CN107589303A - 电源转换装置及对地阻抗值检测方法 - Google Patents

电源转换装置及对地阻抗值检测方法 Download PDF

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CN107589303A
CN107589303A CN201610531773.1A CN201610531773A CN107589303A CN 107589303 A CN107589303 A CN 107589303A CN 201610531773 A CN201610531773 A CN 201610531773A CN 107589303 A CN107589303 A CN 107589303A
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蔡宗翰
侯博仁
顾振维
林信晃
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Delta Electronics Inc
Delta Optoelectronics Inc
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Delta Optoelectronics Inc
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Abstract

本公开提供一种电源转换装置及对地阻抗值检测方法。其中,电源转换装置包括直流直流转换电路、直流交流转换电路以及绝缘检测电路。直流直流转换电路用以将直流输入电压转换为直流总线电压;直流交流转换电路电性连接于直流直流转换电路,用以将直流总线电压转换为交流电压;绝缘检测电路电性连接于直流直流转换电路与直流交流转换电路之间,用以根据直流总线电压检测电源转换装置的对地阻抗值。本公开提供的电源转换装置可以提高检测电源转换装置的对地阻抗值的准确度。

Description

电源转换装置及对地阻抗值检测方法
技术领域
[0001]本公开内容涉及电源转换器技术领域,具体涉及一种可检测对地阻抗值的电源转 换器。
背景技术
[0002]在现有的太阳能发电系统中,为了与市电并联,需要通过设置电源转换设备将太 阳能模块输出的直流电转换为交流电。
[0003]然而,如果电源转换设备的对地绝缘不良,容易产生漏电,进而导致设备故障或是 意外事故发生。为此,电源转换设备需要提供对地阻抗检测功能,以确保设备的正常操作。
发明内容
[0004]本公开内容的一种实施例为一种电源转换装置。电源转换装置包含:一直流直流 转换电路,用以将一直流输入电压转换为一直流总线电压;一直流交流转换电路,电性连接 于该直流直流转换电路,用以将该直流总线电压转换为一交流电压;以及一绝缘检测电路, 电性连接于该直流直流转换电路与该直流交流转换电路之间,用以根据该直流总线电压检 测该电源转换装置的一对地阻抗值。
[0005]在本公开内容部分实施例中,该绝缘检测电路包含一开关单元、一检测电阻以及 一处理单元,该处理单元控制该开关单元选择性地导通或关断,并根据该开关单元导通时 该检测电阻的跨压以及该开关单元关断时该检测电阻的跨压计算该对地阻抗值。
[0006]在本公开内容部分实施例中,该直流总线电压通过一正极电源线与一负极电源线 自该直流直流转换电路传输至该直流交流转换电路,该电源转换装置还包含一电容单元, 该电容单元的一第一端电性连接至该正极电源线,该电容单元的一第二端电性连接至该负 极电源线。
[0007]在本公开内容部分实施例中,该绝缘检测电路包含:一第一电阻,电性连接于该电 容单元的该第一端;一开关单元,于一节点与该第一电阻电性连接,并电性连接于该电容单 元的该第二端;一第二电阻,于该节点电性连接于该第一电阻与该开关单元,并电性连接于 一接地端,;一检测电阻;电性连接于该接地端与该电容单元的该第二端之间;以及一处理 单元,用以控制该开关单元导通或关断,并根据该检测电阻的跨压计算该对地阻抗值。 [0008]在本公开内容部分实施例中,该绝缘检测电路还包含一第三电阻,该第三电阻电 性连接于该接地端与该检测电阻之间。
[0009]在本公开内容部分实施例中,该直流交流转换电路电性连接至该节点。
[0010]在本公开内容部分实施例中,该绝缘检测电路还用以在该对地阻抗值小于一安全 值时发出一警示信号。
[0011]在本公开内容部分实施例中,该直流交流转换电路与该绝缘检测电路共享该开关 单元以作为该直流交流转换电路中的切换开关。
