CN110764022A - 绝缘设备接地线故障的诊断电路及诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种绝缘设备接地线故障的诊断电路及诊断方法，诊断电路包括绝缘检测电路和等效电路，绝缘监测电路的第一端和第二端以及等效电路的第一端和第二端均分别连接电池组的正极和负极；绝缘检测电路中端和等效电路中端连接后接地；通过调节绝缘检测电路内的开关状态检测等效电路中的电容电压，根据检测到的电容电压判断接地线是否故障。本发明可以简单的检测出接地线故障，保证电池系统安全可靠的运行。
Description
技术领域
本发明涉及电池充放电领域，特别涉及一种绝缘设备接地线故障的诊断电路及诊断方法。
背景技术
随着新能源行业的发展，电池系统在汽车、储能领域得到了广泛的应用，为防止系统电压对人体造成触电伤害，系统一般会提供被动绝缘防护以及主动的绝缘阻值实时监测功能。当绝缘老化失效时，绝缘检测功能能提前预警以及切断电池高压回路。
现有绝缘检测设备一般采用国标推荐的平衡桥检测方法，通过改变直流母线与机壳地之间的电阻，测量母线与机壳地之间的电压变化计算得到等效的绝缘电阻值。该设备需要接入直流母线正、负以及机壳地线三根线束。其中，对于机壳地线的接入故障诊断比较困难，当其断开时，设备采集到的绝缘阻值无穷大，与系统绝缘良好的情况不易区分。此种情况会导致绝缘检测功能失效而无法预警，而传统绝缘检测设备主要考虑了绝缘电阻监测精度和速度，对绝缘电路自身功能诊断缺乏支持，尤其是接地线的接入故障诊断。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以有效监测绝缘设备接地线故障的诊断电路及诊断方法，用于解决现有技术存在的对于机壳地线的接入故障诊断比较困难的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种绝缘设备接地线故障的诊断电路，包括绝缘检测电路和等效电路，绝缘监测电路的第一端和第二端以及等效电路的第一端和第二端均分别连接电池组的正极和负极；绝缘检测电路和等效电路连接后接地；通过调节绝缘检测电路内的开关状态检测等效电路中的电容电压，根据检测到的电容电压判断接地线是否故障。
可选的，所述等效电路包括第一电容和第二电容，所述第一电容第一端连接电池组正极，所述第一电容第二端连接所述第二电容第一端，所述第二电容第二端连接电池组负极；所述第一电容和所述第二电容的连接端为所述等效电路中端。
可选的，所述绝缘检测电路包括第一串联电路和第二串联电路，第一串联电路包括第一开关和电阻；第二串联电路包括第二开关和电阻；所述第一串联电路第一端连接电池组正极，所述第二串联电路连接电池组负极，所述第一串联电路和所述第二串联电路连接，所述第一串联电路和所述第二串联电路的连接端为所述绝缘检测电路的中端。
可选的，第一开关导通时，所述绝缘检测电路检测所述第一电容上电压；第二开关导通时，所述绝缘检测电路检测所述第二电容上电压；若所述第一电容电压和所述第二电容电压均小于第一阈值，则表征接地线故障。
本发明还提供一种绝缘设备接地线故障的诊断方法，绝缘监测电路的第一端和第二端以及等效电路的第一端和第二端均分别连接电池组的正极和负极；绝缘检测电路和等效电路连接后接地；通过调节绝缘检测电路内的开关状态检测等效电路中的电容电压，根据检测到的电容电压判断接地线是否故障。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过切换第一开关和第二开关，短时间内采样第一电容和第二电容两端电压的变化，从而判断第一电容和第二电容是否接入绝缘监测电路的方法，间接诊断出接地线束故障，保证绝缘监测设备的可靠安全运行。
附图说明
