直流充电桩绝缘监测电路及方法技术

本申请涉及一种直流充电桩绝缘监测电路及方法，所述电路包括初始正母线电压测量模块、初始负母线电压测量模块、标准正母线电压测量模块、标准负母线电压测量模块及微控制模块，所述微控制模块用于分别向所述初始正母线电压测量模块、所述初始负母线电压测量模块、所述标准正母线电压测量模块和所述标准负母线电压测量模块发出正初始电压信号、负初始电压信号、正标准电压信号及负标准电压信号，以基于接收的正初始电压信号、负初始电压信号、正标准电压信号及负标准电压信号计算所述正母线、所述负母线分别对地的正/负绝缘电阻值，在判断所述正/负绝缘电阻值分别超过相应的阈值时发出报警信号，以提高直流充电桩工作的安全性。

Insulation monitoring circuit and method of DC charging pile

【技术实现步骤摘要】
直流充电桩绝缘监测电路及方法
本专利技术涉及充电桩
，特别是涉及一种直流充电桩绝缘监测电路及方法。
技术介绍
目前新能源电动车辆技术快速发展，各种各样的新能源电动车辆出现在人们的日常生活中，直流充电桩作为影响电动车辆技术发展的关键因素之一，其使用的安全性成为市场关注的重要焦点。然而，传统的直流充电桩一般采用高电压输出以提高充电效率，且工作环境比较恶劣，例如周围环境中的振动、酸碱气体、温度及湿度的变化，都有可能造成直流充电桩的电缆及其绝缘材料迅速老化甚至绝缘破损，使设备绝缘强度大大降低，危及人身及财产安全。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述
技术介绍
中的问题，提供一种能够自动获取并监控直流充电桩的绝缘电阻值的直流充电桩绝缘监测电路及方法。本申请的一方面提供一种直流充电桩绝缘监测电路，包括：初始正母线电压测量模块，用于测量直流充电桩的正母线输出的正初始电压信号；初始负母线电压测量模块，用于测量直流充电桩的负母线输出的负初始电压信号；标准正母线电压测量模块，用于测量所述正母线的输出电压经过预设阻值的第一标准电阻后输出的正标准电压信号；标准负母线电压测量模块，用于测量所述负母线的输出电压经过预设阻值的第二标准电阻后输出的负标准电压信号；微控制模块，分别与所述初始正母线电压测量模块、所述初始负母线电压测量模块、所述标准正母线电压测量模块及所述标准负母线电压测量模块连接，用于向所述初始正母线电压测量模块发出初始正母线电压测量信号以控制所述初始正母线电压测量模块开始测量所述正母线的正初始电压信号，所述微控制模块用于向所述初始负母线电压测量模块发出初始负母线电压测量信号以控制所述初始负母线电压测量模块开始测量所述负母线的负初始电压信号，所述微控制模块用于向所述标准正母线电压测量模块发出标准正母线电压测量信号以控制所述标准正母线电压测量模块开始测量所述正标准电压信号，所述微控制模块还用于向所述标准负母线电压测量模块发出标准负母线电压测量信号以控制所述标准负母线电压测量模块开始测量所述负标准电压信号；其中，所述微控制模块基于接收的所述正初始电压信号、所述负初始电压信号、所述正标准电压信号及所述负标准电压信号计算所述正母线、所述负母线分别对地的正绝缘电阻值、负绝缘电阻值，并在判断所述正绝缘电阻值大于或等于预设的第一阈值及/或所述负绝缘电阻值大于或等于预设的第二阈值时发出报警信号。于上述实施例中的直流充电桩绝缘监测电路中，首先利用初始正母线电压测量模块测量直流充电桩的正母线输出的正初始电压信号，利用初始负母线电压测量模块测量直流充电桩的负母线输出的负初始电压信号；然后利用标准正母线电压测量模块测量所述正母线的输出电压经过预设阻值的第一标准电阻后输出的正标准电压信号，利用标准负母线电压测量模块测量所述负母线的输出电压经过预设阻值的第二标准电阻后输出的负标准电压信号；设置微控制模块分别与所述初始正母线电压测量模块、所述初始负母线电压测量模块、所述标准正母线电压测量模块及所述标准负母线电压测量模块连接，用于向所述初始正母线电压测量模块发出初始正母线电压测量信号以控制所述初始正母线电压测量模块开始测量所述正母线的正初始电压信号，所述微控制模块用于向所述初始负母线电压测量模块发出初始负母线电压测量信号以控制所述初始负母线电压测量模块开始测量所述负母线的负初始电压信号，所述微控制模块用于向所述标准正母线电压测量模块发出标准正母线电压测量信号以控制所述标准正母线电压测量模块开始测量所述正标准电压信号，所述微控制模块还用于向所述标准负母线电压测量模块发出标准负母线电压测量信号以控制所述标准负母线电压测量模块开始测量所述负标准电压信号。使得所述微控制模块能够基于接收的所述正初始电压信号、所述负初始电压信号、所述正标准电压信号及所述负标准电压信号计算所述正母线、所述负母线分别对地的正绝缘电阻值、负绝缘电阻值，并在判断所述正绝缘电阻值大于或等于预设的第一阈值及/或所述负绝缘电阻值大于或等于预设的第二阈值时发出报警信号，实现了对直流充电桩的正母线、负母线分别对地的正绝缘电阻值、负绝缘电阻值的智能测量与监控，以提醒用户和/或相关工作人员及时采取措施，避免事故发生造成人身或财产损害。在其中一个实施例中，所述初始正母线电压测量模块包括：正初始值测量开关单元，与所述微控制模块连接，用于接收所述初始正母线电压测量信号并根据所述初始正母线电压测量信号动作；第一电压跟随器，与所述正初始值测量开关单元连接，用于接收所述正母线的输出电压并输出第一电压跟随信号；第一分压模块，串联于所述正初始值测量开关单元与所述第一电压跟随器的正输入端之间；第一隔离放大模块，与所述第一电压跟随器连接，用于接收所述第一电压跟随信号并根据所述第一电压跟随信号生成所述正初始电压信号；其中，所述正初始值测量开关单元基于接收的所述初始正母线电压测量信号动作并连接所述第一分压模块与所述正母线，使得所述正母线的输出电压依次经过所述第一分压模块、所述第一电压跟随器及所述第一隔离放大模块，由所述第一隔离放大模块生成所述正初始电压信号。