CN222994642U 一种充电桩输出线缆爬电检测电路 （成都吉瓦特科技有限公司）

(19)国家知识产权局(10)授权公告号CN222994642U(21)申请号202520901689.9(22)申请日2025.05.09(73)专利权人成都吉瓦特科技有限公司地址610000四川省成都市温江区成都海峡两岸科技产业开发园科源路518号1栋1层2号(74)专利代理机构深圳汉林汇融知识产权代理事务所(普通合伙)44850专利代理师刘临利(54)实用新型名称一种充电桩输出线缆爬电检测电路(57)摘要本申请提供一种充电桩输出线缆爬电检测电路，属于爬电检测技术领域。该一种充电桩输出线缆爬电检测电路包括：爬电检测模块、充电检测模块、充电控制模块和电源；爬电检测模块的第一端用于连接火线，爬电检测模块的第二端连接充电控制模块的第一输入端，爬电检测电路的第三端连接充电检测模块的第一端，充电检测模块的第二端连接电源，爬电检测模块的四端用于连接控制模块；充电控制模块的第二输入端用于连接零线，充电控制模块的控制端用于连接控制模块，充电控制模块的第一输出端作为火线输21.一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，包括：爬电检测模块、充电检测模所述爬电检测模块的第一端用于连接火线，所述爬电检测模块的第二端连接所述充电控制模块的第一输入端，所述爬电检测电路的第三端连接所述充电检测模块的第一端，所述充电检测模块的第二端连接所述电源，所述爬电检测模块的第四端用于连接控制模块；所述充电控制模块的第二输入端用于连接零线，所述充电控制模块的控制端用于连接控制模块，所述充电控制模块的第一输出端作为火线输出端，所述充电控制模块的第二输出端作为零线输出端。2.如权利要求1所述的一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，所述爬电检测所述电流传感器U1的第一端用于连接火线，所述电流传感器U1的第二端连接所述充电控制模块的第一输入端，所述电流传感器U1的第三端通过所述电阻R4接地，所述电流传感器U1的第三端通过所述电阻R3连接所述电阻R1的第一端，所述电阻R1的第二端连接所述运放U2的同相输入端，所述电流传感器U1的第三端连接所述运放U2的反相输入端，所述运放U2的输出端通过所述电阻R2连接所述运放U2的反相输入端，所述运放U2的输出端用于连接控制模块；所述运放U2的供电端连接所述充电检测模块的第一端，所述运放U2的接地端接地。3.如权利要求2所述的一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，所述爬电检测所述电阻R5的第一端连接所述运放U2的输出端，所述电阻R5的第二端连接所述光耦U4四端用于连接控制模块。4.如权利要求1所述的一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，所述充电检测所述微动开关SW1设置于充电枪，所述微动开关SW1的第一端连接12V关SW1的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接12V电源，所述三极管Q1的发射极连接所述充电检测模块的第二端。5.如权利要求4所述的一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，所述充电检测所述电阻R7的第一端连接所述微动开关SW1的第二端，所述电阻R7的第二端通过所述电容C8接地，所述电阻R7的第二端连接所述三极管Q1的基极。6.如权利要求1所述的一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，所述驱动器U3的第一输入端和第二输入端均用于连接控制模块，所述驱动器U3的第一输出端连接所述继电器KM1的第一端，所述继电器KM1的第二端连接所述驱动器U3的第二输所述驱动器U3的第二输出端连接所述继电器KM2的第一端，所述继电器KM2的第二端连接所述驱动器U3的第一输出端；3所述继电器KM2的第三端连接所述爬电检测模块的第二端，所述继电器KM2的第四端作为火线输出端。7.如权利要求6所述的一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，所述充电控制所述电容C6与所述继电器KM1的第一端和第二端并联，所述电容C7与所述继电器KM2的第一端和第二端并联。8.如权利要求1所述的一种充电桩输出线缆爬电检测电路，其特征在于，还包括：报警模块；所述报警模块连接所述爬电检测模块的第四端。