專利名稱：一種對地絕緣阻抗檢測方法、電路及具有該電路的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流電源對地絕緣阻抗檢測方法及電路。
背景技術(shù)：
直流電源(如電動汽車動力蓄電池、光伏陣列等)對地絕緣阻抗不良或阻值低于安規(guī)的規(guī)定值，將使得直流電源對地形成高壓，進(jìn)而使應(yīng)用該直流電源的設(shè)備的外殼帶電，不僅易損壞設(shè)備，還給人身安全帶來巨大威脅。因此，有必要對直流電源對地絕緣阻抗進(jìn)行檢測，以便及時采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施，保證絕緣阻抗始終滿足安規(guī)要求?，F(xiàn)有的絕緣阻抗檢測方案，通過分別獲取直流電源正極對地絕緣阻抗R1兩端的電壓和負(fù)極對地絕緣阻抗R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理計算R1和R2。其缺點在于在R1和R2差值很大(即R1遠(yuǎn)小于R2或R2遠(yuǎn)小于R1)的情況下，阻值很小的對地絕緣阻抗兩端的 電壓變化不大，測量裝置或計算軟件很難分辨，導(dǎo)致計算得到的R1和R2不準(zhǔn)確，無法確定對地絕緣阻抗是否滿足安規(guī)要求；同理，在R1和R2阻值接近但都小于規(guī)定值的情況，測量裝置或計算軟件很難分辨，也存在檢測不準(zhǔn)確的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種對地絕緣阻抗檢測方法、電路及具有該電路的設(shè)備，以解決現(xiàn)有檢測方案檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種直流電源對地絕緣阻抗檢測方法，包括在所述直流電源的第一輸出端和地線之間連接第一分壓電路，在所述直流電源的第二輸出端和地線之間連接第二分壓電路；調(diào)節(jié)所述第一分壓電路和/或第二分壓電路，使得所述第一分壓電路的阻值R1+與所述第二分壓電路的阻值R1-之比為N，獲取所述第一分壓電路兩端的電壓U1+和所述第二分壓電路兩端的電壓U1-，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得到第一等式；其中，N>0，且N古I ；調(diào)節(jié)所述第一分壓電路和/或第二分壓電路，使得所述第一分壓電路的阻值R2+與所述第二分壓電路的阻值R2-之比為1/N，獲取所述第一分壓電路兩端的電壓U2+和所述第二分壓電路兩端的電壓U2_，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得到第二等式；調(diào)節(jié)所述第一分壓電路和/或第二分壓電路，使得所述第一分壓電路的阻值R3+與所述第二分壓電路的阻值R3-之比為N，獲取所述第一分壓電路兩端的電壓U3+和所述第二分壓電路兩端的電壓U3_，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得到第三等式；其中，R1+ Φ R3+ ；根據(jù)所述第一等式和第二等式計算得到第一輸出端對地絕緣阻抗值R11和第二輸出端對地絕緣阻抗值R21 ；根據(jù)所述第二等式和第三等式計算得到第一輸出端對地絕緣阻抗值R12和第二輸出端對地絕緣阻抗值R22 ；取R11和R12中的較小者作為第一輸出端對地絕緣阻抗值R1，取R21和R22中的較小者作為第二輸出端對地絕緣阻抗值R2 ；其中，所述第一輸出端為所述直流電源的正極，所述第二輸出端為所述直流電源的負(fù)極；或者，所述第一輸出端為所述直流電源的負(fù)極，所述第二輸出端為所述直流電源的正極。優(yōu)選地，R1+=R2+、R2-=R3-O優(yōu)選地，所述第一分壓電路包括兩條并聯(lián)支路，一條由電阻R3構(gòu)成，另一條由電阻R4和開關(guān)Q4串聯(lián)構(gòu)成；所述第二分壓電路包括兩條并聯(lián)支路，一條由電阻R5和電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，一條由電阻 R7 和開關(guān) Q7 串聯(lián)構(gòu)成 dR5+R6=R3/N，(R5+R6) Il R7=NR3, R3 Il R4=N2R3,R5+R6=KR6 ;其中，1/N為大于I的整數(shù)，K>1，且K的數(shù)量級為IO2或IO2以上；所述得到第一等式的具體方式為斷開開關(guān)Q4和Q7 ;測量第一輸出端與第二輸出端之間的電壓Ud。