CN109031058B - 绝缘检测装置和绝缘检测电路 - Google Patents
绝缘检测装置和绝缘检测电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109031058B CN109031058B CN201810623903.3A CN201810623903A CN109031058B CN 109031058 B CN109031058 B CN 109031058B CN 201810623903 A CN201810623903 A CN 201810623903A CN 109031058 B CN109031058 B CN 109031058B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- module
- resistance
- sampling
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
- G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本申请提供一种绝缘检测装置和绝缘检测电路，该装置包括：采样模块、控制模块和位于回路电路可变电阻；该采样模块，用于获取第一采样值，并输出该第一采样值至该控制模块；该控制模块，用于获取参考值，该参考值包括参考电压值、参考电流值和参考电阻值中至少一项；根据该第一采样值以及该参考值，确定控制值并输出该控制值至该可变电阻；该可变电阻，用于根据该控制值调整该可变电阻的电阻值，以用于降低该第一采样值与该参考值之间的差异。该装置的电路的复杂度低，控制逻辑简单，精度高。
Description
技术领域
本申请涉及电路技术领域，并且更具体地，涉及绝缘检测装置和绝缘检测电路。
背景技术
在直流系统中，直流母线绝缘性能下降或接地是直流电源系统常见故障。一般情况下，当直流母线发生单极接地或双极大电阻接地时，不影响系统正常运行，但必须及时排除接地，否则，当出现两极低阻接地时，母线短路将造成严重事故。因此需要实时的掌握母线对地的绝缘状况。绝缘检测装置广泛的应用于电力操作电源，电动汽车直流充电桩，太阳能逆变器，电机机车等领域。
目前，绝缘检测装置是基于以电桥切换原理实现的。因此，该装置包括需要多组检测电阻和平衡电阻以及切换开关。该装置检测控制复杂，精度低。
发明内容
本申请提供一种绝缘检测装置和绝缘检测电路，绝缘检测装置的电路的复杂度低，控制逻辑简单，精度高。
第一方面，本申请实施例提供一种绝缘检测装置，该装置包括：采样模块、控制模块和位于回路电路可变电阻，在该回路电路中，该可变电阻的不同的电阻值对应该可变电阻的不同的电流值和不同的电压值；该采样模块，用于获取第一采样值，并输出该第一采样值至该控制模块，该第一采样值包括第一电流值、第一电压值和第一电阻值中的至少一项，该第一电流值为在第一时刻通过该可变电阻的电流值，该第一电压值为在该第一时刻该可变电阻的电压值，该第一电阻值为该可变电阻在第一时刻的电阻值；该控制模块，用于获取参考值，该参考值包括参考电压值、参考电流值和参考电阻值中至少一项；根据该第一采样值以及该参考值，确定控制值并输出该控制值至该可变电阻；该可变电阻，用于根据该控制值调整该可变电阻的电阻值，以用于降低该第一采样值与该参考值之间的差异。该装置可以直接利用获取到的参考值检测母线和/或支线的绝缘电阻或阻抗。当处于平衡状态时，该第一采样值等于该参考值。该装置中无需设置大量的开关，因此减少了开关元件使用的数量，并且降低了绝缘检测装置的电路的复杂度。此外，该绝缘检测装置控制逻辑简单，精度高。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该控制模块包括调节控制模块和电阻调节模块；该调节控制模块，用于根据该第一采样值以及该第一采样值的参考值，确定调节值并输出该调节值至该电阻调节模块，该调节值用于指示第一采样值与该参考值之间的差异；该采样模块，还用于获取第二采样值，输出该第二采样值至该电阻调节模块，该第二采样值包括第二电流值、第二电压值和第二电阻值中至少一项，该第二电流值为在第二时刻通过该可变电阻的电流值，该第二电压值为在该第二时刻该可变电阻的电压值，该第二电阻值为该可变电阻在该第二时刻的电阻值，该第二时刻晚于该第一时刻；该电阻调节模块，用于根据该调节值和该第二采样值，确定该控制值并输出该控制值至该可变电阻。该装置可以直接利用获取到的参考值检测母线和/或支线的绝缘电阻或阻抗。当处于平衡状态时，该第一采样值等于该参考值。该装置中无需设置大量的开关，因此减少了开关元件使用的数量，并且降低了绝缘检测装置的电路的复杂度。此外，该绝缘检测装置控制逻辑简单，精度高。其中，调节控制模块可以由软件实现，调节控制模块与其它硬件电路模块的数据交换可以通过模数转换器或者数模转换器实现。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，该调节值包括电压调节值、电流调节值和电阻调节值中至少一项，该调节控制模块，包括第一控制子模块，第二控制子模块和第三控制子模块中至少一项；该第一控制子模块，用于根据该第一电压值和该参考值电压确定该电压调节值；该第二控制子模块，用于根据该第一电流值和该参考电流值确定该电流调节值；该第三控制子模块，用于根据该第一电阻值和该参考电阻值确定该电阻调节值。上述技术方案可以基于电压、电流和电阻中的任一种确定出相应的调节值。因此，可以方便地选择需要输入的参考值。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该调节控制模块还包括第四控制子模块，该第四控制子模块，用于将该电压调节值、该电流调节值和该电阻调节值中的一项输出至该电阻调节模块。通过第四控制子模块可以选择不同的调节值从而选择不同的工作模式。这样，在不改变该装置结构的情况下，可以自由选择该装置的工作模式。
结合第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，在该第一采样值等于该参考值时，根据该第一采样值和该参考值得到的该调节值等于该第二采样值。基于上述技术方案，在该装置处于平衡状态时，该调节值等于该第二采样值。