4一种充电桩输出线缆爬电检测电路技术领域[0001]本申请涉及爬电检测技术领域，尤其涉及一种充电桩输出线缆爬电检测电路。背景技术[0002]在新能源汽车快速发展的当下，充电桩的安全稳定运行至关重要。现有充电桩在使用过程中，其输出线缆存在诸多安全隐患。随着使用年限的增加、环境温度的变化以及线缆叠放次数的增多，输出线缆的胶皮容易出现老化、龟裂现象。老化的胶皮会吸收空气中的水分，这会极大地影响线缆的绝缘性能。严重情况下，直流充电桩的输出正极与负极间会发生爬电现象。爬电一旦发生，极有可能引发线缆起火燃烧，进而造成严重的安全事故，不仅会损坏充电桩和车辆，还可能危及人员的生命安全。实用新型内容[0003]本申请实施例提供了一种充电桩输出线缆爬电检测电路，以提高充电桩充电过程的安全性。[0004]本申请实施例提供了一种充电桩输出线缆爬电检测电路，包括：爬电检测模块、充[0005]所述爬电检测模块的第一端用于连接火线，所述爬电检测模块的第二端连接所述充电控制模块的第一输入端，所述爬电检测电路的第三端连接所述充电检测模块的第一端，所述充电检测模块的第二端连接所述电源，所述爬电检测模块的第四端用于连接控制[0006]所述充电控制模块的第二输入端用于连接零线，所述充电控制模块的控制端用于连接控制模块，所述充电控制模块的第一输出端作为火线输出端，所述充电控制模块的第二输出端作为零线输出端。[0007]在本申请的一种示例性实施例中，所述爬电检测模块包括：电流传感器U1、电阻[0008]所述电流传感器U1的第一端用于连接火线，所述电流传感器U1的第二端连接所述充电控制模块的第一输入端，所述电流传感器U1的第三端通过所述电阻R4接地，所述电流传感器U1的第三端通过所述电阻R3连接所述电阻R1的第一端，所述电阻R1的第二端连接所述运放U2的同相输入端，所述电流传感器U1的第三端连接所述运放U2的反相输入端，所述运放U2的输出端通过所述电阻R2连接所述运放U2的反相输入端，所述运放U2的输出端用于连接控制模块；[0009]所述运放U2的供电端连接所述充电检测模块的第一端，所述运放U2的接地端接[0010]在本申请的一种示例性实施例中，所述爬电检测模块还包括：电阻R5和光耦U4;[0011]所述电阻R5的第一端连接所述运放U2的输出端，所述电阻R5的第二端连接所述光5的第四端用于连接控制模块。[0012]在本申请的一种示例性实施例中，所述充电检测模块包括：微动开关SW1和三极管动开关SW1的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接12V电源，所述三极管Q1的发射极连接所述充电检测模块的第二端。[0014]在本申请的一种示例性实施例中，所述充电检测模块还包括：电阻R7和电容C8;[0015]所述电阻R7的第一端连接所述微动开关SW1的第二端，所述电阻R7的第二端通过所述电容C8接地，所述电阻R7的第二端连接所述三极管Q1的基极。[0016]在本申请的一种示例性实施例中，所述充电控制模块包括：驱动器U3、继电器KM1和继电器KM2;[0017]所述驱动器U3的第一输入端和第二输入端均用于连接控制模块，所述驱动器U3的二输出端；[0018]所述驱动器U3的第二输出端连接所述继电器KM2的第一端，所述继电器KM2的第二端连接所述驱动器U3的第一输出端；[0019]所述继电器KM1的第三端用于连接零线，所述继电器KM1的第四端作为零线输出[0020]所述继电器KM2的第三端连接所述爬电检测模块的第二端，所述继电器KM2的第四端作为火线输出端。[0021]在本申请的一种示例性实施例中，所述充电控制模块还包括：电容C6和电容C7;[0022]所述电容C6与所述继电器KM1的第一端和第二端并联，所述电容C7与所述继电器[0024]所述报警模块连接所述爬电检测模块的第四端。[0025]本申请实施例提供的一种充电桩输出线缆爬电检测电路的有益效果为：本申请通过充电检测模块能准确判断充电枪与车辆充电接口的连接状况，只有在连接正常时才触发后续检测，提升了检测的针对性与准确性。爬电检测模块实时监测输出线缆是否存在爬电问题，一旦发现异常，可避免充电过程中出现安全事故。当线缆正常时，爬电检测模块向控制模块输出信号，控制模块再控制充电控制模块闭合开关，为车辆提供充电电源，保证了充电过程的安全可靠。有效降低安全风险，保护充电桩、车辆及人员安全，同时保障充电过程顺利进行。附图说明[0026]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0027]图1是本申请实施例提供的一种充电桩输出线缆爬电检测电路的结构示意图；6[0028]图2是本申请实施例提供的一种充电桩输出线缆爬电检测电路的电路图。