一种储能系统直流侧绝缘检测电路、方法及储能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种储能系统直流侧绝缘检测电路、方法及储能系统，该电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关和隔离采样电路；第一电阻的第一端与储能系统直流侧的正母线电连接，第一电阻的第二端分别与第二电阻的第一端和第三电阻的第一端电连接，第二电阻的第二端与储能系统直流侧的负母线电连接，第三电阻的第二端接地，第一开关与第二电阻并联；隔离采样电路的第一输入端与第三电阻的第二端电连接，隔离采样电路的第二输入端与第二电阻的第二端电连接，隔离采样电路用于获取储能系统直流侧的负母线的对地电压。本发明专利技术的技术方案能够提高储能系统直流侧绝缘电阻的检测准确性和实时性。准确性和实时性。准确性和实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统直流侧绝缘检测电路、方法及储能系统


[0001]本专利技术涉及储能系统
，具体而言，涉及一种储能系统直流侧绝缘检测电路、方法及储能系统。

技术介绍

[0002]储能系统是用于存储和提供电能的系统，主要分为户用储能系统、大储能系统和工商业储能系统三类。其中，储能系统的直流侧主要由电池簇、开关盒和配电柜构成，由于其运行过程中采用高电压，例如目前主流储能系统的直流侧电压通常高达1500V，导致储能系统的绝缘电阻低于安全阈值时会严重威胁设备安全和工作人员人身安全，因此针对储能系统直流侧绝缘电阻的检测对储能系统的安全性具有重要意义。
[0003]目前常通过平衡电桥法和低频信号注入法来检测储能系统直流侧的绝缘电阻，但是，平衡电桥法的检测精确度低，在正、负母线对地的绝缘电阻下降幅度相等，电桥依然保持平衡时，不能准确及时报警。低频信号注入法注入的交流信号易受到电路分布电容的影响，导致检测精度容易受到影响，且电路复杂，难以设置。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何提高检测储能系统直流侧的绝缘电阻的实时性和准确性。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种储能系统直流侧绝缘检测电路、方法及储能系统。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种储能系统直流侧绝缘检测电路，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关和隔离采样电路；
[0007]所述第一电阻的第一端与储能系统直流侧的正母线电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述储能系统直流侧的负母线电连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一开关与所述第二电阻并联；
[0008]所述隔离采样电路的第一输入端与所述第三电阻的第二端电连接，所述隔离采样电路的第二输入端与所述第二电阻的第二端电连接，所述隔离采样电路用于获取所述储能系统直流侧的负母线的对地电压，以确定所述储能系统直流侧的绝缘电阻。
[0009]可选地，所述隔离采样电路包括分压电路、电压处理电路和控制器，所述分压电路的第一输入端与所述第三电阻的第二端电连接，所述分压电路的第二输入端与所述第二电阻的第二端电连接，所述分压电路的输出端与所述电压处理电路的输入端连接，所述电压处理电路的输出端与所述控制器的输入端连接。
[0010]可选地，所述分压电路包括第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第六电阻的第一端电连接，且所述第四电阻与所述第六电阻之间的连接点作为第一输出端，连接至所述电压处理
电路的第一输入端，所述第五电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第二端电连接，且所述第五电阻与所述第六电阻之间的连接点作为第二输出端，连接至所述电压处理电路的第二输入端。
[0011]可选地，所述电压处理电路包括顺次连接的隔离运算放大器、普通运算放大器、A/D转换装置和数字隔离通信装置，所述隔离运算放大器的第一输入端连接至所述第四电阻与所述第六电阻之间的连接点，所述隔离运算放大器的第二输入端连接至所述第五电阻与所述第六电阻之间的连接点，所述数字隔离通信装置的输出端连接至所述控制器的输入端。
[0012]可选地，还包括第二开关，所述第二开关的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第二开关的第二端接地，并与所述隔离采样电路的第一输入端电连接。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种储能系统直流侧绝缘检测方法，基于如第一方面任一项所述的储能系统直流侧绝缘检测电路，所述储能系统直流侧绝缘检测方法包括：
[0014]当第一开关断开时，获取隔离采样电路采集的第一模拟电压值；
[0015]当所述第一开关闭合时，获取所述隔离采样电路采集的第二模拟电压值；
[0016]基于基尔霍夫定律，根据所述第一模拟电压值和所述第二模拟电压值确定所述储能系统直流侧的绝缘电阻。
[0017]可选地，所述储能系统直流侧的绝缘电阻包括所述储能系统中正母线的对地电阻和负母线的对地电阻。
[0018]可选地，所述基于基尔霍夫定律，根据所述第一模拟电压值和所述第二模拟电压值确定所述储能系统直流侧的绝缘电阻包括：