结合第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该第二采样值为该第一电流值。由于该第一电流值通常较小，因此上述技术方案可以使得该装置更容易实现。另外，在硬件电路实现中，对第一电流的采样速度较快，形成的反馈回路更加稳定。
结合第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第五种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，该电阻调节模块包括运算放大器、第一电阻器、第一电容器和第二电容器，其中该运算放大器的正向输入端与该调节控制模块相连，用于获取该调节值；该运算放大器的反向输入端与该采样模块相连，用于获取该第二采样值；该运算放大器的输出端与该可变电阻相连，用于向该可变电阻输出该控制值；该第一电阻器的一端与该运算放大器的反向输入端相连，该第一电阻器的另一端与该第一电容器的一端相连，该第一电容器的另一端与该运算放大器的输出端相连；该第二电容器的一端与该运算放大器的反向输入端相连，该第二电容器的另一端与该运算放大器的输出端相连。上述技术方案通过硬件方式实现控制值的确定，因此确定控制值的速度更快。其中，除了第五种可能的实现方式外，该电阻调节模块也可以包括运算放大器，其中，运算放大器的反向输入端接地。
结合第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，该采样模块，包括采样子模块和电阻确定模块；该采样子模块用于采样该第一电流值和该第一电压值，并输出该第一电流值和该第一电压值至该电阻确定模块；该电阻确定模块，用于根据该第一电流值和该第一电压值，确定该第一电阻值。该采样模块可以采用电压值、电阻值和电流值。因此便于选择不同的参考值来确定该装置的工作状态。其中，采样子模块可以由硬件电路实现，电阻确定模块可以由软件实现，两者之间通过模数转换电路传递数据。
第二方面，本申请实施例提供一种绝缘检测电路，该绝缘检测电路包括直流母线端、参考地端和如第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式的绝缘检测装置，该绝缘检测装置中的可变电阻的一端与该直流母线端相连，该可变电阻的另一端与该参考地端相连。通过上述技术方案可以列出多个方程组，从而可以方便地得到直流母线对地的电阻值。
第三方面，本申请实施例提供一种绝缘检测电路，该绝缘检测电路包括支路正端、支路负端、参考地端、第一待检测电阻器和第二待检测电阻器，该绝缘检测电路还包括如第一方面或第一方面的上述任一种可能的实现方式的绝缘检测装置，该第一待检测电阻器的两端分别与该支路正端和该参考地端相连；该第二待检测电阻器的两段分别与该支路负端和该参考地端相连；该绝缘检测装置中的可变电阻与该第一待检测电阻器或该第二待检测电阻器并联。通过上述技术方案可以列出多个方程组，从而可以方便地得到直流母线对地的电阻值。
附图说明
图1是根据本申请实施例提供的一种绝缘检测装置的结构框图。
图2是根据本申请实施例提供的另一绝缘检测装置的结构框图。
图3是根据本申请实施例提供的一种电阻调节模块的硬件电路示意图。
图4是根据本申请实施例提供的一种电阻调节模块的硬件电路示意图。
图5是根据本申请实施例提供的绝缘检测电路的示意图。
图6是根据本申请实施例提供的绝缘检测电路的示意图。
图7是根据本申请实施例提供的绝缘检测电路的示意图。
图8是根据本申请实施例提供的绝缘检测电路的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
图1是根据本申请实施例提供的一种绝缘检测装置的结构框图。如图1所示的装置100包括采样模块110、控制模块120和位于回路电路的电阻调节模块130。
采样模块110，用于获取第一采样值，并输出第一采样值至该控制模块。
该第一采样值可以包括第一电流值、第一电压值和第一电阻值中的至少一项，该第一电流值为在第一时刻通过该可变电阻的电流值，该第一电压值为在该第一时刻该可变电阻的电压值，该第一电阻值是根据该第一电流值该第一电压值得到的可变电阻在第一时刻的电阻值。更具体地，该第一电阻值可以根据欧姆定律确定。
控制模块120，用于获取参考值，该参考值包括参考电压值、参考电流值和参考电阻值中至少一项。
控制模块120，还用于根据该第一采样值以及该参考值，确定控制值并输出该控制值至该可变电阻。该控制值可以用于指示该第一采样值和该参考值之间的差异。
可变电阻130，用于根据该控制值调整可变电阻130的电阻值，以用于降低该第一采样值与该参考值之间的差异。
图1所示的装置100可以直接利用获取到的参考值检测母线和/或支线的绝缘电阻或阻抗。当处于平衡状态时，该第一采样值等于该参考值。图1所示的装置中无需设置大量的开关，因此减少了开关元件使用的数量，并且降低了绝缘检测装置的电路的复杂度。此外，该绝缘检测装置控制逻辑简单，精度高。
图2是根据本申请实施例提供的另一绝缘检测装置的结构框图。如图2所示的装置200包括：采样模块210、控制模块220和可变电阻230，其中控制模块220包括调节控制模块221和电阻调节模块222。
采样模块210，用于获取第一采样值，并输出该第一采样值至调节控制模块221。该第一采样值与图1所示的第一采样值相同，在此就不必赘述。
采样模块210，还可以用于获取第二采样值，并输出该第二采样值至电阻调节模块222。该第二采样值可以包括第二电流值、第二电压值和第二电阻值中至少一项，该第二电流值为在第二时刻通过可变电阻230的电流值，该第二电压值为在该第二时刻可变电阻230的电压值，该第二电阻值为可变电阻230在该第二时刻的电阻值，该第二时刻晚于该第一时刻。
调节控制模块221，用于根据该第一采样值以及该第一采样值的参考值，确定调节值并输出该调节值至该电阻调节模块，该调节值用于指示第一采样值与该参考值之间的差异。
