一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置制造方法及图纸

技术编号:14802641 阅读:185 留言:0更新日期:2017-03-14 23:12
本发明专利技术公开了一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置。包括隔离供电单元、数据采集单元、运算控制单元、隔离通信单元、开关量输出单元。隔离供电单元负责给整个控制装置供电;数据采集单元负责采集原始的电压及绝缘电阻数据;运算控制单元负责数据处理,隔离交互单元负责运算控制单元内部数据交互和通信;隔离通信单元负责与外部其他系统通信,实时传递被测系统的绝缘状况数据;开关量输出单元可以控制其他驱动型外设。本发明专利技术主要应用电动汽车直流充电机、电动汽车等直流高压领域,可以实时的获取绝缘电阻及直流电压数据,判断是否反接,并且可以在不测量时切断与高压系统的连接,不降低原有系统的绝缘电阻值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其主要用于实现直流高压领域绝缘电阻和直流电压的动态监测,特别适用于电动汽车动力蓄电池、电动汽车直流充电机、电力直流系统等行业。
技术介绍
在直流高压应用领域,直流电压侧绝缘状况一直是安全指标中的重中之中。伴随着新能源纯电动汽车的普及,大功率直流充电机、大容量高压蓄电池也大量应用。目前,针对该领域的绝缘电阻设备多以设定离散的报警门限为主要特点,无法动态获取实时的绝缘电阻值,无法及时知悉直流充电机或电动汽车的绝缘状况变化,且存在测量误差大、无法与直流充电机或电动汽车等被测设备通信。另外,一般接入被测系统后,无法断开,如果系统存在多个测量设备且系统之间无法通信,在测量的时候容易冲突,造成误报。在此情形下,一种全新的监测直流高压系统绝缘电阻的控制装置应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的是一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,可以实时测量绝缘电阻数据,动态把握系统绝缘状况变化,且通过CAN通信接口与被测系统进行通信,可以通过开关量驱动外部设备。另外,还可以测量被测系统的直流电压,测量被测系统是否反接,在不需要测量时可以与被测系统断开。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,包括运算控制单元、数据采集单元、隔离通信单元、隔离供电单元以及开关量输出单元,其中:所述的运算控制单元包括单片机M1、单片机M2和隔离交互单元;所述单片机M1和单片机M2通过隔离交互单元相连;所述数据采集单元的输入端子分别与被测系统的“直流电压正”、“直流电压负”及“保护地”端连接,其输出端子分别与单片机M1和单片机M2连接;所述的单片机M2的输出端子与数据采集单元相连,并向其输出控制信号;所述隔离供电单元隔离输出三路电源,其分别与单片机M1及其外围、单片机M2及其外围以及隔离通信单元相接;所述开关量输出单元的输入端与单片机M1输出端相接;所述隔离通信单元与单片机M1相接。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的数据采集单元由偏置电阻(RZ01、RZ02)、MOS管(Q3、Q4)、分压电阻(RZ03、RZ04、R39、R40)、继电器(K1、K2、K3)以及MOS驱动芯片U3组成,其中MOS驱动芯片的输出端与MOS管Q3、Q4的栅极和源极相连;继电器K1触点的输入端与被测系统的“直流电压正”相连,继电器K1触点的输出端与偏置电阻RZ01、分压电阻RZ03的输入端相连,偏置电阻RZ01的输出端与MOS管Q3的漏极相连,分压电阻RZ03的输出端与分压电阻R39的输入端相连;继电器K3触点的输入端与被测系统的“直流电压负”相连,K3触点的输出端与偏置电阻RZ02、分压电阻RZ04的输入端相连,偏置电阻RZ02的输出端与MOS管Q4的源极相连,分压电阻RZ04的输出端与分压电阻R40的输入端相连;继电器K2的触点输入端与被测系统的“保护地”相连,继电器K2触点的输出端分别与MOS管Q3的源极、MOS管Q4的漏极、分压电阻R39的输出端、分压电阻R40的输出端相连。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其其中所述的偏置电阻和分压电阻由多个小电阻串联组成。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的数据采集单元的分压电阻(RZ03、R39)的输出端与运算控制单元的单片机M1相连;分压电阻(RZ04、R40)的输出端与单片机M2相连。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的单片机M2的输出端与数据采集单元的MOS驱动芯片的输入端相接。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的单片机M2的输出端子与数据采集单元的继电器的输入端相接。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的单片机M1的输出端设有实现与其他控制系统通信的CAN接口,所述隔离通信单元通过该CAN接口与单片机M1相接。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的单片机M1的输出端还设有实现单片机M1和M2的升级调试的升级调试接口。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的隔离通信单元由两端隔离供电的CAN隔离芯片、CAN收发芯片、共模电感以及保护电路依次串接而成,其中CAN隔离芯片的另一端与运算控制单元单片机M1的CAN接口相接,CAN隔离芯片将接收的信号隔离,CAN收发芯片将经过隔离后的CAN收发信号转化为差分信号,用于CAN总线与被测设备或其他系统通信,共模电感用于抑制差分总线上的浪涌。前述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其中所述的开关量输出单元由电阻、三极管和继电器串接而成,其输入端与单片机M1相接,该继电器由单片机M1控制断开和闭合。本专利技术先将被测系统的“直流电压正”、“直流电压负”及“保护地”接入。在被测系统输出直流电压时,通过数据采集单元的采集、运算控制单元的处理,可以测量出被测系统“直流电压正”对“保护地”、“直流电压负”对“保护地”的绝缘电阻值,可以测量出“直流电压正”对“直流电压负”的电压值,可以测量出“直流电压正”与“直流电压负”是否接反,并通过CAN接口将数据传递给被测系统或其他控制系统,也可以输出开关量触发其他外设。这个过程是动态的和实时的,该控制装置设置了继电器和MOS管的切换电路,可以在不需要监测的时候完全与被测系统断开。附图说明图1是一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置各单元互联示意图;图2是开关量输出单元电路原理图;图3是数据采集单元电路原理图;图4是隔离供电单元的功能模块图;图5是隔离供电单元电路原理图;图6是隔离通信单元电路原理图;图7是隔离交互单元电路原理图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本专利技术提出的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。请参阅图1,其为本专利技术一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置各单元互联示意图,该控制装置由隔离供电单元,数据采集单元,运算控制单元,隔离通信单元和开关量输出单元组成。其中:所述的运算控制单元包括单片机M1、单片机M2和隔离交互单元;所述单片机M1和单片机M2通过隔离交互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其特征在于,包括运算控制单元、数据采集单元、隔离通信单元、隔离供电单元以及开关量输出单元,其中:所述的运算控制单元包括单片机M1、单片机M2和隔离交互单元;所述单片机M1和单片机M2通过隔离交互单元相连;所述数据采集单元的输入端子分别与被测系统的“直流电压正”、“直流电压负”及“保护地”端连接,其输出端子分别与单片机M1和单片机M2连接;所述的单片机M2的输出端子与数据采集单元相连,并向其输出控制信号;所述隔离供电单元隔离输出三路电源,其分别与单片机M1及其外围、单片机M2及其外围以及隔离通信单元相接;所述开关量输出单元的输入端与单片机M1输出端相接;所述隔离通信单元与单片机M1相接。