于上述实施例中的直流充电桩绝缘监测电路中，通过设置正初始值测量开关单元与所述微控制模块连接，用于接收所述初始正母线电压测量信号并根据所述初始正母线电压测量信号动作；设置第一电压跟随器与所述正初始值测量开关单元连接，用于接收所述正母线的输出电压并输出第一电压跟随信号；设置第一分压模块串联于所述正初始值测量开关单元与所述第一电压跟随器的正输入端之间，并设置第一隔离放大模块与所述第一电压跟随器连接，用于接收所述第一电压跟随信号并根据所述第一电压跟随信号生成所述正初始电压信号。使得所述正初始值测量开关单元能够基于接收的所述初始正母线电压测量信号动作并连接所述第一分压模块与所述正母线，所述正母线的输出电压依次经过所述第一分压模块、所述第一电压跟随器及所述第一隔离放大模块，由所述第一隔离放大模块生成所述正初始电压信号。在其中一个实施例中，所述初始负母线电压测量模块包括：负初始值测量开关单元，与所述微控制模块连接，用于接收所述初始负母线电压测量信号并根据所述初始负母线电压测量信号动作；第二电压跟随器，与所述负初始值测量开关单元连接，用于接收所述负母线的输出电压并输出第二电压跟随信号；第二分压模块，串联于所述负初始值测量开关单元与所述第二电压跟随器的正输入端之间；第二隔离放大模块，与所述第二电压跟随器连接，用于接收所述第二电压跟随信号并根据所述第二电压跟随信号生成所述负初始电压信号；其中，所述负初始值测量开关单元基于接收的所述初始负母线电压测量信号动作并连接所述第二分压模块与所述负母线，使得所述负母线的输出电压依次经过所述第二分压模块、所述第二电压跟随器及所述第二隔离放大模块，由所述第二隔离放大模块生成所述负初始电压信号。于上述实施例中的直流充电桩绝缘监测电路中，通过设置负初始值测量开关单元与所述微控制模块连接，用于接收所述初始负母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流充电桩绝缘监测电路，其特征在于，包括：/n初始正母线电压测量模块，用于测量直流充电桩的正母线输出的正初始电压信号；/n初始负母线电压测量模块，用于测量直流充电桩的负母线输出的负初始电压信号；/n标准正母线电压测量模块，用于测量所述正母线的输出电压经过预设阻值的第一标准电阻后输出的正标准电压信号；/n标准负母线电压测量模块，用于测量所述负母线的输出电压经过预设阻值的第二标准电阻后输出的负标准电压信号；/n微控制模块，分别与所述初始正母线电压测量模块、所述初始负母线电压测量模块、所述标准正母线电压测量模块及所述标准负母线电压测量模块连接，用于向所述初始正母线电压测量模块发出初始正母线电压测量信号以控制所述初始正母线电压测量模块开始测量所述正母线的正初始电压信号，所述微控制模块用于向所述初始负母线电压测量模块发出初始负母线电压测量信号以控制所述初始负母线电压测量模块开始测量所述负母线的负初始电压信号，所述微控制模块用于向所述标准正母线电压测量模块发出标准正母线电压测量信号以控制所述标准正母线电压测量模块开始测量所述正标准电压信号，所述微控制模块还用于向所述标准负母线电压测量模块发出标准负母线电压测量信号以控制所述标准负母线电压测量模块开始测量所述负标准电压信号；/n其中，所述微控制模块基于接收的所述正初始电压信号、所述负初始电压信号、所述正标准电压信号及所述负标准电压信号计算所述正母线、所述负母线分别对地的正绝缘电阻值、负绝缘电阻值，并在判断所述正绝缘电阻值大于或等于预设的第一阈值及/或所述负绝缘电阻值大于或等于预设的第二阈值时发出报警信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种直流充电桩绝缘监测电路，其特征在于，包括：
初始正母线电压测量模块，用于测量直流充电桩的正母线输出的正初始电压信号；
初始负母线电压测量模块，用于测量直流充电桩的负母线输出的负初始电压信号；
标准正母线电压测量模块，用于测量所述正母线的输出电压经过预设阻值的第一标准电阻后输出的正标准电压信号；
标准负母线电压测量模块，用于测量所述负母线的输出电压经过预设阻值的第二标准电阻后输出的负标准电压信号；
微控制模块，分别与所述初始正母线电压测量模块、所述初始负母线电压测量模块、所述标准正母线电压测量模块及所述标准负母线电压测量模块连接，用于向所述初始正母线电压测量模块发出初始正母线电压测量信号以控制所述初始正母线电压测量模块开始测量所述正母线的正初始电压信号，所述微控制模块用于向所述初始负母线电压测量模块发出初始负母线电压测量信号以控制所述初始负母线电压测量模块开始测量所述负母线的负初始电压信号，所述微控制模块用于向所述标准正母线电压测量模块发出标准正母线电压测量信号以控制所述标准正母线电压测量模块开始测量所述正标准电压信号，所述微控制模块还用于向所述标准负母线电压测量模块发出标准负母线电压测量信号以控制所述标准负母线电压测量模块开始测量所述负标准电压信号；
其中，所述微控制模块基于接收的所述正初始电压信号、所述负初始电压信号、所述正标准电压信号及所述负标准电压信号计算所述正母线、所述负母线分别对地的正绝缘电阻值、负绝缘电阻值，并在判断所述正绝缘电阻值大于或等于预设的第一阈值及/或所述负绝缘电阻值大于或等于预设的第二阈值时发出报警信号。


