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原文传递一种电动汽车直流充电桩安全监控装置

专利名称：	一种电动汽车直流充电桩安全监控装置
摘要：	本实用新型公开了一种电动汽车直流充电桩安全监控装置及方法，电路中第一驱动电源为第一驱动单元供电，第二驱动电源为第二驱动单元供电，第一驱动单元用来驱动负电桥电路内部的第一电力电子开关，第二驱动单元用来驱动正电桥电路内部的第二电力电子开关，第一采样单元采集负电桥电路分压得到的电压，第二采样单元采集正电桥电路分压得到的电压，处理器通过第一驱动单元和第二驱动单元分别控制第一电力电子开关和第二电力电子开关的通断，同时处理器通过第一采样单元和第二采样单元分别对负电桥电路和正电桥电路电压进行采样。本实用新型具有安全性高，测量绝缘阻值精度高的特点。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州共元自控技术有限公司
发明人：	杜吉飞;何佳琪;于彬;赵红雁;张栋彬
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201820216465.4
公开号：	CN209336516U
代理机构：	北京知呱呱知识产权代理有限公司
代理人：	武媛;吕学文
分类号：	B60L53/31(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	215500 江苏省苏州市常熟市高新技术产业开发区湖山路333号同济科技广场1幢401
主权项：	1.一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，所述电动汽车直流充电桩安全监控装置包括D1正电桥电路、D1负电桥电路、C1汽车侧电桥电路、B1泄放电路、D2正电桥电路、D2负电桥电路、C2汽车侧电桥电路和B2泄放电路；其特征在于：所述D1正电桥电路和D1负电桥电路形成D1电桥电路的两个部分，所述D1正电桥电路的第一端与直流电源正极D1+连接，所述D1负电桥电路的第一端与直流电源负极D1-连接，所述D1负电桥电路的第二端与所述D1正电桥电路的第二端共接电桥中点(O)，电桥中点(O)接地；所述D2正电桥电路和所述D2负电桥电路为D2电桥电路的两个部分，所述D2正电桥电路的第一端与直流电源正极D2+连接，所述D2负电桥电路的第一端与直流电源负极D2-连接，所述D2负电桥电路的第二端与所述D2正电桥电路的第二端共接电桥中点(O)，电桥中点(O)接地；所述B1泄放电路的第一端与直流电源正极D1+连接，所述B1泄放电路的第二端与直流电源负极D1-连接；所述B2泄放电路的第一端与直流电源正极D2+连接，所述B2泄放电路的第二端与直流电源负极D2-连接；所述C1汽车侧电桥电路的第一端与汽车侧电池正极C1+连接，所述C1汽车侧电桥电路的第二端与汽车侧电池负极C1-连接；所述C2汽车侧电桥电路的第一端与汽车侧电源正极C2+连接，所述C2汽车侧电桥电路的第二端与汽车侧电源负极C2-连接。 2.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述电动汽车直流充电桩安全监控装置还包括处理器、第一采样单元、第二采样单元、第三采样单元、第四采样单元、第五采样单元、第六采样单元、第一驱动单元、第二驱动单元、第一驱动电源、第二驱动电源；所述处理器与所述D1负电桥电路连接，所述处理器用来驱动所述D1负电桥电路内部的第一电力电子开关(SW1)；所述处理器与所述D1正电桥电路连接，所述处理器用来驱动所述D1正电桥电路内部的第二电力电子开关(SW2)；所述第一采样单元与所述处理器连接，所述第一采样单元采集所述D1负电桥电路分压得到的电压；所述第二采样单元与所述处理器连接，所述第二采样单元采集所述D1正电桥电路分压得到的电压；所述处理器与所述D2负电桥电路连接，所述处理器用来驱动所述D2负电桥电路内部的第三电力电子开关(SW3)；所述处理器与所述D2正电桥电路连接，所述处理器用来驱动所述D2正电桥电路内部的第四电力电子开关(SW4)；所述第三采样单元与所述处理器连接，所述第三采样单元采集所述D2负电桥电路分压得到的电压；所述第四采样单元与所述处理器连接，所述第四采样单元采集所述D2正电桥电路分压得到的电压；所述处理器与所述第一驱动单元连接，所述第一驱动电源与所述第一驱动单元连接，所述第一驱动单元与所述B1泄放电路连接，所述第一驱动单元用来驱动所述B1泄放电路内部的第五电力电子开关(SW5)；所述处理器与所述第二驱动单元连接，所述第二驱动电源与所述第二驱动单元连接，所述第一驱动单元与所述B2泄放电路连接，所述第二驱动单元用来驱动所述B2泄放电路内部的第六电力电子开关(SW6)；所述处理器分别控制所述第一电力电子开关(SW1)、第二电力电子开关(SW2)、第三电力电子开关(SW3)、第四电力电子开关(SW4)的通断、第五电力电子开关(SW5)、第六电力电子开关(SW6)，所述处理器通过控制所述第一采样单元和第二采样单元分别对所述D1负电桥电路和正电桥电路电压进行采样，所述处理器通过控制所述第三采样单元和第四采样单元分别对所述D2负电桥电路和正电桥电路电压进行采样，所述处理器通过控制所述第五采样单元和第六采样单元对所述C1汽车侧电桥电路和C2汽车侧电桥电路电压进行采样。 3.