电阻调节模块222，用于根据该调节值和该第二采样值，确定控制值并输出该控制值至可变电阻230。
具体地，电阻调节模块222可以通过以下传递函数确定该控制值：
U(s)＝KPsa+KIsb+KDsc， (公式1.1)
其中，U(s)表示传递函数KP表示比例参数，KI表示积分参数，KD表示微分参数。KP、KI和KD可以是预先设定的，a、b、c为预设先设定的参数。该传递函数可以通过软件实现，也可以通过硬件电路实现。具体的，b可以为-1，c可以为1，从而使得公式1.1为比例积分微分(proportion integration differentiation，PID)控制器的传递函数。
可变电阻230，用于根据该控制值调整可变电阻130的电阻值，以用于降低该第一采样值与该参考值之间的差异。
图2所示的装置200可以直接利用获取到的参考值检测母线和/或支线的绝缘电阻或阻抗。当处于平衡状态时，该第一采样值等于该参考值。图2所示的装置中无需设置大量的开关，因此减少了开关元件使用的数量，并且降低了绝缘检测装置的电路的复杂度。此外，该绝缘检测装置控制逻辑简单，精度高。
可选的，在一些实施例中，调节控制模块221确定的调节值可以是电压调节值、电流调节值和电阻调节值中的至少一个。调节控制模块221可以包括第一控制子模块(图中未示出)、第二控制子模块(图中未示出)和第三控制子模块(图中未示出)中的至少一个。
该第一控制子模块，用于根据该第一电压值和该参考值电压确定该电压调节值。
该第二控制子模块，用于根据该第一电流值和该参考电流值确定该电流调节值。
该第三控制子模块，用于根据该第一电阻值和该参考电阻值确定该电阻调节值。
可选的，在一些实施例中，调节控制模块221可以仅包括该第一控制子模块。当装置200处于稳定状态的情况下，该第一控制模块确定的该电压调节值等于该参考电压值。该第一控制子模块可以通过多种方式确定该电压调节值以使得装置200最终处于稳定状态。例如，该第一控制子模块可以通过比例(proportion，P)积分(integration，I)微分(differentiation，D)方式实现根据该第一电压值和该参考电压值确定该电压调节值。
具体地，该第一控制子模块可以通过以下传递函数确定该电压调节值：
U(s)＝KPsa+KIsb+KDsc， (公式1.2)
其中，U(s)表示传递函数，KP表示比例参数，KI表示积分参数，KD表示微分参数。KP、KI和KD可以是预先设定的，a、b、c为预设先设定的参数。b可以为-1，c可以为1，从而使得公式1.1为PID控制器的传递函数。使用该传递函数的目的在于，在输入的第一电压不稳定或者变化较剧烈时，通过该传递函数可以减弱输入的变化，对输入的第一电压的变化曲线有平滑作用，从而有相对稳定的输出。另一个目的是，通过参数的合理设定，可以使得输出值的数值范围在规定的数值范围内。
又如，该第一控制子模块还可以通过PI、PD、P、I等方式根据该第一电压值和该参考电压值确定该电压调节值。
可选的，在另一些实施例中，调节控制模块221可以仅包括第二控制子模块。与调节控制模块221仅包括第一控制子模块类似，当装置200处于稳定状态的情况下，该第二控制模块确定的该电流调节值等于该参考电流值。该第二控制子模块可以通过多种方式确定该电流调节值以使得装置200最终处于稳定状态。例如，该第二控制子模块也可以通过PID、PI、PD、P、I等方式实现根据该第一电流值和该参考电流值确定该电流调节值。
可选的，在另一些实施例中，调节控制模块221可以仅包括第三控制子模块。与调节控制模块221仅包括第一控制子模块类似，当装置200处于稳定状态的情况下，该第三控制模块确定的该电阻调节值等于该参考电阻值。该第三控制子模块可以通过多种方式确定该电流调节值以使得装置200最终处于稳定状态。例如，该第三控制子模块也可以通过PID、PI、PD、P、I等方式实现根据该第一电阻值和该参考电阻值确定该电阻调节值。
可选的，在一些实施例中，调节控制模块221可以包括该第一控制子模块、该第二控制子模块和该第三控制子模块中的任意两种或者全部。在此情况下，调节控制模块221还可以包括第四控制子模块(图中未示出)。该第四控制子模块用于将该电压调节值、该电流调节值和该电阻调节值中的一个输出至电阻调节模块222。换句话说，该第四控制子模块可以用于选择调节控制模块221的工作模式。若期望调节控制模块221工作在电压模式，则该第四控制子模块可以将该电压调节值输出至电阻调节模块222；若期望调节控制模块221工作在电流模式，则该第四控制子模块可以将该电流调节值输出至电阻调节模块222；若期望调节控制模块工作在电阻模式，则该第四控制子模块可以将该电阻调节值输出至电阻调节模块222。
可选的，在一些实施例中，该第四控制子模块可以通过选取该电压调节值、该电流调节值和该电阻调节值中的最小值来确定输出至电阻调节模块222中的数值。
具体地，以期望输出电流调节值为例。在此情况下，可以将参考电压值和参考电阻值设置为无穷大或一个很大的数值，以保证参考电压值与第一电压值的差异和参考电阻值与第一电阻值的差异均大于参考电流值与第一电流值的差异。这样，该第四控制子模块可以选择电流调节值为输出至电阻调节模块222中的数值。
例如，母线最大电压值为400伏，最大电阻值为3兆欧。因此，若希望令电流调节值为输出至电阻调节模块222中的数值，则可以设置参考电压值大于或等于400伏且参考电阻值为大于或等于3兆欧，而设置参考电流值小于最大电流值(例如1安)即可。
类似的，若期望输出电压调节值或电阻调节值，则可以通过设置不期望使用的参考值，使得期望使用的参考值与对应的数值的差异最小，然后通过该第四控制子模块将相应的调节值输出至电阻调节模块222。
需要说明的是，由于在母线绝缘电阻检测领域，电阻值的数值往往很大，电流值的数值往往很小，第二控制子模块所使用的系数可以设置的较大，第三控制子模块所使用的系数可以设置的较小。因此需要对第一控制子模块、第二控制子模块和第三控制子模块输出的调节值进行归一化处理，使得调节值位于同一数量级，从而可以用于第四控制模块比较，或者从而使得后续的电路不会因为调节值的数据范围变化太大而不稳定。
