一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路，包括第一分压模块、第二分压模块、检测模块、控制模块；控制模块，用于向第一分压模块和第二分压模块发送不同控制信号，使第一分压模块和第二分压模块处于不同分压状态；检测模块，用于当第一分压模块和第二分压模块处于不同分压状态时，检测并获取所述直流电源系统的正端母线对地的电压和负端母线对地的电压；控制模块，还用于基于所述正端母线对地的电压和负端母线对地的电压，获取所述直流电源系统的正端母线对地的正端绝缘电阻的阻值和所述负端母线对地的负端绝缘电阻的阻值。本发明专利技术同时还公开了一种基于直流电源系统的绝缘电阻检测电路的检测方法。

Insulation resistance detection circuit and detection method for DC power supply system

The invention discloses an insulation resistance detection circuit of a DC power supply system, which comprises a first voltage dividing module, a second voltage dividing module, a detection module and a control module; a control module is used to send different control signals to the first voltage dividing module and the second voltage dividing module, so that the first voltage dividing module and the second voltage dividing module are in different parts. Voltage state; detection module for detecting and acquiring the voltage from the positive bus to the ground and the voltage from the negative bus to the ground of the DC power supply system when the first and second voltage dividing modules are in different voltage dividing states; and control module for also detecting and acquiring the voltage from the positive bus to the ground and the voltage from the negative bus to the ground based on the voltage from the positive bus to the ground and the voltage from the negative bus to the ground. Voltage is used to obtain the resistance value of the positive bus-to-ground insulation resistance of the DC power supply system and the resistance value of the negative bus-to-ground insulation resistance. The invention also discloses a detection method of an insulation resistance detection circuit based on a DC power supply system.

【技术实现步骤摘要】
一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路及检测方法
本专利技术涉及直流电源系统，尤其涉及一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路及检测方法。
技术介绍
近年来，伴随着电动汽车的迅速发展，与电动汽车相关的充电桩等高压直流电源系统同样也获得了飞速发展。在充电桩系统中，充电桩系统的绝缘特性至关重要。因此，准确测试高压直流电源系统的绝缘电阻值是充电桩系统安全的保证。如果绝缘测试不准确，将对人身安全存在很大的隐患。现有的直流绝缘监测技术包括平衡电桥法、非平衡电桥法以及电平信号注入法等。图1为平衡电桥法电路的组成结构示意图，该电路能够测量正负母线对地的静态直流电压，因此母线对地电容的大小不影响测量精度；同时，由于不受接地电容的影响，因此检测速度快；但是当Rp＝Rn≠∞时，不能进行监测。图2为非平衡电桥法电路的组成结构示意图，该电路能够检测单端接地、双端接地、平衡接地，但是测量中需要正负母线分别对地接入电阻，正负母线对地电压是变化的。由于容易受母线对地电容的影响，每次在母线所在电路上接入新电阻后需要一定延时，以等待母线对地电压稳定，检测速度比平衡电桥法慢。此外，非平衡电桥法的计算公式为二维方程，计算结果不精确。低频信号注入法能够监测绝缘电阻，由于需要向高压回路上注入高压交流信号，而附加的交流信号会影响高压直流电源系统的供电质量，而且系统的分布电容会直接影响测量的电压值，导致测量精度较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路及检测方法，能够以低成本实现全面、且准确的检测直流电源系统对地的绝缘电阻值。为达到上述目的，本专利技术的技术方案实现过程如下：本专利技术实施例提供了一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路，所述电路包括：第一分压模块、第二分压模块、检测模块、控制模块；所述第一分压模块与所述直流电源系统的正端母线对地的正端绝缘电阻构成第一分压回路；所述第二分压模块与所述直流电源系统的负端母线对地的负端绝缘电阻构成第二分压回路；其中，所述控制模块，用于向所述第一分压模块发送第一控制信号、且向所述第二分压模块发送第二控制信号，使所述第一分压模块处于第一分压状态、所述第二分压模块处于第二分压状态；向所述第一分压模块发送第三控制信号、且向所述第二分压模块发送第四控制信号，使所述第一分压模块处于第三分压状态、所述第二分压模块处于第四分压状态；向所述第一分压模块发送第五控制信号、且向所述第二分压模块发送第六控制信号，使所述第一分压模块处于第五分压状态、所述第二分压模块处于第六分压状态；所述检测模块，用于当所述第一分压模块处于第一分压状态、且所述第二分压模块处于第二分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第一电压和所述负端母线对地的第二电压；当所述第一分压模块处于第三分压状态、且所述第二分压模块处于第四分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第三电压和所述负端母线对地的第四电压；当所述第一分压模块处于第五分压状态、且所述第二分压模块处于第六分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第五电压和所述负端母线对地的第六电压；所述控制模块，还用于基于所述第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第五电压、第六电压，获取所述正端绝缘电阻的阻值和所述负端绝缘电阻的阻值。