逆变器及绝缘检测电路制造技术

本申请提供了一种逆变器及绝缘检测电路，该绝缘检测电路包括：第一电路和第二电路，其中，第一电路的第一端与母线正极连接，第一电路的第二端与第一地线PE连接，第一电路中包括至少一个检测电阻；第二电路的第一端与母线负极连接，第二电路的第二端与第一地线PE连接，第二电路包括采样电阻和至少一个检测电阻，采样电阻与控制器连接；控制器用于在输入直流母线电压已建立，且输出火线L和输出零线N上无交流电压输出的工况下，采样所述采样电阻两端的第一直流电压，并根据第一直流电压确定输出逆变电路的绝缘阻抗。本申请提出的绝缘检测电路在绝缘检测过程中，逆变电路的绝缘阻抗不会下降。降。降。

【技术实现步骤摘要】
逆变器及绝缘检测电路


[0001]本申请涉及电路设计
，特别涉及一种逆变器及绝缘检测电路。

技术介绍

[0002]在能源和环境的双重压力下，以及政策的积极推动推动下，电动汽车的市场占有率越来越高。车载充电机是电动汽车的一个重要部件，由于用户的要求越来越多，车载充电机的功能也越来越多，双向车载充电机就是在一般车载充电机的基础上，增加了反向逆变的功能。双向充电机，除了低压系统端口外，还有一个交流(AC)端口，和一个高压直流(DC)端口。当作为充电机工作时，从电网为动力电池充电，AC端口是输入，接交流源，高压DC端口是输出，接高压直流负载；当作为逆变器工作时，从动力电池给一些使用交流电的车载电器或家用电器供电，高压DC端口是输入，接高压直流源，AC端口是输出，接交流负载。
[0003]由于动力电池的工作电压较高(一般在300V
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700V)，当用户使用逆变功能(即动力电池开始工作，整车高压上电)时，如果输出侧对车身的绝缘阻抗降低至安全数值以下将会有较大的漏电流，将直接威胁人身安全。因此，需要在漏电流较大的情况下及时关闭逆变输出。
[0004]目前的绝缘检测电路要么在进行绝缘检测时会导致绝缘阻抗本身下降，且无法进行逆变启动后的在线绝缘检测；要么只可针对特定电路拓扑实现逆变启动后的在线绝缘检测，无法兼容其它电路拓扑。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种逆变器和绝缘检测电路，可以保证在检测过程中绝缘阻抗不下降，并可以进行在线绝缘检测，同时可以兼容逆变电路的各种拓扑结构。
[0006]第一方面，提供了一种逆变器，其特征在于，包括：控制器、逆变电路以及绝缘检测电路，所述逆变电路用于将直流电转换为交流电，所述逆变电路包括输入端、输出端和第一地线PE，其中，所述逆变电路的输入端包括输入直流母线，所述输入直流母线包括母线正极和母线负极，所述逆变电路的输出端包括输出火线L和输出零线N，所述输出火线L和所述输出零线N与所述第一地线PE连接，
[0007]所述绝缘检测电路包括：第一电路和第二电路，其中，所述第一电路的第一端与所述逆变电路的第一节点连接，所述第一电路的第二端与第一地线PE连接，所述第一电路中包括至少一个检测电阻，所述第二电路的第一端与所述逆变电路的第二节点连接，所述第二电路的第二端与所述第一地线PE连接，所述第二电路包括采样电阻和至少一个检测电阻，所述采样电阻与所述控制器连接，所述第一节点与所述母线正极连接，所述第二节点与所述母线负极连接，或者，所述第一节点与所述母线负极连接，所述第二节点与所述母线正极连接；
[0008]所述控制器用于：控制所述逆变器处于脱机状态，所述脱机状态是指所述输入直流母线电压已建立，且所述输出火线L和所述输出零线N上无交流电压输出；采样所述采样
电阻两端的第一直流电压，并根据所述第一直流电压确定所述逆变电路的绝缘阻值Rxy，所述绝缘阻值Rxy为第一绝缘电阻Rx和第二绝缘电阻Ry的并联电阻值，所述第一绝缘电阻Rx为所述输出火线L相对于所述第一地线PE的绝缘电阻，所述第二绝缘电阻Ry为所述输出零线N相对于所述第一地线PE的绝缘电阻。
