一种储能电站的绝缘检测系统技术方案

本发明专利技术涉及储能系统领域，公开一种储能电站的绝缘检测系统，包括：储能电池组、开关切换电路、电流检测电路、电流电压变换电路、MCU控制电路、倍压电路及整流电路，本发明专利技术提供一种储能电站的绝缘检测系统，该绝缘检测系统电路结构简单，同时能够具有较强的抗干扰能力，提高绝缘检测的精度。本发明专利技术为一种储能电站的绝缘检测系统，采用直流电压变换器将低电压转换为直流高压电作为测试电压，该测试电压施加于被测储能电池组的端口上经电流电压变换电路转换为相应的电压值，然后送入微处理器MCU进行计算处理，从而得出绝缘阻抗值。由于绝缘检测过程最为直接，所以测量快速直接，精度高，抗干扰能力强，可靠性高。

An insulation detection system for energy storage power station

The present invention relates to the field of energy storage system, discloses an energy storage power station insulation detection system, including: storage battery, switching circuit, current detection circuit, current voltage conversion circuit, MCU control circuit, voltage doubling circuit and rectifier circuit, the invention provides a storage insulation monitoring system of power plant, the the insulation detection system has the advantages of simple structure, and has strong anti-interference ability, improve the accuracy of detection of insulation. The invention relates to a storage insulation monitoring system of power plant, using the DC voltage converter will be converted to low voltage DC power as the test voltage, the test voltage is applied to the measured energy storage battery port on the conversion by the current voltage conversion circuit for the corresponding voltage value, then sent into MCU processor computing thus, the insulation resistance value. The insulation detection process is the most direct, so the measurement is fast, direct, high precision, strong anti-interference ability and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种储能电站的绝缘检测系统
本专利技术涉及储能系统领域，特别是涉及一种储能电站的绝缘检测系统。
技术介绍
储能电站是一个复杂的工业系统，涉及到储能电池、斩波器、逆变器、充电机等电力电子装置。因此，储能电站的绝缘检测系统对储能电站的操作人员安全尤为重要。在部分工业标准中定义了相关的安全要求：对于没有嵌入在一个完整的电路里的储能系统，如果在整个寿命期内没有交流电路，或交流电路有附加防护，其绝缘电阻除以它的最大工作电压，应不小于100Ω/V。如果包括交流电路且没有附加防护，则此值应不小于500Ω/V，如果储能系统集成在一个完整的工业设备里，可能需要一个更高的阻值，以确保操作人员的安全。现阶段应用于储能电站绝缘检测的方法有平衡电桥法、电流传感法、电阻适配网络法等。其中，平衡电桥法利用平衡电桥原理检测动力电池的母线对地等效绝缘电阻，这种方法检测精度较高，但要求构建电路的精确度很高，并且，在正负极绝缘性能同时降低时不能准确及时报警。电流传感法采用霍尔式电流传感器检测母线泄露电流判断电气系统绝缘性，但应用这种检测方法的前提是，待测电源必须处于工作状态，要有工作电流的流入和流出，它无法在电源系统空载的情况下评价电源对地的绝缘性能。电阻适配网络法利用电路分压原理，通过测量分压电阻的电压，列方程组求得绝缘电阻值，虽然这种方法广泛应用于电动汽车绝缘电阻检测电路中，但当储能电站负载状况恶劣，运行过程中干扰较大，在绝缘电阻测量过程中，有一定的扰动信号，对计算结果影响较大。当前方法虽然可以通过检测不同参数判断系统绝缘性能，但存在不足，检测精度较高的方法电路结构相对复杂，或者检测方法对系统的工作状态有一定的要求，受外界信号干扰较大，影响测量算精度等。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种储能电站的绝缘检测系统，该绝缘检测系统电路结构简单，同时能够具有较强的抗干扰能力，提高绝缘检测的精度。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种储能电站的绝缘检测系统，包括：储能电池组、开关切换电路、电流检测电路、电流电压变换电路、MCU控制电路、倍压电路及整流电路，所述开关切换电路包括分别由所述MCU控制电路控制的第一开关单元和第二开关单元，所述MCU控制电路的信号输出端依次经所述倍压电路、所述整流电路、所述第一开关单元后与储能电池组的总正端连接，储能电池组的总负端依次经所述第二开关单元、所述电流检测电路、所述电流电压变换电路后与所述MCU控制电路的信号输入端连接，所述整流电路的检测输出端还与所述电流检测电路的检测输入端连接。作为进一步优选的方案，所述MCU控制电路还包括微处理器MCU及与所述微处理器MCU连接的PWM发生模块，所述PWM发生模块的输出端与所述倍压电路的输入端连接。