，和電阻R6兩端的電壓U1 ;計算得到U卜=KU1, Up=Utk-KU1,得到第一等式為(Udc-KU1)/(KU1) = (R1 // R3)/[R2//(R5+R6)];所述得到第二等式的具體方式為斷開開關(guān)Q4，閉合開關(guān)Q7;測量電阻R6兩端的電壓 U2 ;計算得到 U2-=KU2, U2+=Udc-KU2,得到第二等式為(Udc-KU2) / (KU2) = (R1 // R3) /[R2 // (R5+R6) // R7]；所述得到第三等式的具體方式為閉合開關(guān)QjPQ7 ;測量電阻R6兩端的電壓 U3;計算得到 U3-=KU3, U3+=Udc-KU3,得到第三等式為(Ude-KU3V(KU3) = (R1ZVR3ZyR4)/[R2 // (R5+R6)//R7]；所述根據(jù)所述第一等式和第二等式計算得到第一輸出端對地絕緣阻抗值R11和第二輸出端對地絕緣阻抗值R21，具體為將所述第一等式與第二等式
聯(lián)立得方程組
權(quán)利要求
1.一種直流電源對地絕緣阻抗檢測方法，其特征在于，包括 在所述直流電源的第一輸出端和地線之間連接第一分壓電路，在所述直流電源的第二輸出端和地線之間連接第二分壓電路； 調(diào)節(jié)所述第一分壓電路和/或第二分壓電路，使得所述第一分壓電路的阻值R1+與所述第二分壓電路的阻值R1-之比為N，獲取所述第一分壓電路兩端的電壓U1+和所述第二分壓電路兩端的電壓U1-，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得到第一等式；其中，N>0，且N古I ； 調(diào)節(jié)所述第一分壓電路和/或第二分壓電路，使得所述第一分壓電路的阻值R2+與所述第二分壓電路的阻值R2-之比為1/N，獲取所述第一分壓電路兩端的電壓U2+和所述第二分壓電路兩端的電壓U2_，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得到第二等式； 調(diào)節(jié)所述第一分壓電路和/或第二分壓電路，使得所述第一分壓電路的阻值R3+與所述第二分壓電路的阻值R3-之比為N，獲取所述第一分壓電路兩端的電壓U3+和所述第二分壓電路兩端的電壓U3_，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得到第三等式；其中，R1+幸R3+ ； 根據(jù)所述第一等式和第二等式計算得到第一輸出端對地絕緣阻抗值R11和第二輸出端對地絕緣阻抗值R21 ； 根據(jù)所述第二等式和第三等式計算得到第一輸出端對地絕緣阻抗值R12和第二輸出端對地絕緣阻抗值R22 ； 取R11和R12中的較小者作為第一輸出端對地絕緣阻抗值R1，取R21和R22中的較小者作為第二輸出端對地絕緣阻抗值R2 ； 其中，所述第一輸出端為所述直流電源的正極，所述第二輸出端為所述直流電源的負(fù)極；或者，所述第一輸出端為所述直流電源的負(fù)極，所述第二輸出端為所述直流電源的正極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，R1+=R2+、R2_=R3_。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述第一分壓電路包括兩條并聯(lián)支路，一條由電阻R3構(gòu)成，另一條由電阻R4和開關(guān)Q4串聯(lián)構(gòu)成；所述第二分壓電路包括兩條并聯(lián)支路，一條由電阻R5和電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，一條由電阻R7和開關(guān)Q7串聯(lián)構(gòu)成；且R5+R6=R3/N, (R5+R6) // R7=NR3, R3 // R4=N2R3, R5+R6=KR6 ;其中，1/N 為大于 I 的整數(shù)，K>1，且 K的數(shù)量級為IO2或IO2以上； 所述得到第一等式的具體方式為斷開開關(guān)Q4和Q7 ;測量第一輸出端與第二輸出端之間的電壓Udc，和電阻R6兩端的電壓U1 ;計算得到U卜=KU1, Ult=Udc-KU1,得到第一等式為(Udc-KU1)/(KU1) = (R1 // R3)/[R2//(R5+R6)]; 所述得到第二等式的具體方式為斷開開關(guān)Q4,閉合開關(guān)Q7;測量電阻&兩端的電壓 U2 ;計算得到 U2-=KU2, U2+=Udc-KU2,得到第二等式為(Utk-KU2) / (KU2) = (R1 // R3) /[R2 // (R5+R6) // R7]； 所述得到第三等式的具體方式為閉合開關(guān)Q4和Q7 ;測量電阻R6兩端的電壓U3 ;計算得到 U3-=KU3, U3+=Udc-KU3，得到第三等式為(1-1(03)/0(03) = ( // // )/ // (R5+R6)//R7]; 所述根據(jù)所述第一等式和第二等式計算得到第一輸出端對地絕緣阻抗值R11和第二輸出端對地絕緣阻抗值R21，具體為將所述第一等式與第二等式
