一种直流充电桩隔离绝缘检测电路及其检测方法技术

技术编号：42747924 阅读：9 留言：0更新日期：2024-09-18 13:39

本发明专利技术属于新能源电动汽车充电桩技术领域，具体涉及一种直流充电桩隔离绝缘检测电路及其检测方法。所述方法涉及到的MCU输入端通过电气隔离电路一与AD转换电路连接，MCU输出端通过电气隔离电路二与继电器控制器电路连接。所述方法涉及到的电桥电路包含正母线接地电阻R<subgt;P</subgt;、负母线接地电阻R<subgt;N</subgt;、平衡桥电阻一R<subgt;1</subgt;、采样电阻R<subgt;2</subgt;、平衡桥电阻二R<subgt;3</subgt;、平衡桥电阻三R<subgt;4</subgt;、投切电阻一R<subgt;5</subgt;、投切电阻二R<subgt;6</subgt;，正母线接地电阻R<subgt;P</subgt;与负母线接地电阻R<subgt;N</subgt;之间设有开关三S<subgt;3</subgt;和开关四S<subgt;4</subgt;，投切电阻一R<subgt;5</subgt;与投切电阻二R<subgt;6</subgt;之间设有开关一S<subgt;1</subgt;和开关二S<subgt;2</subgt;，只需要采样电阻R<subgt;2</subgt;，开关一S<subgt;1</subgt;和开关二S<subgt;2</subgt;投切的方法就可以计算R<subgt;P</subgt;和R<subgt;N</subgt;的绝缘电阻的阻值。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源电动汽车充电桩，具体涉及一种直流充电桩隔离绝缘检测电路及其检测方法。

技术介绍

1、目前，电动汽车在不断推广应用，促进了直流充电桩的发展。由于直流充电桩具有高电压、大电流的输出特点，如果一旦出现绝缘故障现象，将对大众的人身安全造成极大的危害。在此情况下，对直流充电桩进行绝缘的监测非常重要。现有的直流充电桩绝缘监测装置技术的缺陷和不足如下：

2、1、平衡桥法存在的缺陷：不能适用于复杂的接地回路中的绝缘电阻的检测；难以判断多点接地的复杂故障；

3、2、采样电路相对较多，设计成本较高；

4、3、缺少与充电桩的隔离方案，避免高压信号影响主控等安全问题。

5、因此，可以克服上述缺陷的直流充电桩绝缘监测装置的开发具有重要的现实意义和研究价值。

技术实现思路

1、本专利技术公开了一种直流充电桩隔离检测电路以及绝缘电阻值计算方法。针对现有绝缘检测的精度差、算法实现复杂、设计成本较高的问题，提出了一种不平衡桥和平衡桥相结合的检测电路，对检测电路实现隔离更加可靠和安全，并且优化了相关算法。

2、针对现有技术的不足，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直流充电桩隔离绝缘检测电路，包括直流电源、隔离电源电路，电桥电路通过电桥测量电路连接电压信号调理电路，电压信号调理电路通过ad转换电路连接电气隔离电路一，电气隔离电路一连接到mcu输入端，直流电源连接电桥电路，通过一路采样电阻的方式计算绝缘电阻值，mcu输出端通过电

3、优选的，电桥电路包含正母线接地电阻rp、负母线接地电阻rn、平衡桥电阻一r1、采样电阻r2、平衡桥电阻二r3、平衡桥电阻三r4、投切电阻一r5、投切电阻二r6，正母线接地电阻rp与负母线接地电阻rn之间设有开关三s3和开关四s4，投切电阻一r5与投切电阻二r6之间设有开关一s1和开关二s2。

4、一种直流充电桩隔离绝缘检测电路的检测方法，包括如下步骤：

5、步骤一：断开开关一s1和开关二s2，测量采样电阻r2两端的电压v计算总电压：v总＝v*(r1+r2+r3+r4)/r2；

6、通过电阻并联公式计算开关一s1闭合时dc+并联电阻值rtp、开关二s2闭合时dc-并联电阻值rtn：

7、rtp＝r5*(r1+r2)/r1+r2+r5

8、rtn＝(r3+r4)*r6/(r3+r4+r6)；

9、步骤二：闭合开关一s1、断开开关二s2，测量采样电阻r2两端的电压v1，计算正母线电压vp1和负母线电压vn1；构造方程一：vp1*(rtp+rp)/rtp*rp＝vn1*(r3+rn)/r3*rn；

10、步骤三：闭合开关二s2、断开开关一s1。测量采样电阻r2两端的电压v2，计算正母线电压vp2和负母线电压vn2：构造方程二：vp2*(r1+r2+rp)/(r1+r2)*rp＝vn2*(rnt+rn)/rnt*rn；

11、步骤四：根据所述方程一和所述方程二计算获取所述待检测电池的绝缘电阻rp和rn的值。

12、本专利技术的有益效果如下：

13、1、本专利技术通过一路电压采样电路就可以计算出正母线对地电阻rp和负母线对地电阻rn的绝缘电阻值；

14、2、本专利技术使用的一种隔离adc采样电路可以有效避免高压电路对主板的影响，提高使用寿命；

15、3、本专利技术使用的绝缘电阻算法，减少计算参数，提高计算精度。

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【技术保护点】

1.一种直流充电桩隔离绝缘检测电路，包括直流电源、隔离电源电路，电桥电路通过电桥测量电路连接电压信号调理电路，其特征在于：电压信号调理电路通过AD转换电路连接电气隔离电路一(1)，电气隔离电路一(1)连接到MCU输入端，直流电源连接电桥电路，通过一路采样电阻的方式计算绝缘电阻值，MCU输出端通过电气隔离电路二(2)连接继电器控制器电路。

2.如权利要求1所述的一种直流充电桩隔离绝缘检测电路，其特征在于：电桥电路包含正母线接地电阻RP、负母线接地电阻RN、平衡桥电阻一R1、采样电阻R2、平衡桥电阻二R3、平衡桥电阻三R4、投切电阻一R5、投切电阻二R6，正母线接地电阻RP与负母线接地电阻RN之间设有开关三S3和开关四S4，投切电阻一R5与投切电阻二R6之间设有开关一S1和开关二S2。

3.一种直流充电桩隔离绝缘检测电路的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

【技术特征摘要】

1.一种直流充电桩隔离绝缘检测电路，包括直流电源、隔离电源电路，电桥电路通过电桥测量电路连接电压信号调理电路，其特征在于：电压信号调理电路通过ad转换电路连接电气隔离电路一(1)，电气隔离电路一(1)连接到mcu输入端，直流电源连接电桥电路，通过一路采样电阻的方式计算绝缘电阻值，mcu输出端通过电气隔离电路二(2)连接继电器控制器电路。

2.如权利要求1所述的一种直流充电桩隔离绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴亦展，张雪凯，杨晓菲，朱亦伟，徐家伟，
申请(专利权)人：开迈斯新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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