直流IT系统的绝缘监测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种直流IT系统的绝缘监测装置和方法，所述装置包括：检测桥电路，检测桥电路连接到直流正极母线和直流负极母线；连接于检测桥电路与地线之间的信号发生器；与信号发生器相连的电压调节器和频率调节器；控制器，用于采集检测桥电路中的电压参数，以获取直流母线电压，并根据直流母线电压确定信号发生器输出信号的幅值，以及通过控制电压调节器来调节信号发生器输出信号的幅值和通过控制频率调节器来调节信号发生器输出信号的频率，并在信号发生器输出信号的正半周期和负半周期分别采集检测桥电路中的电压参数，以及根据在正半周期所采集的电压参数和在负半周期所采集的电压参数计算直流IT系统的绝缘电阻。的电压参数计算直流IT系统的绝缘电阻。的电压参数计算直流IT系统的绝缘电阻。

【技术实现步骤摘要】
直流IT系统的绝缘监测装置和方法


[0001]本专利技术涉及绝缘监测
，具体涉及一种直流IT系统的绝缘监测装置和一种直流IT系统的绝缘监测方法。

技术介绍

[0002]随着新能源行业的发展，直流IT(I标志电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地，T标志电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点)系统得到越来越多广泛的应用，相应的安全要求也越来越高。直流IT系统的绝缘监测方法一般有平衡桥法、不平衡桥法、低频注入法等。
[0003]然而上述方法均存在一定的缺陷，例如平衡桥法在母线对地线的绝缘情况同时下降的情况下，绝缘监测的精度会大大降低，甚至监测失败；不平衡桥法会出现母线对地电压明显波动的情况，从而导致电路误动作；低频注入法不能适应较宽范围的直流IT系统，在直流母线电压比较低时，电压波动比例较大，当直流母线电压比较高时，低频注入法的精度会比较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种直流IT系统的绝缘监测装置和方法，能够有效地降低绝缘监测时直流母线对地的电压波动，并能够提高绝缘电阻检测的精度和稳定性，而且能够适应更宽电压范围的直流IT系统。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种直流IT系统的绝缘监测装置，包括：检测桥电路，所述检测桥电路连接到所述直流IT系统的直流正极母线和直流负极母线；信号发生器，所述信号发生器连接于所述检测桥电路与所述直流IT系统的地线之间；电压调节器，所述电压调节器与所述信号发生器相连；频率调节器，所述频率调节器与所述信号发生器相连；控制器，所述控制器分别与所述检测桥电路、所述电压调节器和所述频率调节器相连，所述控制器用于采集所述检测桥电路中的电压参数，以获取直流母线电压，并根据所述直流母线电压确定所述信号发生器输出信号的幅值，以及通过控制所述电压调节器来调节所述信号发生器输出信号的幅值和通过控制所述频率调节器来调节所述信号发生器输出信号的频率，并在所述信号发生器输出信号的正半周期和负半周期分别采集所述检测桥电路中的电压参数，以及根据在正半周期所采集的电压参数和在负半周期所采集的电压参数计算所述直流IT系统的绝缘电阻。
[0007]所述检测桥电路包括由第一电阻和第二电阻构成的第一电阻支路、由第三电阻和第四电阻构成的第二电阻支路，所述第一电阻支路的一端连接到所述直流正极母线，所述第二电阻支路的一端连接到所述直流负极母线，所述第一电阻支路的另一端与所述第二电阻支路的另一端均连接到第一节点。
[0008]所述信号发生器包括第一双控开关和第二双控开关，所述第一双控开关的动端与所述第一节点相连，所述第二双控开关的动端连接到所述地线，所述第一双控开关的第一
不动端与所述第二双控开关的第一不动端均连接到第二节点，所述第一双控开关的第二不动端与所述第二双控开关的第二不动端均连接到第三节点。
[0009]所述电压调节器包括独立电源、转换电路和第一隔离电路，所述独立电源与所述转换电路的输入端相连，所述转换电路的输出端正极与所述第二节点相连，所述转换电路的输出端负极与所述第三节点相连，所述第一隔离电路连接于所述转换电路与所述控制器的控制信号输出端之间。
[0010]所述频率调节器包括逻辑驱动器和第二隔离电路，所述逻辑驱动器与所述第一双控开关和所述第二双控开关的控制端相连，所述第二隔离电路连接于所述逻辑驱动器与所述控制器的控制信号输出端之间。
[0011]所述控制器的采样端分别与所述第一电阻支路的中间节点、所述第二电阻支路的中间节点和所述第一节点相连，所述电压参数包括所述第二电阻的电压和所述第四电阻的电压。
[0012]所述信号发生器输出信号的幅值与所述直流母线电压呈正相关关系。
[0013]所述控制器用于根据在正半周期所采集的所述第二电阻的电压和所述第四电阻的电压、在负半周期所采集的所述第二电阻的电压和所述第四电阻的电压、所述信号发生器输出信号的幅值与所述直流母线电压的关系、所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的阻值，基于基尔霍夫定律，计算所述直流正极母线对所述地线的绝缘电阻和所述直流负极母线对所述地线的绝缘电阻。