可选的，在一些实施例中，电压调节值的归一化可以由第一控制子模块执行；电阻调节值的归一化可以由第二控制子模块执行；电流调节值的归一化可以由第三控制子模块执行。
具体地，假设调节控制模块221同时包括该第一控制子模块、该第二控制子模块和该第三控制子模块。通过设置该第一控制子模块、该第二控制子模块和该第三控制子模块中的计算参数，可以使得该第一控制子模块输出的电压调节值、该第二控制子模块输出的电阻调节值和该第三控制子模块输出的电流调节值具有相同的数量级。该计算参数与该第一控制子模块、该第二控制子模块和该第三控制子模块的类型相关。例如，若该第一控制子模块、该第二控制子模块和该第三控制子模块通过PID方式实现确定输出的调节值，则该计算参数可以包括比例参数、积分参数和微分参数。又如，若该第一控制子模块、该第二控制子模块和该第三控制子模块通过PI方式实现确定输出的调节值，则该计算参数可以包括比例参数和积分参数。
可选的，在另一些实施例中，电压调节值、电阻调节值和电流调节值的归一化可以由该第四控制子模块执行。
可选的，在另一些实施例中，该第四控制子模块可以通过选择开关来选择期望输出至电阻调节模块222中的数值。
可以理解的是，若调节控制模块221仅包括该第一控制子模块、该第二控制子模块和该第三控制子模块中的一个，则调节控制模块221可以直接将确定的调节值输出至电阻调节模块222。换句话说，在此情况下，调节控制模块221无需包括该第四控制子模块。
可选的，在一些实施例中，在该第一采样值等于该参考值时，根据该第一采样值和该参考值得到的该调节值等于该第二采样值。
例如，该第一采样值、该参考值、该调节值和该第二采样值有如下关系：
y＝a×x+b， (公式1.3)
其中，y表示该调节值，x表示该第一采样值与该参考值的差，b表示该第二采样值，a表示调节参数。该调节参数可以根据该第二采样值的类型(即该第二采样值是电流值、电压值还是电阻值)预先设置。
又如，该第一采样值、该参考值、该调节值和该第二采样值有如下关系：
y＝a×x+b×c， (公式1.4)
其中，y表示该调节值，x表示该第一采样值与该参考值的差，b表示该第二采样值，a表示调节参数，c表示归一化参数。该调节参数可以预先设置。该归一化参数用于对该第二采样值进行归一化处理。例如，在该第二采样值为第二电压值或者该第二电阻值的情况下，将该第二采样值归一化为电流值，从而便于后续处理。因此，该归一化参数根据该第二采样值的类型不同选择不同的参数。
可以理解的是，该第一采样值、该参考值、该调节值和该第二采样值的关系除了如公式1.3和公式1.4所示的关系外，还可以有其他关系，在此就不一一列举。
该第一采样值是由采样模块210在第一时刻获取的，该第二采样值是采样模块210在第二时刻获取的。也就是说，获取该第一采样值与获取该第二采样值之间会间隔一段时间。因此，该第一采样值和该第二采样值之间可能会存在差异。在此情况下，如果直接根据该第一采样值和该参考值确定调节值，则该调节值与该第二采样值之间的差异可能较大。因此，调节控制模块221需要尽量降低该调节值与该第二采样值之间的差异。
可选的，在一些实施例中，调节控制模块221可以根据该第一采样值确定估算的第二采样值，然后利用估算的第二采样值和该参考值确定该调节值。例如，调节控制模块221可以将该第一采样值与一个调节系数相乘或相加，得到估算的第二采样值。又如，调节控制模块221还可以预先保存一个第一采样值与估算的第二采样值的对应关系，根据该对应关系，确定出对应于该第一采样值的估算的第二采样值。这样，调节控制模块221通过估算的第二采样值和参考值确定的调节值与该第二采样值之间的差异可以小于调节控制模块221直接通过第一采样值和参考值确定的调节值与该第二采样值之间的差异。
可选的，在另一些实施例中，调节控制模块221在根据该第一采样值和该参考值确定初始调节值，然后将该初始调节值与一个调节系数相乘或相加得到该调节值。类似的，调节控制模块221也可以预先保存一个初始调节值和调节值的预设关系，根据该预设关系，确定出对应于该初始调节值的调节值。这样，该调节值与该第二采样值之间的差异可以小于该初始调节值与该第二采样值之间的差异。
可选的，在一些实施例中，该第二采样值为该第一电流值。由于该第一电流值通常较小，因此上述技术方案可以使得该装置更容易实现。另外，在硬件电路实现中，对第一电流的采样速度较快，形成的反馈回路更加稳定。
可选的，在另一些实施例中，该第二采样值也可以为该第一电阻值或该第一电压值。
可以理解的是，电阻调节模块222获取的调节值和该第二采样值的单位是统一的。若该调节值与该第二采样值的单位不统一，则需要对该调节值和/或该第二采样值进行归一化处理，以使得该调节值与该第二采样值的单位统一。例如，由于电流调节值用于指示第一电流值与参考电流值之间的差异，因此电流调节值与第一电流值的单位是相同的。因此，若该第二采样值为第二电流值，则可以不对该电流调节值或者第二采样值进行归一化处理。又如，若该调节控制模块输出的是电阻调节值且该第二采样值为第二电流值，则需要对该电阻调节值和该第二采样值中的一个进行归一化处理以使得两者的单位相同。归一化处理可以由电阻调节模块222执行，也可以由调节控制模块221执行，也可以由采样模块210执行。
可选的，在一些实施例中，电阻调节模块222获取到的调节值和第二采样值的单位均为电流的单位。也就是说，即使该第二采样值为该第二电阻值或该第二电压值且该调节值为电压调节值或者电阻调节值，该第二采样值和该调节值的单位也会被归一化为电流的单位。该第二电压值的级别通常在千伏级别，而该第二电流值的基本通常为毫安级别。处理千伏级别的电压对电路要求较高。相对而言，处理毫安级别的电流更容易实现。因此，若电阻调节模块222获取到的调节值和第二采样值的单位为电流或者被归一化为电流，则可以采用更加简单的电路实现确定控制值的过程。同时，处理毫安级别的电路的安全性也比处理千伏级别的电路的安全性更高。
本申请实施例中的实现归一化的方式可以是利用公式计算或者查表，本申请实施例对实现归一化的具体方式并不限定。
可选的，在一些实施例中，采样模块210可以包括采样子模块(图中未示出)和电阻确定模块(图中未示出)。
该采样子模块用于采样可变电阻的电流值和可变电阻的电压值，并输出可变电阻的电流值和可变电阻的电压值至该电阻确定模块。