[0012]在本公开内容部分实施例中,电源转换装置还包含:一第二直流直流转换电路,用 以将一弟二亘流输入电压转换为该直流总线电压。
[0013] 在本公开内容部分实施例中,该直流直流转换电路包含升压型转换器,该直流总 线电压的电压电平高于或等于该直流输入电压的电压电平。
[0014] 在本公开内容部分实施例中,该直流交流转换电路还用以将该交流电压输出至一 电网。
[0015] 本公开内容的另一实施例为一种电源转换装置。电源转换装置包含:多个直流直 流转换电路,该多个直流直流转换电路用以分别将相应的多个直流输入电压转换为一直流 总线电压;以及一绝缘检测电路,电性连接于该多个直流直流转换电路,用以根据该直流总 线电压检测该电源转换装置的一对地阻抗值。
[0016] 在本公开内容部分实施例中,该绝缘检测电路包含一开关单元、一检测电阻以及 一处理单元,该处理单元控制该开关单元选择性地导通或关断,并根据该开关单元导通时 该检测电阻的跨压以及该开关单元关断时该检测电阻的跨压计算该对地阻抗值。
[0017] 在本公开内容部分实施例中,电源转换装置,还包含:一电容单元,该电容单元的 一第一端电性连接至一正极电源线,该电容单元的一第二端电性连接至一负极电源线;以 及一直流交流转换电路,其中该直流直流转换电路通过该正极电源线与该负极电源线传输 该直流总线电压至该直流交流转换电路,该直流交流转换电路用以将该直流总线电压转换 为一交流电压。
[0018i在本公开内容部分实施例中,该绝缘检测电路包含:一第一电阻,电性连接于该电 容单元的该第一端;一开关单元,于一节点与该第一电阻电性连接,并电性连接于该电容单 元的该第二端;一第二电阻,于该节点电性连接于该第一电阻与该开关单元,并电性连接于 一接地端;一检测电阻;电性连接于该接地端与该电容单元的该第二端之间;以及一处理单 元,用以控制该开关单元导通或关断,并根据该检测电阻的跨压计算该对地阻抗值。
[00191在本公开内容部分实施例中,该直流交流转换电路于该节点电性连接至该第一电 阻以及该第二电阻,并与该绝缘检测电路共享该开关单元使得该开关单元作为该直流交流 转换电路中的切换开关。
[0020]本公开内容的又一实施例为一种对地阻抗值检测方法。对地阻抗值检测方法用于 一电源转换装置,其中该电源转换装置包含一直流直流转换电路、一直流交流转换电路以 及一绝缘检测电路,该对地阻抗值检测方法包含:通过该直流直流转换电路,将一直流输入 电压转换为一直流总线电压,其中该直流总线电压用以由该直流交流转换电路转换为一交 流电压;由该绝缘检测电路接收该直流总线电压;以及由该绝缘检测电路根据该直流总线 电压检测该电源转换装置的一对地阻抗值。
[0021]在本公开内容部分实施例中,根据该直流总线电压检测该电源转换装置的该对地 阻抗值包含:通过一处理单元控制该绝缘检测电路的一开关单元导通;输出该开关单元导 通时的一检测电阻的跨压至该处理单元;通过该处理单元控制该绝缘检测电路的该开关单 元关断;输出该开关单元关断时的该检测电阻的跨压至该处理单元;以及通过该处理单元 根据该开关单元导通时的该检测电阻的跨压和该开关单元关断时的该检测电阻的跨压计 算该对地阻抗值。
[0022]在本公开内容部分实施例中,该直流交流转换电路与该绝缘检测电路共享该开关 单元以作为该直流交流转换电路中的切换开关。
[0023] 在本公开内容部分实施例中,对地阻抗值检测方法还包含:通过该绝缘检测电路, 在该对地阻抗值小于一安全值时发出一警示信号。
[0024] 本公开内容通过使绝缘检测电路根据己被升压至较高电压电平的直流总线电压 检测电源转换装置的对地阻抗值,即便在发电能力较差(如:阴天、清晨或傍晚时段等等), 导致直流输入电压的电压电平较低的情况下,绝缘检测电路仍能准确检测电源转换装置的 对地阻抗值,提高检测对地阻抗值的准确度。
附图说明
[0025]图1为根据本公开内容部分实施例所示出的电源转换装置的示意图。
[0026]图2为根据本公开内容部分实施例所示出的绝缘检测电路的示意图。 __
[0027]图3A和图3B分别为根据本公开内容部分实施例所示出的绝缘检测电路操作示意 图。
[0028]图4为根据本公开内容其他部分实施例所示出的绝缘检测电路的示意图。
[0029]图5为根据本公开内容部分实施例所示出的电源转换装置的示意图。
[0030]图6为根据本公开内容部分实施例所示出的对地阻抗值检测方法的流程图。
[0031]图7为根据本公开内容部分实施例所示出的图6中所示出的对地阻抗值检测方法 其中步骤的详细流程图。
[0032]附图标记说明:
[0033] 100电源转换装置
