CN111929501B - 一种绝缘阻值变化检测电路、一种绝缘检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种绝缘阻值变化检测电路、一种绝缘检测系统及方法。绝缘阻值变化检测电路包括第一差分电路、第一微分电路、第二微分电路、第一比较器、第一反向电路、第三微分电路、第二比较器、与门电路，差分电路获取电压差值，微分电路获取电压变化斜率，通过比较器实现电压比较，与门电路进行逻辑运算，最终将绝缘阻值的变化转化为逻辑0与1的判断，简单可靠。绝缘检测系统包括绝缘检测电路、Y电容平衡检测电路及上述绝缘阻值变化检测电路，通过Y电容平衡检测电路检测Y电容电荷何时达到平衡，通过绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否达到稳定，进而在Y电容平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，以获取准确的绝缘阻值保障电路安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘检测领域，尤其涉及一种绝缘阻值变化检测电路、一种绝缘检测系统及方法。
背景技术
高压电源绝缘阻值的测量直接影响着高压系统的安全工作，当所测量获得的绝缘阻值低于一定安全值时，需要及时断开电路保障安全，若绝缘阻值测量值比实际值偏小，则会导致电路误操作断开电路，不利于电路的稳定工作，若绝缘阻值测量值比实际值偏大，则会导致实际绝缘阻值已低于安全值而未及时发现，带来安全隐患。在绝缘检测过程中，绝缘阻值可能发生波动，，若绝缘阻值发生变化，伴随着由于功率负载(如电机等)引起的高压电池包的电压波动，绝缘检测电路很难判断出采样点的电压是由于绝缘阻值发生了变化，还是由于高压电池包的电压波动引起的，因此有必要对绝缘阻值是否发生变化进行检测，以获取稳定时的绝缘阻值。现有技术中尚无对绝缘阻值是否发生变化的检测电路。
本发明提供一种绝缘阻值变化检测电路对绝缘阻值是否发生变化进行检测，还提供一种包括上述绝缘阻值变化检测电路的绝缘检测系统及采用绝缘检测系统进行绝缘检测的方法，可以在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，以获得最准确的绝缘阻值，同时通过快速简单的判断可以缩短绝缘检测周期，保障电路安全可靠。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种绝缘阻值变化检测电路、一种绝缘检测系统及方法，绝缘阻值变化检测电路将绝缘阻值的变化转化为逻辑电平进行判断，简单可靠；绝缘检测系统通过引入Y电容平衡检测电路与绝缘阻值变化检测电路在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，既可以获得准确的绝缘阻值，也可以缩短绝缘检测周期，可以保障电路安全可靠。
本发明公开了一种绝缘阻值变化检测电路，包括第一差分电路、第一微分电路、第二微分电路、第一比较器、第一反向电路、第三微分电路、第二比较器、第一与门电路；
所述第一差分电路包括两个输入端，接收绝缘检测电路第一绝缘检测点的第一电压信号与第二绝缘检测点的第二电压信号，所述第一差分电路的输出端与所述第一微分电路的输入端连接；
所述第一微分电路的输出端分别与所述第一比较器的第一输入端和第二比较器的第一输入端连接；
所述第二微分电路的输入端与所述第一绝缘检测点连接，接收所述第一电压信号，输出端与所述第一比较器的第二输入端连接；
所述第一反向电路的输入端与所述第二绝缘检测点连接，接收所述第二电压信号，输出端与所述第三微分电路的输入端连接，所述第三微分电路的输出端与所述第二比较器的第二输入端连接；
所述第一比较器的输出端及所述第二比较器的输出端与所述第一与门电路的输入端连接。
优选地，所述第一比较器、第二比较器包含运算放大器。
优选地，所述第一差分电路为运算放大器。
本发明还公开了一种绝缘检测系统，包括所述绝缘检测电路、Y电容平衡检测电路以及上述绝缘阻值变化检测电路，其中，
所述绝缘检测电路包括所述第一绝缘检测点与所述第二绝缘检测点；
所述Y电容平衡检测电路与所述第一绝缘检测点、所述第二绝缘检测点连接，接收所述第一绝缘检测点的第一电压信号与所述第二绝缘检测点的第二电压信号，检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
所述绝缘阻值变化检测电路与所述第一绝缘检测点、所述第二绝缘检测点连接，接收所述第一绝缘检测点的第一电压信号与所述第二绝缘检测点的第二电压信号，检测绝缘阻值是否发生变化。
优选地，所述绝缘检测电路包括，待检测高压电源、负载，所述负载的第一端与所述待检测高压电源的正极连接，第二端与所述待检测高压电源的负极连接，其特征在于，还包括第一开关S1、第二开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8；
所述第一电阻R1的第一端与所述待检测高压电源的正极连接，第二端与所述第一开关S1的第一端连接，所述第一开关S1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第二开关S2的第一端连接，所述第二开关S2的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述待检测高压电源的负极连接；
所述第五电阻R5的第一端与所述第一电阻R1的第一端及所述待检测高压电源的正极连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第六电阻R6的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端连接，所述第七电阻R7的第二端与所述第八电阻R8的第一端连接，所述第八电阻R8的第二端与所述第四电阻R4的第二端及所述待检测高压电源的负极连接；
所述第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第一端、第六电阻R6的第二端及第七电阻R7的第一端均接地；
所述第一绝缘检测点为所述第五电阻R5第二端与所述第六电阻R6第一端的连接点；
所述第二绝缘检测点为所述第七电阻R7第二端与所述第八电阻R8第一端的连接点。
