CN108279331B - 一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路及方法，所述电路包括：直流转换器，输入端分别与光伏逆变器的正极和负极连接，输出端包括输出端正极和输出端负极；输出端正极与第一继电器的常闭触点连接，输出端正极与输出端负极之间连接有第一电容和第二电容，第一继电器的常开触点连接到两电容之间；第一继电器动触点与第一采样电阻的一端连接，另一端与第二继电器的动触点和第二采样电阻的一端连接，第二采样电阻的另一端与第三采样电阻的一端连接，第二采样电阻和第三采样电阻之间作为信号端，与电压运算电路连接，其输出信号作为传输至DSP的信号；第二继电器的常开触点与地连接。利用本申请各个实施例，可以有效提高绝缘阻抗的检测精度。
Description
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，特别涉及一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路及方法。
背景技术
在能源紧张和环境恶化的全球背景下，利用新的清洁能源显得尤为重要，太阳能以其可再生、资源丰富被广泛开发和应用。光伏逆变器绝缘阻抗检测功能既是法规的要求，也是保证光伏系统安全可靠运行所必需的。如何实现简单可靠的检测功能对于满足法规和降低逆变器成本都很有意义。
现有技术中，绝缘阻抗的检测方法存在检测死区，存在采样静压，导致绝缘阻抗的检测精度较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路及方法，以提高光伏逆变器绝缘阻抗检测的检测精度。
本申请实施例提供一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路及方法是这样实现的：
一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路，所述电路包括：
直流转换器，所述直流转换器的输入端分别与光伏逆变器的正极和负极电性连接，所述直流转换器的输出端包括输出端正极和输出端负极；
所述输出端正极与第一继电器的常闭触点电性连接，所述输出端正极与所述输出端负极之间连接有第一电容和第二电容，所述第一继电器的常开触点电性连接到所述第一电容和所述第二电容之间；
所述第一继电器的动触点与第一采样电阻的一端电性连接，所述第一采样电阻的另一端与第二继电器的动触点和第二采样电阻的一端电性连接，所述第二采样电阻的另一端与第三采样电阻的一端电性连接，所述第二采样电阻和所述第三采样电阻之间作为信号端，所述信号端与电压运算电路电性连接，所述电压运算电路的输出信号作为传输至DSP的信号；
所述第二继电器的常开触点与地连接。
优选实施例中，所述第三采样电阻的另一端与信号输入端电性连接。
优选实施例中，所述直流转换器包括BOOST升压电路。
优选实施例中，所述电压运算电路的输出信号作为传输至DSP的信号，所述电路还包括电压检测器，用于检测输出端正极的电压，以及用于检测所述第一电容和所述第二电容之间的电压，以及用于检测所述传输至DSP的信号的电压。
优选实施例中，所述第二继电器包括单刀单掷常开继电器。
优选实施例中，所述第一继电器包括单刀双掷常闭继电器。
一种上述实施例中所述的电路的检测方法，所述方法包括：
进行电路自检，确认电路器件正常；
控制所述第二继电器闭合，检测所述输出端正极的第一BUS电压值，对所述传输至DSP的信号的第一信号电压值进行检测，在所述第一信号电压值稳定时，记录所述第一信号电压值；
控制所述第一继电器的动触点切到所述常开端点，检测所述第一电容和所述第二电容之间的第二BUS电压值，对所述传输至DSP的信号的第二信号电压值进行检测，在所述第二信号电压值稳定时，记录所述第二信号电压值；
根据所述第一BUS电压值、所述第二BUS电压值、所述第一信号电压值、所述第二信号电压值，计算得到所述绝缘阻抗。
优选实施例中，所述计算得到所述绝缘阻抗的方式，包括采用下述公式计算得到所述绝缘阻抗：
式中，Riso表示所述绝缘阻抗；
BUS1表示所述第一BUS电压值；
BUS2表示所述第二BUS电压值；
Uriso1表示所述第一信号电压值；
Uriso2表示所述第二信号电压值；
R1表示所述第一电阻的电阻值；
R2表示所述第二电阻的电阻值；
R3表示所述第三电阻的电阻值。
优选实施例中，所述电路自检的方式包括：
根据所述BUS电压值和电阻分压进行电路自检，确认电路器件正常。
