一种高压直流母线分布电容检测保护方法技术

本发明专利技术公开了分布电容检测领域的一种高压直流母线分布电容检测保护方法，通过检测电路检测分布电容，检测电路包括连接激励电源的第一开关、连接高压母线电极的第二开关以及连接壳体地的第三开关，还包括串联在第三开关与壳体地之间的恒流二极管；闭合第一开关与第二开关，断开第三开关，使检测电路切换为通过激励电源为分布电容充电；闭合第二开关与第三开关，断开第一开关，使检测电路切换为分布电容通过恒流二极管放电；获取分布电容充放电前后的电压以及放电时间、放电电流，计算分布电容容值。本发明专利技术既能实现对分布电容的精确检测，又能实现对检测电路本身的保护，适用性广，能够实现整个分布电容检测电路的完整、安全与可靠运行。靠运行。靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流母线分布电容检测保护方法


[0001]本专利技术涉及分布电容检测领域，具体是一种高压直流母线分布电容检测保护方法。

技术介绍

[0002]在高压直流电气系统中，分布电容的存在会对电路的控制及电源品质造成影响，往往需要对分布电容的数值大小进行检测。基于高压母线上的分布电容检测，一系列的检测电路需要与母线电气相连接。高压母线电压必然进入低压侧的检测电路。如何在准确地进行分布电容检测后，仍能保证电路的安全，甚至保证故障状态下的安全运行，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高压直流母线分布电容检测保护方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种高压直流母线分布电容检测保护方法，通过检测电路检测高压母线电极与壳体地之间的分布电容，检测电路包括连接激励电源的第一开关、连接高压母线电极的第二开关以及连接壳体地的第三开关，还包括串联在第三开关与壳体地之间的恒流二极管；方法如下：
[0006]高压母线不上电，闭合第一开关与第二开关，断开第三开关，使检测电路切换为通过激励电源为分布电容充电的第一状态；
[0007]闭合第二开关与第三开关，断开第一开关，使检测电路切换为分布电容通过恒流二极管放电的第二状态；
[0008]断开第一开关、第二开关、第三开关，获取分布电容充放电前后的电压以及放电时间、放电电流，计算分布电容容值。
[0009]作为本专利技术的一种实施方式，检测电路的数量为两个，分别为结构相同且对称的第一电路、第二电路，第一电路与第二电路并联连接在激励电源与壳体地之间。
[0010]作为本专利技术的一种实施方式，第一电路检测高压母线的正极或负极侧对壳体地的分布电容。
[0011]作为本专利技术的一种实施方式，第二电路检测高压母线的正极或负极侧对壳体地的分布电容。
[0012]作为本专利技术的一种实施方式，第一电路与第二电路不同时检测高压母线的正、负极分布电容。
[0013]作为本专利技术的一种实施方式，第一电路、第二电路中的恒流二极管与壳体地之间分别连接有二极管，两个二极管共阴连接。
[0014]作为本专利技术的一种实施方式，第二开关、第三开关设有公共节点，该公共节点与第
一开关之间串联有电阻与防反二极管，防反二极管的阴极与公共节点连接。
[0015]有益效果：本专利技术既能实现对分布电容的精确检测，又能实现对检测电路本身的保护，适用性广，能够实现整个分布电容检测电路的完整、安全与可靠运行。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的流程图；
[0017]图2为本专利技术的电路原理图。
具体实施方式
[0018]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。
[0019]参见图2，一种高压直流母线分布电容检测保护方法，通过检测电路检测高压母线电极与壳体地(P_GND)之间的分布电容。检测电路的数量为两个，分别为结构对称且相同的第一电路、第二电路。
[0020]激励电源+24V1与壳体P
‑
GND是一组电源。本实施例中，电力系统为100VDC～1200VDC的高压直流系统。母线正负极之间的分布电容等效为分布电容C1与分布电容C2，分布电容C1连接在U+与P_GND之间，分布电容C2连接在GND1与P_GND之间。分布电容C1、C2的两端分别连接有采样电路，采样电路连接到后端的MCU。高压直流U+与GND1、激励电源+24V与壳体地P_GND以及MCU、采样电路的数字电源为相互隔离的三组电源。