优选地，所述Y电容平衡检测电路包括第二差分电路、第四微分电路、第三比较器、第五微分电路、第四比较器、第二反向电路、第六微分电路、第五比较器、第二与门电路、或门电路；
所述第二差分电路包括两个输入端，接收所述第一电压信号与所述第二电压信号，所述第二差分电路的输出端与所述第四微分电路的输入端连接；所述第四微分电路的输出端与所述第三比较器的输入端连接；所述第三比较器的输出端与所述第二与门电路的输入端、所述或门电路的输入端连接；
所述第五微分电路的输入端与所述第一绝缘检测点连接，接收所述第一电压信号，输出端与所述第四比较器的输入端连接；所述第四比较器的输出端与所述第二与门电路的输入端、所述或门电路的输入端连接；
所述第二反向电路的输入端与所述第二绝缘检测点连接，接收所述第二电压信号，输出端与所述第六微分电路的输入端连接；所述第六微分电路的输出端与所述第五比较器的输入端连接；所述第五比较器的输出端与所述第二与门电路的输入端、所述或门电路的输入端连接。
本发明还公开了一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合所述第一开关S1，断开所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录所述第一电压信号为V1_1，所述第二电压信号为V2_1，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_1、V2_1的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
本发明还公开了另一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：断开所述第一开关S1，闭合所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录所述第一电压信号为V1_2，所述第二电压信号为V2_2，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_2、V2_2的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
本发明还公开了另一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，步骤1：断开所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录所述第一电压信号为V1_3，所述第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_3、V2_3的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
本发明还公开了另一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：闭合所述第一开关S1，断开所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_1，第二电压信号为V2_1，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_3，第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1_1、V2_1、V1_3、V2_3的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
本发明还公开了另一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开所述第一开关S1，闭合所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_2，第二电压信号为V2_2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_3，第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1_1、V2_1、V1_3、V2_3的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.可以将绝缘阻值的变化转化为逻辑电平的判断，简单可靠；
2.缩短绝缘检测周期；
3.获取准确的绝缘阻值，保障电路安全可靠。
附图说明
图1为符合本发明一优选实施例的绝缘阻值变化检测电路图；
图2为符合本发明一优选实施例的绝缘检测系统的电路结构图；
附图标记：
1-绝缘检测电路
101-第一绝缘检测点
102-第二绝缘检测点
2-绝缘阻值变化检测电路
201-第一差分电路
202-第一微分电路
203-第二微分电路
204-第一比较器
205-第一反向电路
206-第三微分电路
207-第二比较器
208-第一与门电路
3-Y电容平衡检测电路
301-第二差分电路
302-第四微分电路
303-第三比较器
304-第五微分电路
305-第四比较器
306-第二反向电路
307-第六微分电路
308-第五比较器
309-第二与门电路
310-或门电路
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
参阅图1为符合本发明一优选实施例的绝缘阻值变化检测电路图，包括第一差分电路201、第一微分电路202、第二微分电路203、第一比较器204、第一反向电路205、第三微分电路206、第二比较器207、第一与门电路208；
第一差分电路201包括两个输入端，接收绝缘检测电路第一绝缘检测点的第一电压信号V1与第二绝缘检测点的第二电压信号V2，第一差分电路201的输出端与第一微分电路202的输入端连接；第一微分电路202的输出端分别与第一比较器204的第一输入端和第二比较器207的第一输入端连接；
第二微分电路203的输入端与第一绝缘检测点连接，接收第一电压信号V1，输出端与第一比较器204的第二输入端连接；
第一反向电路205的输入端与第二绝缘检测点连接，接收第二电压信号V2，输出端与第三微分电路206的输入端连接，第三微分电路206的输出端与第二比较器207的第二输入端连接；
