直流电源绝缘电阻检测电路及方法技术

本发明专利技术涉及直流电源应用技术，解决了现有检测电路和方法不能快速而精确的检测直流电源绝缘电阻的问题。技术方案概括为：直流电源绝缘电阻检测电路，包括直流电源、机壳、控制处理模块、正绝缘电阻、负绝缘电阻、检测电阻一、检测电阻二、检测电阻三、检测电阻四、检测开关一、检测开关二和地线，其中检测开关一和检测开关二无论处于何种工作状态，检测电阻一和检测电阻二都构成直流电源正级与机壳间的放电通路，检测电阻三和检测电阻四都构成直流电源负级与机壳间的放电通路。有益效果是：本发明专利技术能够既快速又精确的对直流电源绝缘电阻进行检测。特别适用于光伏发电领域和电动汽车领域。

【技术实现步骤摘要】
直流电源绝缘电阻检测电路及方法
本专利技术涉及直流电源应用技术，特别涉及直流电源绝缘电阻的检测技术。
技术介绍
在直流电源应用方面，其绝缘电阻若小于规定值，会影响用电设备的正常运行，甚至威胁人的生命安全。现有技术用来检测直流电源绝缘电阻的方法，有交流信号注入检测法和直流检测法。其中交流信号注入检测法电路结构较复杂，开发难度较大，成本较高；而直流检测法将检测开关设置在检测电阻之间，由于在实际的直流电源系统中，例如光伏发电领域和电动汽车领域，电源系统的正级和负极对壳体存在等效电容，检测开关需要在闭合或断开一段时间后电路才能达到稳定状态，绝缘电阻的阻值越大，趋于稳定的时间就越长，因此就导致绝缘电阻的检测周期受到影响，当检测开关切换后，若立即采集相应电压，将很大程度的影响绝缘电阻检测的精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速精确的检测直流电源绝缘电阻的电路和方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：直流电源绝缘电阻检测电路，包括直流电源、机壳、控制处理模块、正绝缘电阻、负绝缘电阻、检测电阻一、检测电阻二、检测电阻三、检测电阻四、检测开关一、检测开关二和地线，其中正绝缘电阻的一端与直流电源正极和检测电阻一的一端连接，另一端与机壳、负绝缘电阻的一端和检测开关一的一个静触点连接，检测电阻二的一端与检测电阻一的另一端和检测开关二的一个静触点连接，另一端与检测电阻三的一端、检测开关二的另一个静触点和检测开关一的另一个静触点连接，检测电阻四的一端与检测电阻三的另一端和控制处理模块连接，另一端与直流电源负极、负绝缘电阻的另一端、控制处理模块和地线连接，检测开关一的控制端和检测开关二的控制端分别与控制处理模块连接；其中检测开关一和检测开关二无论处于何种工作状态，检测电阻一和检测电阻二都构成直流电源正级与机壳间的放电通路，检测电阻三和检测电阻四都构成直流电源负级与机壳间的放电通路；其中检测开关一和检测开关二能由控制处理模块控制闭合和断开，设只有检测开关一闭合时检测电阻四两端电压值为VS1，检测开关一和检测开关二都闭合时检测电阻四两端电压值为VS2,检测开关一和检测开关二都断开时检测电阻四两端电压值为VS3，控制处理模块将检测电阻一的阻值、检测电阻二的阻值、检测电阻三的阻值、检测电阻四的阻值、VS1、VS2和VS3进行处理计算后得出正绝缘电阻的阻值和负绝缘电阻的阻值。进一步的，控制处理模块可以包括滤波电路、模数转换器、隔离通信模块、微控制器模块和通信模块，其中滤波电路分别与检测电阻四的两端和模数转换器连接，隔离通信模块分别与模数转换器和微控制器模块连接，微控制器模块分别与检测开关一的控制端、检测开关二的控制端和通信模块连接。进一步的，控制处理模块可以包括滤波电路、隔离放大电路、微控制器模块和通信模块，其中滤波电路分别与检测电阻四的两端和隔离放大电路连接，微控制器模块分别与隔离放大电路、检测开关一的控制端、检测开关二的控制端和通信模块连接。进一步的，检测开关一采用三极管、场效应管或继电器，检测开关二采用三极管、场效应管或继电器。