一种非车载充电机绝缘检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种非车载充电机绝缘检测装置，包括：不平衡电桥、信号调理电路、AD转换电路和微控制器；不平衡电桥的正输入端与直流正输出端相连，不平衡电桥的负输入端与直流负输出端相连，不平衡电桥的接地端接地；不平衡电桥的输出端与信号调理电路的输入端相连；信号调理电路的输出端与AD转换电路的输入端相连，用于将采集到的不平衡电桥的电压值发送至AD转换电路；AD转换电路的输出端与微控制器相连，微控制器还与不平衡电桥的控制端相连。该装置采用不平衡电桥电路检测非车载充电机直流输出正、负端对地绝缘电阻，不仅可有效检测出绝缘电阻的变化，而且可以得出绝缘电阻的具体数值。

A non vehicle charger insulation detection device

The utility model discloses a non car charging insulation detecting device, including unbalanced bridge, signal conditioning circuit, AD conversion circuit and micro controller; unbalanced bridge is input and DC is connected to the output end, a negative input unbalanced bridge and negative DC output terminal connected to the unbalanced bridge grounding grounding; unbalanced bridge connected with the output end of the signal conditioning circuit input end; the output end of the signal conditioning circuit and AD conversion circuit is connected with the input end, used to collect the unbalanced bridge voltage value is sent to the AD conversion circuit; the output end of the AD conversion circuit is connected with the micro controller. The micro controller and the control terminal connected to unbalanced bridge. The device uses unbalanced bridge circuit to detect the positive and negative end to ground insulation resistance of non vehicle charger, which not only can effectively detect the change of insulation resistance, but also get the specific value of insulation resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种非车载充电机绝缘检测装置
本技术涉及绝缘检测
，特别涉及一种非车载充电机绝缘检测装置。
技术介绍
在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，在我国政府积极推进新能源汽车的应用与发展下，近年来电动汽车发展非常迅速，市场占有份额越来越大，但与新能源汽车的爆发相比，充电基础设施建设远远落后。与此同时，随着电动汽车充电桩的大量建设和应用，其安全性越来越受到重视。尤其是直流充电桩功率大、体积大、电压高，并且往往配有蓄电池进行储能，结构复杂。当直流侧绝缘不佳的时候，会造成设备损坏、火灾、以及人身触电。由于直流侧漏电故障无法使交流侧的漏电保护器动作，所以，增加直流侧绝缘检测以及接地故障保护装置显得尤为重要。由于充电桩安装于室外，受到撞击、下雨导致设备进水或潮湿、电缆破损等可能性多种多样，都容易导致绝缘下降。绝缘事故的发生将直接影响继电保护装置的准确动作，进而可能导致发生误动作，导致供电故障，造成不必要的经济损失。现有检测直流系统绝缘的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用，平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较，通过调节电桥平衡，从而测得待测电阻值，但其只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况；也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小，只能对绝缘故障进行简单判断。用低频探测原理检测接地故障是近几年采用的一种新方法，但它所能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注入的低频交流信号增大直流系统的电压纹波系数。可见，电桥平衡原理和低频探测原理均存在若干难以克服的缺陷。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种非车载充电机绝缘检测装置，从而克服现有检测直流电源绝缘装置不能有效检测绝缘电阻的技术问题。本技术实施例提供的一种非车载充电机绝缘检测装置，包括：不平衡电桥、信号调理电路、AD转换电路和微控制器；所述不平衡电桥的正输入端与直流正输出端相连，所述不平衡电桥的负输入端与直流负输出端相连，所述不平衡电桥的接地端接地；所述不平衡电桥的输出端与所述信号调理电路的输入端相连；所述信号调理电路的输出端与所述AD转换电路的输入端相连，用于将采集到的不平衡电桥的电压值发送至所述AD转换电路；所述AD转换电路的输出端与所述微控制器相连，所述微控制器还与所述不平衡电桥的控制端相连。在一种可能的实现方式中，所述不平衡电桥包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关、第二开关和第三开关；所述第一电阻的一端与直流正输出端相连，另一端依次通过所述第一开关和所述第二开关与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与直流负输出端相连；所述第三电阻的一端与直流正输出端相连，另一端与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与直流负输出端相连；所述第三开关的一端与所述第一开关和所述第二开关的连接节点相连并接地，所述第三开关的另一端与所述第三电阻和所述第四电阻之间的连接节点相连。在一种可能的实现方式中，所述信号调理电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一电容和第二电容；所述第五电阻的一端与所述第三电阻和所述第四电阻之间的连接节点相连，另一端与所述第一运算放大器的负输入端相连；所述第六电阻的一端与所述第一运算放大器的负输入端相连，另一端与所述第一运算放大器的输出端相连；所述第七电阻的一端与所述第一电阻和所述第三电阻的连接节点相连，另一端与所述第一运算放大器的正输入端相连；所述第八电阻的一端与所述第一运算放大器的正输入端相连，另一端接地；所述第十三电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，另一端与所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端接地；所述第十三电阻和所述第一电容的连接节点为所述信号调理电路的第一输出端；所述第九电阻的一端与所述第二电阻和所述第四电阻的连接节点相连，另一端与所述第二运算放大器的负输入端相连；所述第十电阻的一端与所述第二运算放大器的负输入端相连，另一端与所述第二运算放大器的输出端相连；所述第十一电阻的一端与所述第三电阻和所述第四电阻的连接节点相连，另一端与所述第二运算放大器的正输入端相连；所述第十二电阻的一端与所述第二运算放大器的正输入端相连，另一端接地；所述第十四电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端相连，另一端与所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端接地；所述第十四电阻和所述第二电容的连接节点为所述信号调理电路的第二输出端。在一种可能的实现方式中，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等；所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。在一种可能的实现方式中，所述第五电阻的阻值与所述第七电阻的阻值相等；所述第六电阻的阻值与所述第八电阻的阻值相等；所述第九电阻的阻值与所述第十一电阻的阻值相等；所述第十电阻的阻值与所述第十二电阻的阻值相等。在一种可能的实现方式中，所述第一开关、第二开关、第三开关为干簧管继电器或光耦继电器。在一种可能的实现方式中，该装置还包括光耦隔离电路；所述信号调理电路的输出端与所述AD转换电路的输入端相连，包括：所述信号调理电路的输出端通过所述光耦隔离电路与所述AD转换电路的输入端相连。在一种可能的实现方式中，所述微控制器设有CAN接口和/或RS485接口。本技术实施例提供的一种非车载充电机绝缘检测装置，采用不平衡电桥电路检测非车载充电机直流输出正、负端对地绝缘电阻，相比平衡电桥检测法不仅可有效检测出绝缘电阻的变化，而且可以得出绝缘电阻的具体数值，同时也不会存在低频探测法受直流系统对地分布电容制约以及增大直流系统电压纹波系数等问题。同时，该非车载充电机绝缘检测装置在绝缘电阻检测完成后，可断开投切开关，从而使不平衡电桥电路以物理的方式从非车载充电机直流强电回路中分离，不会对非车载充电机充电过程产生影响。此外，该非车载充电机绝缘检测装置配置了高性能的32位MCU，可实现对绝缘电阻实时计算，并根据绝缘电阻的结算结果及时进行相应的故障报警处理，通过绝缘故障指示电路发出指示；MCU内部还集成了CAN和RS485通信接口，可快速可靠的实现与非车载充电机主控制器之间数据交互，包括测量数据的传输以及接收控制指令的下发。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本技术实施例中非车载充电机绝缘检测装置的第一结构图；图2为本技术实施例中不平衡电桥和信号调理电路的电路图；图3为本技术实施例中非车载充电机绝缘检测装置的第二结构图。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非车载充电机绝缘检测装置，其特征在于，包括：不平衡电桥、信号调理电路、AD转换电路和微控制器；所述不平衡电桥的正输入端与直流正输出端相连，所述不平衡电桥的负输入端与直流负输出端相连，所述不平衡电桥的接地端接地；所述不平衡电桥的输出端与所述信号调理电路的输入端相连；所述信号调理电路的输出端与所述AD转换电路的输入端相连，用于将采集到的不平衡电桥的电压值发送至所述AD转换电路；所述AD转换电路的输出端与所述微控制器相连，所述微控制器还与所述不平衡电桥的控制端相连。