上述方案中，所述第一分压模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关、第二开关；其中，第一电阻的一端连接所述正端母线、另一端连接第二电阻；第二电阻的一端连接所述第一电阻、另一端连接所述第二分压模块和地；第三电阻和第一开关串联，且所述第三电阻和第一开关与所述第一电阻并联；第四电阻和第二开关串联，且所述第四电阻和第二开关与所述第二电阻并联。上述方案中，所述第二分压模块包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三开关、第四开关；其中，第五电阻的一端连接所述负端母线、另一端连接第六电阻；第六电阻的一端连接所述第五电阻、另一端连接所述第二电阻和地；第七电阻和第三开关串联，且所述第七电阻和第三开关与所述第五电阻并联；第八电阻和第四开关串联，且所述第八电阻和第四开关与所述第六电阻并联。上述方案中，所述第一分压模块还包括：第五开关；所述第五开关的一端连接所述第二电阻、另一端接地。上述方案中，所述控制模块，用于：根据所述第一电压、第二电压，建立所述第一电压、第二电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第一等式关系；根据所述第三电压、第四电压，建立所述第三电压、第四电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第二等式关系；根据所述第五电压、第六电压，建立所述第五电压、第六电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第三等式关系；根据所述第一等式关系和所述第二等式关系，获取所述负端绝缘电阻的阻值；根据所述第二等式关系和所述第三等式关系，获取所述正端绝缘电阻的阻值。本专利技术实施例提供了一种基于直流电源系统的绝缘电阻检测电路的检测方法，所述电路包括第一分压模块、第二分压模块、检测模块、控制模块；所述第一分压模块与所述直流电源系统的正端母线对地的正端绝缘电阻构成第一分压回路；所述第二分压模块与所述直流电源系统的负端母线对地的负端绝缘电阻构成第二分压回路；所述方法包括：控制模块向第一分压模块发送第一控制信号、且向第二分压模块发送第二控制信号，使所述第一分压模块处于第一分压状态、所述第二分压模块处于第二分压状态；控制模块向第一分压模块发送第三控制信号、且向第二分压模块发送第四控制信号，使所述第一分压模块处于第三分压状态、所述第二分压模块处于第四分压状态；控制模块向第一分压模块发送第五控制信号、且向第二分压模块发送第六控制信号，使所述第一分压模块处于第五分压状态、所述第二分压模块处于第六分压状态；当所述第一分压模块处于第一分压状态、且所述第二分压模块处于第二分压状态时，检测模块检测并获取所述正端母线对地的第一电压和所述负端母线对地的第二电压；当所述第一分压模块处于第三分压状态、且所述第二分压模块处于第四分压状态时，检测模块检测并获取所述正端母线对地的第三电压和所述负端母线对地的第四电压；当所述第一分压模块处于第五分压状态、且所述第二分压模块处于第六分压状态时，检测模块检测并获取所述正端母线对地的第五电压和所述负端母线对地的第六电压；控制模块基于所述第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第五电压、第六电压，获取所述正端绝缘电阻的阻值和所述负端绝缘电阻的阻值。上述方案中，所述控制模块基于所述第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第五电压、第六电压，获取所述正端绝缘电阻的阻值和所述负端绝缘电阻的阻值，包括：根据所述第一电压、第二电压，建立所述第一电压、第二电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第一等式关系；根据所述第三电压、第四电压，建立所述第三电压、第四电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第二等式关系；根据所述第五电压、第六电压，建立所述第五电压、第六电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第三等式关系；根据所述第一等式关系和所述第二等式关系，获取所述负端绝缘电阻的阻值；根据所述第二等式关系和所述第三等式关系，获取所述正端绝缘电阻的阻值。本专利技术实施例提供了一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路，所述电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述电路包括：第一分压模块、第二分压模块、检测模块、控制模块；所述第一分压模块与所述直流电源系统的正端母线对地的正端绝缘电阻构成第一分压回路；所述第二分压模块与所述直流电源系统的负端母线对地的负端绝缘电阻构成第二分压回路；其中，所述控制模块，用于向所述第一分压模块发送第一控制信号、且向所述第二分压模块发送第二控制信号，使所述第一分压模块处于第一分压状态、所述第二分压模块处于第二分压状态；向所述第一分压模块发送第三控制信号、且向所述第二分压模块发送第四控制信号，使所述第一分压模块处于第三分压状态、所述第二分压模块处于第四分压状态；向所述第一分压模块发送第五控制信号、且向所述第二分压模块发送第六控制信号，使所述第一分压模块处于第五分压状态、所述第二分压模块处于第六分压状态；所述检测模块，用于当所述第一分压模块处于第一分压状态、且所述第二分压模块处于第二分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第一电压和所述负端母线对地的第二电压；当所述第一分压模块处于第三分压状态、且所述第二分压模块处于第四分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第三电压和所述负端母线对地的第四电压；当所述第一分压模块处于第五分压状态、且所述第二分压模块处于第六分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第五电压和所述负端母线对地的第六电压；所述控制模块，还用于基于所述第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第五电压、第六电压，获取所述正端绝缘电阻的阻值和所述负端绝缘电阻的阻值。...