[0034] 120、140直流直流转换电路
[0035] 12U141电容单元
[0036] 123、143 电感单元
[0037] 125、145 开关单元
[0038] 127、129、147、149 二极管单元
[0039] 160绝缘检测电路
[0040] 162处理单元
[0041] 180直流交流转换电路
[0042] 220、240太阳能发电模块
[0043] 300 电网
[0044] 400 异物
[0045] 600对地阻抗值检测方法
[0046] S610〜S640、S631 〜S635 步骤
[0047] C1电容单元
[0048] N1 节点
[0049] R1、R2、R3 电阻
[0050] Rd检测电阻
[0051] Rlk漏电电阻
[0052] S1、S2、S3、S4 开关单元
[0053] SS1、SS2 切换信号
[0054] Vinl、Vin2直流输入电压
[0055] Vbus直流总线电压
[0056] Vac交流电压
[0057] Vd 跨压
[0058] Vlk漏电电压
具体实施方式
[0059]下文是举实施例配合说明书附图作详细说明,以更好地理解本案的实施例,但所 提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围,而结构操作的描述非用以限制其执行的 顺序,任何由元件重新组合的结构,所产生具有均等技术效果的装置,皆为本公开所涵盖的 范围。此外,根据业界的标准及惯常做法,附图仅以辅助说明为目的,并未依照原尺寸作图, 实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的 符号标示来进行说明以便于理解。
[0060] 在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个 用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本公开 的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本公开的描述上额 外的引导。
[0061] 此外,在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的 用语,即意指“包含但不限于”。此外,本文中所使用的“及/或”,包含相关列举项目中一或多 个项目的任意一个以及其所有组合。
[0062] 于本文中,当一元件被称为“连接”或“親接”时,可指“电性连接”或“电性耦接”。 “连接”或“親接”亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外,虽然本文中使 用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件,该用语仅用以区别以相同技术用语描述的元件 或操作。除非上下文清楚指明,否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位,亦非用以限定 本发明。
[0063]请参考图1。图1为根据本公开内容部分实施例所示出的电源转换装置100的示意 图。如图1所示,在部分实施例中,电源转换装置100可用于太阳能发电系统中,以将太阳能 面板输出的直流电转换为交流电,电源转换装置100的输入端电性连接于太阳能发电模块 22〇、240,并分别接收太阳能发电模块22〇、240提供的直流输入电压Vinl、Vin2,并将直流输 入电压Vinl、Vin2转换为交流电压Vac输出。举例来说,在部分实施例中,电源转换装置1〇〇 输出的交流电压Vac可与电网3〇0并联,对电网300进行供电。此外,在部分实施例中,电源转 换装置100输出的交流电压Vac亦可搭配储能设备直接对区域负载(Local Load)供电。 [0064]如图1所示,在部分实施例中,电源转换装置1()〇包含直流直流转换电路12〇、14〇、 绝缘检测电路160、直流交流转换电路180以及电容单元C1。在结构上,直流直流转换电路 12〇、140的输出端彼此并联,并电性连接至电容单元C1。直流交流转换电路! 80电性连接至 直流直流转换电路120、140。绝缘检测电路160电性连接于直流直流转换电路120、140与直 流交流转换电路180之间。
[0065]值得注意的是,为方便说明起见,在图丨中仅示出两组太阳能发电模块220、240及 对应的直流直流转换电路12〇、140,但本案并不以此为限。具体来说,在部分实施例中,太阳 能发电系统包含多组太阳能发电模块,对于每组太阳能发电模块,电源转换装置100包含对 应的直流直流转换电路。