作为进一步优选的方案，所述MCU控制电路还包括电压反馈电路，所述电压反馈电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，输出端与所述微处理器MCU的电压输入端连接。作为进一步优选的方案，所述电压反馈电路包括第七电阻R7、第九电阻R9和第十二电阻R12，所述第七电阻R7的一端作为电压反馈电路的输入端，另一端经所述第十二电阻R12后接地；所述第九电阻R9的一端与所述微处理器MCU的电压输入端连接，另一端与所述第七电阻R7和所述第十二电阻R12之间的连接节点连接。作为进一步优选的方案，所述第一开关单元包括第一三极管Q1、第一电阻R1和第一线圈RL1，所述第一三极管Q1的基极与所述MCU控制电路的第一开关控制端连接，集电极经所述第一电阻R1、所述第一线圈RL1后与供电电源VCC连接，发射极接地。作为进一步优选的方案，所述第二开关单元包括第二三极管Q2、第二电阻R2和第二线圈RL2，所述第二三极管Q2的基极与所述MCU控制电路的第二开关控制端连接，集电极经所述第二电阻R1、所述第二线圈RL2后与供电电源VCC连接，发射极接地。作为进一步优选的方案，所述电流检测电路包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的第一端与所述第二开关单元连接，第二端与接地。作为进一步优选的方案，所述电流检测电路包括差分运算放大器U1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8和第十五电阻R15，所述第三电阻R3的第一端还经所述第五电阻R5、所述第六电阻R6后接地，第二端经所述第四电阻R4、所述第八电阻R8后与所述差分运算放电器U1的输出端连接，所述差分运算放电器U1的输出端还经所述第十五电阻R15后与所述MCU控制电路的信号输入端连接；所述差分运算放电器U1的同相输入端与所述第五电阻R5和所述第六电阻R6之间的连接节点连接，反相输入端与所述第四电阻R4和所述第八电阻R8之间的连接节点连接。作为进一步优选的方案，所述倍压电路包括第三三极管Q3、变压器T1、第十电阻R10和第十六电阻R16，所述第十电阻R10的一端与所述PWM发生模块的输出端连接，另一端与所述第三三极管Q3的基极连接；所述第三三极管Q3的集电极与所述变压器T1原边的一端连接，发射极经所述第十六电阻R16接地；所述变压器T1原边的另一端接供电电源VCC，副边的两端分别与所述整流电路的两个输入端连接。作为进一步优选的方案，所述整流电路包括由四个二极管组成的整流桥和与所述整流桥的输出端连接滤波电容C1。本专利技术相比于现有技术的优点及有益效果如下：本专利技术为一种储能电站的绝缘检测系统，采用直流电压变换器将低电压转换为直流高压电作为测试电压，该测试电压施加于被测储能电池组的端口上经电流电压变换电路转换为相应的电压值，然后送入微处理器MCU进行计算处理，从而得出绝缘阻抗值。由于绝缘检测过程最为直接，所以测量快速直接，精度高，抗干扰能力强，可靠性高。附图说明图1为本专利技术的储能电站的绝缘检测系统的原理框图；图2为图1的储能电站的绝缘检测系统的电路原理图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例请参阅图1，本专利技术提供一种储能电站的绝缘检测系统10，包括：储能电池组100、开关切换电路200、电流检测电路300、电流电压变换电路400、MCU控制电路500、倍压电路600及整流电路700。所述开关切换电路200包括分别由所述MCU控制电路500控制的第一开关单元210和第二开关单元220，所述MCU控制电路500的信号输出端依次经所述倍压电路600、所述整流电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能电站的绝缘检测系统，其特征在于，包括：储能电池组、开关切换电路、电流检测电路、电流电压变换电路、MCU控制电路、倍压电路及整流电路，所述开关切换电路包括分别由所述MCU控制电路控制的第一开关单元和第二开关单元，所述MCU控制电路的信号输出端依次经所述倍压电路、所述整流电路、所述第一开关单元后与储能电池组的总正端连接，储能电池组的总负端依次经所述第二开关单元、所述电流检测电路、所述电流电压变换电路后与所述MCU控制电路的信号输入端连接，所述整流电路的检测输出端还与所述电流检测电路的检测输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种储能电站的绝缘检测系统，其特征在于，包括：储能电池组、开关切换电路、电流检测电路、电流电压变换电路、MCU控制电路、倍压电路及整流电路，所述开关切换电路包括分别由所述MCU控制电路控制的第一开关单元和第二开关单元，所述MCU控制电路的信号输出端依次经所述倍压电路、所述整流电路、所述第一开关单元后与储能电池组的总正端连接，储能电池组的总负端依次经所述第二开关单元、所述电流检测电路、所述电流电压变换电路后与所述MCU控制电路的信号输入端连接，所述整流电路的检测输出端还与所述电流检测电路的检测输入端连接。2.根据权利要求1所述的储能电站的绝缘检测系统，其特征在于，所述MCU控制电路还包括微处理器MCU及与所述微处理器MCU连接的PWM发生模块，所述PWM发生模块的输出端与所述倍压电路的输入端连接。3.根据权利要求2所述的储能电站的绝缘检测系统，其特征在于，所述MCU控制电路还包括电压反馈电路，所述电压反馈电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，输出端与所述微处理器MCU的电压输入端连接。4.根据权利要求3所述的储能电站的绝缘检测系统，其特征在于，所述电压反馈电路包括第七电阻R7、第九电阻R9和第十二电阻R12，所述第七电阻R7的一端作为电压反馈电路的输入端，另一端经所述第十二电阻R12后接地；所述第九电阻R9的一端与所述微处理器MCU的电压输入端连接，另一端与所述第七电阻R7和所述第十二电阻R12之间的连接节点连接。5.根据权利要求1所述的储能电站的绝缘检测系统，其特征在于，所述第一开关单元包括第一三极管Q1、第一电阻R1和第一线圈RL1，所述第一三极管Q1的基极与所述MCU控制电路的第一开关控制端连接，集电极经所述第一电阻R1、所述第一线圈RL1后与供电电源VCC连接，发射极接地。6.根据权利要求1所述的储能电站的绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟弟，
申请(专利权)人：惠州市蓝微新源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44