该电阻确定模块，用于根据可变电阻的电流值和可变电阻的电压值，确定可变电阻的电阻值。
例如，该采样子模块可以用于采样该第一电流值和该第一电压值，并输出该第一电流值和该第一电压值至该电阻确定模块。该电阻确定模块，用于根据该第一电流值和该第一电压值，确定该第一电阻值。
又如，采样子模块还可以用于采样该第二电流值和该第二电压值，并输出该第二电流值和该第二电压值至该电阻确定模块。该电阻确定模块，还可以用于根据该第二电流值和该第二电压值，确定该第二电阻值。
可选的，在一些实施例中，该采样子模块也可以包括电流采样子模块和电压采样子模块。该电流采样子模块用于采样可变电阻的电流值(即该第一电流值和该第二电流值)。该电压采样子模块用于采样可变电阻的电压值(即该第一电压值和该第二电压值)。
本申请实施例中所描述的一些模块可以通过软件实现。例如调节控制模块221中的第一控制子模块、第二控制子模块和第三控制子模块可以通过软件实现。归一化过程也可以通过软件实现。本申请实施例中所述的一些模块可以通过硬件电路实现。例如，该采样子模块可以通过电流采样电路和电压采样电路实现。又如，电阻调节模块222可以由比例积分微分(proportion integration differentiation，PID)控制器实现。又如，可变电阻可以由三极管、绝缘栅型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)等实现。又如，该电阻确定模块可以通过运算电路实现。又如，调节控制模块221中的第四控制子模块可以通过开关电路或者最小值选择电路实现。可以理解的是，上述所称可以通过软件和/或硬件实现的模块只是举例说明可以通过软件和/或硬件实现的例子，而并非限定上述模块一定如以上所述的一定通过软件和/或硬件实现。例如调节控制模块221中的第一控制子模块、第二控制子模块和第三控制子模块也可以通过PID控制器实现。又如，第四控制子模块和/或电阻确定模块也可以通过软件实现。
图3是根据本申请实施例提供的一种电阻调节模块的硬件电路示意图。如图3所示的电阻调节模块300可以是图2中的电阻调节模块222。如图3所示的电阻调节模块300包括运算放大器310、第一电阻器320、第一电容器330和第二电容器340。
第一电阻器320的一端与运算放大器310的反向输入端相连，第一电阻器320的另一端与第一电容器330的一端相连，第一电容器330的另一端与运算放大器310的输出端相连，第二电容器340的一端与运算放大器310的反向输入端相连，第二电容器340的另一端与运算放大器310的输出端相连。
运算放大器310的正向输入端与调节控制模块相连，用于获取该调节值；运算放大器310的反向输入端与采样模块相连，用于获取第二采样值；运算放大器310的输出端与可变电阻相连，用于向可变电阻输出该控制值。
通过硬件电路实现的电阻调节模块300能够快速的确定该控制值并将控制值输出至可变电阻。
图4是根据本申请实施例提供的另一绝缘检测装置的结构框图。如图4所示的装置400包括：调节控制模块410、电阻调节模块420、可变电阻430、电流采样模块440和电压采样模块450。
调节控制模块410包括第一控制子模块411、第二控制子模块412、第三控制子模块413和第四控制子模块414。
第一控制子模块411获取参考电压Vref以及电压采样模块450对可变电阻430的采样得到的采样电阻Vbus+。
第二控制子模块412获取参考电流Iref以及电流采样模块440对可变电阻430的采样得到的采样电流Isam+。
第一控制子模块获取参考电压Vref以及电压采样模块450对可变电阻430的采样得到的采样电阻Vbus+。
第三控制子模块412获取参考电阻Rref以及电流采样模块440对可变电阻430的采样得到的采样电流Isam+和电压采样模块450对可变电阻430的采样得到的采样电阻Vbus+。第三控制子模块412可以根据采样电阻Vbus+和采样电流Isam+确定采样电阻。
第四控制子模块414通过选择最小值的方式确定输出的调节值。
进一步，如图4所示，装置400的可变电阻430和电压采样模块450可以与直流母线正端Bus+相连，电压采样模块450和电流采样模块440可以与参考地端相连。
如图4所示的装置400中，调节控制模块410以及调节控制模块410中的各个子模块均是由软件实现的。装置400中的其他模块是由硬件电路实现的。
图4中第一控制子模块411中的Gv(s)表示对电压调节值进行归一化处理；第二控制子模块412中的Gi(s)表示对电流调节值进行归一化处理；第三控制子模块413中的Gr(s)表示对电阻调节值进行归一化处理。
图5是根据本申请实施例提供的绝缘检测电路的示意图。如图5所示的绝缘检测电路500包括绝缘检测装置510，直流母线端520和参考地端530。装置510即为图1和图2中的绝缘检测装置。
装置510中的可变电阻的一端与直流母线端520相连，该可变电阻的另一端与参考地端530相连。
直流母线端520可以是直流母线正端也可以是直流母线负端。在测量母线对地电阻时，可以设置不同的参考值，并测得在不同参考值下的正负对地电压。若直流母线端520是直流母线正端，则可以利用以下公式确定出母线对地电阻：
其中VBus+表示正对地电压，VBus-表示负对地电压，R1表示装置510的电阻值，Rx表示直流母线正端对地电阻，Ry表示直流母线负端对地电阻，符号//表示对并联电阻器的电阻值的计算。上述公式中，VBus+、VBus-、R1都是已知的。因此，可以通过设置不同的参考值得到多组不同的数值，从而可以得到Rx和Ry的值。
若直流母线端520是直流母线负端，则可以利用以下公式确定出母线对地电阻：
公式1.6中各个符号的含义与公式1.5相同，在此就不必赘述。
可选的，在一些实施例中，可以先将装置510中的可变电阻接在直流母线正端，测得一组电压值和电阻值，然后再将装置510中的可变电阻接在直流母线负端，测得另一组电压值和电阻值。然后利用公式1.5和公式1.6确定出Rx和Ry的值。