图1为本发明绝缘设备接地线故障的诊断电路原理图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1示意了本发明绝缘设备接地线故障的诊断电路原理图，包括绝缘检测设备和等效电路，等效电路包括第一电容Y1、第二电容Y2、电阻R01和电阻R02。第一电容Y1和第二电容Y2为高压系统的寄生电容，电阻R01和电阻R02为电池绝缘防护的等效电阻。绝缘检测设备检测绝缘防护等效电阻的同时，检测绝缘检测设备接地线是否故障。绝缘检测电路包括第一串联电路、第二串联电路和采样电路，第一开关S1和第一电阻R1串联组成第一串联电路，第二开关S2和第二电阻R2串联组成第二串联电路。第一串联电路第一端连接电池组正极，其第二端连接第二串联电路第一端，第二串联电路第二端连接电池组负极。图中开关S3是示意将绝缘检测电路与机壳地相连，S3闭合表示可靠连接，S3断开表示接地线束故障；接地线束故障时，绝缘检测电路会误认为外部绝缘阻抗无穷大，从而误判系统绝缘防护状况良好。当开关S3断开时，寄生电容同样也无法接入到绝缘监测电路。绝缘设备接地线故障的诊断步骤如下：
步骤一:断开开关S1，S2；
步骤二:闭合开关S1，若S3闭合正常，则采集的是第一电容Y1的电压，由于电容两端电压不能突变，短时间内采集得到的电压Va不小于第一阈值；第一阈值通常设置为总电压的10％。
步骤三:断开开关S1，闭合S2，同理，采集的是第二电容Y2的电压，由于电容两端电压不能突变，短时间内采集得到的电压Va不小于第一阈值；第一阈值通常设置为总电压的10％。
若步骤二和步骤三采集到的第一电容电压和第二电容电压均小于第一阈值，则说明寄生电容未接入绝缘监测电路，开关S3未能正常闭合，即接地线束故障。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种绝缘设备接地线故障的诊断电路，其特征在于：包括绝缘检测电路和等效电路，绝缘监测电路的第一端和第二端以及等效电路的第一端和第二端均分别连接电池组的正极和负极；绝缘检测电路和等效电路连接后接地；通过调节绝缘检测电路内的开关状态检测等效电路中的电容电压，根据检测到的电容电压判断接地线是否故障。
2.根据权利要求1所述的绝缘设备接地线故障的诊断电路，其特征在于：所述等效电路包括第一电容和第二电容，所述第一电容第一端连接电池组正极，所述第一电容第二端连接所述第二电容第一端，所述第二电容第二端连接电池组负极；所述第一电容和所述第二电容的连接端为所述等效电路中端。
3.根据权利要求2所述的绝缘设备接地线故障的诊断电路，其特征在于：所述绝缘检测电路包括第一串联电路和第二串联电路，第一串联电路包括第一开关和电阻；第二串联电路包括第二开关和电阻；所述第一串联电路第一端连接电池组正极，所述第二串联电路连接电池组负极，所述第一串联电路和所述第二串联电路连接，所述第一串联电路和所述第二串联电路的连接端为所述绝缘检测电路的中端。
4.根据权利要求3所述的绝缘设备接地线故障的诊断电路，其特征在于：第一开关导通时，所述绝缘检测电路检测所述第一电容上电压；第二开关导通时，所述绝缘检测电路检测所述第二电容上电压；若所述第一电容电压和所述第二电容电压均小于第一阈值，则表征接地线故障。
5.一种绝缘设备接地线故障的诊断方法，其特征在于：绝缘监测电路的第一端和第二端以及等效电路的第一端和第二端均分别连接电池组的正极和负极；绝缘检测电路和等效电路连接后接地；通过调节绝缘检测电路内的开关状态检测等效电路中的电容电压，根据检测到的电容电压判断接地线是否故障。
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| CN201911232086.XA CN110764022A (zh) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | 绝缘设备接地线故障的诊断电路及诊断方法 |
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| CN (1) | CN110764022A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114080743A (zh) * | 2020-06-15 | 2022-02-22 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 控制设备、能量转换系统、能量转换方法以及存储介质 |
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2019
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