[0014]一种直流IT系统的绝缘监测方法，所述直流IT系统的直流正极母线和直流负极母线连接检测桥电路，所述检测桥电路与所述直流IT系统的地线之间连接有信号发生器，所述方法包括以下步骤：采集所述检测桥电路中的电压参数，以获取直流母线电压；根据所述直流母线电压确定所述信号发生器输出信号的幅值，并调节所述信号发生器输出信号的幅值和频率；在所述信号发生器输出信号的正半周期和负半周期分别采集所述检测桥电路中的电压参数；根据在正半周期所采集的电压参数和在负半周期所采集的电压参数计算所述直流IT系统的绝缘电阻。
[0015]所述信号发生器输出信号的幅值与所述直流母线电压呈正相关关系。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术通过在直流IT系统的直流正极母线和直流负极母线设置检测桥电路，并在检测桥电路与直流IT系统的地线之间设置信号发生器，以及根据直流母线电压控制信号发生器的输出，并根据信号输出过程中采集到的检测桥电路电压参数计算绝缘电阻，由此，能够有效地降低绝缘监测时直流母线对地的电压波动，并能够提高绝缘电阻检测的精度和稳定性，而且能够适应更宽电压范围的直流IT系统。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的直流IT系统的绝缘监测装置的方框示意图；
[0019]图2为本专利技术一个实施例的直流IT系统的绝缘监测装置的电路结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例的直流IT系统的绝缘监测方法的流程图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]如图1和图2所示，本专利技术实施例的直流IT系统的绝缘监测装置包括检测桥电路10、信号发生器20、电压调节器30、频率调节器40和控制器50。其中，检测桥电路10连接到直流IT系统的直流正极母线DC+和直流负极母线DC-；信号发生器20连接于检测桥电路10与直流IT系统的地线PE之间；电压调节器30与信号发生器20相连；频率调节器40与信号发生器20相连；控制器50分别与检测桥电路10、电压调节器30和频率调节器40相连，控制器50用于采集检测桥电路10中的电压参数，以获取直流母线电压，并根据直流母线电压确定信号发生器20输出信号的幅值，以及通过控制电压调节器30来调节信号发生器20输出信号的幅值和通过控制频率调节器40来调节信号发生器20输出信号的频率，并在信号发生器20输出信号的正半周期和负半周期分别采集检测桥电路10中的电压参数，以及根据在正半周期所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流IT系统的绝缘监测装置，其特征在于，包括：检测桥电路，所述检测桥电路连接到所述直流IT系统的直流正极母线和直流负极母线；信号发生器，所述信号发生器连接于所述检测桥电路与所述直流IT系统的地线之间；电压调节器，所述电压调节器与所述信号发生器相连；频率调节器，所述频率调节器与所述信号发生器相连；控制器，所述控制器分别与所述检测桥电路、所述电压调节器和所述频率调节器相连，所述控制器用于采集所述检测桥电路中的电压参数，以获取直流母线电压，并根据所述直流母线电压确定所述信号发生器输出信号的幅值，以及通过控制所述电压调节器来调节所述信号发生器输出信号的幅值和通过控制所述频率调节器来调节所述信号发生器输出信号的频率，并在所述信号发生器输出信号的正半周期和负半周期分别采集所述检测桥电路中的电压参数，以及根据在正半周期所采集的电压参数和在负半周期所采集的电压参数计算所述直流IT系统的绝缘电阻。2.根据权利要求1所述的直流IT系统的绝缘监测装置，其特征在于，所述检测桥电路包括由第一电阻和第二电阻构成的第一电阻支路、由第三电阻和第四电阻构成的第二电阻支路，所述第一电阻支路的一端连接到所述直流正极母线，所述第二电阻支路的一端连接到所述直流负极母线，所述第一电阻支路的另一端与所述第二电阻支路的另一端均连接到第一节点。3.根据权利要求2所述的直流IT系统的绝缘监测装置，其特征在于，所述信号发生器包括第一双控开关和第二双控开关，所述第一双控开关的动端与所述第一节点相连，所述第二双控开关的动端连接到所述地线，所述第一双控开关的第一不动端与所述第二双控开关的第一不动端均连接到第二节点，所述第一双控开关的第二不动端与所述第二双控开关的第二不动端均连接到第三节点。4.根据权利要求3所述的直流IT系统的绝缘监测装置，其特征在于，所述电压调节器包括独立电源、转换电路和第一隔离电路，所述独立电源与所述转换电路的输入端相连，所述转换电路的输出端正极与所述第二节点相连，所述转换电路的输出端负极与所述第三节点相连，所述第一隔离电路连...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昌顺，黄一凡，杨晓菲，李德胜，张育铭，
申请(专利权)人：国创新能源汽车智慧能源装备创新中心江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：