CN109142874B - 绝缘检测电路、绝缘检测方法及充电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绝缘检测电路、绝缘检测方法和充电控制方法,该电路包括:第一可调采样电路、第二可调采样电路、第一电压跟随器、第二电压跟随器、差分电路和控制装置;其中,第一可调采样电路连接至直流母线的正极和接地端;第二可调采样电路连接至直流母线的负极和接地端;第一电压跟随器连接至第一可调采样电路;第二电压跟随器连接至第二可调采样电路;差分电路的第一输入端连接至第一电压跟随器的输出端,第二输出端连接至第二电压跟随器的输出端;控制装置分别连接至第一、第二可调采样电路,用于调节第一、第二可调采样电路的阻值,计算出直流母线的正极与接地端之间的第一绝缘电阻及直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域,尤其涉及一种绝缘检测电路、绝缘检测方法及充电控制方法。
背景技术
目前的绝缘检测电路多采用平衡电桥法或者其他方法,不管哪种方法均需要在绝缘检测过程中进行开关切换,检测两次数据并进行运算,来计算出直流母线的绝缘电阻值。因此需要分别采集不同状态下的分压得出的两个电压值进行计算。而直流母线电压采集多采用直接分压采集,因此目前的处理只有两个分开独立分压采集,由于直流充电母线电压比较高,因此需要的电阻数量多,而且体积大,成本也高,否则如果将两个合并一路来采集的话,就在绝缘检测过程中,两次采集的电压不同,一般需要软件来修正,但对于电压采集对时间有要求的情况下无法实现。
由此可知,如何简化绝缘检测的工作流程,提高绝缘检测的工作效率,且能降低成本,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种绝缘检测电路、绝缘检测方法及充电控制方法,通过在绝缘检测电路中设置可调采样电路、电压跟随器和差分电路,达到简化绝缘检测的工作流程,提升绝缘检测的工作效率,并且降低成本的目的。
为了解决上述技术问题,根据本发明一方面,提供了一种绝缘检测电路,包括: 第一可调采样电路、第二可调采样电路、第一电压跟随器、第二电压跟随器、差分电路和控制装置;其中,第一可调采样电路的一端连接至直流母线的正极,第一可调采样电路的另一端连接至接地端;第二可调采样电路的一端连接至直流母线的负极,第二可调采样电路的另一端连接至接地端;第一可调采样电路包括:第一开关以及依次串联连接的第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻,其中,第一开关的一端连接至第一采样电阻和第二采样电阻的连接处,第一开关的另一端连接至第三采样电阻和第四采样电阻的连接处,且第一采样电阻的阻值与第四采样电阻的阻值的比等于第二采样电阻的阻值与第三采样电阻的阻值的比;第二可调采样电路包括:第二开关以及依次串联连接的第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻和第八采样电阻,其中,第二开关的一端连接端连接至第五采样电阻和第六采样电阻的连接处,第二开关的另一端连接至第七采样电阻和第八采样电阻的连接处,且第五采样电阻的阻值与第八采样电阻的阻值的比等于第六采样电阻的阻值与第七采样电阻的阻值的比;第一电压跟随器的正输入端连接至第二采样电阻和第三采样电阻的连接处;第二电压跟随器的正输入端连接至第六采样电阻和所述第七采样电阻的连接处;差分电路的第一输入端连接至第一电压跟随器的输出端,差分电路的第二输入端连接至第二电压跟随器的输出端;控制装置分别连接至第一可调采样电路和第二可调采样电路,用于调节第一可调采样电路和第二可调采样电路的阻值,以计算出主流电源的正极与接地端之间的第一绝缘电阻及直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻。
进一步的,控制装置分别连接至第一开关和第二开关,具体用于:控制改变第一开关和第二开关的开闭状态,以调节第一可调采样电路和第二可调采样电路的阻值。