第一比较器204的输出端及第二比较器207的输出端与第一与门电路208的输入端连接。
电路分为三部分，第一部分电路通过第一差分电路201对第一电压信号V1、第二电压信号V2进行差分或者二者的差值，再通过第一微分电路202进行微分获得电压差值的斜率；第二部分电路通过第二微分电路203对第一电压信号V1进行微分获得V1的斜率；第三部分电路通过第一反向电路205、第三微分电路206后获得第二电压信号V2的斜率。将三部分的输出值进行比较然后进行与操作，与操作的结果为VC_D，当一个绝缘检测周期内VC_D恒为1，则说明绝缘阻值无变化，否则，绝缘阻值发生变化。
通过此电路，可以有效地将绝缘阻值的变化转化为第一与门电路208逻辑电平0或1的判断，简单可靠。
其中，第一差分电路201、第一微分电路202、第二微分电路203、第一比较器204、第一反向电路205、第三微分电路206、第二比较器207、第一与门电路208均为本领域常用的差分电路、微分电路、比较器、反向电路、与门电路的设计，不一一举例，如运算放大器。
参阅图2为符合本发明一优选实施例的绝缘检测系统的电路结构图，包括绝缘检测电路1、Y电容平衡检测电路3以及上述绝缘阻值变化检测电路2，其中，
绝缘检测电路1包括第一绝缘检测点101与第二绝缘检测点102；
Y电容平衡检测电路3与第一绝缘检测点101、第二绝缘检测点102连接，接收第一绝缘检测点101的第一电压信号V1与第二绝缘检测点102的第二电压信号V2，检测安规电容Y电容上的电荷是否达到平衡，当Y电容上的电荷达到平衡时，则可进一步通过绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
绝缘阻值变化检测电路2与第一绝缘检测点101、第二绝缘检测点102连接，接收第一绝缘检测点101的第一电压信号V1与第二绝缘检测点102的第二电压信号V2，检测绝缘阻值是否发生变化，当绝缘检测周期内绝缘阻值稳定时，可以进行绝缘检测。
通过此电路，Y电容平衡检测电路3检测绝缘检测电路1上的Y电容的电荷是否达到平衡，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否发生变化，当Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值不发生变化时进行绝缘检测，此时获得的绝缘阻值最为准确，并且采用此系统可以缩短绝缘检测周期，更有效地保障电路安全。
继续参阅图2，绝缘检测电路1包括，待检测高压电源、负载，负载的第一端与待检测高压电源的正极连接，第二端与待检测高压电源的负极连接，还包括第一开关S1、第二开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8；
第一电阻R1的第一端与待检测高压电源的正极连接，第二端与第一开关S1的第一端连接，第一开关S1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端与第二开关S2的第一端连接，第二开关S2的第二端与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端与待检测高压电源的负极连接；
第五电阻R5的第一端与第一电阻R1的第一端及待检测高压电源的正极连接，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端与第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端与第四电阻R4的第二端及待检测高压电源的负极连接；
第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第一端、第六电阻R6的第二端及第七电阻R7的第一端均接地；
第一绝缘检测点101为第五电阻R5第二端与第六电阻R6第一端的连接点；
第二绝缘检测点102为第七电阻R7第二端与第八电阻R8第一端的连接点。
通过此种绝缘检测电路1的设计，避免了负载电路导致的电压波动对绝缘电阻计算的影响，可以准确地测量出工作状态下高压电源的绝缘阻值，从而解决了因高压电源电压随负载波动，造成绝缘检测得出的绝缘阻值与实际值偏差过大的技术问题，保障电路不会误动作或不动作，保障电路安全稳定工作；同时，避免了高压电池正极与负极的绝缘阻抗同时变化时，可能出现的无法检测出绝缘阻值的变化地死区问题，与Y电容平衡检测电路3、绝缘阻值变化检测电路2可以更有效地配合。
继续参阅图2，Y电容平衡检测电路3包括第二差分电路301、第四微分电路302、第三比较器303、第五微分电路304、第四比较器305、第二反向电路306、第六微分电路307、第五比较器308、第二与门电路309、或门电路310；
第二差分电路301包括两个输入端，接收第一电压信号V1与第二电压信号V2，第二差分电路301的输出端与第四微分电路302的输入端连接；第四微分电路302的输出端与第三比较器303的输入端连接；第三比较器303的输出端与第二与门电路309的输入端、或门电路310的输入端连接；
第五微分电路304的输入端与第一绝缘检测点101连接，接收第一电压信号V1，输出端与第四比较器305的输入端连接；第四比较器305的输出端与第二与门电路309的输入端、或门电路310的输入端连接；
第二反向电路306的输入端与第二绝缘检测点102连接，接收第二电压信号V2，输出端与第六微分电路307的输入端连接；第六微分电路307的输出端与第五比较器308的输入端连接；第五比较器308的输出端与第二与门电路309的输入端、或门电路310的输入端连接。
Y电容平衡检测电路3分为三部分，第一部分第一电压信号V1和第二电压信号V2通过第二差分电路3，得到能够反映电池电压U的电压，经过第四微分电路302，得到电池电压U对应的斜率，然后经过第三比较器303进行比较，来判断电池电压U是向上波动还是向下波动或者是稳定的。
第二部分，第一电压信号V1通过第五微分电路304获得第一电压信号V1对应的斜率，然后经过第四比较器305来判断第一电压信号V1的是向上波动还是向下波动或者稳定。
第三部分，第二电压信号V2先经过第二反向电路306进行反向翻转，然后进入第六微分电路307，再进入第三比较器8，来判断第二电压信号V2是向上波动还是向下波动或者稳定。