[0066]在部分实施例中,直流直流转换电路120、140分别用以将太阳能发电模块220、240 提供的直流输入电压Vinl、Vin2转换为直流总线电压Vbus。举例来说,直流直流转换电路 120、140可包含升压型转换器(boost converter)或是升降压两用型转换器(buck-boost converter),以对直流输入电压Vinl、Vin2升压。换言之,在部分实施例中直流总线电压 Vbus的电压电平高于或等于直流输入电压Vinl、Vin2的电压电平。具体来说,当直流输入电 压Vinl、Vin2较低时,直流直流转换电路120、140执行升压操作,此时直流总线电压¥1〇118的 电压电平高于直流输入电压Vinl、Vin2的电压电平。另外,在部分状态中,当太阳能发电模 块220、240发电充足,所提供的直流输入电压Vinl、Vin2超出原本直流总线电压Vbus预设的 电压电平时,直流直流转换电路120、140不另外执行升压操作,此时直流总线电压Vbus的电 压电平等于直流输入电压Vinl、Vin2的电压电平。
[0067]此外,当照射条件变化或是局部遮蔽现象发生时,对应的直流直流转换电路120、 140可控制各组太阳能发电模块220、240操作在不同的功率运作点,以获得最大的功率输 出,实现最大功率追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)。在部分实施例中,电源转 换装置100通过将各组直流直流转换电路120、140的输出端并联至电容单元C1以输出直流 总线电压Vbus至直流交流转换电路180,可使太阳能发电模块220、240以最大效率运作,提 升系统整体的发电效率。
[0068]如图所示,电容单元C1的第一端电性连接至正极电源线,电容单元C2的第二端电 性连接至负极电源线。如此一来,储存于电容单元C1上的直流总线电压Vbus便可通过正极 电源线与负极电源线,自直流直流转换电路120、140传输至直流交流转换电路180。
[0069]如此一来,直流交流转换电路180便可将直流总线电压Vbus转换为交流电压Vac, 以输出至电网300或是提供给区域负载使用。
[0070]在部分实施例中,设置于直流直流转换电路120、140与直流交流转换电路180之间 的绝缘检测电路16〇可自直流直流转换电路120、140的输出端接收直流总线电压Vbus,并根 据直流总线电压Vbus检测电源转换装置100的对地阻抗值。
[0071]如此一来,由于绝缘检测电路160是根据己被升压至较高电压电平的直流总线电 压Vbus检测电源转换装置1〇〇的对地阻抗值,因此即便在发电能力较差(如:阴天、清晨或傍 晚时段等等),导致直流输入电压Vinl、Vin2电压电平较低的情况下,绝缘检测电路160仍能 准确检测电源转换装置100的对地阻抗值。
[0072]此外,即便电源转换装置100包含多组输入以及相对应的多组直流直流转换电路 120、140,亦只需要一组绝缘检测电路16〇便可检测对地阻抗值,不需要设置各组输入各自 的绝缘检测电路160。如此一来,便可降低电源转换装置100的设置成本和电路体积。
[0073]以下段落将配合附图针对绝缘检测电路160具体的电路结构以及操作方法进行说 明。请参考图2。图2为根据本公开内容部分实施例所示出的绝缘检测电路160的示意图。于 图2中,与图1的实施例有关的相似元件以相同的参考标号表示以便于理解。
[0074]如图2所示,在部分实施例中,绝缘检测电路160包含处理单元162、电阻R1、R2、检 测电阻Rd以及开关单元si。在结构上,电阻R1电性连接于电容单元C1的第一端。开关单元S1 于节点N1与电阻R1电性连接,并电性连接于电容单元C1的第二端。电阻R2于节点N1电性连 接于电阻R1与开关单元SI,并电性连接于接地端。检测电阻Rd电性连接于接地端与电容单 元C1的第二端之间。
[0075] 一般来说,在正常操作下,电源转换装置100的对地阻抗值相当大。当机器某处绝 缘坏损或当有异物400导致电源转换装置100绝缘异常时,如图2所示,异物400会具有漏电 电压Vlk以及对地的漏电电阻Rlk,此处漏电电压Vlk代表异物接触机器位置的电压。若能检 测漏电电阻Rlk的阻值大小,便可得知此时电源转换装置100的对地阻抗值。