利用本申请实施例提供的一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路，可以利用光伏系统中的BUS侧电压或PV侧电压实现绝缘阻抗的检测。可以避免检测死区，有效消除采样静压。有效提高检测精度，同时可以实现采样电阻兼容部分BUS放电电阻的功能。利用本申请实施例提供的一种检测方法，可以消除采样静压，避免检测死区，进而有效提高绝缘阻抗的检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例中提供的一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路的电路结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的一种利用所述电路的检测方法的方法流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路及方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1是本申请所述一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路一种实施例的电路结构示意图。
具体的，如图1所述，本申请提供的一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路的一种实施例可以包括：
直流转换器DC/DC，所述直流转换器DC/DC的输入端分别与光伏逆变器的正极PV+和负极PV-电性连接，所述直流转换器DC/DC的输出端包括输出端正极BUS+和输出端负极BUS-；
所述输出端正极BUS+与第一继电器K1的常闭触点电性连接，所述输出端正极BUS+与所述输出端负极BUS-之间连接有第一电容C1和第二电容C2，所述第一继电器K1的常开触点电性连接到所述第一电容C1和所述第二电容C2之间BUSN；
所述第一继电器K1的动触点与第一采样电阻R1的一端电性连接，所述第一采样电阻R1的另一端与第二继电器K2的动触点和第二采样电阻R2的一端电性连接，所述第二采样电阻R2的另一端与第三采样电阻R3的一端电性连接，所述第二采样电阻R2和所述第三采样电阻R3之间作为信号端，所述信号端与电压运算电路U电性连接，所述电压运算电路的输出信号Uriso作为传输至DSP的信号；
所述第二继电器K2的常开触点与地连接。
本例中，所述第三采样电阻R3的另一端与信号输入端电性连接。
本例中，所述直流转换器包括BOOST升压电路。
本例中，所述电压运算电路的输出信号作为传输至DSP的信号，所述电路还包括电压检测器，用于检测输出端正极BUS+的电压，以及用于检测所述第一电容C1和所述第二电容C2之间的电压，以及用于检测所述传输至DSP的信号的电压。
本例中，所述第二继电器K2包括单刀单掷常开继电器。
本例中，所述第一继电器K1包括单刀双掷常闭继电器。
本申请一个实施例中，可以省却第二继电器K2，在原第二继电器K2处短接接地，或使用其他开关器件代替K2功能。
本申请另一个实施例中，单刀双掷开关K1的两个触点也可以分别接在BUS+和BUS-或BUSN和BUS-。
可以将所述第一继电器K1省去，将R1与K1接线端子通过导线短接至BUS+或BUSN，通过DC/DC电路的工作实现BUS1和BUS2的效果。可以用继电器组合实现K1功能认为是本发明中所述电路的变种。也可以将K1前移至PV侧实现BUS1和BUS2效果认为是本发明中所述电路的变种。
图1中，Riso和Upvx分别表示对应绝缘阻抗的等效电阻和等效电源。
利用上述各实施例提供的一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路的实施方式，可以利用光伏系统中的BUS侧电压或PV侧电压实现绝缘阻抗的检测。可以避免检测死区，有效消除采样静压。
基于上述实施例提供的所述电路，本申请还提供一种利用所述电路的检测方法。图2是本申请一个实施例提供的一种利用所述电路的检测方法的方法流程示意图。具体的，如图2所述，所述方法可以包括：
S1：进行电路自检，确认电路器件正常。
S2：控制所述第二继电器闭合，检测所述输出端正极的第一BUS电压值，对所述传输至DSP的信号的第一信号电压值进行检测，在所述第一信号电压值稳定时，记录所述第一信号电压值。
S3：控制所述第一继电器的动触点切到所述常开端点，检测所述第一电容和所述第二电容之间的第二BUS电压值，对所述传输至DSP的信号的第二信号电压值进行检测，在所述第二信号电压值稳定时，记录所述第二信号电压值。
S4：根据所述第一BUS电压值、所述第二BUS电压值、所述第一信号电压值、所述第二信号电压值，计算得到所述绝缘阻抗。
本例中，所述计算得到所述绝缘阻抗的方式，包括采用下述公式计算得到所述绝缘阻抗：
式中，Riso表示所述绝缘阻抗；
BUS1表示所述第一BUS电压值；
BUS2表示所述第二BUS电压值；
Uriso1表示所述第一信号电压值；
Uriso2表示所述第二信号电压值；
R1表示所述第一电阻的电阻值；
R2表示所述第二电阻的电阻值；
R3表示所述第三电阻的电阻值。
本例中，所述电路自检的方式可以包括：
根据所述BUS电压值和电阻分压进行电路自检，确认电路器件正常。
利用上述实施例提供的一种检测方法的实施方式，可以消除采样静压，避免检测死区，进而有效提高绝缘阻抗的检测精度。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (4)
1.一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述电路包括：
