一种双向车载充电机绝缘检测电路及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种双向车载充电机绝缘检测电路及其检测方法，所述检测电路包括逆变电路，连接在逆变电路输出火线与地线之间的第一Y电容（C1），连接在逆变电路输出零线与地线之间的第二Y电容（C2），还包括对应连接逆变电路输出火线和输出零线的火线采样电路和零线采样电路，连接火线采样电路和零线采样电路的控制器，其中所述火线采样电路和零线采样电路分别输出采样电压，控制器根据两个采样电压判断双向车载充电机绝缘状态；本发明专利技术在车载充电机工作在逆变变模式时，检测输出火线L和输出零线N对地绝缘阻抗的大小，判断纯逆变模式AC输出与车体之间是否存在绝缘失效，消除人员触电隐患；同时本发明专利技术具有结构简单实用，易于实现造价低廉的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种双向车载充电机绝缘检测电路及其检测方法
本专利技术涉及充电设备，尤其涉及一种双向车载充电机绝缘检测电路及其检测方法。
技术介绍
能源危机和环境污染已在世界范围内日趋严重，整个传统汽车工业和世界客观环境面临严峻挑战。随着公众环保意识的加强，倡导绿色出行及改变出行结构俨然已成为主流。随着发达国家政府发展新能源汽车的计划，我国政府也公布了相应的新能源车发展计划，新能源车也已列入七大新兴战略产业。而新能源车里面目前当属电动车最为主流。车载充电机是电动车中十分重要的部件，车载充电机的好坏直接影响到车辆的安全性和可靠性。车载充电机火线与地线绝缘的好坏又关乎到整机的性能，如火线与地线绝缘失效容易引起元器件损毁甚至人员触电。以往的检测手段是停电后，用仪器进行检测。具有操作繁琐，不能实时监控的缺陷。故此业内亟需开发一种操作简便，可以在逆变模式下实时检测绝缘的绝缘检测电路及其检测方法。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有技术的上述问题，提出一种用于检测车载充电机工作在纯逆变模式AC输出与车体之间是否存在绝缘失效的检测电路及其检测方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是设计一种双向车载充电机绝缘检测电路，包括逆变电路，连接在逆变电路输出火线与地线之间的第一Y电容，连接在逆变电路输出零线与地线之间的第二Y电容，其还包括对应连接逆变电路输出火线和输出零线的火线采样电路和零线采样电路，连接火线采样电路和零线采样电路的控制器，其中所述火线采样电路和零线采样电路分别输出采样电压，控制器根据两个采样电压判断双向车载充电机绝缘状态。所述控制器与火线采样电路和零线采样电路之间设有一个加和电路，所述加和电路对所述两个采样电压进行加和处理得出加和电压，并将加和电压传输给所述控制器，控制器根据加和电压判断双向车载充电机绝缘状态。所述火线采样电路和零线采样电路具有相同电路结构，皆包括分压电路、偏置电源、负压偏置电路、阻抗匹配电路，其中所述分压电路连接所述输出火线或输出零线，用以按比例减小电压输出分压电压；所述负压偏置电路连接在分压电路输出端与偏置电源之间，对所述分压电压进行偏置；所述阻抗匹配电路连接分压电路输出端，进行阻抗匹配并输出所述采样电压。所述火线采样电路中的分压电路包括串联在输出火线的地线之间的第一电阻和第六电阻，第一电阻和第六电阻的连接端为分压电路输出端；所述零线采样电路中的分压电路包括串联在输出零线的地线之间的第二电阻和第五电阻，第二电阻和第五电阻的连接端为分压电路输出端。所述火线采样电路中的负压偏置电路包括第四电阻，第四电阻一端连接所述偏置电源、另一端连接所述第一电阻和第六电阻的连接端；所述零线采样电路中的负压偏置电路包括第三电阻，第三电阻一端连接所述偏置电源、另一端连接所述第二电阻和第五电阻的连接端。所述阻抗匹配电路采用射极跟随器或电压跟随器。所述火线采样电路中的阻抗匹配电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端连接所述第一电阻和第六电阻的连接端，第一运算放大器的输出端连接其反相输入端并输出所述采样电压；所述零线采样电路中的阻抗匹配电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第二电阻和第五电阻的连接端，第二运算放大器的输出端连接其反相输入端并输出所述采样电压。所述加和电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻和输出端A，所述第七电阻串接在输出端A与第一运算放大器输出端之间，第八电阻串接在输出端A与第二运算放大器输出端之间，第九电阻串接在输出端A与地线之间，输出端A输出所述加和电压。一种双向车载充电机绝缘检测电路的检测方法，所述检测电路包括逆变电路，连接在逆变电路输出火线与地线之间的第一Y电容，连接在逆变电路输出零线与地线之间的第二Y电容，其包括以下步骤：对逆变电路输出火线和输出零线上的电压分别采样得到采样电压，根据两个采样电压判断双向车载充电机绝缘状态。分别用分压电路对逆变电路输出火线和输出零线上的电压按比例减小生成分压电压；用负压偏置电路对所述分压电压进行偏置处理，将偏置处理后的分压电压通过阻抗匹配输出采样电压；用加和电路对输出火线的采样电压和输出零线的采样电压进行加和处理得出加和电压，根据加和电压判断双向车载充电机绝缘状态。本专利技术在车载充电机工作在逆变变模式时，检测输出火线L和输出零线N对地绝缘阻抗的大小，判断纯逆变模式AC输出与车体之间是否存在绝缘失效，消除人员触电隐患；同时本专利技术具有结构简单实用，易于实现造价低廉的优点。