进一步的，检测开关一采用三极管，检测开关二采用三极管，其中检测开关一的基极与控制处理模块连接，发射极与正绝缘电阻的另一端、负绝缘电阻的一端和机壳连接，集电极与检测电阻二的另一端、检测电阻三的一端和检测开关二的发射极连接，检测开关二的集电极与检测电阻一的另一端和检测电阻二的一端连接，基极与控制处理模块连接，发射极与检测电阻二的另一端、检测电阻三的一端和检测开关一的集电极连接。直流电源绝缘电阻检测方法，应用于上述直流电源绝缘电阻检测电路，包括以下步骤：步骤1、控制处理模块控制检测开关一闭合，检测开关二断开，然后记下此时检测电阻四两端的电压值VS1；步骤2、控制处理模块控制检测开关一闭合，检测开关二闭合，然后记下此时检测电阻四两端的电压值VS2；步骤3、控制处理模块控制检测开关一断开，检测开关二断开，然后记下此时检测电阻四两端的电压值VS3；步骤4、控制处理模块根据VS1、VS2、VS3、检测电阻一的阻值、检测电阻二的阻值、检测电阻三的阻值和检测电阻四的阻值，经处理计算后得出正绝缘电阻的阻值和负绝缘电阻的阻值。进一步的，设检测开关一闭合，检测开关二断开时正绝缘电阻两端电压为VP1,负绝缘电阻两端电压为VN1；检测开关一闭合，检测开关二闭合时正绝缘电阻两端电压为VP2,负绝缘电阻两端电压为VN2；直流电源总电压为VBAT；检测电阻一的阻值为R1，检测电阻二的阻值为R2，检测电阻三的阻值为R3，检测电阻四的阻值为R4；Ra＝R1+R2，Rb＝R3+R4；正绝缘电阻的阻值为RP,负绝缘电阻的阻值为RN；步骤4中，由VS1得出则可得到：VP1＝VBAT-VN1；根据直流电源正极电流等于直流电源负极电流得出：由VS2得出则可得到：VP2＝VBAT-VN2；根据直流电源正极电流等于直流电源负极电流得出：由VS3得出则可得到：联合和得：由可得将代入得到：其中，即得出了正绝缘电阻的阻值RP和负绝缘电阻的阻值RN。有益效果是：本专利技术利用检测电阻构成电源与机壳间的放电通路，且该放电通路不受检测开关切换状态的影响，因此本专利技术能够既快速又精确的对直流电源绝缘电阻进行检测。特别适用于光伏发电领域和电动汽车领域。附图说明图1是本专利技术的电路图。图2是本专利技术实施例一的电路图。图3是本专利技术实施例二的电路图。其中，E是直流电源，S是机壳，RP是正绝缘电阻，RN是负绝缘电阻，S1是检测开关一，S2是检测开关二，R1是检测电阻一，R2是检测电阻二，R3是检测电阻三，R4是检测电阻四，VS是检测电阻四两端电压值，Q1是三极管一，Q2是三极管二。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步说明本专利技术的技术方案。如图1所示，本专利技术的技术方案是：直流电源绝缘电阻检测电路，包括直流电源、机壳、控制处理模块、正绝缘电阻、负绝缘电阻、检测电阻一、检测电阻二、检测电阻三、检测电阻四、检测开关一、检测开关二和地线，其中正绝缘电阻的一端与直流电源正极和检测电阻一的一端连接，另一端与机壳、负绝缘电阻的一端和检测开关一的一个静触点连接，检测电阻二的一端与检测电阻一的另一端和检测开关二的一个静触点连接，另一端与检测电阻三的一端、检测开关二的另一个静触点和检测开关一的另一个静触点连接，检测电阻四的一端与检测电阻三的另一端和控制处理模块连接，另一端与直流电源负极、负绝缘电阻的另一端、控制处理模块和地线连接，检测开关一的控制端和检测开关二的控制端分别与控制处理模块连接；其中检测开关一和检测开关二无论处于何种工作状态，检测电阻一和检测电阻二都构成直流电源正级与机壳间的放电通路，检测电阻三和检测电阻四都构成直流电源负级与机壳间的放电通路；其中检测开关一和检测开关二能由控制处理模块控制闭合和断开，设只有检测开关一闭合时检测电阻四两端电压值为VS1，检测开关一和检测开关二都闭合时检测电阻四两端电压值为VS2,检测开关一和检测开关二都断开时检测电阻四两端电压值为VS3，控制处理模块将检测电阻一的阻值、检测电阻二的阻值、检测电阻三的阻值、检测电阻四的阻值、VS1、VS2和VS3进行处理计算后得出正绝缘电阻的阻值和负绝缘电阻的阻值。直流电源绝缘电阻检测方法，应用于上述直流电源绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