[0019]根据所述第一模拟电压值确定所述第一开关断开时所述负母线对地的第一电压值；
[0020]根据所述第二模拟电压值确定所述第一开关闭合时所述负母线对地的第二电压值；
[0021]基于基尔霍夫定律，根据预设的第一电阻的阻值、第二电阻的阻值、第三电阻的阻值和所述第一电压值、所述第二电压值，确定所述正母线的对地电阻和所述负母线的对地电阻。
[0022]可选地，所述根据所述第一模拟电压值和所述第二模拟电压值确定所述储能系统直流侧的绝缘电阻之后，还包括：
[0023]将所述正母线的对地电阻与第一预设阈值进行对比，将所述负母线的对地电阻与第二预设阈值进行对比；
[0024]根据对比结果判断所述储能系统直流侧是否出现绝缘故障。
[0025]第三方面，本专利技术提供了一种储能系统，包括至少一个电池簇、至少一个开关盒、至少一个如第一方面任一项所述的储能系统直流侧绝缘检测电路和配电柜，其中，所述电池簇与所述开关盒一一对应，且所述储能系统直流侧绝缘检测电路与所述电池簇一一对应；
[0026]各个所述电池簇的输出端分别与对应的所述开关盒的第一端电连接，各个所述开关盒的第二端分别连接至所述配电柜的输入端；
[0027]各个所述储能系统直流侧绝缘检测电路中第一电阻的第一端分别与对应的所述
电池簇的正极电连接，各个所述储能系统直流侧绝缘检测电路中第二电阻的第二端分别与对应的所述电池簇的负极电连接。
[0028]本专利技术的储能系统直流侧绝缘检测电路、方法及储能系统的有益效果是：第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一开关组成单开关Y型非平衡桥电路。通过第一开关闭合或断开，能够实现单开关Y型非平衡桥电路在不同状态之间的切换。隔离采样电路用于采集第一开关断开时储能系统直流侧负母线对地的第一电压值，和第一开关闭合时储能系统直流侧负母线对地的第二电压值。基于电路原理，根据第一电压值、第二电压值和单开关Y型非平衡桥电路中各个电阻的阻值就可计算得到储能系统直流侧的绝缘电阻。与现有技术相比，单开关Y型非平衡桥电路结构简单，在正母线对地绝缘电阻和负母线对地绝缘下降幅度相等时，也能准确及时检测到绝缘电阻，提高了绝缘电阻检测的准确性和实时性；并且由于高压对地Y电容不会影响单开关Y型非平衡电路中各个电阻的电压值，因此绝缘电阻的检测不会受到高压对地Y电容的影响，提高了绝缘电阻的检测准确性。隔离采样电路能够实现储能系统高压对低压的加强绝缘，提高了绝缘电阻检测的安全性。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例的一种储能系统的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例的一种储能系统直流侧绝缘检测电路的结构示意图；
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统直流侧绝缘检测电路，其特征在于，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关和隔离采样电路；所述第一电阻的第一端与储能系统直流侧的正母线电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述储能系统直流侧的负母线电连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一开关与所述第二电阻并联；所述隔离采样电路的第一输入端与所述第三电阻的第二端电连接，所述隔离采样电路的第二输入端与所述第二电阻的第二端电连接，所述隔离采样电路用于获取所述储能系统直流侧的负母线的对地电压，以确定所述储能系统直流侧的绝缘电阻。2.根据权利要求1所述的储能系统直流侧绝缘检测电路，其特征在于，所述隔离采样电路包括分压电路、电压处理电路和控制器，所述分压电路的第一输入端与所述第三电阻的第二端电连接，所述分压电路的第二输入端与所述第二电阻的第二端电连接，所述分压电路的输出端与所述电压处理电路的输入端连接，所述电压处理电路的输出端与所述控制器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的储能系统直流侧绝缘检测电路，其特征在于，所述分压电路包括第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第六电阻的第一端电连接，且所述第四电阻与所述第六电阻之间的连接点作为第一输出端，连接至所述电压处理电路的第一输入端，所述第五电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接，所述第五电阻的第二端与所述第六电阻的第二端电连接，且所述第五电阻与所述第六电阻之间的连接点作为第二输出端，连接至所述电压处理电路的第二输入端。4.根据权利要求3所述的储能系统直流侧绝缘检测电路，其特征在于，所述电压处理电路包括顺次连接的隔离运算放大器、普通运算放大器、A/D转换装置和数字隔离通信装置，所述隔离运算放大器的第一输入端连接至所述第四电阻与所述第六电阻之间的连接点，所述隔离运算放大器的第二输入端连接至所述第五电阻与所述第六电阻之间的连接点，所述数字隔离通信装置的输出端连接至所述控制器的输入端。5.根据权利要求1至4任一项所述的储能系统直流侧绝缘检测电路，其特征在于，还包括第二开关，所述第二开关的第一端与所述第三电阻的第二端电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹旭东，陈飞，王林，
申请(专利权)人：阳光储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：