[0076]在部分实施例中,处理单元162用以控制开关单元S1导通或关断,并根据检测电阻 Rd的跨压Vd计算对地阻抗值。具体来说,处理单元162控制开关单元S1选择性地导通或关 断,并分别检测开关单元S1导通和关断时检测电阻Rd的跨压Vd,以根据开关单元S1导通时 检测电阻Rd的跨压Vd以及开关单元S1关断时检测电阻Rd的跨压Vd计算对地阻抗值。举例来 说,处理单元162可通过各种电压、电流感测元件实现对检测电阻Rd的跨压Vd的检测。本领 域相关技术人员当明白如何实现上述电压检测,故其细节不再于此赘述。
[0077] 请参考图3A和图3B。图3A和图3B分别为根据本公开内容部分实施例所示出的绝缘 检测电路160操作示意图。于图3A、图3B中,与图2的实施例有关的相似元件以相同的参考标 号表示以便于理解。
[0078]如图3A所示,当开关单元S1导通时,电阻R2与侦侧电阻Rd彼此并联。此时,基于图 3A的电路,处理单元162便可根据检测电阻Rd的跨压Vd得到待求的漏电电压Vlk以及对地的 漏电电阻Rlk的一组关系式。
[0079]此外,如图3B所示,当开关单元S1关断时,电阻R1、R2以及侦侧电阻Rd彼此串联。相 似地,基于图3B的电路,处理单元162亦可根据检测电阻Rd的跨压Vd得到待求的漏电电压 Vlk以及对地的漏电电阻Rlk的另一组关系式。
[0080] 由于电阻R1、R2以及检测电阻Rd的参数为已知,直流总线电压Vbus亦可通过电压 检测元件得知,因此,处理单元162便可依据两组关系式进行运算,解出未知的漏电电压Vlk 以及漏电电阻Rlk。如此一来,绝缘检测电路160便可通过切换开关单元S1启闭的操作,检测 对地阻抗值。
[0081] 通过上述操作,绝缘检测电路160便可检测并计算出电源转换装置100的对地阻抗 值。此外,在部分实施例中,绝缘检测电路160更可用以在对地阻抗值小于一安全值时发出 警示信号。举例来说,绝缘检测电路160可通过警示信号通知使用者对地阻抗值异常,或者 通过警示信号停止电源转换装置100的操作,以避免设备损毁或是事故发生。
[0082]值得注意的是,绝缘检测电路160可具有多种不同的实现方式,图2与图3A、图3B中 所示的电路仅为绝缘检测电路160可能的实施方式之一,并非用以限制本公开内容。举例来 说,在部分实施例中,电阻R1、R2以及检测电阻Rd可为与图2所示实施例中相异的电性连接 关系。本领域相关技术人员可根据基本电力学的网络分析推导出相应的漏电电压Vlk以及 对地的漏电电阻Rlk的两组关系式,以设计相应的处理单元162据以进行运算,解出未知的 漏电电压Vlk以及漏电电阻Rlk。
[0083]请参考图4。图4为根据本公开内容其他部分实施例所示出的绝缘检测电路160的 示意图。于图4中,与图2的实施例有关的相似元件以相同的参考标号表示以便于理解,且相 似元件的具体原理已于先前段落中详细说明,若非与图4的元件间具有协同运作关系而必 要介绍者,于此不再赘述。
[0084]如图4所示,在部分实施例中,绝缘检测电路160还包含电阻R3。在结构上,电阻R3 电性连接于接地端与检测电阻Rd之间。具体来说,由于直流总线电压Vbus己升压至较高的 电压电平(如:500V〜600V),为避免处理单元162接收到的电压信号过大导致元件毁损,通 过设置电阻R3并适当设计电阻R3的阻抗值进行线路分压,可使得侦侧电阻Rd两端的跨压Vd 维持在适当的电压电平区间内,以保护处理单元162。相似地,图4中所示的电路亦仅为绝缘 检测电路160可能的实施方式之一,并非用以限制本公开内容。
[0085]请参考图5。图5为根据本公开内容部分实施例所示出的电源转换装置100的示意 图。于图5中,与图1的实施例有关的相似元件以相同的参考标号表示以便于理解,且相似元 件的具体原理已于先前段落中详细说明,若非与图1的元件间具有协同运作关系而必要介 绍者,于此不再赘述。
[0086]如图5所示出,在部分实施例中,直流直流转换电路120、140可包含升压型转换器。 举例来说,直流直流转换电路120可包含电容单元121、电感单元123、开关单元125以及二极 管单元127、129。在结构上,电容单元121以并联形式电性连接于直流直流转换电路120的输 入端。电感单元123的第一端电性连接于电容单元121的第一端。开关单元125的第一端电性 连接于电感单元123的第二端。开关单元125的第二端电性连接于电容单元121的第二端。二 极管单元127的第一端电性连接于电感单元123的第二端。二极管单元127的第二端电性连 接于直流直流转换电路120的输出端。二极管单元129的第一端电性连接于电感单元123的 第一端。二极管单元129的第二端电性连接于二极管单元127的第二端。