【技术特征摘要】
1.一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装置,其特征在于,包括运
算控制单元、数据采集单元、隔离通信单元、隔离供电单元以及开关量
输出单元,其中:
所述的运算控制单元包括单片机M1、单片机M2和隔离交互单元;
所述单片机M1和单片机M2通过隔离交互单元相连;
所述数据采集单元的输入端子分别与被测系统的“直流电压正”、
“直流电压负”及“保护地”端连接,其输出端子分别与单片机M1和单
片机M2连接;
所述的单片机M2的输出端子与数据采集单元相连,并向其输出控制
信号;
所述隔离供电单元隔离输出三路电源,其分别与单片机M1及其外
围、单片机M2及其外围以及隔离通信单元相接;
所述开关量输出单元的输入端与单片机M1输出端相接;
所述隔离通信单元与单片机M1相接。
2.根据权利要求1所述的一种直流高压系统绝缘电阻监测控制装
置,其特征在于,其中所述的数据采集单元由偏置电阻(RZ01、RZ02)、
MOS管(Q3、Q4)、分压电阻(RZ03、RZ04、R39、R40)、继电器(K1、
K2、K3)以及MOS驱动芯片(U3)组成,其中MOS驱动芯片的输出端与
MOS管(Q3、Q4)的栅极和源极相连;继电器(K1)触点的输入端与被
测系统的“直流电压正”相连,继电器(K1)触点的输出端与偏置电阻
(RZ01)、分压电阻(RZ03)的输入端相连,偏置电阻(RZ01)的输出端
与MOS管(Q3)的漏极相连,分压电阻(RZ03)的输出端与分压电阻(R39)
的输入端相连;继电器(K3)触点的输入端与被测系统的“直流电压负”
相连,(K3)触点的输出端与偏置电阻(RZ02)、分压电阻(RZ04)的输
入端相连,偏置电阻(RZ02)的输出端与MOS管(Q4)的源极相连,分
压电阻(RZ04)的输出端与分压电阻(R40)的输入端相连;继电器(K2)
的触点输入端与被测系统的“保护地”相连,继电器(K2)触点的输出
端分别与MOS管(Q3)的源极、MOS管(Q4)的漏极、分压电阻(R39)
的输出端、...

【专利技术属性】
技术研发人员:张玉龙谢永进靳鹏飞张昉代亚朋
申请(专利权)人:凯迈洛阳电子有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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