进一步的,第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻和第八采样电阻分别包括一个或多个电阻,其中,多个电阻串联和/或并联连接。
进一步的,第八采样电阻的阻值等于第一采样电阻的阻值,第七采样电阻的阻值等于第二采样电阻的阻值,第六采样电阻的阻值等于第三采样电阻的阻值,第五采样电阻的阻值等于第四采样电阻的阻值。
进一步的,当第一开关闭合,第二开关断开时,可得到如下公式:
当第一开关断开,第二开关闭合时,可得到如下公式:
结合公式(1)和公式(2)计算出R+和R-;
其中,V1a和V1b为第一可调采样电路的电压值,V2a和V2b为第二可调采样电路的电压值,R1-R4分别为第一采样电阻至第四采样电阻的阻值,R+为第一绝缘电阻,R-为第二绝缘电阻。
进一步的,绝缘检测电路还包括:第一限流电阻和第二限流电阻;
其中,第一限流电阻的一端连接至第一电压跟随器的负输入端,第一限流电阻的另一端连接至第一电压跟随器的输出端;第二限流电阻的一端连接至第二电压跟随器的负输入端,第二限流电阻的另一端连接至第二电压跟随器的输出端。
根据本发明另一方面,提供一种充电桩,包括上述任一项所述的绝缘检测电路。
根据本发明另一方面,提供一种绝缘检测方法,用于上述任一项所述的绝缘检测电路,该方法包括:控制调节第一开关和第二开关的开闭状态,以计算出主流电源的正极与接地端之间的第一绝缘电阻及直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻;
在第一开关和第二开关不同开闭状态下,获取差分电路采集的直流母线的多个电压值,多个电压值相同;
将第一绝缘电阻和第二绝缘电阻与预设绝缘电阻阈值进行比较,以判定直流母线的绝缘状态。
进一步的,预设绝缘电阻阈值包括第一绝缘电阻阈值和第二绝缘电阻阈值,其中,第一绝缘电阻阈值小于第二绝缘电阻阈值;以及
将第一绝缘电阻和第二绝缘电阻与预设绝缘电阻阈值进行比较,以判定直流母线的绝缘状态的步骤,包括:
当第一绝缘电阻和第二绝缘电阻中至少一个小于第一绝缘电阻阈值时,判定绝缘状态为绝缘失效;
当第一绝缘电阻和第二绝缘电阻中至少一个大于第一绝缘电阻阈值且小于第二绝缘电阻阈值且均不小于第一绝缘电阻阈值时,判定绝缘状态为部分绝缘失效;
当第一绝缘电阻和第二绝缘电阻均大于第二绝缘电阻阈值时,判定绝缘状态为绝缘正常。
进一步的,控制改变绝缘检测电路的第一开关和第二开关的开闭状态,计算直流母线正极与接地端间的第一绝缘电阻及直流母线的负极与接地端间的第二绝缘电阻的步骤包括:
控制闭合第一开关,断开第二开关,检测直流母线的正极与接地端的电压,其中:
控制断开第一开关,闭合第二开关,检测直流母线的负极与接地端的电压,其中:
根据公式(1)和公式(2)计算出R+和R-;
其中,V1a和V1b为第一可调采样电路的电压值,V2a和V2b为第二可调采样电路的电压值,R1-R4分别为第一采样电阻至第四采样电阻的阻值,R+为第一绝缘电阻,R-为第二绝缘电阻。
根据本发明另一方面,提供一种控制器,其包括存储器与处理器,存储器存储有计算机程序,程序在被处理器执行时能够实现所述绝缘检测方法的步骤。
根据本发明另一方面,提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,程序在由一计算机或处理器执行时实现所述绝缘检测方法的步骤。
根据本发明另一方面,提供一种充电控制方法,用于上述任一项所述的绝缘检测方法,该充电控制方法包括:
对充电设备进行绝缘检测,以得到充电设备的第一绝缘状态;
根据第一绝缘状态确定是否控制充电设备为被充电设备充电;
在控制所述充电设备为所述被充电设备充电后,对所述被充电设备进行绝缘检测,以得到所述被充电设备的第二绝缘状态,所述第二绝缘状态包括绝缘失效、部分绝缘失效和绝缘正常;
当检测到所述第二绝缘状态为所述绝缘失效时,控制所述充电设备停止为所述被充电设备充电;
在控制所述充电设备停止为所述被充电设备充电后,再次对所述被充电设备进行绝缘检测,以得到所述被充电设备的第三绝缘状态;
根据所述第三绝缘状态确定出所述充电设备和所述被充电设备的绝缘情况。
进一步的,第一绝缘状态包括:绝缘失效、部分绝缘失效和绝缘正常;以及
