一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置，包括微控制器和与微控制器双向连接的液晶显示模块，微控制器单向连接第一光耦隔离器后与绝缘监测电路模块单向连接，微控制器双向连接第二光耦隔离器后与母线电压采样电路模块双向连接，所述绝缘监测电路模块采用单端不平衡桥电路，所述单端不平衡桥电路包括电阻R1、电阻R2、电阻Rd、电阻Rx、电阻Ry、开关S1和开关S2。本装置的绝缘监测电路模块采用单端不平衡桥法，检测功能强大，能有效检测单端接地、双端接地、平衡接地；检测步骤简单，检测时只需要负母线对地投电阻；检测精度高；电路结构简单，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置


[0001]本技术属于电动汽车
，具体涉及一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置。

技术介绍

[0002]根据《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》，到2025年我国新能源汽车新车销售占比要达到车辆总销售的20%左右的新目标，2035年我国新能源汽车核心技术要达到国际先进水平，质量品牌要具备较强的国际竞争力的远期目标。电动汽车的不断推广应用，促进了直流充电桩的发展。由于直流充电桩高电压，大电流的输出特点，一旦出现绝缘故障现象，将容易造成设备的损坏，甚至威胁到使用者的人身安全。GBT 18487.1
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2015《电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求》规定：充电直流回路DC+、PE之间的绝缘电阻，与DC
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、PE之间的绝缘电阻（两者取小值R），当R>500Ω/V视为安全；100Ω/V<R≦500Ω/V时，宜进行绝缘异常报警，但仍可正常充电；R≦100Ω/V视为绝缘故障，应停止充电。因此，对直流充电桩进行实时绝缘监测就显得非常重要。目前，常规的绝缘监测手段有平衡桥法和双端不平衡桥法，平衡桥法双端接地时，检测误差较大；双端不平衡桥法检测步骤复杂，检测时需要正负母线分别对地投电阻，正负母线对地电压是变化的，每次投入电阻后需要延时等待母线对地电压稳定，检测速度慢，且电路结构复杂，成本高。