[0009]上述技术方案中，可以在逆变电路在正常工作前预先对逆变电路的绝缘阻抗进行检测，判断绝缘阻抗是否满足要求，从而有效保证人身安全。由于绝缘检测电路在脱机检测的过程中，通过采样电阻两端的分压确认绝缘阻值Rxy，不涉及绝缘阻抗变化，因此，可以保证在检测过程中绝缘阻抗不下降。
[0010]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制器还用于：在所述绝缘阻值Rxy不小于第一绝缘电阻阈值的情况下，控制所述逆变器处于在线状态，所述在线状态是指在所述输出火线L和所述输出零线N上有交流电压输出，所述第一绝缘电阻阈值用于限定所述绝缘阻值Rxy的最小值；短路至少一个第一电路或第二电路中包括的检测电阻；采样所述采样电阻两端的第二直流电压，以获取所述采样电阻的电压
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时间变化曲线；根据所述电压
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时间变化曲线和所述绝缘阻值Rxy确定Y电容的容值，所述Y电容的容值为所述输出火线L与所述第一地线PE之间的第一Y电容Cx和输出零线N与所述第一地线PE之间的第二Y电容Cy的容值之和；基于第二绝缘电阻阈值、第一交流电压、所述第一交流电压的频率和所述Y电容的容值，计算加载在所述采样电阻两端的第一电压阈值和加载在所述采样电阻两端的第二电压阈值，其中，所述第二绝缘电阻阈值用于限定所述第一绝缘阻值Rx的最小值，所述第一电压阈值用于确定所述第一绝缘电阻Rx是否绝缘失效，所述第二电压阈值用于确定所述第二绝缘电阻Ry是否绝缘失效，所述第二电压阈值小于所述第一电压阈值，所述第一交流电压为预设的交流安全电压；采样所述采样电阻两端的第二交流电压，以获取所述采样电阻的第一采样电压值；根据所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述第一采样电压值，确定所述逆变电路是否绝缘失效。
[0011]上述技术方案中，绝缘检测电路能够实现逆变启动后的在线绝缘检测，可以实时监控逆变器输出端对地的绝缘电阻是否绝缘失效，保证逆变电路的安全性。
[0012]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制器具体用于：在第一采样电压值大于所述第一电压阈值的情况下，确定所述逆变电路的输出火线L绝缘失效；在所述第一采样电压值小于所述第二电压阈值的情况下，确定所述逆变电路的输出零线N绝缘失效。
[0013]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一电路包括：第一检测电阻R1、第二检测电阻R2；所述第一检测电阻R1的一端与所述母线正极连接，所述第一检测电阻R1的另一端与所述第二检测电阻R2的一端连接，所述第二检测电阻R2的另一端与所述第一地线PE连接。
[0014]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一电路还包括：第一开关S1，所述第一开关S1与所述第一检测电阻R1并联，所述第一开关S1处于常开状态。
[0015]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二电路包括：第三检测电阻R3和采样电阻Rs；所述第三检测电阻R3的一端与所述第一地线PE连接，所述第三检测电阻R3的另一端与所述采样电阻Rs的一端连接，所述采样电阻Rs的另一端与所述母线负极连接，所述控制器的采样端口与采样电阻Rs的两端连接。
[0016]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二电路还包括：第二开关K1，所述第二开关K1与所述第三检测电阻R3并联，所述第二开关K1处于常开状态。
[0017]上述给出的绝缘检测电路中第一电路与第二电路的结构简单，可以保证对逆变电路进行绝缘检测的同时减少空间的占用，实现逆变电路所在逆变器的小型化，且该绝缘检测电路的制造成本较低，能够有效节约成本。