图6是根据本申请实施例提供的另一绝缘检测电路的示意图。如图6所示的绝缘检测电路600包括绝缘检测装置610、绝缘检测装置620、直流母线正端630、直流母线负端640和参考地端650。装置610和装置620即为图1和图2中的绝缘检测装置。
装置610中的可变电阻的一端与直流母线正端630相连，装置610中的可变电阻的另一端与参考地端650相连。
装置620中的可变电阻的一端与直流母线负端640相连，装置620中的可变电阻的另一端与参考地端650相连。
在测量母线对地电阻时，可以设置装置610和装置620的参考值，然后利用以下公式确定出母线对地电阻：
其中VBus+表示正对地电压，VBus-表示负对地电压，R1表示装置610的电阻值，R2表示装置620的电阻值，Rx表示直流母线正端对地电阻，Ry表示直流母线负端对地电阻，符号//表示对并联电阻器的电阻值的计算。上述公式中，VBus+、VBus-、R1和R2都是已知的。因此，可以为装置610和装置620设置多组参考值得到多组不同的数值，从而可以得到Rx和Ry的值。
可选的，通过设置开关或者选择合适的参考值，可以使得装置610和装置620的可变电阻不接入到电路600。因此，可以先过将装置610接入到电路600且将装置620从电路600中断开，得到一组数值；然后将装置620接入到电路600且将装置610从电路600中断开，得到另一组数值，然后利用公式1.5和公式1.6得到Rx和Ry的值。可以理解的是，在此情况下，公式1.6中的R1应当变更为R2。
图7是根据本申请实施例提供的另一绝缘检测电路的示意图。如图7所示的绝缘检测电路700包括绝缘检测装置710、支路正端720、支路负端730、参考地端740、第一待检测电阻器750和第二待检测电阻器760。装置710即为图1和图2中的绝缘检测装置置。
第一待检测电阻器750的两端分别与支路正端720和参考地端740相连。第二待检测电阻器760的两段分别与支路负端730和参考地端740
可选的，在一些实施例中，如图7所示，装置710中的可变电阻与第一待检测电阻器750并联。
可选的，在另一些实施例中，装置710中的可变电阻也可以与第二待检测电阻器760并联。
可以通过设置装置710的参考值，然后利用以下公式确定出第一待检测电阻器750和第二待检测电阻器760的电阻值：
其中VBus+表示支路正端对地电压，VBus-表示支路负端对地电压，I1表示通过装置710的可变电阻的电流值，Rx表示第一待检测电阻器750的电阻值，Ry表示第二待检测电阻器760的电阻值。上述公式中，VBus+、VBus-和I1都是可以测得的。因此，可以通过为装置710设置不同的参考值得到多组方程，然后通过计算方程得到Rx和Ry的值。
图8是根据本申请实施例提供的另一绝缘检测电路的示意图。如图8所示的绝缘检测电路800包括绝缘检测装置810、绝缘检测装置820、支路正端830、支路负端840、参考地端850、第一待检测电阻器860和第二待检测电阻器870。装置810和装置820即为图1和图2中的绝缘检测装置置。
第一待检测电阻器860的两端分别与支路正端830和参考地端850相连。第二待检测电阻器870的两段分别与支路负端840和参考地端850
装置810中的可变电阻与第一待检测电阻器860并联。
装置820中的可变电阻也可以与第二待检测电阻器870并联。
通过设置开关或者选择合适的参考值，可以使得装置810和装置820的可变电阻不接入到电路800。因此，可以先过将装置810接入到电路800且将装置820从电路800中断开，得到一组数值；然后将装置820接入到电路800且将装置810从电路800中断开，得到另一组数值，然后利用以下公式确定出第一待检测电阻器860和第二待检测电阻器870的电阻值：
其中VBus1+表示装置810接入到电路800且将装置820从电路800中断开时支路正端对地电压，VBus-表示装置810接入到电路800且将装置820从电路800中断开时支路负端对地电压，I1表示装置810接入到电路800且将装置820从电路800中断开时通过装置810的可变电阻的电流值，Rx表示第一待检测电阻器860的电阻值，Ry表示第二待检测电阻器870的电阻值；VBus2+表示装置820接入到电路800且将装置810从电路800中断开时支路正端对地电压，VBus2-表示装置820接入到电路800且将装置810从电路800中断开时支路负端对地电压，I2表示装置820接入到电路800且将装置810从电路800中断开时通过装置810的可变电阻的电流值。上述公式中，VBus1+、VBus1-、VBus2+、VBus2-、I1和I2都是可以测得的。因此，可以通过公式1.9得到Rx和Ry的值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种绝缘检测装置，其特征在于，所述装置包括：采样模块、控制模块和位于回路电路中的可变电阻，在所述回路电路中，所述可变电阻的不同的电阻值对应所述可变电阻的不同的电流值和不同的电压值；
所述采样模块，用于获取第一采样值，并输出所述第一采样值至所述控制模块，所述第一采样值包括第一电流值、第一电压值和第一电阻值中的至少一项，所述第一电流值为在第一时刻通过所述可变电阻的电流值，所述第一电压值为在所述第一时刻所述可变电阻的电压值，所述第一电阻值为所述可变电阻在所述第一时刻的电阻值；
所述控制模块，用于获取参考值，所述参考值包括参考电压值、参考电流值和参考电阻值中至少一项；根据所述第一采样值以及所述参考值，确定控制值并输出所述控制值至所述可变电阻；
所述可变电阻，用于根据所述控制值调整所述可变电阻的电阻值，以用于降低所述第一采样值与所述参考值之间的差异。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括调节控制模块和电阻调节模块；
所述调节控制模块，用于根据所述第一采样值以及所述第一采样值的参考值，确定调节值并输出所述调节值至所述电阻调节模块，所述调节值用于指示第一采样值与所述参考值之间的差异；