根据第一绝缘状态控制充电设备是否为被充电设备充电的步骤包括:
当第一绝缘状态为绝缘失效时,禁止充电设备为被充电设备充电;
当第一绝缘状态为部分绝缘失效或绝缘正常时,控制充电设备为被充电设备充电。
进一步的,第三绝缘状态包括:绝缘失效、部分绝缘失效和绝缘正常;以及
根据第三绝缘状态确定出充电设备和被充电设备的绝缘情况的步骤包括:
当第三绝缘状态为绝缘正常时,则确定充电设备的绝缘失效;
当第三绝缘状态为部分绝缘失效或绝缘失效时,则确定充电设备和/或被充电设备的绝缘失效。
进一步地,当第一绝缘状态、第二绝缘状态或第三绝缘状态为绝缘失效或部分绝缘失效时,控制产生提示信号。
根据本发明又一方面,提供一种控制器,其包括存储器与处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述充电控制方法的步骤。
根据本发明又一方面,提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述程序在由一计算机或处理器执行时实现所述充电控制方法的步骤。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明一种绝缘检测电路、绝缘检测方法和充电控制方法可达到相当的技术进步性及实用性,并具有产业上的广泛利用价值,其至少具有下列优点:
(1)通过设置可调节的采样电路即可通过一路检测电路进行绝缘检测,进而能够节省绝缘检测电路的生产成本。
(2)通过在电路中设置电压跟随器及差分电路即可实现在绝缘检测过程中即能够进行直流母线的电压采集,进而提升了绝缘检测的工作效率,同时省去了现有技术中采用软件修正的步骤。
(3)本发明的充电控制方法,在进行充电前即对充电设备进行绝缘检测,并根据检测结果控制是否充电,来保证被充电设备的安全。同时在充电过程中,当检测到绝缘失效后,通过再次进行绝缘检测来判定出绝缘失效的设备,进而使得工作人员能够准确快速的对绝缘失效的设备进行故障排查及维修,有效的提升了工作效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例绝缘检测电路的示意图;
图2为本发明一实施例绝缘检测方法的流程示意图;
图3为本发明一实施例充电控制方法的流程示意图;
图4为本发明一实施例对被充电设备进行绝缘件的方法的流程示意图。
【符号说明】
U1:第一可调采样电路 U2:第二可调采样电路
U3:第一电压跟随器 U4:第二电压跟随器
U5:差分电路 DC+:直流母线的正极
DC-:直流母线的负极 R1:第一采样电阻
R2:第二采样电阻 R3:第三采样电阻
R4:第四采样电阻 R5:第五采样电阻
R6:第六采样电阻 R7:第七采样电阻
R8:第八采样电组 R9:第一限流电阻
R10:第二限流电阻 S1:第一开关
S2:第二开关
R+:直流母线的正极与接地端之间的绝缘电阻
R-:直流母线的负极与接地端之间的绝缘电阻
PE:接地端
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种绝缘检测电路、绝缘检测方法及充电控制方法的具体实施方式及其功效,详细说明如后。
本发明实施例提供了一种绝缘检测电路,如图1所示,包括: 第一可调采样电路U1、第二可调采样电路U2、第一电压跟随器U3、第二电压跟随器U4、差分电路U5和控制装置(图中未示出);其中,所述第一可调采样电路U1的一端连接至直流母线的正极DC+,所述第一可调采样电路U1的另一端连接至接地端PE;所述第二可调采样电路U2的一端连接至所述直流母线的负极DC-,所述第二可调采样电路U2的另一端连接至所述接地端PE;所述第一电压跟随器U3的正向输入端连接至所述第一可调采样电路U1;所述第二电压跟随器U4的正向输入端连接至所述第二可调采样电路U2;所述差分电路U5的第一输入端连接至所述第一电压跟随器U3的输出端,所述差分电路U5的第二输出端连接至所述第二电压跟随器U4的输出端;所述控制装置分别连接至所述第一可调采样电路U1和所述第二可调采样电路U2,用于调节所述第一可调采样电路U1和所述第二可调采样电路U2的阻值,计算出所述直流母线的正极与接地端之间的第一绝缘电阻及所述直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻。