将上述三部分的输出值分别输入第二与门电路309和或门电路310进行与、或操作，当与操作的结果V_SI为1时，或者或操作的结果V_SD为0时，说明Y电容上的电荷达到平衡。
通过此Y电容平衡检测电路3的电路设计，可以有效地将Y电容电荷的平衡转化为第二与门电路309和或门电路310逻辑电平的判断，简单明了并且准确，可以有效地准确判断Y电容上电荷是否达到平衡，并且缩短绝缘检测的周期。
其中，第二差分电路301、第四微分电路302、第三比较器303、第五微分电路304、第四比较器305、第二反向电路306、第六微分电路307、第五比较器308、第二与门电路309、或门电路310均为本领域常用的差分电路、微分电路、比较器、反向电路、与门电路、或门电路的设计，不一一举例，如运算放大器。
继续参阅图2，一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：闭合第一开关S1，断开第二开关S2；
步骤2：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_1，第二电压信号为V2_1，否则继续执行步骤3；
步骤5：断开第一开关S1，闭合第二开关S2；
步骤6：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1时，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_2，第二电压信号为V2_2，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1_1、V2_1、V1_2、V2_2的值计算待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
此时两种状态下计算绝缘阻值Rp与Rn的方程组为：
为简化计算，可取第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8阻值相等，第二电阻R2、第三电阻R3、第六电阻R6、第七电阻R7阻值相等，此时Rp与Rn的计算公式为：
其中，RS＝R1+R2＝R3+R4＝R5+R6＝R7+R8；R1＝R4＝R5＝R8；R2＝R3＝R6＝R7。
通过此方法，在绝缘检测前先进行Y电容平衡检测步骤与绝缘阻值变化检测步骤，保证在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，既可以获得准确的绝缘阻值，也可以缩短绝缘检测周期，以保障电路安全可靠。
继续参阅图2，一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开第一开关S1与第二开关S2；
步骤2：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合第一开关S1，断开第二开关S2；
步骤6：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1时，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_1，第二电压信号为V2_1，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_1、V2_1的值计算待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
此时两种状态下计算绝缘阻值Rp与Rn的方程组为：
为简化计算，可取第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8阻值相等，第二电阻R2、第三电阻R3、第六电阻R6、第七电阻R7阻值相等，此时Rp与Rn的计算公式为：
其中，RS＝R1+R2＝R3+R4＝R5+R6＝R7+R8；R1＝R4＝R5＝R8；R2＝R3＝R6＝R7。
通过此方法，在绝缘检测前先进行Y电容平衡检测步骤与绝缘阻值变化检测步骤，保证在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，既可以获得准确的绝缘阻值，也可以缩短绝缘检测周期，以保障电路安全可靠。
继续参阅图2，一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤2：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：断开第一开关S1，闭合第二开关S2；
步骤6：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1时，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_2，第二电压信号为V2_2，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_2、V2_2的值计算待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
此时两种状态下计算绝缘阻值Rp与Rn的方程组为：
为简化计算，可取第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8阻值相等，第二电阻R2、第三电阻R3、第六电阻R6、第七电阻R7阻值相等，此时Rp与Rn的计算公式为：
其中，RS＝R1+R2＝R3+R4＝R5+R6＝R7+R8；R1＝R4＝R5＝R8；R2＝R3＝R6＝R7。
通过此方法，在绝缘检测前先进行Y电容平衡检测步骤与绝缘阻值变化检测步骤，保证在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，既可以获得准确的绝缘阻值，也可以缩短绝缘检测周期，以保障电路安全可靠。
继续参阅图2，一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开第一开关S1与第二开关S2；
步骤2：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合第一开关S1与第二开关S2；