根据权利要求2所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述D1负电桥电路包括第一电力电子开关(SW1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)以及第四电阻(R4)；所述第一电阻(R1)的一端通过相互串联的所述第二电阻(R2)和第三电阻(R3)与所述第四电阻(R4)的一端连接，所述第一电阻(R1)的另一端接电桥中点(O)，所述第四电阻(R4)的另一端与直流负极D1-连接；所述第一电力电子开关(SW1)的源极连接在所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)之间，所述第一电力电子开关(SW1)的漏极连接在所述第三电阻(R3)和第四电阻(R4)之间，所述第一电力电子开关(SW1)的栅极与所述处理器连接；所述D2负电桥电路包括第三电力电子开关(SW3)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)以及第四电阻(R4)；所述第一电阻(R1)的一端通过相互串联的所述第二电阻(R2)和第三电阻(R3)与所述第四电阻(R4)的一端连接，所述第一电阻(R1)的另一端接电桥中点(O)，所述第四电阻(R4)的另一端与直流负极D2-连接；所述第三电力电子开关(SW3)的源极连接在所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)之间，所述第三电力电子开关(SW3)的漏极连接在所述第三电阻(R3)和第四电阻(R4)之间，所述第三电力电子开关(SW3)的栅极与所述处理器连接。 4.根据权利要求2所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述D1正电桥电路包括第二电力电子开关(SW2)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)以及第八电阻(R8)；所述第五电阻(R5)的一端通过相互串联的所述第六电阻(R6)和第七电阻(R7)与所述第八电阻(R8)的一端连接，所述第五电阻(R5)的另一端接电桥中点(O)；所述第八电阻(R8)的另一端与直流正极D1+连接；所述第二电力电子开关(SW2)的源极连接在所述第七电阻(R7)和第八电阻(R8)之间，所述第二电力电子开关(SW2)的漏极连接在所述第五电阻(R5)和第六电阻(R6)之间，所述第二电力电子开关(SW2)的栅极与所述处理器连接；所述D2正电桥电路包括第四电力电子开关(SW4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)以及第八电阻(R8)；所述第五电阻(R5)的一端通过相互串联的所述第六电阻(R6)和第七电阻(R7)与所述第八电阻(R8)的一端连接，所述第五电阻(R5)的另一端接电桥中点(O)；所述第八电阻(R8)的另一端与直流正极D2+连接；所述第四电力电子开关(SW4)的源极连接在所述第七电阻(R7)和第八电阻(R8)之间，所述第四电力电子开关(SW4)的漏极连接在所述第五电阻(R5)和第六电阻(R6)之间，所述第四电力电子开关(SW4)的栅极与所述处理器连接。 5.根据权利要求4所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述第一采样单元和第三采样单元包括:第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第一二极管(D11)、第一稳压管(D1)、第二稳压管(D2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一运算放大器(U11)以及第二运算放大器(U12)；所述第九电阻(R9)的一端为所述第一采样单元的输入端，所述第九电阻(R9)的一端连接在所述负电桥电路的第二电阻(R2)和第三电阻(R3)之间，所述第九电阻(R9)的另一端与所述第十电阻(R10)的一端和所述第一电容(C1)的一端连接；所述第十电阻(R10)的另一端与所述第一运算放大器(U11)的正输入端连接；所述第一运算放大器(U11)的负输入端和输出端共接所述第十一电阻(R11)的一端和所述第一二极管(D11)的正极；所述第十一电阻(R11)的另一端与所述第十三电阻(R13)的一端和所述第二运算放大器(U12)的负输入端连接；所述第十三电阻(R13)的另一端与所述第二运算放大器(U12)的输出端和第十四电阻(R14)的一端连接；所述第二运算放大器(U12)的正输入端与所述第十二电阻(R12)的一端连接；所述第十四电阻(R14)的另一端、所述第二稳压管(D2)的负极和所述第二电容(C2)的一端共接所述处理器第一输入端；所述第二稳压管(D2)的正极分别与所述第二电容(C2)的另一端、所述第十四电阻(R14)的另一端、所述第一稳压管(D1)的正极、所述第三电容(C3)的一端和所述第一电容(C1)的另一端共接电桥中点(O)；所述第一稳压管(D1)的负极、所述第三电容(C3)的另一端和所述第一二极管(D11)的负极共接所述处理器第二输入端；所述第二采样单元和第四采样单元包括：第十五电阻(R15)、第十六电阻(R16)、第十七电阻(R17)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