可理解的是,在绝缘检测过程中通过控制装置来调节第一可调采样电路U1和第二可调采样电路U2的阻值,随着阻值的变化第一可调采样电路U1和第二可调采样电路U2的电压值也会随之变化,即可得到不同的第一可调采样电路U1的电压V1和第二可调采样电路U2的电压V2,进而通过不同的V1和V2计算出绝缘电阻,满足了绝缘检测状态下计算绝缘电阻的需求。同时通过差分电路U5来采集V1和V2之间的差值,该差值通过乘以特定的系数即为直流母线的电压值。
可知的是,在直流充电过程中,直流母线间的电压值较高,因此在绝缘检测电路中还设置了第一电压跟随器U3和第二电压跟随器U4用于电压跟随,以将采集到的V1和V2进行等比例降压后发送至差分电路U5。
在一个实施例中,如图1所示,第一可调采样电路U1可以包括依次串联的第一采样电阻R1、第二采样电阻R2、第三采样电阻R3和第四采样电阻R4,同时还设置有与第二采样电阻R2和第三采样电阻R3并联的第一开关S1,即第一开关S1的一端连接至第一采样电阻R1和第二采样电阻R2的连接处,第一开关S1的另一端连接至第三采样电阻R3和第四采样电阻R4的连接处;第二可调采样电路U2可以包括依次串联的第五采样电阻R5、第六采样电阻R6、第七采样电阻R7和第八采样电阻R8,同时还设置有与第六采样电阻R6和第七采样电阻R7并联的第二开关S2,即第二开关S2的一端连接至第五采样电阻R5和第六采样电阻R6的连接处,第二开关S2的另一端连接至第七采样电阻R7和第八采样电阻R8的连接处。
可以理解的是,控制装置通过控制第一开关S1和第二开关S2的开闭状态即可改变第一可调采样电路U1和第二可调采样电路U2的阻值,进而实现改变第一可调采样电路U1的电压V1和第二可调采样电路U2的电压V2的目的。
当然,根据实际情况,第一采样电阻R1至第八采样电阻R8分别可以包括一个或多个电阻,其中多个串联和/或并联连接,以此来达到电路设计的要求。
在一个实施例中,可以将第一采样电阻R1至第八采样电阻R8的阻值设定为:第一采样电阻R1的阻值与第四采样电阻R4的阻值的比等于第二采样电阻R2的阻值与第三采样电阻R3的阻值的比,第五采样电阻R5的阻值与第八采样电阻R8的阻值的比等于第六采样电阻R6的阻值与第七采样电阻R7的阻值的比,即R1/R4=R2/R3,R5/R8=R6/R7。
通过上述对第一采样电阻R1至第八采样电阻R8的阻值设定,能够在第一开关S1和第二开关S2不同的闭合与打开状态,V1和V2之间的电压值不会发生变化,进而在差分电路U5进行差分采样的值不会发生变化,及采样得到的直流母线的电压值V3不会发生变化,保证了采集到的直流母线电压值V3的准确性。
在一个实施例中,为了便于计算出直流母线的正极DC+与接地端PE之间的绝缘电阻R+和负极DC-与接地端PE之间的绝缘电阻R-,进一步地将第一采样电阻R1至第八采样电阻R8的阻值设定为:第八采样电阻R8的阻值等于第一采样电阻R1的阻值,第七采样电阻R7的阻值等于第二采样电阻R2的阻值,第六采样电阻R6的阻值等于第三采样电阻R3的阻值,第五采样电阻R5的阻值等于第四采样电阻R4的阻值,即R1=R8、R2=R7、R3=R6、R4=R5。
通过上述对第一采样电阻R1至第八采样电阻R8的阻值设定,在进行绝缘检测时,当控制闭合第一开关S1,可知的是第二采样电阻R2和第三采样电阻R3被短路,同时断开第二开关S2,此时设V1的电压值为V1a,V2的电压至为V2a,那么可以得到如下公式:
当控制闭合第二开关S2,可知的是第六采样电阻R6和第七采样电阻R7被短路,同时断开第一开关S1,此时此时设V1的电压值为V1b,V2的电压至为V2b,那么可以得到如下公式:
进一步结合公式(1)和公式(2)即可计算出R+和R-的值。
在一个实施例中,在第一电压跟随器U3的负输入端与输出端之间连接有第一限流电阻R9,在第二电压跟随器U4的负输入端和输出端之间连接有第二限流电阻R10,以此来防止在绝缘检测过程中电流过大对电路中元器件的损坏。
在一个实施例中,还可以通过手动控制或其它控制方式来实现第一开关S1和第二开关S2开闭状态的控制。
