[发明专利]一种高精度的直流对地绝缘阻抗检测电路及方法

说明书

本发明涉及供电电源技术领域，具体是一种高精度的直流对地绝缘阻抗检测电路及方法，其特征在于所述直流对地绝缘阻抗检测电路组件包括：继电器S1、继电器S2、电阻R0、恒流源Ic、晶体管Q，电流采样电路，大地/机壳PE的一端连接直流侧绝缘阻抗，另一端经继电器S1、S2和电阻R0组成的三端网络分别连接恒流源Ic、电流采样电路，恒流源Ic和电流采样电路之间通过晶体管Q连接。本发明的关键利用两个继电器通断，得到关于Ux和Riso两个方程；引入恒流源Ic，提高在Riso较小的时候电流采样精度，从而提高Riso检测精度。

技术领域

本发明涉及供电电源技术领域，具体来说是一种高精度的直流对地绝缘阻抗检测电路及方法。

背景技术

变流器作为常用的电器设备，可使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化，其应用十分广泛。根据在实际应用场合中，有些场合需要将交流电源变成直流电源，定义为整流电路；在另外一些场合则需要将直流电源变成交流电源，对应于整流的逆向过程，定义为逆变电路。在一定条件下，一套晶闸管电路既可以作整流电路又可作逆变电路，这种装置称为变流器。

变流器种类包括整流器(交流变直流AC/DC)、逆变器(直流变交流DC/AC)、交流变流器(交流变频器AC/AC)和直流变流器(直流斩波器DC Chopper)。其中对于非隔离并网型DC/AC变流器，例如光伏并网逆变器，若直流对接绝缘阻抗过低，可能造成人员伤害或设备损坏，所以需要在并网工作前检测直流侧对地绝缘阻抗。

现有技术中通常利用的一种直流绝缘阻抗检测方案，如图1所示，虚线框内直流侧绝缘阻抗示意图，包括直流侧电源和直流母线正极(BUS+)对大地/机壳(PE)阻抗Rp、直流母线负极(BUS-)对大地/机壳(PE)阻抗Rn。通过继电器S1、S2的通断改变BUS+/BUS-对PE的电压，得到两个关于Rp和Rn的方程，从而求解出Rp、Rn。但是，当Rp和Rn远小于R1或R2的时候，改变继电器S1和S2时，Viso的电压变化很小，或者Viso电压接近0，较小的采样误差会导致Riso较大的计算误差。

发明内容

本发明提供一种高精度的直流对地绝缘阻抗检测电路及方法，以解决现有直流绝缘阻抗检测精度不够误差较大的问题。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种高精度的直流对地绝缘阻抗检测电路，包含控制器、直流对地绝缘阻抗检测组件，其特征在于，

所述直流对地绝缘阻抗检测电路组件包括：直流侧绝缘阻抗、继电器S1、继电器S2、电阻R0、恒流源Ic、晶体管Q，电流采样电路，

大地/机壳PE的一端连接直流侧绝缘阻抗，另一端经继电器S1、S2和电阻R0组成的三端网络分别连接恒流源Ic、电流采样电路，恒流源Ic和电流采样电路之间通过晶体管Q连接。

优选的，单路直流输入的直流侧绝缘阻抗包括直流侧电源、直流母线正极BUS+、直流母线负极BUS-、直流母线正极(BUS+)对大地/机壳(PE)阻抗Rp、直流母线负极(BUS-)对大地/机壳(PE)阻抗Rn。

优选的，根据戴维南定理，将直流侧电源和对地绝缘阻抗等效成一个二端网络，多路直流输入的直流侧绝缘阻抗包括所有直流输入对地等效总阻抗Riso、二端网络开路电压Ux。

优选的，所有直流输入对地等效总阻抗Riso为若干路直流母线正极BUS+对大地/机壳PE阻抗、若干路直流母线负极BUS-对大地/机壳PE阻抗的等效总阻抗。

优选的，晶体管Q工作在放大状态。

优选的，继电器S1、继电器S2和电阻R0组成的三端网络为电阻R0与继电器S1串联，抽头一端与继电器S2串联，电阻R0另一端连接机壳PE，继电器S1另一端连接恒流源Ic，继电器S2另一端连接电流电流采样电路。