[0018]第二方面，提供一种绝缘检测电路，所述绝缘检测电路用于对逆变电路进行绝缘检测，所述逆变电路用于将直流电转换为交流电，所述逆变电路包括输入端、输出端和第一地线PE，其中，所述逆变电路的输入端包括输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器，其特征在于，包括：控制器、逆变电路以及绝缘检测电路，所述逆变电路用于将直流电转换为交流电，所述逆变电路包括输入端、输出端和第一地线PE，其中，所述逆变电路的输入端包括输入直流母线，所述输入直流母线包括母线正极和母线负极，所述逆变电路的输出端包括输出火线L和输出零线N，所述输出火线L和所述输出零线N与所述第一地线PE连接，所述绝缘检测电路包括：第一电路和第二电路，其中，所述第一电路的第一端与所述逆变电路的第一节点连接，所述第一电路的第二端与第一地线PE连接，所述第一电路中包括至少一个检测电阻，所述第二电路的第一端与所述逆变电路的第二节点连接，所述第二电路的第二端与所述第一地线PE连接，所述第二电路包括采样电阻和至少一个检测电阻，所述采样电阻与所述控制器连接，所述第一节点与所述母线正极连接，所述第二节点与所述母线负极连接，或者，所述第一节点与所述母线负极连接，所述第二节点与所述母线正极连接；所述控制器用于：控制所述逆变器处于脱机状态，所述脱机状态是指所述输入直流母线电压已建立，且所述输出火线L和所述输出零线N上无交流电压输出；采样所述采样电阻两端的第一直流电压，并根据所述第一直流电压确定所述逆变电路的绝缘阻值Rxy，其中，所述绝缘阻值Rxy为第一绝缘电阻Rx和第二绝缘电阻Ry的并联电阻值，所述第一绝缘电阻Rx为所述输出火线L相对于所述第一地线PE的绝缘电阻，所述第二绝缘电阻Ry为所述输出零线N相对于所述第一地线PE的绝缘电阻。2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述控制器还用于：在所述绝缘阻值Rxy不小于第一绝缘电阻阈值的情况下，控制所述逆变器处于在线状态，所述在线状态是指在所述输出火线L和所述输出零线N上有交流电压输出，所述第一绝缘电阻阈值用于限定所述绝缘阻值Rxy的最小值；短路至少一个所述第一电路或所述第二电路中包括的检测电阻；采样所述采样电阻两端的第二直流电压，以获取所述采样电阻的电压
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时间变化曲线；根据所述电压
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时间变化曲线和所述绝缘阻值Rxy确定Y电容的容值，所述Y电容的容值为所述输出火线L与所述第一地线PE之间的第一Y电容Cx和输出零线N与所述第一地线PE之间的第二Y电容Cy的容值之和；基于第二绝缘电阻阈值、第一交流电压、所述第一交流电压的频率和所述Y电容的容值，计算加载在所述采样电阻两端的第一电压阈值和加载在所述采样电阻两端的第二电压阈值，其中，所述第二绝缘电阻阈值用于限定所述第一绝缘阻值Rx的最小值，所述第一电压阈值用于确定所述第一绝缘电阻Rx是否绝缘失效，所述第二电压阈值用于确定所述第二绝缘电阻Ry是否绝缘失效，所述第二电压阈值小于所述第一电压阈值，所述第一交流电压为预设的所述输出火线L和所述输出零线N之间加载的交流安全电压；采样所述采样电阻两端的第二交流电压，以获取所述采样电阻的第一采样电压值；根据所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述第一采样电压值，确定所述逆变电路是否绝缘失效。
3.根据权利要求2所述的逆变器，其特征在于，所述控制器具体用于：在所述第一采样电压值大于所述第一电压阈值的情况下，确定所述逆变电路的输出火线L绝缘失效；在所述第一采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志远，陈晨，麻斌，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：