所述采样模块，还用于获取第二采样值，输出所述第二采样值至所述电阻调节模块，所述第二采样值包括第二电流值、第二电压值和第二电阻值中至少一项，所述第二电流值为在第二时刻通过所述可变电阻的电流值，所述第二电压值为在所述第二时刻所述可变电阻的电压值，所述第二电阻值为所述可变电阻在所述第二时刻的电阻值，所述第二时刻晚于所述第一时刻；
所述电阻调节模块，用于根据所述调节值和所述第二采样值，确定所述控制值并输出所述控制值至所述可变电阻。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调节值包括电压调节值、电流调节值和电阻调节值中至少一项，所述调节控制模块，包括第一控制子模块，第二控制子模块和第三控制子模块中至少一项；
所述第一控制子模块，用于根据所述第一电压值和所述参考值电压确定所述电压调节值；
所述第二控制子模块，用于根据所述第一电流值和所述参考电流值确定所述电流调节值；
所述第三控制子模块，用于根据所述第一电阻值和所述参考电阻值确定所述电阻调节值。
4.根据权利要求3所述的装置，所述调节控制模块还包括第四控制子模块，
所述第四控制子模块，用于将所述电压调节值、所述电流调节值和所述电阻调节值中的一项输出至所述电阻调节模块。
5.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一采样值等于所述参考值时，根据所述第一采样值和所述参考值得到的所述调节值等于所述第二采样值。
6.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述第二采样值为所述第二电流值。
7.如权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述电阻调节模块包括运算放大器、第一电阻器、第一电容器和第二电容器，其中
所述运算放大器的正向输入端与所述调节控制模块相连，用于获取所述调节值；
所述运算放大器的反向输入端与所述采样模块相连，用于获取所述第二采样值；
所述运算放大器的输出端与所述可变电阻相连，用于向所述可变电阻输出所述控制值；
所述第一电阻器的一端与所述运算放大器的反向输入端相连，所述第一电阻器的另一端与所述第一电容器的一端相连，所述第一电容器的另一端与所述运算放大器的输出端相连；
所述第二电容器的一端与所述运算放大器的反向输入端相连，所述第二电容器的另一端与所述运算放大器的输出端相连。
8.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述采样模块，包括采样子模块和电阻确定模块；
所述采样子模块用于采样所述第一电流值和所述第一电压值，并输出所述第一电流值和所述第一电压值至所述电阻确定模块；
所述电阻确定模块，用于根据所述第一电流值和所述第一电压值，确定所述第一电阻值。
9.一种绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路包括直流母线端、参考地端和如权利要求1至8中任一项所述绝缘检测装置，
所述绝缘检测装置中的可变电阻的一端与所述直流母线端相连，所述可变电阻的另一端与所述参考地端相连。
10.一种绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路包括支路正端、支路负端、参考地端、第一待检测电阻器和第二待检测电阻器，所述绝缘检测电路还包括如权利要求1至8中任一项所述绝缘检测装置，
所述第一待检测电阻器的两端分别与所述支路正端和所述参考地端相连；
所述第二待检测电阻器的两段分别与所述支路负端和所述参考地端相连；
所述绝缘检测装置中的可变电阻与所述第一待检测电阻器或所述第二待检测电阻器并联。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810623903.3A CN109031058B (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 绝缘检测装置和绝缘检测电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810623903.3A CN109031058B (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 绝缘检测装置和绝缘检测电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109031058A CN109031058A (zh) | 2018-12-18 |
| CN109031058B true CN109031058B (zh) | 2020-06-02 |
Family
ID=64609992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810623903.3A Active CN109031058B (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 绝缘检测装置和绝缘检测电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109031058B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111722069B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-09-22 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 绝缘检测电路采样电阻的选择方法、装置、介质及设备 |
| CN113866504A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-12-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 绝缘阻抗的检测电路、检测装置及检测方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1677663A1 (ru) * | 1988-11-21 | 1991-09-15 | Предприятие П/Я М-5068 | Устройство дл контрол сопротивлени изол ции сетей посто нного тока |