直流电源绝缘电阻检测电路，包括直流电源、机壳、控制处理模块、正绝缘电阻、负绝缘电阻、检测电阻一、检测电阻二、检测电阻三、检测电阻四、检测开关一、检测开关二和地线，其特征在于：所述正绝缘电阻的一端与直流电源正极和检测电阻一的一端连接，另一端与机壳、负绝缘电阻的一端和检测开关一的一个静触点连接，检测电阻二的一端与检测电阻一的另一端和检测开关二的一个静触点连接，另一端与检测电阻三的一端、检测开关二的另一个静触点和检测开关一的另一个静触点连接，检测电阻四的一端与检测电阻三的另一端和控制处理模块连接，另一端与直流电源负极、负绝缘电阻的另一端、控制处理模块和地线连接，检测开关一的控制端和检测开关二的控制端分别与控制处理模块连接；所述检测开关一和检测开关二无论处于何种工作状态，检测电阻一和检测电阻二都构成直流电源正级与机壳间的放电通路，检测电阻三和检测电阻四都构成直流电源负级与机壳间的放电通路；所述检测开关一和检测开关二能由控制处理模块控制闭合和断开，设只有检测开关一闭合时检测电阻四两端电压值为VS1，检测开关一和检测开关二都闭合时检测电阻四两端电压值为VS2,检测开关一和检测开关二都断开时检测电阻四两端电压值为VS3，控制处理模块将检测电阻一的阻值、检测电阻二的阻值、检测电阻三的阻值、检测电阻四的阻值、VS1、VS2和VS3进行处理计算后得出正绝缘电阻的阻值和负绝缘电阻的阻值。...

【技术特征摘要】
1.直流电源绝缘电阻检测电路，包括直流电源、机壳、控制处理模块、正绝缘电阻、负绝缘电阻、检测电阻一、检测电阻二、检测电阻三、检测电阻四、检测开关一、检测开关二和地线，其特征在于：所述正绝缘电阻的一端与直流电源正极和检测电阻一的一端连接，另一端与机壳、负绝缘电阻的一端和检测开关一的一个静触点连接，检测电阻二的一端与检测电阻一的另一端和检测开关二的一个静触点连接，另一端与检测电阻三的一端、检测开关二的另一个静触点和检测开关一的另一个静触点连接，检测电阻四的一端与检测电阻三的另一端和控制处理模块连接，另一端与直流电源负极、负绝缘电阻的另一端、控制处理模块和地线连接，检测开关一的控制端和检测开关二的控制端分别与控制处理模块连接；所述检测开关一和检测开关二无论处于何种工作状态，检测电阻一和检测电阻二都构成直流电源正级与机壳间的放电通路，检测电阻三和检测电阻四都构成直流电源负级与机壳间的放电通路；所述检测开关一和检测开关二能由控制处理模块控制闭合和断开，设只有检测开关一闭合时检测电阻四两端电压值为VS1，检测开关一和检测开关二都闭合时检测电阻四两端电压值为VS2,检测开关一和检测开关二都断开时检测电阻四两端电压值为VS3，控制处理模块将检测电阻一的阻值、检测电阻二的阻值、检测电阻三的阻值、检测电阻四的阻值、VS1、VS2和VS3进行处理计算后得出正绝缘电阻的阻值和负绝缘电阻的阻值。2.如权利要求1所述的直流电源绝缘电阻检测电路，其特征在于：所述控制处理模块包括滤波电路、模数转换器、隔离通信模块、微控制器模块和通信模块，所述滤波电路分别与检测电阻四的两端和模数转换器连接，隔离通信模块分别与模数转换器和微控制器模块连接，微控制器模块分别与检测开关一的控制端、检测开关二的控制端和通信模块连接。3.如权利要求1所述的直流电源绝缘电阻检测电路，其特征在于：所述控制处理模块包括滤波电路、隔离放大电路、微控制器模块和通信模块，所述滤波电路分别与检测电阻四的两端和隔离放大电路连接，微控制器模块分别与隔离放大电路、检测开关一的控制端、检测开关二的控制端和通信模块连接。4.如权利要求1或2或3所述的直流电源绝缘电阻检测电路，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：代高强，孟令峰，肖宇，宋豪，江涛，黄勇，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51