【技术特征摘要】
1.一种非车载充电机绝缘检测装置，其特征在于，包括：不平衡电桥、信号调理电路、AD转换电路和微控制器；所述不平衡电桥的正输入端与直流正输出端相连，所述不平衡电桥的负输入端与直流负输出端相连，所述不平衡电桥的接地端接地；所述不平衡电桥的输出端与所述信号调理电路的输入端相连；所述信号调理电路的输出端与所述AD转换电路的输入端相连，用于将采集到的不平衡电桥的电压值发送至所述AD转换电路；所述AD转换电路的输出端与所述微控制器相连，所述微控制器还与所述不平衡电桥的控制端相连。2.根据权利要求1所述的非车载充电机绝缘检测装置，其特征在于，所述不平衡电桥包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一开关、第二开关和第三开关；所述第一电阻的一端与直流正输出端相连，另一端依次通过所述第一开关和所述第二开关与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与直流负输出端相连；所述第三电阻的一端与直流正输出端相连，另一端与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与直流负输出端相连；所述第三开关的一端与所述第一开关和所述第二开关的连接节点相连并接地，所述第三开关的另一端与所述第三电阻和所述第四电阻之间的连接节点相连。3.根据权利要求2所述的非车载充电机绝缘检测装置，其特征在于，所述信号调理电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一电容和第二电容；所述第五电阻的一端与所述第三电阻和所述第四电阻之间的连接节点相连，另一端与所述第一运算放大器的负输入端相连；所述第六电阻的一端与所述第一运算放大器的负输入端相连，另一端与所述第一运算放大器的输出端相连；所述第七电阻的一端与所述第一电阻和所述第三电阻的连接节点相连，另一端与所述第一运算放大器的正输入端相连；所述第八电阻的一端与所述第一运算放大器的正输...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亮，徐鲲鹏，李涛，刘瑞，王建，吉栋，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11