[0087]如此一来,通过开关单元125的控制端接收相应的切换信号SS1,通过电容单元 121、电感单元123、开关单元125以及二极管单元127、129的相互操作,直流直流转换电路 120便可输出直流总线电压Vbus。
[0088] 相似地,直流直流转换电路140亦可包含相应的电容单元141、电感单元143、开关 单元145以及二极管单元147、149。直流直流转换电路140中电路元件的电性连接关系及相 互操作关系与直流直流转换电路120相似,故于此不再赘述。
[0089]此外,当太阳能发电模块220、240发电充足,所提供的直流输入电压Vinl、Vin2超 出原本直流总线电压Vbus预设的电压电平时,直流输入电压Vinl可通过直流直流转换电路 120中的电感单元123与二极管单元127的电气路径或是二极管单元129的电气路径传输至 电容单元C1。相似地,直流输入电压Vin2亦可通过直流直流转换电路140中的电感单元143 与二极管单元147的电气路径或是二极管单元149的电气路径传输至电容单元C1,使得直流 总线电压Vbus的电压电平等于直流输入电压Vinl、Vin2的电压电平。
[0090]如图5所示,在部分实施例中,直流交流转换电路180电性连接至绝缘检测电路160 中的节点N1,且直流交流转换电路180与绝缘检测电路160共享开关单元S1以作为直流交流 转换电路180中的切换开关。
[0091]具体来说,在部分实施例中,直流交流转换电路180包含多个切换开关,并通过切 换开关的相应操作将直流总线电压Vbus转换为交流电压Vac。举例来说,如图5所示,在部分 实施例中,直流交流转换电路180可包含全桥式直流交流转换器,在全桥式直流交流转换器 中,开关单元S1配合开关单元S2、S3、S4的操作输出交流电压Vac。
[0092]如图5所示,在部分实施例中,电阻R1的第二端与电阻R2的第一端通过节点N1电性 连接于直流交流转换电路180中的开关单元S1与S2之间。如此一来,直流交流转换电路180 与绝缘检测电路160便可共享开关单元S1。因此,绝缘检测电路160中的开关单元S1同时作 为直流交流转换电路180中的切换开关。
[0093]换言之,绝缘检测电路160可将直流交流转换电路180的中的其中一个切换开关 (如:开关单元S1)作为绝缘检测电路160中的开关使用。通过共享元件,电源转换装置100可 简化电路设计并减少所需的开关元件数量,进一步降低制造成本和电路体积。
[0094]值得注意的是,虽然在图5的实施例中是以全桥式直流交流转换器实现直流交流 转换电路180,但本案并不以此为限。举例来说,在其他部分实施例中,电源转换装置100亦 可由T型中点箝位型(T-type Neutral Point Clamped,TNPC)逆变器,或其他直流交流转换 器实现直流交流转换电路180。相似地,绝缘检测电路160亦可与各种不同架构实现的直流 交流转换电路180共享开关单元S1,以降低制造成本和电路体积。
[0095]值得注意的是,在上述各个实施例中,处理单元162可由微控制器 (Microcontroller Unit,MCU)、复杂型可编程逻辑元件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)、现场可编程阐阵列(Field-programmable gate array,FPGA)等不同方式实 作。电阻町、1?2、1«、检测电阻1?(1、开关单元31〜84、电容单元(:1、121、141、电感单元123、143、 开关单元125、145以及二极管单元127、129、147、149等,亦可由各种适当的电力电子元件实 现。
[0096]此外,上述各实施例中的各个元件除了可以由各种类型的数字或模拟电路实现, 亦可分别由不同的集成电路芯片实现。各个元件亦可整合至单一的数字控制芯片。处理电 路亦可由各种处理器或其他集成电路芯片实现。上述仅为例示,本公开内容并不以此为限。 [0097] 请参考图6。图6为根据本公开内容部分实施例所示出的对地阻抗值检测方法600 的流程图。在部分实施例中,对地阻抗值检测方法600可用于电源转换装置100。为方便及清 楚说明起见,下述对地阻抗值检测方法600配合图1〜图5所示实施例进行说明,但不以此为 限,任何本领域技术人员,在不脱离本案的精神和范围内,当可作各种变动与润饰。如图6所 示,对地阻抗值检测方法600包含步骤S610、S620以及S630。