步骤6：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1时，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_3，第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_3、V2_3的值计算待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
此时两种状态下计算绝缘阻值Rp与Rn的方程组为：
为简化计算，可取第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8阻值相等，第二电阻R2、第三电阻R3、第六电阻R6、第七电阻R7阻值相等，此时Rp与Rn的计算公式为：
其中，RS＝R1+R2＝R3+R4＝R5+R6＝R7+R8；R1＝R4＝R5＝R8；R2＝R3＝R6＝R7。
通过此方法，在绝缘检测前先进行Y电容平衡检测步骤与绝缘阻值变化检测步骤，保证在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，既可以获得准确的绝缘阻值，也可以缩短绝缘检测周期，以保障电路安全可靠。
继续参阅图2，一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：闭合第一开关S1，断开第二开关S2；
步骤2：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_1，第二电压信号为V2_1，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合第一开关S1与第二开关S2；
步骤6：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1时，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_3，第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1_1、V2_1、V1_3、V2_3的值计算待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
此时两种状态下计算绝缘阻值Rp与Rn的方程组为：
为简化计算，可取第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8阻值相等，第二电阻R2、第三电阻R3、第六电阻R6、第七电阻R7阻值相等，此时Rp与Rn的计算公式为：
其中，RS＝R1+R2＝R3+R4＝R5+R6＝R7+R8；R1＝R4＝R5＝R8；R2＝R3＝R6＝R7。
通过此方法，在绝缘检测前先进行Y电容平衡检测步骤与绝缘阻值变化检测步骤，保证在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，既可以获得准确的绝缘阻值，也可以缩短绝缘检测周期，以保障电路安全可靠。
继续参阅图2，一种绝缘检测方法，采用上述绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开第一开关S1，闭合第二开关S2；
步骤2：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_2，第二电压信号为V2_2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合第一开关S1与第二开关S2；
步骤6：Y电容平衡检测电路3检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，绝缘阻值变化检测电路2检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当第一与门电路208的输出在T1时间内恒为1时，绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_3，第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1_2、V2_2、V1_3、V2_3的值计算待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
此时两种状态下计算绝缘阻值Rp与Rn的方程组为：
为简化计算，可取第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8阻值相等，第二电阻R2、第三电阻R3、第六电阻R6、第七电阻R7阻值相等，此时Rp与Rn的计算公式为：
其中，RS＝R1+R2＝R3+R4＝R5+R6＝R7+R8；R1＝R4＝R5＝R8；R2＝R3＝R6＝R7。
通过此方法，在绝缘检测前先进行Y电容平衡检测步骤与绝缘阻值变化检测步骤，保证在Y电容电荷达到平衡且绝缘阻值稳定时进行绝缘检测，既可以获得准确的绝缘阻值，也可以缩短绝缘检测周期，以保障电路安全可靠。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡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修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
1.一种绝缘阻值变化检测电路，其特征在于，包括第一差分电路、第一微分电路、第二微分电路、第一比较器、第一反向电路、第三微分电路、第二比较器、第一与门电路；所述第一差分电路包括两个输入端，接收绝缘检测电路第一绝缘检测点的第一电压信号与第二绝缘检测点的第二电压信号，所述第一差分电路的输出端与所述第一微分电路的输入端连接；
所述第一微分电路的输出端分别与所述第一比较器的第一输入端和第二比较器的第一输入端连接；
所述第二微分电路的输入端与所述第一绝缘检测点连接，接收所述第一电压信号，输出端与所述第一比较器的第二输入端连接；
所述第一反向电路的输入端与所述第二绝缘检测点连接，接收所述第二电压信号，输出端与所述第三微分电路的输入端连接，所述第三微分电路的输出端与所述第二比较器的第二输入端连接；