4.根據(jù)權(quán)利要求f3任一項所述的方法，其特征在于，還包括 當(dāng)所述直流電源的第一輸出端或第二輸出端包含多條支路時，在每條支路上分別設(shè)置開關(guān)； 所述在所述直流電源的第一輸出端和地線之間連接第一分壓電路，在所述直流電源的第二輸出端和地線之間連接第二分壓電路，具體為閉合被測支路上的開關(guān)，斷開其他支路上的開關(guān)。
5.一種直流電源對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，包括第一分壓電路和第二分壓電路；所述第一分壓電路接于所述直流電源的第一輸出端和地線之間，所述第二分壓電路接于所述直流電源的第二輸出端與所述地線之間； 當(dāng)所述第一分壓電路的阻值取R1+時，所述第二分壓電路的阻值取R1-;當(dāng)所述第一分壓電路的阻值取R2+時，所述第二分壓電路的阻值取R2-;當(dāng)所述第一分壓電路的阻值取R3+時，所述第二分壓電路的阻值取 R3-;其中，R1VR1-=N, R2+/R2_=l/N，R3+/R3_=N，R1+ ^ R3+，N>0 且N古I ; 其中，所述第一輸出端為所述直流電源的正極，所述第二輸出端為所述直流電源的負(fù)極；或者，所述第一輸出端為所述直流電源的負(fù)極，所述第二輸出端為所述直流電源的正極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，R1+=R2+、R2_=R3_。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電路，其特征在于，所述第一分壓電路包括兩條并聯(lián)支路，一條由電阻R3構(gòu)成，另一條由電阻R4和開關(guān)Q4串聯(lián)構(gòu)成；所述第二分壓電路包括兩條并聯(lián)支路，一條由電阻R5和電阻R6串聯(lián)構(gòu)成，一條由電阻R7和開關(guān)Q7串聯(lián)構(gòu)成；R5+R6=R3/N，(R5+R6) Il R7=NR3, R3 Il R4=N2R3, R5+R6=KR6 ;其中，1/N 為大于 I 的整數(shù)，K>1，且 K 的數(shù)量級為IO2或IO2以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的電路，其特征在于，當(dāng)所述直流電源的第一輸出端或第二輸出端包含多條支路時，在每條支路上分別設(shè)置開關(guān)。
9.一種逆變器，其特征在于，包括如權(quán)利要求5至8任一項所述的對地絕緣阻抗檢測電路，所述直流電源的正極接所述逆變器的直流輸入端的正極，所述直流電源的負(fù)極接所述逆變器的直流輸入端的負(fù)極。
10.一種匯流箱，其特征在于，包括如權(quán)利要求5至8任一項所述的對地絕緣阻抗檢測電路，所述直流電源的正極接所述匯流箱的直流輸入端的正極，所述直流電源的負(fù)極接所述匯流箱的直流輸入端的負(fù)極。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種對地絕緣阻抗檢測方法、電路及具有該電路的設(shè)備。其中，該電路由接于第一輸出端和地線之間的第一分壓電路，和接于第二輸出端與所述地線之間的第二分壓電路組成；該方法為使第一分壓電路和第二分壓電路的阻值之比由N變?yōu)?/N，再變?yōu)镹，分別獲取三種電路狀態(tài)下第一、第二分壓電路兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得到以被測對地絕緣阻抗為自變量的第一等式、第二等式和第三等式，分別將第一等式和第二等式、第二等式和第三等式聯(lián)立，分別求解得到第一輸出端、第二輸出端對地絕緣阻抗值，取其較小值作為檢測結(jié)果。具有該電路的設(shè)備包括匯流箱和逆變器。本發(fā)明提高了對地阻抗檢測的準(zhǔn)確度，解決了現(xiàn)有檢測方案檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
文檔編號H02M7/42GK102798761SQ201210318638
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者倪華, 代尚方, 李曉迅 申請人:陽光電源股份有限公司