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的原理框图；图2为未采用加和电路的电路图；图3为采用加和电路的电路图；图4为绝缘正常时加和电压的波形图；图5为绝缘失效时加和电压的波形图；图6为绝缘正常时各点电压波形；图7为绝缘失效时各点电压波形。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。车载充电机工作在逆变状态时，由于正向OBC对EMI的要求，逆变时AC输出端口上的输出火线L和输出零线N对地线都有Y电容，并且输出火线L和输出零线N对地的Y电容容值是相等的，Y电容的存在使得输出火线L与输出零线N分别对地都有电压，并且错相180°；电压的幅值与电容输出火线L和输出零线N的容值比例相关，当输出火线L或者输出零线N对地的绝缘失效时，输出火线L或者输出零线N对地的电压将失去均衡。本专利技术提供双向车载充电机绝缘检测电路及其检测方法，在逆变模式下通过检测输出火线L与输出零线N对地的电压从而得出输出火线L和输出零线N对地的绝缘阻抗的大小，用于检测车载充电机工作在纯逆变模式AC输出与车体之间是否存在绝缘失效，从而消除人员触电隐患。本专利技术公开了一种双向车载充电机绝缘检测电路，包括逆变电路，连接在逆变电路输出火线与地线之间的第一Y电容C1，连接在逆变电路输出零线与地线之间的第二Y电容C2，其还包括对应连接逆变电路输出火线和输出零线的火线采样电路和零线采样电路，连接火线采样电路和零线采样电路的控制器，其中所述火线采样电路和零线采样电路分别输出采样电压，控制器根据两个采样电压判断双向车载充电机绝缘状态。参看图1示出的较佳实施例的原理框图，所述控制器与火线采样电路和零线采样电路之间设有一个加和电路，所述加和电路对所述两个采样电压进行加和处理得出加和电压，并将加和电压传输给所述控制器，控制器根据加和电压判断双向车载充电机绝缘状态。需要指出，加和处理可以在控制器内部进行运算，其实施例的电路图如图2所示；加和处理也可以在控制器外部进行处理，处理完毕后再将加和电压传输给所述控制器，其实施例的电路图如图3所示。在较佳实施例中，所述火线采样电路和零线采样电路具有相同电路结构，皆包括分压电路、偏置电源、负压偏置电路、阻抗匹配电路，其中所述分压电路连接所述输出火线或输出零线，用以按比例减小电压输出分压电压；所述负压偏置电路连接在分压电路输出端与偏置电源之间，对所述分压电压进行偏置；所述阻抗匹配电路连接分压电路输出端，进行阻抗匹配并输出所述采样电压。需要指出，阻抗匹配电路可以匹配输入端和输出端的阻抗，使输入阻抗高、输出阻抗低，从而增强带负荷能力。参看图2和图3示出的实施例，所述火线采样电路中的分压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向车载充电机绝缘检测电路，包括逆变电路，连接在逆变电路输出火线与地线之间的第一Y电容（C1），连接在逆变电路输出零线与地线之间的第二Y电容（C2），其特征在于，还包括对应连接逆变电路输出火线和输出零线的火线采样电路和零线采样电路，连接火线采样电路和零线采样电路的控制器，其中所述火线采样电路和零线采样电路分别输出采样电压，控制器根据两个采样电压判断双向车载充电机绝缘状态。

【技术特征摘要】
1.一种双向车载充电机绝缘检测电路，包括逆变电路，连接在逆变电路输出火线与地线之间的第一Y电容（C1），连接在逆变电路输出零线与地线之间的第二Y电容（C2），其特征在于，还包括对应连接逆变电路输出火线和输出零线的火线采样电路和零线采样电路，连接火线采样电路和零线采样电路的控制器，其中所述火线采样电路和零线采样电路分别输出采样电压，控制器根据两个采样电压判断双向车载充电机绝缘状态。2.如权利要求1所述的双向车载充电机绝缘检测电路，其特征在于，所述控制器与火线采样电路和零线采样电路之间设有一个加和电路，所述加和电路对所述两个采样电压进行加和处理得出加和电压，并将加和电压传输给所述控制器，控制器根据加和电压判断双向车载充电机绝缘状态。3.如权利要求1或2任一项所述的双向车载充电机绝缘检测电路，其特征在于，所述火线采样电路和零线采样电路具有相同电路结构，皆包括分压电路、偏置电源、负压偏置电路、阻抗匹配电路，其中所述分压电路连接所述输出火线或输出零线，用以按比例减小电压输出分压电压；所述负压偏置电路连接在分压电路输出端与偏置电源之间，对所述分压电压进行偏置；所述阻抗匹配电路连接分压电路输出端，进行阻抗匹配并输出所述采样电压。4.如权利要求3所述的双向车载充电机绝缘检测电路，其特征在于，所述火线采样电路中的分压电路包括串联在输出火线的地线之间的第一电阻（R1）和第六电阻（R6），第一电阻和第六电阻的连接端为分压电路输出端；所述零线采样电路中的分压电路包括串联在输出零线的地线之间的第二电阻（R2）和第五电阻（R5），第二电阻和第五电阻的连接端为分压电路输出端。5.如权利要求4所述的双向车载充电机绝缘检测电路，其特征在于，所述火线采样电路中的负压偏置电路包括第四电阻（R4），第四电阻一端连接所述偏置电源、另一端连接所述第一电阻和第六电阻的连接端；所述零线采样电路中的负压偏置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钧，冯颖盈，徐金柱，张远昭，
申请(专利权)人：深圳威迈斯电源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44