具体实施方式[0029]为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。[0030]本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”,意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语[0031]以下结合具体附图对本申请的实现进行详细的描述：[0032]图1为本申请实施例提供的一种充电桩输出线缆爬电检测电路的结构示意图。参照图1,该一种充电桩输出线缆爬电检测电路包括：爬电检测模块、充电检测模块、充电控制模块和电源；[0033]爬电检测模块的第一端用于连接火线，爬电检测模块的第二端连接充电控制模块的第一输入端，爬电检测电路的第三端连接充电检测模块的第一端，充电检测模块的第二端连接电源，爬电检测模块的第四端用于连接控制模块；[0034]充电控制模块的第二输入端用于连接零线，充电控制模块的控制端用于连接控制模块，充电控制模块的第一输出端作为火线输出端，充电控制模块的第二输出端作为零线输出端。[0035]在本实施例中，充电检测模块用于检测充电枪是否与充电车辆的充电接口正常连接，可以通过检测充电接口处的电路连接状态来实现的。如果充电枪与充电车辆的充电接口正常连接，充电检测模块可以将这个信息告知爬电检测模块，使其进入工作状态。[0036]当充电枪与车辆充电接口正常连接后，爬电检测模块开始检测充电桩的输出线缆是否正常。爬电检测模块可以通过检测线缆周围的电场、电流泄漏情况或其他与爬电相关的物理量来判断线缆是否存在爬电现象。如果充电桩的输出线缆正常，爬电检测模块会输出相应的电信号至控制模块。该电信号可以是一个特定的电压、电流值或数字信号，用于告知控制模块线缆状态良好。[0037]控制模块接收到爬电检测模块发送的表示线缆正常的电信号后，向充电控制模块输出控制信号。这个控制信号用于控制充电控制模块的工作状态。[0038]充电控制模块接收控制模块输出的控制信号。当接收到表示线缆正常的控制信号时，充电控制模块内部的开关闭合。此时，充电控制模块的第一输出端作为火线输出端，第二输出端作为零线输出端，为电动汽车提供充电电源，从而实现对电动汽车的正常充电。[0039]如果在任何时候，充电检测模块检测到充电枪与车辆充电接口连接不正常，或者爬电检测模块检测到充电桩输出线缆存在爬电等异常情况，爬电检测模块不会向控制模块发送正常信号，控制模块也就不会向充电控制模块发送使能信号，充电控制模块内部开关保持断开状态，不会为电动汽车提供充电电源，从而避免了因线缆故障或充电枪连接不良而可能导致的安全隐患和设备损坏。[0040]本实施例通过充电检测模块能准确判断充电枪与车辆充电接口的连接状况，只有7在连接正常时才触发后续检测，提升了检测的针对性与准确性。爬电检测模块实时监测输出线缆是否存在爬电问题，一旦发现异常，可避免充电过程中出现安全事故。当线缆正常时，爬电检测模块向控制模块输出信号，控制模块再控制充电控制模块闭合开关，为车辆提供充电电源，保证了充电过程的安全可靠。有效降低安全风险，保护充电桩、车辆及人员安电阻R2和运放U2;[0042]电流传感器U1的第一端用于连接火线，电流传感器U1的第二端连接充电控制模块的第一输入端，电流传感器U1的第三端通过电阻R4接地，电流传感器U1的第三端通过电阻R3连接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端连接运放U2的同相输入端，电流传感器U1的第三端连接运放U2的反相输入端，运放U2的输出端通过电阻R2连接运放U2的反相输入端，运放U2的输出端用于连接控制模块；运放U2的供电端连接充电检测模块的第一端，运放U2的接地端接地。[0043]在本实施例中，电流传感器U1串联在火线中，当充电桩输出线缆正常工作时，火线中流过的是为电动汽车充电的正常电流。而一旦线缆出现胶皮老化、龟裂等情况导致爬电现象发生，火线中的电流就会出现异常变化。电流传感器U1的作用是实时监测火线中的电流情况。[0044]电流传感器U1将检测到的电流信号转换为电压信号。其第三端输出的电压信号反映了火线中电流的大小。电流传感器U1的第三端通过电阻R4接地，同时通过电阻R3连接电阻R1的第一端。电阻R4起到限流的作用，以确保电流传感器输出的电压在合适的范围内。[0045]运放U2就可以对输入的电压信号进行处理。运放U2的供电端连接充电检测模块的第一端，由充电检测模块为其提供工作电源，其接地端接地，保证了运放U2正常的工作环境。