本申请公开了一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置，其包括：多个交流电流互感器，分别固定安装在各条分支母线上；直流漏电流互感器，穿过蓄电池组的正、负电压引线；信号采集模块，其多路数据输入端分别与多个交流电流互感器的数据输出端电性连接；蓄电池组绝缘监测模块，其数据输入端与直流漏电流互感器的数据输出端电性连接；监测主机，包括主MCU处理模块、变桥电路模块、检测桥电路模块、电压测量模块和人机交互模块。本申请是在现有的直流系统绝缘监测装置的硬件架构基础上，增加了直流漏电流和专用的蓄电池组绝缘监测模块，为在监测直流系统绝缘状态的同时还能够监测蓄电池接地故障提供了硬件支持。能够监测蓄电池接地故障提供了硬件支持。能够监测蓄电池接地故障提供了硬件支持。
【技术实现步骤摘要】
兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置
[0001]本申请涉及直流电源系统
，具体涉及一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置。
技术介绍
[0002]给保护等设备供电的直流系统均配备蓄电池组作为后备电源。在正常运行中，蓄电池组做为直流系统后备电源处于备用状态；在突发电源系统故障时，蓄电池组继续给予直流系统电力支持，进而为电力生产输配提供稳定的控制保护，全面提升在应急情况下电力资源输配的稳定性和安全性。
[0003]蓄电池长时间运行后会出现外壳老化，这会导致蓄电池对地绝缘下降，或者导致电解液渗漏与放置蓄电池的金属架接触，引起蓄电池接地故障。蓄电池漏液将使蓄电池失去电解液，导致蓄电池失效，进而使整组蓄电池容量下降；蓄电池接地也会影响直流系统的安全运行，因此对在运蓄电池组的绝缘状况进行监测十分必要。
[0004]对直流系统而言，蓄电池接地也是直流接地故障中一种，如图1所示，蓄电池组一直挂在直流系统上，系统正常时蓄电池组处于浮充电状态，一旦充电机因各种原因无电压输出时，蓄电池则作为系统备用电源输出电压，因此当蓄电池绝缘下降时，它所在直流系统的绝缘也随之下降。目前直流系统绝缘检测设备没有检测蓄电池接地这一功能，遇到蓄电池接地情况，检测设备只能计算出系统接地并报警，具体是蓄电池接地还是支路接地只能由运维人员去排查；现有的蓄电池在线监测系统则是对蓄电池内阻、荷电量等参数进行监测，也没有对电池绝缘状况进行监测。
技术实现思路
[0005]为此，本申请提供一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流电源系统绝缘监测装置，以解决现有技术存在的目前直流系统绝缘检测设备不支持检测蓄电池接地故障的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置，包括：
[0008]多个交流电流互感器，分别固定安装在直流电源系统的各条分支母线上；
[0009]直流漏电流互感器，穿过直流电源系统的蓄电池组的正、负电压引线；
[0010]信号采集模块，其多路数据输入端分别与所述多个交流电流互感器的数据输出端电性连接；
[0011]蓄电池组绝缘监测模块，其数据输入端与所述直流漏电流互感器的数据输出端电性连接；
[0012]监测主机，包括主MCU处理模块、变桥电路模块、检测桥电路模块、电压测量模块和人机交互模块；所述变桥电路模块、检测桥电路模块和电压测量模块均与直流电源系统母线的正、负电压连接；所述主MCU处理模块的第一控制信号输出端与所述变桥电路模块的控
制信号输入端与电性连接，所述主MCU处理模块的第二控制信号输出端与所述检测桥电路模块的控制信号输入端电性连接；所述电压测量模块、人机交互模块、信号采集模块和蓄电池组绝缘监测模块均与所述主MCU处理模块双向通信连接。
[0013]可选地，所述信号采集模块包括信号选择通道、第一MCU和第一接口电路；
[0014]所述信号选择通道的多路数据输入端分别与所述多个交流电流互感器的数据输出端电性连接，所述信号选择通道的数据输出端与所述第一MCU的数据输入端电性连接，所述第一MCU通过所述第一接口电路与所述主MCU处理模块双向通信连接。
[0015]可选地，所述蓄电池组绝缘监测模块包括采样电路、放大滤波电路、模数转换电路、第二MCU和第二接口电路；
[0016]所述采样电路的数据输入端与所述直流漏电流互感器的数据输出端电性连接，所述采样电路的数据输出端依次经过所述放大滤波电路和模数转换电路与所述第二MCU的数据输入端电性连接，所述第二MCU通过所述第二接口电路与所述主MCU处理模块双向通信连接。
[0017]进一步可选地，所述模数转换电路的采样率为8000SPS。
[0018]可选地，所述检测桥电路模块包括：
[0019]第一不平衡桥，包括电阻R1、电阻R2和开关K1，所述电阻R1的一端与直流电源系统母线的正电压引线连接，所述电阻R1的另一端经过所述电阻R2接地，所述电阻R1的另一端还经过所述开关K1接地；