直流转换器，所述直流转换器的输入端分别与光伏逆变器的正极和负极电性连接，所述直流转换器的输出端包括输出端正极和输出端负极；
所述输出端正极与第一继电器的常闭触点电性连接，所述输出端正极与所述输出端负极之间连接有第一电容和第二电容，所述第一继电器的常开触点电性连接到所述第一电容和所述第二电容之间；
所述第一继电器的动触点与第一采样电阻的一端电性连接，所述第一采样电阻的另一端与第二继电器的动触点和第二采样电阻的一端电性连接，所述第二采样电阻的另一端与第三采样电阻的一端电性连接，所述第二采样电阻和所述第三采样电阻之间作为信号端，所述信号端与电压运算电路电性连接，所述电压运算电路的输出信号作为传输至DSP的信号；
所述第二继电器的常开触点与地连接；
所述第三采样电阻的另一端与信号输入端电性连接；
所述直流转换器包括BOOST升压电路；
所述电压运算电路的输出信号作为传输至DSP的信号，所述电路还包括电压检测器，用于检测输出端正极的电压，以及用于检测所述第一电容和所述第二电容之间的电压，以及用于检测所述传输至DSP的信号的电压；
所述第二继电器包括单刀单掷常开继电器；
所述第一继电器包括单刀双掷常闭继电器。
2.一种利用如权利要求1所述的电路的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
进行电路自检，确认电路器件正常；
控制所述第二继电器闭合，检测所述输出端正极的第一BUS电压值，对所述传输至DSP的信号的第一信号电压值进行检测，在所述第一信号电压值稳定时，记录所述第一信号电压值；
控制所述第一继电器的动触点切到所述常开端点，检测所述第一电容和所述第二电容之间的第二BUS电压值，对所述传输至DSP的信号的第二信号电压值进行检测，在所述第二信号电压值稳定时，记录所述第二信号电压值；
根据所述第一BUS电压值、所述第二BUS电压值、所述第一信号电压值、所述第二信号电压值，计算得到所述绝缘阻抗。
3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述计算得到所述绝缘阻抗的方式，包括采用下述公式计算得到所述绝缘阻抗：
式中，Riso表示所述绝缘阻抗；
BUS1表示所述第一BUS电压值；
BUS2表示所述第二BUS电压值；
Uriso1表示所述第一信号电压值；
Uriso2表示所述第二信号电压值；
R1表示所述第一采样电阻的电阻值；
R2表示所述第二采样电阻的电阻值；
R3表示所述第三采样电阻的电阻值。
4.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述电路自检的方式包括：根据所述BUS电压值和电阻分压进行电路自检，确认电路器件正常。
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Address after: 200000 room 905b, 757 Mengzi Road, Huangpu District, Shanghai Applicant after: Esway Technology (Shanghai) Co.,Ltd. Address before: 200000 room 905b, 757 Mengzi Road, Huangpu District, Shanghai Applicant before: Asway Technology (Shanghai) Co.,Ltd. Address after: 200000 room 905b, 757 Mengzi Road, Huangpu District, Shanghai Applicant after: Elsevier Technology Co.,Ltd. Address before: 200000 room 905b, 757 Mengzi Road, Huangpu District, Shanghai Applicant before: Esway Technology (Shanghai) Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
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Application publication date: 20180713 Assignee: Aishiwei New Energy Technology (Yangzhong) Co.,Ltd. Assignor: Elsevier Technology Co.,Ltd. Contract record no.: X2024310000174 Denomination of invention: A circuit and method for detecting insulation impedance of photovoltaic inverters Granted publication date: 20231110 License type: Common License Record date: 20240925 |