运放U2构成了一个放大器。运放U2的输出端通过电阻R2连接其反相输入端，这形成了负[0046]运放U2放大后的电压信号从其输出端输出，并用于连接控制模块。控制模块可以根据接收到的电压信号的大小来判断充电桩输出线缆是否存在爬电现象。如果电压信号超过了预设的阈值，说明火线中的电流出现了异常，可能存在爬电情况，控制模块可以采取相[0048]电阻R5的第一端连接运放U2的输出端，电阻R5的第二端连接光耦U4的第一端，光[0049]在本实施例中，光耦的主要功能是实现电气隔离。光耦U4内部发光二极管发出的光会照射到输出侧的受光元件上。光耦U4的第三端连接3.3V电源，为输出侧的受光元件提供工作电源。当输入侧发光二极管发光时，输出侧的受光元件根据光的强度产生相应的电信号。光耦U4将输入侧和输出侧进行电气隔离，能够有效避免输出侧的高压、干扰等因素影响输入侧电路，也防止输入侧的异常信号对输出侧控制模块造成损害。[0050]光耦U4输出侧根据输入侧信号转换得到的电信号传输到控制模块。控制模块可以根据接收到的信号来判断充电桩输出线缆是否存在爬电现象。例如，如果接收到的信号超过了预设的阈值，说明火线电流异常，存在爬电情况，控制模块可以采取相应的保护措施，8以保障充电桩和车辆的安全。[0051]如图2所示，进一步，充电检测模块包括：微动开关SW1和三极管Q1;电源包括：1第二端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接12V电源，三极管Q1的发射极连接充电检测模块的第二端。[0053]在本实施例中，在充电枪未与电动汽车的充电接口连接时，微动开关SW1处于断开发射极没有电流输出，运放U2的供电端得不到供电，运放U2不工作，爬电检测模块工作状态。[0054]当充电枪与电动汽车的充电接口连接时，设置于充电枪的微动开关SW1会闭合。因[0055]三极管Q1的发射极连接运放U2的供电端，当三极管Q1导通后，发射极输出的电压为运放U2供电。运放U2获得供电后开始正常工作，进而使爬电检测模块进入工作状态。爬电检测模块中的电流传感器U1开始检测火线电流，后续的信号处理和放大电路也随之开始运行，以便检测充电桩输出线缆是否存在爬电现象。[0056]在本实施例中，充电检测模块通过微动开关SW1感知充电枪与电动汽车充电接口的连接状态，利用三极管Q1的导通与截止来控制运放U2的供电，从而实现对爬电检测模块工作状态的控制，确保只有在充电枪正常连接时才进行爬电检测，提高了充电桩的安全性和可靠性。阻R7的第二端连接三极管Q1的基极。源开始通过闭合的微动开关SW1向由电阻R7和电容C8组成的电路供电。[0060]在连接瞬间，电容C8两端的电压不能突变，相当于短路。此时，电流会先对电容C8进行充电。电阻R7起到限流作用，它限制了充电电流的大小，避免在微动开关SW1闭合瞬间有过大的电流直接冲击三极管Q1的基极。若没有电阻R7的限流，过大的电流可能会损坏三极管Q1,导致其无法正常工作。[0061]当电容C8充电完成阻R7分压后提供，三极管Q1进入稳定的导通状态。在这个稳定状态下，电阻R7和电容C8仍然起到一定的滤波作用。[0062]电容C8可以对电源中的高频干扰信号进行旁路，将其引入地，从而保证三极管Q1基极电压的稳定性。而电阻R7可以进一步限制可能出现的异常电流，防止因外界干扰等因素导致的电流突变对三极管Q1造成损害。[0064]驱动器U3的第一输入端和第二输入端均用于连接控制模块，驱动器U3的第一输出9[0067]继电器KM2的第三端连接爬电检测模块的第二端，继电器KM2的第四端作为火线输出端。[0068]在本实施例中，控制模块根据爬电检测模块输出的信号，判断充电桩输出线缆是否正常。当线缆正常时，控制模块向驱动器U3发送相应的控制信号；若线缆存在爬电等异常情况，控制模块则发送禁止充电的信号。[0069]驱动器U3接收来自控制模块的控制信号后，对信号进行处理和放大，以产生足够的功率来驱动继电器KM1和KM2。驱动器U3的第一输出端和第二输出端根据控制信号的不[0070]当控制模块判断充电桩输出线缆正常，向驱动器U3发送允许充电的控制信号时，[0071]对于继电器KM1,其第一端和第二端分别连接驱动器U3的第一输出端和第二输出端，闭合后，其第三端(连接零线)与第四端(作为零线输出端)导通，将零线引入到充电桩的输出端，为电动汽车充电提供零线回路。对于继电器KM2,其第一端和第二端同样连接驱动器U3的相应输出端，闭合后，其第三端(连接爬电检测模块的第二端，即经过爬电检测的火线)与第四端(作为火线输出端)导通，将经过检测的火线引入到充电桩的输出端，为电动汽车充电提供火线电源。这样