[发明专利]一种高压直流支路绝缘检测电路

说明书

技术领域

本发明属于支路绝缘电阻检测领域，涉及一种高压直流支路绝缘检测电路。

背景技术

随着人们的文化水平不断提高和新能源观念的提升，新能源汽车必将在以后取代燃气燃油汽车，新能源汽车的运用是否成熟往往取决于高压直流电的储能、充放电、电池电源管理技术方面，因此在高压直流电的用电安全方面也显得尤为重要，本发明设计主要是测量高压直流用电时，支路的绝缘检测，当检测到某条支路绝缘电阻低于安全电阻值时，切断该条支路设备，从而不影响其他设备用电的情况下，达到各个支路绝缘进行检测。

在现有技术中比较成熟的是母线绝缘电阻检测电路，往往很难具体检测到支路的绝缘性，当检测到母线绝缘破皮或者低于安全绝缘时，为了保证安全性会切断整个高压直流供电，从而大大影响到其他设备的正常配电使用，本发明设计可以上电检测支路上绝缘电阻的特性，当支路绝缘故障时可以只切断该支路配电输出，从而不影响其他用电设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流支路绝缘检测电路，该检测装置可以精确的检测到某一条支路的绝缘电阻阻值，可以不影响其他用电设备的同时切断该条支路配电输入，从而进行绝缘故障部位的检修排查维修等工作。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高压直流支路绝缘检测电路，包括母线、测试电阻Ra、测试电阻Rb和若干支路；

所述测试电阻Ra的一端连接母线正极，另一端连接继电器Ka，测试电阻 Rb的一端连接母线负极，另一端连接继电器Kb，继电器Ka和继电器Kb的一端相连接，当需要检测支路绝缘性时闭合Ka与Kb，引入测试电阻Ra、Rb构成回路，同时继电器Ka和继电器Kb的一端均连接支路和壳体；

所述支路包括绝缘电阻RN和绝缘电阻RM、电流互感器、测试电阻RA和测试电阻RB、继电器Kc和继电器Kd，所述测试电阻RA与继电器Kc串联后与绝缘电阻RN并联，并联后的总电阻为Rc，并联后的电路一端通过电流互感器连接母线正极，另一端连接继电器Ka，测试电阻RB与继电器Kd串联后与绝缘电阻 RM并联,并联后的总电阻为Rd，并联后的电路一端通过电流互感器连接母线负极，另一端连接继电器Kb。

进一步地，所述支路绝缘检测方法为：在采样时闭合继电器Kc、Kv并入RA、 RB，RA与RN并联和RB与RM并联后的总阻值分别为Rc、Rd，设Ra＝Rb＝R，计算出正极实际绝缘阻值RN，负极实际绝缘阻值RM；

RN＝Rc*RA/(RA-Rc)

RM＝Rd*RB/(RB-Rd)

然后利用电流采样电路中的电流互感器采样支路上正负极的电流差值△I，再根据分段采样法利用电压采样电路采集支路正负极与壳体之间的电压U、V，分别对正极回路和负极回路采样，结果如下所示：

(1)正极回路采样：

当闭合Ka、Kc、Kd时，壳体与电路连接端为G、Ra与母线正极连接端为A、 Rc与母线正极连接端为C、Rd与母线负极连接端为D；C→G电流为I1，C→G电压为U1，G→D电流为I2，G→D电压为V1，A→G电流为方向与I2同向，即I2 ＞I1，电流互感器采样电流为△I1；

△I1＝I2-I1；

I1＝U1/Rc；

I2＝V1/Rd；

综上可得：△I1＝V1/Rd-U1/Rc；

(2)负极回路采样：

当闭合Kb、Kc、Kd时，壳体与电路连接端为G、Rb与母线正极连接端为B、 Rc与母线正极连接端为C、Rd与母线负极连接端为D；C→G电流为Ia，C→G电压为U2，G→D电流为I2，G→D电压为V2，G→B电流为方向与Ib同向，即Ia ＞Ib，电流互感器采样电流为△I2；

△I2＝Ia-Ib

Ia＝U2/Rc

Ib＝V2/Rd

综上可得：△I2＝U2/Rc-V2/Rd；

(3)由霍尔电流互感器采样闭合Ka、Kb时的采样电流△I值(可精确到约 0.05mA)，由分段采样电路法采集0～1000V电压U、V；

Rc＝(U2V1-U1V2)/(△I1V2+△I2V1)；

Rd＝(U2V1-U1V2)/(△I1U2+△I2U1)；

再由并联电路公式计算出实际绝缘电阻,综上可得：

RN＝RA/[(△I1V2+△I2V1)*RA/(U2V1-U1V2)-1]；

RM＝RB/[(△I1U2+△I2U1)*RB/(U2V1-U1V2)-1]。