采用上述技术方案，稳定驱动继电器单元，保护晶体管与mcu引脚，提升驱动电路可靠性。

17、在一个具体的可实施方案中，继电器单元包括：

18、继电器k1，继电器k1的线圈一端连接晶体管q1的集电极，线圈另一端连接电源，第一常开触点连接分压检测单元，第二常开触点连接电源，第一公共端连接交流火线输出端，第二公共端连接交流零线输出端。

19、通过采用上述技术方案，实现检测电压精准注入与信号传输，非检测阶段隔离充电回路，提升检测针对性与充电安全性。

20、在一个具体的可实施方案中，继电器单元还包括：

21、第一限流单元和第二限流单元；

22、第一限流单元的第一端连接交流火线输出端，第二端连接继电器k1；

23、第二限流单元的第一端连接交流零线输出端，第二端连接继电器k1。

24、通过采用上述技术方案，抑制浪涌电流，保护继电器与分压单元，提升电路抗干扰能力与使用寿命。

25、在一个具体的可实施方案中，第一限流单元包括依次串联连接的电阻r4、电阻r5、电阻r6及电阻r7，第二限流单元包括依次串联连接的电阻r8、电阻r9、电阻r10及电阻r11。

26、通过采用上述技术方案，分散浪涌能量，减少检测电压损耗，提升浪涌抑制能力与电路冗余性。

27、在一个具体的可实施方案中，当交流火线输出端与交流零线输出端之间存在短路时，检测电压经分压电阻r2、r3分压后，使短路检测采集引脚获取第一电压信号；

28、当交流火线输出端与交流零线输出端之间不存在短路时，短路检测采集引脚获取第二电压信号。

29、通过采用上述技术方案，为主控微控制单元提供清晰判断依据，降低误报漏报率，提升检测准确性与响应及时性。

30、在一个具体的可实施方案中，分压电阻r2与分压电阻r3的阻值比例配置包括：

31、当继电器单元吸合且交流火线输出端与交流零线输出端之间存在短路时，在短路检测采集引脚上产生的第一电压信号处于主控微控制单元识别为高电平的电压范围内。

32、通过采用上述技术方案，确保第一电压信号被准确识别，适配不同mcu，避免漏判或元件损坏，提升电路兼容性。

33、在一个具体的可实施方案中，交流火线输出端、交流零线输出端均用于连接电动汽车的交流充电接口。

34、通过采用上述技术方案，覆盖完整充电通路，避免外部短路漏检，提升产品通用性与充电安全。

35、在一个具体的可实施方案中，继电器单元在吸合时，用于将直流检测电压信号注入交流零线输出端；

36、分压检测单元用于在交流火线输出端对直流检测电压信号进行采样；

37、主控微控制单元通过判断短路检测采集引脚上的直流电压信号电平，来判定交流充电回路的交流火线输出端与交流零线输出端之间是否存在短路。

38、通过采用上述技术方案，增强抗干扰能力，提升检测响应速度与精度，不干扰正常充电。

39、综上，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

40、1.本申请能快速准确地检测交流充电回路是否存在短路状态，有效提升短路检测的精度和响应速度，解决短路检测精度不足、响应速度慢的问题，确保电动汽车充电设备可及时排查短路隐患，保障充电安全。

1.一种交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述分压检测单元包括：

3.根据权利要求1所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述晶体管驱动单元包括：

4.根据权利要求3所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述继电器单元包括：

5.根据权利要求4所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述继电器单元还包括：

6.根据权利要求5所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述第一限流单元包括依次串联连接的电阻r4、电阻r5、电阻r6及电阻r7，所述第二限流单元包括依次串联连接的电阻r8、电阻r9、电阻r10及电阻r11。

7.根据权利要求2所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，当所述交流火线输出端与交流零线输出端之间存在短路时，检测电压经所述分压电阻r2、r3分压后，使所述短路检测采集引脚获取第一电压信号；

8.根据权利要求7所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述分压电阻r2与分压电阻r3的阻值比例配置包括：

9.根据权利要求1所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述交流火线输出端、交流零线输出端均用于连接电动汽车的交流充电接口。

10.根据权利要求1所述的交流充电设备的短路检测电路，其特征在于，所述继电器单元在吸合时，用于将直流检测电压信号注入所述交流零线输出端；