本发明实施例还提供了一种绝缘检测方法,该方法用于上述任一项所述的绝缘检测电路,如图2所示,该检测方法包括:
步骤S201,调节第一可调采样电路和第二可调采样电路的阻值,计算出第一绝缘电阻和第二绝缘电阻。
具体地,调节第一可调采样电路和第二可调采样电路的阻值,并计算出直流母线的正极与接地端之间的第一绝缘电阻及直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻。
进一步地,该绝缘检测电路的第一可调采样电路包括第一开关和依次串联连接的第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻,第二可调采样电路包括第二开关和依次串联连接的第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻和第八采样电阻。
具体的,控制改变绝缘检测电路中的第一开关和第二开关的开闭状态,计算出直流母线正与接地端之间的绝缘电阻(即第一绝缘电阻)和直流母线负极端与接地端之间的绝缘电阻(即第二绝缘电阻)。
在一个具体实施例中,控制闭合第一开关,可知的是第二采样电阻和第三采样电阻被短路,同时断开第二开关,那么可以得到如下公式:
当控制闭合第二开关,可知的是第六采样电阻和第七采样电阻被短路,同时断开第一开关,那么可以得到如下公式:
进一步结合公式(1)和公式(2)即可计算出R+和R-的值,其中,V1a和V1b为所述第一采样分压电路的电压值,V2a和V2b为所述第二采样分压电路的电压值,R1-R4分别为第一采样电阻至第四采样电阻的阻值,R+为所述直流母线正极与所述接地端的绝缘电阻,R-为所述直流母线负极与接地端之间的绝缘电阻。
步骤S202,将第一绝缘电阻和第二绝缘电阻与预设绝缘电阻阈值进行比较,以判定出直流母线的绝缘状态。
具体地,分别将计算出的第一绝缘电阻和第二绝缘电阻与预设绝缘电阻阈值进行比较,根据比较结果判定出直流母线的正极与接地端的之间绝缘状态和直流母线负极与接地端之间的绝缘状态。
在一个具体实施例中,设定的预设绝缘电阻阈值中包括绝缘电阻阈值Rx(即第一绝缘电阻阈值)和绝缘电阻阈值Ry(即第二绝缘电阻阈值),其中Ry>Rx。当然,该可以根据实际情况最绝缘电阻阈值进行其他设定。
表1
>Ry | <Ry,>Rx | <Rx | |
R+ | 直流母线的正极与接地端绝缘正常 | 直流母线的正极与接地端部分绝缘失效 | 直流母线的正极与接地端绝缘失效 |
R- | 直流母线的负极与接地端绝缘正常 | 直流母线的负极与接地端部分绝缘失效 | 直流母线的负极与接地端绝缘失效 |
如表1所示,当R+>Ry时,则可判定直流母线的正极与接地端之间绝缘正常;
当Ry>R+>Rx时,则可判定直流母线的正极与接地端之间部分绝缘失效;
当R+<Rx时,则可判定直流母线的正极与接地端之间绝缘失效。
同理,当R->Ry时,则可判定直流母线的负极与接地端之间绝缘正常;
当Ry>R->Rx时,则可判定直流母线的负极与接地端之间部分绝缘失效;
当R-<Rx时,则可判定直流母线的负极与接地端之间绝缘失效。
进一步地,根据上述判断即可得出,当R+和R-中至少一个小于Rx时,即当直流母线的正极与接地端的绝缘情况和负极与接地端的绝缘情况中有一个绝缘失效时,即可判定直流母线绝缘失效;当R+和R-中至少一个大于Rx且小于Ry,且R+和R-均不小于Rx时,即当直流母线的正极与接地端的绝缘情况和负极与接地端的绝缘情况中有一个部分绝缘失效且另一个未绝缘失效时,即可判定直流母线部分绝缘失效;当R+和R-均大于Ry时,即即当直流母线的正极与接地端的绝缘情况和负极与接地端的绝缘情况均为绝缘正常时,即可判定直流母线绝缘正常。
本发明实施例还提供一种充电控制方法,用于上述任一项所述的绝缘检测方法,如图3所示,包括以下步骤:
步骤301,准备充电前对充电设备进行绝缘检测,以得到充电设备的第一绝缘状态。
具体地,在充电设备给被充电设备进行充电前,为了保证充电的安全性,需要对充电设备进行绝缘检测,以得到充电设备当前的绝缘状态(即第一绝缘状态),因绝缘检测采用上述的绝缘检测方法,故此处不再赘述。
