CN104076261A - 三电平逆变器双路实时绝缘检测电路及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三电平逆变器双路实时绝缘检测电路及其检测方法，三电平逆变器双路实时绝缘检测电路包括绝缘检测电路板，所述绝缘检测电路板上设有反向驱动器和四个继电器，所述绝缘检测电路板的三个测试点分别固定在三电平逆变器的三个直流母排上，所述绝缘检测电路板上设有与所述三电平逆变器的主控制器通过排线连接的牛角插头，所述电压为PV1、PV2的正极测试点分别通过串联的电阻串与地连接，所述分压电阻的输出端与电压为PV-的测试点之间还分别接有一个滤波电容，经过所述滤波电容后的采样信号通过所述牛角插头输送给三电平逆变器的主控制器，并由所述主控制器来判断是否符合绝缘性能指标。本发明可以实现安全简便的实时绝缘检测。

Description

三电平逆变器双路实时绝缘检测电路及其检测方法
技术领域
本发明涉及光伏领域，具体涉及一种三电平逆变器双路实时绝缘检测电路及其检测方法。
背景技术
在新能源光伏产业高速发展的今天，三电平逆变器作为多电平逆变器中最简单又最实用的一种电路，其主要优点是功率器件具有两倍的正向阻断电压能力，并能减小谐波和降低开关频率，使低压开关器件应用于高压变换器中。多个光伏组件与逆变器相连，逆变器需要对电池板产生的电压进行升压，产生高压对直流母线电容充电，而逆变器在实际使用过程中，由于工作环境的复杂性，温度和湿度的急剧恶化，酸碱气体的腐蚀等原因，都会引起绝缘的损害与破坏，使逆变器的绝缘性能下降，危机他人的人身安全，因此绝缘检测技术是光伏逆变器认证的一项重要指标。但是现有的绝缘检测技术多为人工检测方法，无法实现安全简便的实时检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决三电平逆变器的绝缘检测技术无法实现安全简便的实时检测的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种三电平逆变器双路实时绝缘检测电路，包括绝缘检测电路板，所述绝缘检测电路板上设有反向驱动器和四个继电器，所述绝缘检测电路板的三个测试点分别固定在三电平逆变器的三个直流母排上，三个直流母排上的电压分别为PV1、PV2和PV-，所述绝缘检测电路板上设有与所述三电平逆变器的主控制器通过排线连接的牛角插头，所述牛角插头与反向驱动器连接，所述反向驱动器的另一端分别与所述继电器连接，所述反向驱动器将高电平信号转变成低电平信号并控制所述继电器的闭合，所述电压为PV1、PV2的正极测试点分别通过串联的电阻串与地连接，之后再经过电阻串和分压电阻连接到电压为PV-的测试点，所述电压为PV-的测试点上接有两个分压电阻，所述继电器分别位于电阻串和分压电阻之间以及正极测试点和电阻串之间，所述分压电阻的输出端与电压为PV-的测试点之间还分别接有一个滤波电容，经过所述滤波电容后的采样信号通过所述牛角插头输送给三电平逆变器的主控制器，并由所述主控制器来判断是否符合绝缘性能指标。
在上述三电平逆变器双路实时绝缘检测电路中，所述直流母排的端部向上垂直弯折形成弯折部，所述绝缘检测电路板螺装在所述弯折部上且垂直于三电平逆变器的主控制板。
本发明还提供了一种三电平逆变器双路实时绝缘检测方法，采用上述的三电平逆变器双路实时绝缘检测电路，
当三电平逆变器上电工作时，绝缘检测电路板上的继电器闭合，如果三电平逆变器的正极和负极对地没有短路情况，则输出一个采样电压值为V的参考信号，主控制器认为绝缘检测正常，断开继电器；
如果三电平逆变器的正极对地由于某种原因短路，输出的电压采样值就会大于V，主控制器将使三电平逆变器停机并且报正极绝缘不好；
如果三电平逆变器的负极对地由于某种原因短路，输出的电压采样值就会小于V，主控制器将使三电平逆变器停机并且报负极绝缘不好。
本发明提供的的绝缘检测电路能够自动实时检测逆变器的绝缘性能，替代传统的人工检测方法，主要是将绝缘检测电路单独制成一块小电路板，直流母排的一端制成向上弯折的形状，将电路板固定在PV直流母排上，并且通过排线与三电平逆变器的主控制板连接，这样做的好处是方便整机的安装与维修，主控制板的通信连接增加了电路的可移动性，并且可以分别判段正极负极绝缘的绝缘性能。
附图说明
图1为本发明提供的三电平逆变器的结构示意图；
图2为绝缘检测电路板与铜排连接的示意图；
图3为绝缘检测电路板的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作出详细的说明。