| JP5057950B2 (ja) * | 2007-12-06 | 2012-10-24 | 日置電機株式会社 | 絶縁抵抗計 |
| CN101923111B (zh) * | 2009-06-11 | 2012-07-04 | 北京中纺锐力机电有限公司 | 直流母线电压隔离检测电路 |
| CN103166471B (zh) * | 2011-12-19 | 2016-09-07 | 比亚迪股份有限公司 | 开关电源及其控制方法和控制芯片 |
| CN204374366U (zh) * | 2014-12-29 | 2015-06-03 | 山东智洋电气股份有限公司 | 带电压偏差补偿功能的绝缘监测装置 |
-
2018
- 2018-06-15 CN CN201810623903.3A patent/CN109031058B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109031058A (zh) | 2018-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3267189B2 (ja) | 電力変換装置のデバイス定常電流バランス制御回路 | |
| US4618779A (en) | System for parallel power supplies | |
| CN107703414B (zh) | 检测电路及检测方法 | |
| CN109031058B (zh) | 绝缘检测装置和绝缘检测电路 | |
| CN210037942U (zh) | 一种防止电力保护误动的电力万用表 | |
| CA2518687A1 (en) | Method and apparatus for detecting and correcting wiring errors in power monitoring applications | |
| JP7014565B2 (ja) | 二次電池監視装置及び故障診断方法 | |
| EP3008477A1 (en) | Dynamic sensitivity adjustment for adc measurements | |
| JP2006266814A (ja) | 交流インピーダンス測定装置及び方法 | |
| US5606249A (en) | Electrical apparatus with wide dynamic range for monitoring and protecting electric power systems | |
| US11860709B2 (en) | Power supply apparatus and method having power limiting mechanism | |
| RU140217U1 (ru) | Устройство для измерения сопротивления заземления | |
| JP6809189B2 (ja) | 直流電源供給回路の絶縁抵抗測定方法 | |
| CN112180265A (zh) | 电池测试仪 | |
| JPH02184775A (ja) | マイクロコンピュータ制御による抵抗異常位置検出回路 | |
| CN110190731B (zh) | 供电电路及系统 | |
| RU2609277C1 (ru) | Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока | |
| CN211603344U (zh) | 一种直流电阻及开短路测试装置 | |
| US6977494B2 (en) | Switchable impedance circuit for current sensing an electricity meter | |
| JP2008209998A (ja) | 電圧発生器 | |
| JP5012430B2 (ja) | 直流試験装置及び半導体試験装置 | |
| SU1554068A1 (ru) | Устройство дл измерени превышени температуры обмотки электрической машины | |
| CN221148866U (zh) | 极化电势补偿装置 | |
| US20240097597A1 (en) | Motor drive direct current link voltage measurement resolution improvement with fault detection | |
| US20180259210A1 (en) | Indoor climate control system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211105 Address after: 518043 No. 01, 39th floor, building a, antuoshan headquarters building, No. 33, antuoshan Sixth Road, Xiang'an community, Xiangmihu street, Futian District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee after: Huawei Digital Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen Patentee before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |