[發(fā)明專利]一種直流電源對(duì)地絕緣阻抗檢測(cè)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310383387.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN104422825B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱寶象;李霖;資小林;李晟;林光鐘;張軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江萬向太陽能有限公司;萬向集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): G01R27/18
• 分類號(hào): G01R27/18
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種直流電源對(duì)地絕緣阻抗檢測(cè)裝置，其特征在于：包括電阻電橋電路(1)、電壓采樣電路(2)、濾波放大電路(3)、模擬信號(hào)隔離模塊(4)和閾值比較電路(5)，所述電阻電橋電路(1)包括電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6，所述電阻R3一端與直流電源(6)的正極相連，所述電阻R3另一端與電阻R4一端相連，所述電阻R4另一端接地，所述電阻R5一端接地，所述電阻R5另一端與電阻R6一端和電壓采樣電路(2)的輸入端相連，所述電阻R6另一端與直流電源(6)的負(fù)極相連，所述電壓采樣電路(2)的輸出端與濾波放大電路(3)的輸入端相連，所述濾波放大電路(3)的輸出端與模擬信號(hào)隔離模塊(4)的輸入端相連，所述模擬信號(hào)隔離模塊(4)的輸出端與閾值比較電路(5)的輸入端相連，所述閾值比較電路(5)的輸出端輸出邏輯電平，所述閾值比較電路(5)包括第一穩(wěn)壓電源、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、運(yùn)算放大器U1和運(yùn)算放大器U2，所述運(yùn)算放大器U1的同向輸入端與電阻R7一端、電阻R9一端和電阻R10一端相連，電阻R7另一端與第一穩(wěn)壓電源的正極相連，電阻R9另一端與運(yùn)算放大器U1的輸出端相連，電阻R10另一端接地，所述運(yùn)算放大器U1的反向輸入端與電阻R8一端相連，電阻R8另一端與電阻R11一端和模擬信號(hào)隔離模塊(4)的輸出端相連，電阻R11另一端與電阻R13一端和運(yùn)算放大器U2的同向輸入端相連，電阻R13另一端與運(yùn)算放大器U2的輸出端相連，所述運(yùn)算放大器U2的反向輸入端與電阻R12一端和電阻R14一端相連，電阻R12另一端與第一穩(wěn)壓電源的正極相連，電阻R14另一端接地，所述運(yùn)算放大器U1的輸出端與運(yùn)算放大器U2的輸出端相連，運(yùn)算放大器U1的輸出端為閾值比較電路(5)的輸出端，還包括鉗位電路(7)，所述鉗位電路(7)包括第二穩(wěn)壓電源、二極管D1和二極管D2，所述閾值比較電路(5)的輸出端與二極管D1的陽極和二極管D2的陰極相連，所述二極管D1的陰極與第二穩(wěn)壓電源的正極相連，所述二極管D2的陽極接地。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源對(duì)地絕緣阻抗檢測(cè)裝置，其特征在于：所述模擬信號(hào)隔離模塊(4)為線性光耦。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源對(duì)地絕緣阻抗檢測(cè)裝置，其特征在于：還包括開關(guān)執(zhí)行器件(8)，所述開關(guān)執(zhí)行器件(8)與直流電源(6)和負(fù)載串聯(lián)成一個(gè)回路，所述開關(guān)執(zhí)行器件(8)的控制端與閾值比較電路(5)的輸出端相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源對(duì)地絕緣阻抗檢測(cè)裝置，其特征在于：還包括報(bào)警電路(9)，所述報(bào)警電路(9)與閾值比較電路(5)的輸出端相連。

5.一種直流電源對(duì)地絕緣阻抗檢測(cè)方法，適用于如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的一種直流電源對(duì)地絕緣阻抗檢測(cè)裝置，其特征在于包括以下步驟：

S1：通過電阻電橋電路獲得與直流電源正負(fù)極對(duì)地絕緣阻抗相關(guān)聯(lián)的電壓信號(hào)；

S2：電壓采樣電路采樣電阻電橋電路輸出的電壓信號(hào)，并將其輸出到濾波放大電路；

S3：濾波放大電路對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波放大后輸出到模擬信號(hào)隔離模塊；

S4：電壓信號(hào)經(jīng)過模擬信號(hào)隔離模塊隔離后輸入閾值比較電路；

S5：閾值比較電路將輸入電壓信號(hào)與電壓上限閾值和電壓下限閾值進(jìn)行比較，當(dāng)輸入電壓信號(hào)位于電壓上限閾值和電壓下限閾值之間時(shí)，閾值比較電路輸出高電平，當(dāng)輸入電壓信號(hào)大于電壓上限閾值或小于電壓下限閾值時(shí)，閾值比較電路輸出低電平；

S6：閾值比較電路輸出的電平信號(hào)經(jīng)過鉗位電路鉗位后輸出，如果輸出的電平信號(hào)為高電平表示絕緣阻抗?fàn)顟B(tài)良好，如果輸出的電平信號(hào)為低電平表示絕緣阻抗出現(xiàn)問題；

所述電壓上限閾值和電壓下限閾值的設(shè)定包括以下步驟：根據(jù)安全規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)確定直流電源正極對(duì)地絕緣阻抗R1的正常范圍為R1≥R_1min，直流電源負(fù)極對(duì)地絕緣阻抗R2的正常范圍為R2≥R_2min，根據(jù)電阻電橋電路得到公式：其中，V_max為直流電源正負(fù)極之間的電壓，V_O為電壓采樣電路采集到的電壓，

令計(jì)算得到根據(jù)R1≥R_1min和R2≥R_2min確定λ的范圍(λ_min，λ_max)，從而計(jì)算出V_O的范圍(V_omin，V_omax)，(V_omin，V_omax)乘以濾波放大電路的放大系數(shù)后得到的最大電壓值和最小電壓值分別作為電壓上限閾值和電壓下限閾值。