图1是三电平逆变器的结构框图，三电平逆变器由右方的主控制板板和左方的EMC板组成，中间通过铜排连接，即三个直流母排，且分别位于J1、J3和J4连接点上。
如图2所示，本发明提供的三电平逆变器双路实时绝缘检测电路包括绝缘检测电路板，绝缘检测电路板上设有反向驱动器和四个继电器，绝缘检测电路板的三个测试点分别固定在三电平逆变器的三个直流母排上，三个直流母排上的电压分别为PV1、PV-和PV2，直流母排的端部向上垂直弯折形成弯折部，绝缘检测电路板螺装在弯折部上且垂直于三电平逆变器的主控制板。绝缘检测电路板上还留有接地孔。
绝缘检测电路板上设有与三电平逆变器的主控制器通过排线连接的牛角插头，牛角插头与反向驱动器连接。
如图3所示，反向驱动器的另一端分别与继电器连接，反向驱动器将高电平信号转变成低电平信号并控制继电器的闭合，电压分别为PV1、PV2的两个正极测试点分别通过电阻串2、4与地连接，之后再经过电阻串1、3和与分压电阻1、2连接到电压为PV-的测试点，电压为PV-的测试点上接有两个分压电阻1、2，继电器1、2分别位于电阻串1、3和分压电阻1、2之间，继电器3、4分别位于正极测试点和电阻串2、4之间。分压电阻1、2的输出端与电压为PV-的测试点间还分别接一个滤波电容，经过滤波电容后的采样信号直接通过牛角插头输送给三电平逆变器的主控制器，并由主控制器来判断是否符合绝缘性能指标。
三电平逆变器双路实时绝缘检测电路的检测方法如下：
当三电平逆变器上电工作时，绝缘检测电路板上的继电器闭合，如果三电平逆变器的正极和负极对地没有短路情况，则输出一个采样电压值为V的参考信号，主控制器认为绝缘检测正常，断开继电器；
如果三电平逆变器的正极对地由于某种原因短路，输出的电压采样值就会大于V，主控制器将使三电平逆变器停机并且报正极绝缘不好；
如果三电平逆变器的负极对地由于某种原因短路，输出的电压采样值就会小于V，主控制器将使三电平逆变器停机并且报负极绝缘不好。
本发明提供的的绝缘检测电路能够自动实时检测逆变器的绝缘性能，替代传统的人工检测方法，主要是将绝缘检测电路单独制成一块小电路板，直流母排的一端制成向上弯折的形状，将电路板固定在PV直流母排上，并且通过排线与三电平逆变器的主控制板连接，这样做的好处是方便整机的安装与维修，主控制板的通信连接增加了电路的可移动性，并且可以分别判段正极负极绝缘的绝缘性能。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.三电平逆变器双路实时绝缘检测电路，其特征在于，包括绝缘检测电路板，所述绝缘检测电路板上设有反向驱动器和四个继电器，所述绝缘检测电路板的三个测试点分别固定在三电平逆变器的三个直流母排上，三个直流母排上的电压分别为PV1、PV2和PV-，所述绝缘检测电路板上设有与所述三电平逆变器的主控制器通过排线连接的牛角插头，所述牛角插头与反向驱动器连接，所述反向驱动器的另一端分别与所述继电器连接，所述反向驱动器将高电平信号转变成低电平信号并控制所述继电器的闭合，所述电压为PV1、PV2的正极测试点分别通过串联的电阻串与地连接，之后再经过电阻串和分压电阻连接到电压为PV-的测试点，所述电压为PV-的测试点上接有两个分压电阻，所述继电器分别位于电阻串和分压电阻之间以及正极测试点和电阻串之间，所述分压电阻的输出端与电压为PV-的测试点之间还分别接有一个滤波电容，经过所述滤波电容后的采样信号通过所述牛角插头输送给三电平逆变器的主控制器，并由所述主控制器来判断是否符合绝缘性能指标。
2.如权利要求1所述的三电平逆变器双路实时绝缘检测电路，其特征在于，所述直流母排的端部向上垂直弯折形成弯折部，所述绝缘检测电路板螺装在所述弯折部上且垂直于三电平逆变器的主控制板。
3.三电平逆变器双路实时绝缘检测方法，其特征在于，采用如权利要求1或2中任一项所述的三电平逆变器双路实时绝缘检测电路，
当三电平逆变器上电工作时，绝缘检测电路板上的继电器闭合，如果三电平逆变器的正极和负极对地没有短路情况，则输出一个采样电压值为V的参考信号，主控制器认为绝缘检测正常，断开继电器；
如果三电平逆变器的正极对地由于某种原因短路，输出的电压采样值就会大于V，主控制器将使三电平逆变器停机并且报正极绝缘不好；
如果三电平逆变器的负极对地由于某种原因短路，输出的电压采样值就会小于V，主控制器将使三电平逆变器停机并且报负极绝缘不好。
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