技术实现思路

[0003]本技术主要是为了解决现有技术的绝缘监测装置检测误差大、检测步骤复杂、检测效率低的问题，提供了一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置，装置的绝缘监测电路模块采用单端不平衡桥电路，不仅检测功能强大，能有效检测单端接地、双端接地、平衡接地，而且检测精度高、检测流程简单、检测效率高。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置，包括微控制器和与微控制器双向连接的液晶显示模块，微控制器单向连接第一光耦隔离器后与绝缘监测电路模块单向连接，微控制器双向连接第二光耦隔离器后与母线电压采样电路模块双向连接，所述绝缘监测电路模块采用单端不平衡桥电路，所述单端不平衡桥电路包括电阻R1、电阻R2、电阻Rd、电阻Rx、电阻Ry、开关S1和开关S2。由于直流充电桩高电压，大电流的输出特点，一旦出现绝缘故障现象，将容易造成设备的损坏，甚至威胁到使用者的人身安全，因此需要对直流充电桩进行实时绝缘监测，然而，现有的绝缘监测装置检测流程复杂、检测精度不高、检测速度慢。本技术提供了一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置，包括微控制器、液晶显示模块、第一光耦隔离器、绝缘监测电路模块、第二光耦隔离器和母线电压采样电路模块，其中，微控制器与液晶显示模块双向连接；微控制器单向连接第一光耦隔离器后与绝缘监测电路模块单向连接，微控制器双向连接第二光耦隔离器后与母线电压采样电路模块双向连接。微控制器为MCU，是整个装置的核心，负责控制绝缘监测电路模块的开关投切、母线电压采样电路模
块的采样，及与后台通过CAN总线进行信息交互，当有绝缘故障时，控制微控制器上的硬件干接点输出信号，与其它设备互联。液晶显示模块为HMI触摸屏，提供友好的人机交互功能，可以通过液晶显示模块对装置进行参数设置、对绝缘监测电路模块进行测试，及实时显示检测状态和检测结果。第一光耦隔离器和第二光耦隔离器起到强弱电隔离的作用，可提高装置的可靠性和稳定性。母线电压采样电路模块采用24bit差分ADC芯片，电路采用差分采样，有效对抗干扰；采用24bitADC，采样分辨率高，保障本装置绝缘检测精度高。绝缘监测电路模块为单端不平衡桥电路，单端不平衡桥电路包括电阻R1、电阻R2、电阻Rd、电阻Rx、电阻Ry、开关S1和开关S2；绝缘监测电路模块通过使用长寿命的电子开关器件、精密平衡电阻和采样电阻，有效保证检测精度的同时，提高本装置的使用寿命。本装置的绝缘监测电路模块采用单端不平衡桥法，检测功能强大，能有效检测单端接地、双端接地、平衡接地；检测步骤简单，检测时只需要负母线对地投电阻；电路结构简单，成本低。
[0006]作为优选，所述电阻R1的一端连接正母线，电阻R1的另一端连接所述电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接负母线，电阻R1和电阻R2之间接地；所述电阻Rx的一端连接正母线，电阻Rx的另一端连接所述电阻Ry的一端，电阻Ry的另一端连接负母线，电阻Rx和电阻Ry之间接地；所述电阻Rd的一端连接所述开关S2后接地，电阻Rd的另一端连接负母线；所述开关S1的一端连接在电阻R1和电阻R2之间，开关S1的另一端连接在电阻Rx和电阻Ry之间。本装置的绝缘监测电路模块采用单端不平衡桥法，检测功能强大，能有效检测单端接地、双端接地、平衡接地；检测步骤简单，检测时只需要负母线对地投电阻；电路结构简单，成本低。检测原理为：
[0007]检测时，开关S1闭合，电阻R1、电阻R2接入检测回路，
[0008]此时可以得到如下方程式：
[0009]V1+/(R1//Rx) = V1
‑
/(R2//Ry)
[0010]然后开关S2闭合，此时可以得到如下方程式：
[0011]V1+/(R1//Rx) = V1
‑
/(R2//Rd//Ry)
[0012]联立上面两个方程式可以求取出Rx、Ry。
[0013]作为优选，所述微控制器采用CAN通讯。本装置的微控制器与后台通过CAN总线进行信息交互。
[0014]作为优选，所述微控制器上设有硬件干接点。当有绝缘故障时，微控制器控制硬件干接点输出信号，方便与其它设备互联。
[0015]作为优选，所述微控制器控制所述绝缘监测电路模块的开关投切。微控制器作为本装置的核心，控制绝缘监测电路模块的工作。
[0016]作为优选，所述微控制器控制所述母线电压采样电路模块的采样。微控制器作为本装置的核心，控制母线电压采样电路模块的工作。
[0017]作为优选，所述母线电压采样电路模块采用24bit差分ADC芯片。本装置的母线电压采样电路模块采用差分采样，有效对抗干扰；采用24bitADC，采样分辨率高，保障本装置绝缘监测精度高。
[0018]作为优选，所述开关S1和所述开关S2均采用电子开关。本装置绝缘监测电路模块的开关均采用电子开关，保证投切速度快，寿命长。
[0019]因此，本技术的优点是：
[0020]（1）检测功能强大，能有效检测单端接地、双端接地和平衡接地；
[0021]（2）检测步骤简单，检测时只需要负母线对地投电阻；
[0022]（3）检测精度高；
[0023]（4）电路结构简单，成本低。
附图说明
[0024]图1是本技术的结构示意图。
[0025]图2是本技术实施例中绝缘监测电路模块的电路原理图。
[0026]1、微控制器 2、液晶显示模块 3、第一光耦隔离器 4、绝缘监测电路模块 5、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置，包括微控制器和与微控制器双向连接的液晶显示模块，微控制器单向连接第一光耦隔离器后与绝缘监测电路模块单向连接，微控制器双向连接第二光耦隔离器后与母线电压采样电路模块双向连接，其特征在于，所述绝缘监测电路模块采用单端不平衡桥电路，所述单端不平衡桥电路包括电阻R1、电阻R2、电阻Rd、电阻Rx、电阻Ry、开关S1和开关S2。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电桩绝缘监测装置，其特征在于，所述电阻R1的一端连接正母线，电阻R1的另一端连接所述电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接负母线，电阻R1和电阻R2之间接地；所述电阻Rx的一端连接正母线，电阻Rx的另一端连接所述电阻Ry的一端，电阻Ry的另一端连接负母线，电阻Rx和电阻Ry之间接地；所述电阻Rd的一端连接所述开关S2后接地，电阻Rd的另一端连接负母线；所述开关S1的一端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛亮华，吴贵足，刘凯，
申请(专利权)人：杭州奥能电源设备有限公司，
类型：新型
国别省市：