[發(fā)明專利]剩余電流檢測(cè)(RCD)和接地阻抗監(jiān)測(cè)變壓器及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780035123.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN109463031A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·加布里埃爾松;A·J·弗拉克;S·伯曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韋巴斯托充電系統(tǒng)公司
• 主分類號(hào): H02M3/338
• 分類號(hào): H02M3/338
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 韓宏;陳松濤

用于變壓器(200)的系統(tǒng)、設(shè)備和方法包括：第一驅(qū)動(dòng)繞組(206)，纏繞在第一芯(202)上；第二驅(qū)動(dòng)繞組(208)，纏繞在第二芯(204)上；感測(cè)繞組(210)，橫跨第一芯和第二芯纏繞；以及補(bǔ)償繞組(212)，橫跨第一芯和第二芯纏繞；其中，一條或多條公用設(shè)施線路(214)穿過第一芯和第二芯的中間，一條或多條公用設(shè)施線路中的共模電流導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)脈沖出現(xiàn)在感測(cè)繞組上，調(diào)整補(bǔ)償繞組上的電流，直到感測(cè)繞組上的一個(gè)或多個(gè)脈沖被抵消，并且一條或多條公用設(shè)施線路上的共模電流是補(bǔ)償繞組上的經(jīng)調(diào)整電流乘以補(bǔ)償繞組和感測(cè)繞組之間的匝數(shù)比。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求享有于2016年6月6日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/346,287的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其內(nèi)容為了所有目的通過引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)施例總體上涉及用于安全充電的系統(tǒng)、方法和設(shè)備，具體而言，涉及剩余電流檢測(cè)(RCD)和接地監(jiān)測(cè)中斷器(GMI)。

背景技術(shù)

剩余電流檢測(cè)(RCD)和接地監(jiān)測(cè)中斷器(GMI)是電動(dòng)車輛安全充電的基本功能。如果充電電路中出現(xiàn)接地的傳導(dǎo)路徑，則RCD負(fù)責(zé)中斷AC電源。例如，觸摸電動(dòng)車輛(EV)的帶電部件的人可以導(dǎo)致接地的傳導(dǎo)路徑。

GMI確保EV充電器和公用設(shè)施之間的接地連接連續(xù)且低阻抗。如果接地連接不連續(xù)或具有高阻抗，則GMI會(huì)中斷到EV的AC電源。高阻抗或開路接地連接可能導(dǎo)致EV底盤上出現(xiàn)危險(xiǎn)的高壓。

用于檢測(cè)剩余漏電流的傳統(tǒng)方法依賴于電流變壓器，該電流變壓器可以對(duì)AC漏電流敏感，但是如果存在DC漏電流則可能飽和并且不能操作。EV和太陽(yáng)能裝置可能包含危險(xiǎn)的高DC電壓，其可能導(dǎo)致出現(xiàn)DC漏電流。

發(fā)明內(nèi)容

示例性設(shè)備實(shí)施例可以包括變壓器，該變壓器包括：第一驅(qū)動(dòng)繞組，纏繞在第一芯上，其中，第一驅(qū)動(dòng)繞組可以用第一高頻方波電流驅(qū)動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)繞組，纏繞在第二芯上，其中，第二驅(qū)動(dòng)繞組可以用第二高頻方波電流驅(qū)動(dòng)，并且其中，第二高頻方波電流可以具有與第一高頻方波電流相反的極性；感測(cè)繞組，橫跨第一芯和第二芯纏繞；以及補(bǔ)償繞組，橫跨第一芯和第二芯纏繞；其中，一條或多條公用設(shè)施線路穿過第一芯和第二芯的中間，其中，一條或多條公用設(shè)施線路中的共模電流導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)脈沖出現(xiàn)在感測(cè)繞組上，其中，調(diào)整補(bǔ)償繞組上的電流直到感測(cè)繞組上的一個(gè)或多個(gè)脈沖被抵消，并且其中，一條或多條公用設(shè)施線路上的共模電流是補(bǔ)償繞組上的經(jīng)調(diào)整電流乘以補(bǔ)償繞組和感測(cè)繞組之間的匝數(shù)比。

在另外的設(shè)備實(shí)施例中，如果在一條或多條公用設(shè)施線路上不存在共模電流，則通過感測(cè)繞組的凈通量可以為零。第一芯的飽和通量密度可以基本上等于第二芯的飽和通量密度。第一芯的飽和通量密度可以在第二芯的飽和通量密度的10％以內(nèi)。第一芯可以具有比第二芯低的飽和通量密度，并且第一驅(qū)動(dòng)繞組可以用比第二驅(qū)動(dòng)繞組更小的電流驅(qū)動(dòng)，使得第一芯與第二芯基本上同時(shí)飽和。第一驅(qū)動(dòng)繞組可以將高頻信號(hào)施加到一條或多條公用設(shè)施線路，并且第二驅(qū)動(dòng)繞組可以測(cè)量所導(dǎo)致的電流的幅度，其中，所導(dǎo)致的電流的幅度可以與接地回路阻抗的倒數(shù)成比例。公用設(shè)施線路中的共模電流可以是以下中的至少一個(gè)：AC剩余漏電流和DC剩余漏電流。第一芯可以基本上平行于第二芯設(shè)置。

示例性方法實(shí)施例可以包括：向纏繞在第一芯上的第一驅(qū)動(dòng)繞組提供第一高頻方波電流；向纏繞在第二芯上的第二驅(qū)動(dòng)繞組提供第二高頻方波電流，其中，第二高頻方波電流可以具有與第一高頻方波電流相反的極性；感測(cè)纏繞第一芯和第二芯的感測(cè)繞組上的一個(gè)或多個(gè)脈沖，其中，一個(gè)或多個(gè)脈沖可以通過穿過第一芯和第二芯的一條或多條公用設(shè)施線路上的共模電流來產(chǎn)生；調(diào)整纏繞第一芯和第二芯的補(bǔ)償繞組的電流，以抵消感測(cè)繞組上的一個(gè)或多個(gè)脈沖；并且將一條或多條公用設(shè)施線路上的共模電流確定為補(bǔ)償繞組上的電流乘以補(bǔ)償繞組和感測(cè)繞組之間的匝數(shù)比。