2.根据权利要求1所述的直流充电桩绝缘监测电路，其特征在于，所述初始正母线电压测量模块包括：
正初始值测量开关单元，与所述微控制模块连接，用于接收所述初始正母线电压测量信号并根据所述初始正母线电压测量信号动作；
第一电压跟随器，与所述正初始值测量开关单元连接，用于接收所述正母线的输出电压并输出第一电压跟随信号；
第一分压模块，串联于所述正初始值测量开关单元与所述第一电压跟随器的正输入端之间；
第一隔离放大模块，与所述第一电压跟随器连接，用于接收所述第一电压跟随信号并根据所述第一电压跟随信号生成所述正初始电压信号；
其中，所述正初始值测量开关单元基于接收的所述初始正母线电压测量信号动作并连接所述第一分压模块与所述正母线，使得所述正母线的输出电压依次经过所述第一分压模块、所述第一电压跟随器及所述第一隔离放大模块，由所述第一隔离放大模块生成所述正初始电压信号。


3.根据权利要求2所述的直流充电桩绝缘监测电路，其特征在于，所述初始负母线电压测量模块包括：
负初始值测量开关单元，与所述微控制模块连接，用于接收所述初始负母线电压测量信号并根据所述初始负母线电压测量信号动作；
第二电压跟随器，与所述负初始值测量开关单元连接，用于接收所述负母线的输出电压并输出第二电压跟随信号；
第二分压模块，串联于所述负初始值测量开关单元与所述第二电压跟随器的正输入端之间；
第二隔离放大模块，与所述第二电压跟随器连接，用于接收所述第二电压跟随信号并根据所述第二电压跟随信号生成所述负初始电压信号；
其中，所述负初始值测量开关单元基于接收的所述初始负母线电压测量信号动作并连接所述第二分压模块与所述负母线，使得所述负母线的输出电压依次经过所述第二分压模块、所述第二电压跟随器及所述第二隔离放大模块，由所述第二隔离放大模块生成所述负初始电压信号。


4.根据权利要求2所述的直流充电桩绝缘监测电路，其特征在于，所述标准正母线电压测量模块包括：
正标准值测量开关单元，分别与所述微控制模块、所述正初始值测量开关单元的输出端连接，用于接收所述标准正母线电压测量信号并根据所述标准正母线电压测量信号动作；
第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端与所述正初始值测量开关单元的输出端连接，所述第一限流电阻的另一端经由所述正标准值测量开关单元接地；
其中，所述正标准值测量开关单元基于所述标准正母线电压测量信号动作使得所述第一限流电阻接地，并使得所述第一隔离放大模块生成所述正标准电压信号。


5.根据权利要求3所述的直流充电桩绝缘监测电路，其特征在于，所述标准负母线电压测量模块包括：
负标准值测量开关单元，分别与所述微控制模块、所述负初始值测量开关单元的输出端连接，用于接收所述标准负母线电压测量信号并根据所述标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勋，邓华森，陈浩舟，邹大中，程文辉，
申请(专利权)人：南方电网电动汽车服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44