[0020]第二不平衡桥，包括电阻R3、电阻R4和开关K2，所述电阻R3的一端与直流电源系统母线的负电压引线连接，所述电阻R3的另一端经过所述电阻R4接地，所述电阻R3的另一端还经过所述开关K2接地。
[0021]进一步可选地，所述电阻R1与电阻R3相同，所述电阻R2与电阻R4相同。
[0022]可选地，所述监测主机还包括报警输出模块，所述主MCU处理模块的第三控制信号输出端与所述报警输出模块的控制信号输入端电性连接。
[0023]可选地，所述信号采集模块和蓄电池组绝缘监测模块与所述主MCU处理模块均通过CAN口双向通信连接。
[0024]相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
[0025]本申请实施例提供了一种直流系统绝缘监测装置的新的硬件架构，是在现有的直流系统绝缘监测装置的硬件架构基础上，增加了穿过直流电源系统的蓄电池组的正、负电压引线的直流漏电流和专用的蓄电池组绝缘监测模块；基于本申请所提供的硬件架构，结合本领域人员所公知的测量方法，利用监测主机、多个交流电流互感器和信号采集模块，能够实现对直流系统母线和各分支母线绝缘状况的监测；同时，利用专用的直流漏电流CT和蓄电池组绝缘监测模块，配合监测主机内的检测桥电路模块还能够检测蓄电池组绝缘电阻；本申请所提供的直流电源系统绝缘监测装置，为在监测直流系统绝缘状态的同时还能够监测蓄电池接地故障提供了硬件支持。
附图说明
[0026]为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术
人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
[0027]图1为蓄电池组挂在直流系统母线上的示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置的模块结构示意图；
[0029]图3为本申请实施例提供的一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置在直流系统中的设置场景示意图；
[0030]图4为本申请实施例中检测桥电路模块的具体模块结构示意图；
[0031]图5为本申请实施例中故障电流结构示意图；
[0032]图6为本申请实施例提供的一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置的完整模块结构示意图；
[0033]图7为本申请实施例中蓄电池组绝缘监测的原理示意图；
[0034]图8为本申请实施例中蓄电池组绝缘监测模块的具体模块结构示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]1、交流电流互感器；2、直流漏电流互感器；3、信号采集模块；4、蓄电池组绝缘监测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置，其特征在于，包括：多个交流电流互感器，分别固定安装在直流电源系统的各条分支母线上；直流漏电流互感器，穿过直流电源系统的蓄电池组的正、负电压引线；信号采集模块，其多路数据输入端分别与所述多个交流电流互感器的数据输出端电性连接；蓄电池组绝缘监测模块，其数据输入端与所述直流漏电流互感器的数据输出端电性连接；监测主机，包括主MCU处理模块、变桥电路模块、检测桥电路模块、电压测量模块和人机交互模块；所述变桥电路模块、检测桥电路模块和电压测量模块均与直流电源系统母线的正、负电压连接；所述主MCU处理模块的第一控制信号输出端与所述变桥电路模块的控制信号输入端与电性连接，所述主MCU处理模块的第二控制信号输出端与所述检测桥电路模块的控制信号输入端电性连接；所述电压测量模块、人机交互模块、信号采集模块和蓄电池组绝缘监测模块均与所述主MCU处理模块双向通信连接。2.根据权利要求1所述的兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置，其特征在于，所述信号采集模块包括信号选择通道、第一MCU和第一接口电路；所述信号选择通道的多路数据输入端分别与所述多个交流电流互感器的数据输出端电性连接，所述信号选择通道的数据输出端与所述第一MCU的数据输入端电性连接，所述第一MCU通过所述第一接口电路与所述主MCU处理模块双向通信连接。3.根据权利要求1所述的兼具蓄电池组绝缘状态监测的直流系统绝缘监测装置，其特征在于，所述蓄电池组绝缘监测模块包括采样电路、放大滤波电路、模数转换电路、第二MCU和第二接口电路；所述采样电路的数据输...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞陆阳，王丽平，刘诗扬，翟瑞龙，陈勉，沈嘉棋，陈柏杨，赵勇超，曾庆炜，王刚，李仙，
申请(专利权)人：福建宁德核电有限公司，
类型：新型
国别省市：
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