[0098]首先,在步骤S610中,通过直流直流转换电路120,将直流输入电压Vinl转换为直 流总线电压Vbus。在部分实施例中,直流总线电压Vbus用以由直流交流转换电路180转换为 交流电压Vac。此外,在部分实施例中,在步骤S610中,亦可通过多个直流直流转换电路120、 140分别将多个直流输入电压Vinl、Vin2转换为直流总线电压Vbus。
[0099]接着,在步骤S620中,由绝缘检测电路160接收直流总线电压Vbus。接着,在步骤 S630中,由绝缘检测电路160根据直流总线电压Vbus检测电源转换装置100的对地阻抗值。 [0100]如图6所示,在部分实施例中,对地阻抗值检测方法600还包含步骤S640。在步骤 S640中,通过绝缘检测电路160,在对地阻抗值小于安全值时发出警示信号。
[0101]请一并参考图7。图7为根据本公开内容部分实施例所示出的步骤S630的详细流程 图。如图7所示,在部分实施例中,步骤S630包含步骤S631、S632、S633、S634以及S635。
[0102] 首先,在步骤S631中,通过处理单元162控制绝缘检测电路160的开关单元S1导通。 接着,在步骤S632中,输出开关单元S1导通时的检测电阻Rd的跨压Vd至处理单元162。
[0103] 接着,在步骤S633中,通过处理单元162控制绝缘检测电路160的开关单元S1关断。 接着,在步骤S634中,输出开关单元S1关断时的检测电阻Rd的跨压Vd至处理单元162。
[0104]最后,在步骤S635中,通过处理单元162,根据开关单元S1导通时的检测电阻Rd的 跨压Vd和开关单元S1关断时的检测电阻Rd的跨压Vd计算对地阻抗值。值得注意的是,在部 分实施例中,直流交流转换电路180与绝缘检测电路160共享开关单元S1以作为直流交流转 换电路180中的切换开关。
[0105]所属技术领域技术人员可直接了解此对地阻抗值检测方法6〇〇如何基于上述多个 不同实施例中的电源转换装置100以执行该等操作及功能,故不在此赘述。
[0106]值得注意的是,虽然本文将所公开的方法示出和描述为一是列的步骤或事件,但 是应当理解,所示出的这些步骤或事件的顺序不应解释为限制意义。例如,部分步骤可以以 不同顺序发生和/或与除了本文所示和/或所描述的步骤或事件以外的其他步骤或事件同 时发生。另外,实施本文所描述的一个或多个实施例或实施例时,并非所有于此示出的步骤 皆为必需。此外,本文中的一个或多个步骤亦可能在一个或多个分离的步骤和/或阶段中执 行。
[0107]需要说明的是,在不冲突的情况下,在本公开内容各个附图、实施例及实施例中的 特征与电路可以相互组合。附图中所示出的电路仅为示例之用,是简化以使说明简洁并便 于理解,并非用以限制本案。
[0108]综上所述,本公开内容通过应用上述实施例,通过使绝缘检测电路160根据已被升 压至较高电压电平的直流总线电压Vbus检测电源转换装置100的对地阻抗值,即便在发电 能力较差(如:阴天、清晨或傍晚时段等等),导致直流输入电压Vinl、Vin2电压电平较低的 情况下,绝缘检测电路160仍能准确检测电源转换装置1〇〇的对地阻抗值,提高检测对地阻 抗值的准确度。此外,在部分实施例中,通过绝缘检测电路160和直流交流转换电路ISO共享 开关单元S1,可进一步简化电路设计,降低电源转换装置1〇〇及绝缘检测电路160的制造成 本以及电路面积。
[0109]虽然本公开内容已以实施方式公开如上,然其并非用以限定本公开内容,任何本 领域技术人员,在不脱离本公开内容的精神和范围内,当可作各种变动与润饰,因此本公开 内容的保护范围当以权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1. 一种电源转换装置,其特征在于,包含: 一直流直流转换电路,用以将一直流输入电压转换为一直流总线电压; 一直流交流转换电路,电性连接于该直流直流转换电路,用以将该直流总线电压转换 为一交流电压;以及 一绝缘检测电路,电性连接于该直流直流转换电路与该直流交流转换电路之间,用以 根据该直流总线电压检测该电源转换装置的一对地阻抗值。
2. 如权利要求1所述的电源转换装置,其中该绝缘检测电路包含一开关单元、一检测电 阻以及一处理单元,该处理单元控制该开关单元选择性地导通或关断,并根据该开关单元 导通时该检测电阻的跨压以及该开关单元关断时该检测电阻的跨压计算该对地阻抗值。
3. 如权利要求1所述的电源转换装置,其中该直流总线电压通过一正极电源线与一负 极电源线自该直流直流转换电路传输至该直流交流转换电路,该电源转换装置还包含一电 容单元,该电容单元的一第一端电性连接至该正极电源线,该电容单元的一第二端电性连 接至该负极电源线。