步骤302,根据第一绝缘状态确定是否控制充电设备为被充电设备充电。
在一个实施例中,当通过绝缘检测检测到充电设备的绝缘状态(即第一绝缘状态)为绝缘正常时,则控制充电设备为被充电设备进行充电。
在该实施例中,当检测到充电设备的绝缘状态为部分绝缘失效时,仍控制充电设备为被充电设备进行充电,当然为了能够提醒工作人员了解当前的绝缘状况,可以控制发出提示信号,该提示信号可以为声光报警信号,也可以通过向工作人员的手机或电脑等设备发送当前的绝缘状态信息,当然还可以采用其他方式提醒工作人员。
在该实施例中,当检测到充电设备的绝缘状态为绝缘失效时,则禁止充电设备对被充电设备进行充电,以保证人身及财产安全。当然为了能够提醒工作人员了解当前的绝缘状况,并能够及时的进行维修处理,可以控制发出提示信号,该提示信号可以为声光报警信号,也可以通过向工作人员的手机或电脑等设备发送当前的绝缘状态信息,当然还可以采用其他方式提醒工作人员。
根据上述实施例所述,当控制充电设备为被充电设备开始充电后,则执行如图4所述的流程步骤,包括:
步骤S401,对所述被充电设备进行绝缘检测,以得到被充电设备的第二绝缘状态。
可理解的是,在充电设备为被充电设备进行充电的过程中,充电设备与被充电设备之间电连接,因此在对被充电设备进行绝缘检测时,实则同时对充电设备和被充电设备进行了绝缘检测。
步骤S402,当检测到第二绝缘状态为绝缘失效时,控制停止充电设备为被充电设备充电。
可理解的是,当在充电设备为被充电设备进行充电过程中,检测到绝缘失效后,应当立即切断充电设备的输出,以保证人身及财产的安全。
步骤S403,在控制所述充电设备停止为所述被充电设备充电后,再次对被充电设备进行绝缘检测,以得到被充电设备的第三绝缘状态。
可理解的是,在充电设备为被充电设备充电过程中,充电设备和被充电设备之间电连接,因此当检测到绝缘失效时,并不能判定出绝缘失效的位置,因此需要在停止充电后再次进行绝缘检测。
步骤S404,根据第三绝缘状态确定出充电设备和被充电设备的绝缘情况。
在一个具体实施例中,当控制充电设备停止向被充电设备充电后,检测到第三绝缘状态为绝缘正常时,则可以判定绝缘失效的位置为充电设备;当检测到的第三绝缘状态为绝缘失效或部分绝缘失效时,则说明是被充电设备绝缘失效或部分绝缘失效或者是充电设备和被充电设备均绝缘失效或部分绝缘失效。
本发明实施例还提供一种控制器,其包括存储器与处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述一种充电桩控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述程序在由一计算机或处理器执行时实现所述充电控制方法的步骤。
在本发明的一个实施例中,充电设备优选的为充电桩,被充电设备优选地为电动汽车。
本发明实施例的绝缘检测电路通过设置可调节的采样电路即可通过一路检测电路进行绝缘检测,进而能够节省绝缘检测电路的生产成本。通过在电路中设置电压跟随器及差分电路即可实现在绝缘检测过程中即能够进行直流母线的电压采集,进而提升了绝缘检测的工作效率,同时省去了现有技术中采用软件修正的步骤。
本发明实施例的充电控制方法,在进行充电前即对充电设备进行绝缘检测,并根据检测结果控制是否充电,来保证被充电设备的安全。同时在充电过程中,当检测到绝缘失效后,通过再次进行绝缘检测来判定出绝缘失效的设备,进而使得工作人员能够准确快速的对绝缘失效的设备进行故障排查及维修,有效的提升了工作效率。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (17)
1.一种绝缘检测电路,其特征在于,包括: 第一可调采样电路、第二可调采样电路、第一电压跟随器、第二电压跟随器、差分电路和控制装置;
其中,所述第一可调采样电路的一端连接至直流母线的正极,所述第一可调采样电路的另一端连接至接地端;
所述第二可调采样电路的一端连接至所述直流母线的负极,所述第二可调采样电路的另一端连接至所述接地端;