第三稳压管(D3)以及第三运算放大器(U13)；所述第十五电阻(R15)的一端为所述第二采样单元第一输入端，所述第十五电阻(R15)的一端连接在所述第六电阻(R6)和所述第七电阻(R7)之间，所述第十五电阻(R15)的另一端与所述第十六电阻(R16)一端和所述第四电容(C4)的一端连接；所述第十六电阻(R16)的另一端与所述第三运算放大器(U13)的正输入端连接，所述第三运算放大器(U13)的负输入端与所述第三运算放大器(U13)的输出端共接所述第十七电阻(R17)的一端；所述第十七电阻(R17)的另一端、所述第五电容(C5)的一端以及所述第三稳压管(D4)的负极共接所述处理器第三输入端；所述第五电容(C5)的另一端、所述第三稳压管(D3)的正极以及所述第四电容(C4)的另一端共接电桥中点(O)；所述第五采样单元和第六采样单元包括：第三十电阻(R30)、第三十一电阻(R31)、第三十二电阻(R32)、第三十三电阻(R33)、第三十电容(C30)、第三十一电容(C31)、第三十二极管(D30)、第四运算放大器(U14)、第五运算放大器(U15)；所述第四运算放大器(U14)的正输入端与第三十电阻(R30)的一端连接，第三十电阻(R30)的另一端为采样单元负输入端，所述第四运算放大器(U14)的负输入端与第三十一电阻(R31)的一端连接，第三十一电阻(R31)的另一端为采样单元正输入端，所述第四运算放大器(U14)的负输入端连接所述第三十二电阻(R32)和所述第三十电容(C30)的一端，所述第三十二电阻(R32)和所述第三十电容(C30)的另一端连接所述第四运算放大器(U14)的输出端和第三十二极管(D30)的正极，第三十二极管(D30)的负极为采样单元输出端，所述第四运算放大器(U14)的正输入端连接所述第三十三电阻(R33)和所述第三十一电容(C31)的一端，所述第三十三电阻(R33)和所述第三十一电容(C31)的另一端连接电桥中点；所述第五运算放大器(U15)的正输入端与第三十电阻(R30)的一端连接，第三十电阻(R30)的另一端为所述采样单元正输入端，所述第五运算放大器(U15)的负输入端与第三十一电阻(R31)的一端连接，第三十一电阻(R31)的另一端为所述采样单元负输入端，所述第五运算放大器(U15)的负输入端连接所述第三十二电阻(R32)和所述第三十电容(C30)的一端，所述第三十二电阻(R32)和所述第三十电容(C30)的另一端连接所述第五运算放大器(U15)的输出端作为所述采样单元输出端，所述第五运算放大器(U15)的正输入端连接所述第三十三电阻(R33)和所述第三十一电容(C31)的一端，所述第三十三电阻(R33)和所述第三十一电容(C31)的另一端连接电桥中点。 6.根据权利要求5所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述第一采样单元的输入端连接在第二电阻(R2)和第三电阻(R3)之间，所述第一采样单元的第一输出端与处理器的第一输入端连接，所述第一采样单元的第二输出端与处理器的第二输入端连接；所述第二采样单元的输入端连接在第六电阻(R6)和第七电阻(R7)之间，所述第二采样单元的输出端与处理器的第三输入端连接；所述第三采样单元的输入端连接在第二电阻(R2)和第三电阻(R3)之间，所述第三采样单元的第一输出端与处理器的第一输入端连接，所述第三采样单元的第二输出端与处理器的第二输入端连接；所述第四采样单元的输入端连接在第六电阻(R6)和第七电阻(R7)之间，所述第四采样单元的输出端与处理器的第三输入端连接。 7.根据权利要求6所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述处理器是型号为PIC16F887的单片机。 8.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述B1泄放电路包括第五电力电子开关(SW5)、第二十电阻(R20)；所述第五电力电子开关(SW5)的发射极与所述第二十电阻(R20)的一端连接，所述第五电力电子开关(SW5)的集电极与直流电源正极D1+连接，所述第二十电阻(R20)的另一端与直流电源负极D1-连接；所述B2泄放电路包括第六电力电子开关(SW6)、第二十电阻(R20)；所述第六电力电子开关(SW6)的发射极与所述第二十电阻(R20)的一端连接，所述第六电力电子开关(SW6)的集电极与直流电源正极D2+连接，所述第二十电阻(R20)的另一端与直流电源负极D2-连接。 9.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电桩安全监控装置，其特征在于：所述C1汽车侧电桥电路包括第二十一电阻(R21)、第二十二电阻(R22)；所述第二十一电阻(R21)的一端与所述第二十二电阻(R22)的一端连接，所述第二十一电阻(R21)的另一端与汽车侧电池正极C1+ 连接，所述第二十二电阻(R22)的另一端与汽车侧电池负极C1-连接；所述C2汽车侧电桥电路包括第二十一电阻(R21)、第二十二电阻(R22)；所述第二十一电阻(R21)的一端与所述第二十二电阻(R22)的一端连接，所述第二十一电阻(R21)的另一端与汽车侧电池正极C2+连接，所述第二十二电阻(R22)的另一端与汽车侧电池负极C2-连接。
所属类别：	实用新型