【技术特征摘要】
1.一种直流电源系统的绝缘电阻检测电路，其特征在于，所述电路包括：第一分压模块、第二分压模块、检测模块、控制模块；所述第一分压模块与所述直流电源系统的正端母线对地的正端绝缘电阻构成第一分压回路；所述第二分压模块与所述直流电源系统的负端母线对地的负端绝缘电阻构成第二分压回路；其中，所述控制模块，用于向所述第一分压模块发送第一控制信号、且向所述第二分压模块发送第二控制信号，使所述第一分压模块处于第一分压状态、所述第二分压模块处于第二分压状态；向所述第一分压模块发送第三控制信号、且向所述第二分压模块发送第四控制信号，使所述第一分压模块处于第三分压状态、所述第二分压模块处于第四分压状态；向所述第一分压模块发送第五控制信号、且向所述第二分压模块发送第六控制信号，使所述第一分压模块处于第五分压状态、所述第二分压模块处于第六分压状态；所述检测模块，用于当所述第一分压模块处于第一分压状态、且所述第二分压模块处于第二分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第一电压和所述负端母线对地的第二电压；当所述第一分压模块处于第三分压状态、且所述第二分压模块处于第四分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第三电压和所述负端母线对地的第四电压；当所述第一分压模块处于第五分压状态、且所述第二分压模块处于第六分压状态时，检测并获取所述正端母线对地的第五电压和所述负端母线对地的第六电压；所述控制模块，还用于基于所述第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、第五电压、第六电压，获取所述正端绝缘电阻的阻值和所述负端绝缘电阻的阻值。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一分压模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关、第二开关；其中，第一电阻的一端连接所述正端母线、另一端连接第二电阻；第二电阻的一端连接所述第一电阻、另一端连接所述第二分压模块和地；第三电阻和第一开关串联，且所述第三电阻和第一开关与所述第一电阻并联；第四电阻和第二开关串联，且所述第四电阻和第二开关与所述第二电阻并联。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二分压模块包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三开关、第四开关；其中，第五电阻的一端连接所述负端母线、另一端连接第六电阻；第六电阻的一端连接所述第五电阻、另一端连接所述第二电阻和地；第七电阻和第三开关串联，且所述第七电阻和第三开关与所述第五电阻并联；第八电阻和第四开关串联，且所述第八电阻和第四开关与所述第六电阻并联。4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一分压模块还包括：第五开关；所述第五开关的一端连接所述第二电阻、另一端接地。5.根据权利要求1至4任一项所述的电路，其特征在于，所述控制模块，用于：根据所述第一电压、第二电压，建立所述第一电压、第二电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第一等式关系；根据所述第三电压、第四电压，建立所述第三电压、第四电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第二等式关系；根据所述第五电压、第六电压，建立所述第五电压、第六电压与所述正端绝缘电阻、负端绝缘电阻之间的第三等式关系；根据所述第一等式关系和所述第二等式关系，获取所述负端绝缘电阻的阻值；根据所述第二等式关系和所述第三等式关系，获取所述正端绝缘电阻的阻值。6.一种基于直流电源系统的绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，余颖，叶宇辉，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44