所述第一可调采样电路包括:第一开关以及依次串联连接的第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻和第四采样电阻,其中,所述第一开关的一端连接至所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的连接处,所述第一开关的另一端连接至所述第三采样电阻和所述第四采样电阻的连接处,且所述第一采样电阻的阻值与所述第四采样电阻的阻值的比等于所述第二采样电阻的阻值与所述第三采样电阻的阻值的比;
所述第二可调采样电路包括:第二开关以及依次串联连接的第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻和第八采样电阻,其中,所述第二开关的一端连接端连接至所述第五采样电阻和第六采样电阻的连接处,所述第二开关的另一端连接至所述第七采样电阻和第八采样电阻的连接处,且所述第五采样电阻的阻值与所述第八采样电阻的阻值的比等于所述第六采样电阻的阻值与所述第七采样电阻的阻值的比;
所述第一电压跟随器的正输入端连接至所述第二采样电阻和所述第三采样电阻的连接处;
所述第二电压跟随器的正输入端连接至所述第六采样电阻和所述第七采样电阻的连接处;
所述差分电路的第一输入端连接至所述第一电压跟随器的输出端,所述差分电路的第二输入端连接至所述第二电压跟随器的输出端;
所述控制装置分别连接至所述第一可调采样电路和所述第二可调采样电路,用于调节所述第一可调采样电路和所述第二可调采样电路的阻值,以计算出所述直流母线的正极与接地端之间的第一绝缘电阻及所述直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻。
2.根据权利要求1所述的绝缘检测电路,其特征在于,
所述控制装置分别连接至所述第一开关和所述第二开关,用于控制改变所述第一开关和所述第二开关的开闭状态,以调节所述第一可调采样电路和所述第二可调采样电路的阻值。
3.根据权利要求2所述的绝缘检测电路,其特征在于,所述第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻、第五采样电阻、第六采样电阻、第七采样电阻和第八采样电阻分别包括一个或多个电阻,其中,所述多个电阻串联和/或并联连接。
4.根据权利要求1所述的绝缘检测电路,其特征在于,所述第八采样电阻的阻值等于所述第一采样电阻的阻值,所述第七采样电阻的阻值等于所述第二采样电阻的阻值,所述第六采样电阻的阻值等于所述第三采样电阻的阻值,所述第五采样电阻的阻值等于所述第四采样电阻的阻值。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的绝缘检测电路,其特征在于,还包括:第一限流电阻和第二限流电阻;
其中,所述第一限流电阻的一端连接至所述第一电压跟随器的负输入端,所述第一限流电阻的另一端连接至所述第一电压跟随器的输出端;
所述第二限流电阻的一端连接至所述第二电压跟随器的负输入端,所述第二限流电阻的另一端连接至所述第二电压跟随器的输出端。
7.一种绝缘检测方法,其特征在于,用于如权利要求1-6中任一项所述的绝缘检测电路,所述方法包括:
控制调节第一开关和第二开关的开闭状态,以计算出所述直流母线的正极与接地端之间的第一绝缘电阻及所述直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻;
在所述第一开关和所述第二开关不同开闭状态下,获取差分电路采集的所述直流母线的多个电压值,所述多个电压值相同;
将所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻与预设绝缘电阻阈值进行比较,以判定所述直流母线的绝缘状态。
8.根据权利要求7所述的绝缘检测方法,其特征在于,所述预设绝缘电阻阈值包括第一绝缘电阻阈值和第二绝缘电阻阈值,其中,所述第一绝缘电阻阈值小于所述第二绝缘电阻阈值;以及
所述将所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻与预设绝缘电阻阈值进行比较,以判定直流母线的绝缘状态的步骤,包括:
当所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻中至少一个小于所述第一绝缘电阻阈值时,判定所述绝缘状态为绝缘失效;
当所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻中至少一个大于所述第一绝缘电阻阈值且小于所述第二绝缘电阻阈值且均不小于所述第一绝缘电阻阈值时,判定所述绝缘状态为部分绝缘失效;
当所述第一绝缘电阻和所述第二绝缘电阻均大于所述第二绝缘电阻阈值时,判定所述绝缘状态为绝缘正常。
9.根据权利要求8所述的绝缘检测方法,其特征在于,所述控制改变所述第一开关和所述第二开关的开闭状态,计算出所述第一绝缘电阻及所述第二绝缘电阻的步骤包括:
控制闭合所述第一开关,断开所述第二开关,检测所述直流母线的正极与所述接地端的电压,其中:
控制断开所述第一开关,闭合所述第二开关,检测所述直流母线的负极与所述接地端的电压,其中:
根据公式(1)和公式(2)计算出R+和R-;
其中,V1a和V1b为所述第一可调采样电路的电压值,V2a和V2b为所述第二可调采样电路的电压值,R1-R4分别为第一采样电阻至第四采样电阻的阻值,R+为所述第一绝缘电阻,R-为所述第二绝缘电阻。
10.一种控制器,其包括存储器与处理器,其特征在于:所述存储器存储有计算机程序,所述程序在被所述处理器执行时能够实现权利要求7至9中任意一项权利要求所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,其特征在于:所述程序在由一计算机或处理器执行时实现如权利要求7-9中任意一项权利要求所述的方法的步骤。
12.一种充电控制方法,其特征在于,用于如权利要求7-9中任一项所述的绝缘检测方法,所述充电控制方法包括:
对充电设备进行绝缘检测,以得到所述充电设备的第一绝缘状态;
根据所述第一绝缘状态确定是否控制所述充电设备为被充电设备充电;
在控制所述充电设备为所述被充电设备充电后,对所述被充电设备进行绝缘检测,以得到所述被充电设备的第二绝缘状态,所述第二绝缘状态包括绝缘失效、部分绝缘失效和绝缘正常;
当检测到所述第二绝缘状态为所述绝缘失效时,控制所述充电设备停止为所述被充电设备充电;
在控制所述充电设备停止为所述被充电设备充电后,再次对所述被充电设备进行绝缘检测,以得到所述被充电设备的第三绝缘状态;
根据所述第三绝缘状态确定出所述充电设备和所述被充电设备的绝缘情况。
13.根据权利要求12所述的充电控制方法,其特征在于,所述第一绝缘状态包括:绝缘失效、部分绝缘失效和绝缘正常;以及
所述根据所述第一绝缘状态确定是否控制所述充电设备为被充电设备充电的步骤包括:
当所述第一绝缘状态为所述绝缘失效时,禁止所述充电设备为所述被充电设备充电;
当所述第一绝缘状态为所述部分绝缘失效或所述绝缘正常时,控制所述充电设备为所述被充电设备充电。
14.根据权利要求12所述的充电控制方法,其特征在于,所述第三绝缘状态包括:绝缘失效、部分绝缘失效和绝缘正常;以及
所述根据所述第三绝缘状态确定出所述充电设备和所述被充电设备的绝缘情况的步骤包括:
当所述第三绝缘状态为所述绝缘正常时,则确定所述充电设备的绝缘失效;
当所述第三绝缘状态为所述部分绝缘失效或绝缘失效时,则确定所述充电设备和/或所述被充电设备的绝缘失效。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的充电控制方法,其特征在于,当所述第一绝缘状态、所述第二绝缘状态或所述第三绝缘状态为所述绝缘失效或所述部分绝缘失效时,控制产生提示信号。
16.一种控制器,其包括存储器与处理器,其特征在于:所述存储器存储有计算机程序,所述程序在被所述处理器执行时能够实现权利要求12至15中任意一项权利要求所述的充电控制方法的步骤。
17.一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,其特征在于:所述程序在由一计算机或处理器执行时实现如权利要求12-15中任意一项权利要求所述的充电控制方法的步骤。
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