[0021]由于第一电路、第二电路结构对称，因此高压直流母线U+与GND1可以接线互换，方便接线操作，而且不影响电路本身安全及分布电容检测误差，具有很高的安全性和容错性，且利于高压直流母线正负极分布电容检测电路的布线、布置和相互基准参考，降低正负极分布电容测量误差向两个方向离散分布的概率。即第一电路可检测高压母线的正极或负极侧对壳体地的分布电容，第二电路也可检测高压母线的正极或负极侧对壳体地的分布电容。
[0022]第一电路包括连接激励电源+24V的第一开关(开关S1)、连接高压母线电极的第二开关(开关S3)以及连接壳体地的第三开关(开关S4)，还包括串联在开关S4与壳体地之间的恒流二极管V3，恒流二极管V3的阴极连接壳体地。
[0023]第二电路包括连接激励电源+24V的第一开关(开关S2)、连接高压母线电极的第二开关(开关S5)以及连接壳体地的第三开关(开关S6)，还包括串联在开关S6与壳体地之间的恒流二极管V5，恒流二极管V5的阴极连接壳体地。
[0024]本实施方式中，开关S3、开关S4设有公共节点，该公共节点与开关S1之间串联有电阻R1与防反二极管V1，防反二极管V1的阴极与公共节点连接。开关S5、开关S6设有公共节点，该公共节点与开关S2之间串联有电阻R2与防反二极管V2，防反二极管V2的阴极与公共节点连接。
[0025]如图1所示，以第一电路对正极的分布电容C1的检测为例，方法如下：
[0026]高压母线不上电，闭合开关S3，分布电容C1接入第一电路，闭合开关S1，开关S2、
S4、S5、S6保持断开。+24V1通过电阻R1和防反二极管V1、开关S3形成的通路为分布电容C1进行充电，第一电路处于第一状态。
[0027]分布电容C1充满电后，断开开关S1，闭合开关S4，开关S3维持闭合状态，开关S2、S5、S6保持断开状态。分布电容C1通过开关S3、S4、恒流二极管V3进行恒流放电，第一电路处于第二状态。分布电容C1的放电电流与恒流二极管V3的选择有关。
[0028]获取分布电容C1充放电前后的电压(充电后电压U1、放电后电压U2)以及放电时间T、放电电流I0，可以通过计算得到分布电容C1的容值，C1＝(I
o
*T)/(U1‑
U2)，然后断开开关S1、S3、S4，脱离第一电路与高压母线的连接即可。
[0029]负极分布电容C2的检测原理同上所述，不再说明。
[0030]上述检测保护电路中，防反二极管V1、V2不仅防止激励电源+24V1的反相接入，也是防止高压直流母线U+和GND1电势反灌流向激励电源+24V1，同时U+和GND1采用双独立通道，有效避免高压直流U+与GND1直接短接的风险。
[0031]防反二极管V1、V2虽起到防反作用，但并未直接与高压直流母线的输入端相连，而是通过开关S3或开关S5与高压直流母线连接，其目的在于，如果防反二极管连接在高压母线输入端，会造成回路单相电流流通，影响高压直流母分布电容的特性，破坏电气网络的原本特征，使得分布电容检测结果不准确，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流母线分布电容检测保护方法，通过检测电路检测高压母线电极与壳体地之间的分布电容，其特征在于，检测电路包括连接激励电源的第一开关、连接高压母线电极的第二开关以及连接壳体地的第三开关，还包括串联在第三开关与壳体地之间的恒流二极管；方法如下：高压母线不上电，闭合第一开关与第二开关，断开第三开关，使检测电路切换为通过激励电源为分布电容充电的第一状态；闭合第二开关与第三开关，断开第一开关，使检测电路切换为分布电容通过恒流二极管放电的第二状态；获取分布电容充放电前后的电压以及放电时间、放电电流，计算分布电容容值，断开第一开关、第二开关、第三开关。2.根据权利要求1所述的一种高压直流母线分布电容检测保护方法，其特征在于，检测电路的数量为两个，分别为结构相同且对称的第一电路、第二电路，第一电路与第二电路并联连接在激励电源与壳体地之间。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：严世宝，魏永峰，李宝，白帅，卢文茹，
申请(专利权)人：合肥同智机电控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：