4. 如权利要求3所述的电源转换装置,其中该绝缘检测电路包含: 一第一电阻,电性连接于该电容单元的该第一端; 一开关单元,于一节点与该第一电阻电性连接,并电性连接于该电容单元的该第二端; 一第二电阻,于该节点电性连接于该第一电阻与该开关单元,并电性连接于一接地端; 一检测电阻;电性连接于该接地端与该电容单元的该第二端之间;以及 一处理单元,用以控制该开关单元导通或关断,并根据该检测电阻的跨压计算该对地 阻抗值。
5. 如权利要求4所述的电源转换装置,其中该绝缘检测电路还包含一第三电阻,该第三 电阻电性连接于该接地端与该检测电阻之间。
6. 如权利要求4所述的电源转换装置,其中该直流交流转换电路电性连接至该节点。
7. 如权利要求1所述的电源转换装置,其中该绝缘检测电路还用以在该对地阻抗值小 于一安全值时发出一警示信号。
8. 如权利要求4所述的电源转换装置,其中该直流交流转换电路与该绝缘检测电路共 享该开关单元以作为该直流交流转换电路中的切换开关。
9. 如权利要求1所述的电源转换装置,还包含: 一第二直流直流转换电路,用以将一第二直流输入电压转换为该直流总线电压。
10. 如权利要求1所述的电源转换装置,其中该直流直流转换电路包含升压型转换器, 该直流总线电压的电压电平高于或等于该直流输入电压的电压电平。
11. 如权利要求1所述的电源转换装置,其中该直流交流转换电路还用以将该交流电压 输出至一电网。
12. —种电源转换装置,其特征在于,包含: 多个直流直流转换电路,该多个直流直流转换电路用以分别将相应的多个直流输入电 压转换为一直流总线电压;以及 一绝缘检测电路,电性连接于该多个直流直流转换电路,用以根据该直流总线电压检 测该电源转换装置的一对地阻抗值。
13. 如权利要求12所述的电源转换装置,其中该绝缘检测电路包含一开关单元、一检测 电阻以及一处理单元,该处理单元控制该开关单元选择性地导通或关断,并根据该开关单 元导通时该检测电阻的跨压以及该开关单元关断时该检测电阻的跨压计算该对地阻抗值。
14. 如权利要求12所述的电源转换装置,还包含: 一电容单元,该电容单元的一第一端电性连接至一正极电源线,该电容单元的一第二 端电性连接至一负极电源线;以及 一直流交流转换电路,其中该直流直流转换电路通过该正极电源线与该负极电源线传 输该直流总线电压至该直流交流转换电路,该直流交流转换电路用以将该直流总线电压转 换为一交流电压。
15. 如权利要求14所述的电源转换装置,其中该绝缘检测电路包含: 一第一电阻,电性连接于该电容单元的该第一端; 一开关单元,于一节点与该第一电阻电性连接,并电性连接于该电容单元的该第二端; 一第二电阻,于该节点电性连接于该第一电阻与该开关单元,并电性连接于一接地端; 一检测电阻,电性连接于该接地端与该电容单元的该第二端之间;以及 一处理单元,用以控制该开关单元导通或关断,并根据该检测电阻的跨压计算该对地 阻抗值。
16. 如权利要求15所述的电源转换装置,其中该直流交流转换电路于该节点电性连接 至该第一电阻以及该第二电阻,并与该绝缘检测电路共享该开关单元使得该开关单元作为 该直流交流转换电路中的切换开关。
17. —种对地阻抗值检测方法,用于一电源转换装置,其中该电源转换装置包含一直流 直流转换电路、一直流交流转换电路以及一绝缘检测电路;其特征在于,该对地阻抗值检测 方法包含: 通过该直流直流转换电路,将一直流输入电压转换为一直流总线电压,其中该直流总 线电压用以由该直流交流转换电路转换为一交流电压; 由该绝缘检测电路接收该直流总线电压;以及 由该绝缘检测电路根据该直流总线电压检测该电源转换装置的一对地阻抗值。
18. 如权利要求17所述的对地阻抗值检测方法,其中根据该直流总线电压检测该电源 转换装置的该对地阻抗值包含: 通过一处理单元控制该绝缘检测电路的一开关单元导通; 输出该开关单元导通时的一检测电阻的跨压至该处理单元; 通过该处理单元控制该绝缘检测电路的该开关单元关断; 输出该开关单元关断时的该检测电阻的跨压至该处理单元;以及 通过该处理单元根据该开关单元导通时的该检测电阻的跨压和该开关单元关断时的 该检测电阻的跨压计算该对地阻抗值。
19. 如权利要求18所述的对地阻抗值检测方法,其中该直流交流转换电路与该绝缘检 测电路共享该开关单元以作为该直流交流转换电路中的切换开关。
20. 如权利要求17所述的对地阻抗值检测方法,还包含: 通过该绝缘检测电路,在该对地阻抗值小于一安全值时发出一警示信号。
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