所述第一比较器的输出端及所述第二比较器的输出端与所述第一与门电路的输入端连接；
所述绝缘检测电路包括待检测高压电源、负载，所述负载的第一端与所述待检测高压电源的正极连接，第二端与所述待检测高压电源的负极连接，还包括第一开关S1、第二开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8；
所述第一电阻R1的第一端与所述待检测高压电源的正极连接，第二端与所述第一开关S1的第一端连接，所述第一开关S1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第二开关S2的第一端连接，所述第二开关S2的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述待检测高压电源的负极连接；所述第五电阻R5的第一端与所述第一电阻R1的第一端及所述待检测高压电源的正极连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第六电阻R6的第一端连接，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端连接，所述第七电阻R7的第二端与所述第八电阻R8的第一端连接，所述第八电阻R8的第二端与所述第四电阻R4的第二端及所述待检测高压电源的负极连接；
所述第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第一端、第六电阻R6的第二端及第七电阻R7的第一端均接地；
所述第一绝缘检测点为所述第五电阻R5第二端与所述第六电阻R6第一端的连接点；所述第二绝缘检测点为所述第七电阻R7第二端与所述第八电阻R8第一端的连接点。
2.如权利要求1所述的绝缘阻值变化检测电路，其特征在于，所述第一比较器、第二比较器包含运算放大器。
3.如权利要求1所述的绝缘阻值变化检测电路，其特征在于，所述第一差分电路为运算放大器。
4.一种绝缘检测系统，其特征在于，包括绝缘检测电路、Y电容平衡检测电路以及如权利要求1所述的绝缘阻值变化检测电路，其中，
所述Y电容平衡检测电路与所述第一绝缘检测点、所述第二绝缘检测点连接，接收所述第一绝缘检测点的第一电压信号与所述第二绝缘检测点的第二电压信号，检测Y电容上的电荷是否达到平衡；
所述绝缘阻值变化检测电路与所述第一绝缘检测点、所述第二绝缘检测点连接，接收所述第一绝缘检测点的第一电压信号与所述第二绝缘检测点的第二电压信号，检测绝缘阻值是否发生变化。
5.如权利要求4所述的绝缘检测系统，其特征在于，所述Y电容平衡检测电路包括第二差分电路、第四微分电路、第三比较器、第五微分电路、第四比较器、第二反向电路、第六微分电路、第五比较器、第二与门电路、或门电路；
所述第二差分电路包括两个输入端，接收所述第一电压信号与所述第二电压信号，所述第二差分电路的输出端与所述第四微分电路的输入端连接；所述第四微分电路的输出端与所述第三比较器的输入端连接；所述第三比较器的输出端与所述第二与门电路的输入端、所述或门电路的输入端连接；
所述第五微分电路的输入端与所述第一绝缘检测点连接，接收所述第一电压信号，输出端与所述第四比较器的输入端连接；所述第四比较器的输出端与所述第二与门电路的输入端、所述或门电路的输入端连接；
所述第二反向电路的输入端与所述第二绝缘检测点连接，接收所述第二电压信号，输出端与所述第六微分电路的输入端连接；所述第六微分电路的输出端与所述第五比较器的输入端连接；所述第五比较器的输出端与所述第二与门电路的输入端、所述或门电路的输入端连接。
6.一种绝缘检测方法，其特征在于，采用如权利要求4-5任一所述的绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：闭合所述第一开关S1，断开所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_1，第二电压信号为V2_1，否则继续执行步骤3；
步骤5：断开所述第一开关S1，闭合所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_2，第二电压信号为V2_2，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1_1、V2_1、V1_2、V2_2的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
7.一种绝缘检测方法，其特征在于，采用如权利要求4-5任一所述的绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合所述第一开关S1，断开所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录所述第一电压信号为V1_1，所述第二电压信号为V2_1，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_1、V2_1的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
8.一种绝缘检测方法，其特征在于，采用如权利要求4-5任一所述的绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：断开所述第一开关S1，闭合所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录所述第一电压信号为V1_2，所述第二电压信号为V2_2，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_2、V2_2的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
9.一种绝缘检测方法，其特征在于，采用如权利要求4-5任一所述的绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1，第二电压信号为V2，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录所述第一电压信号为V1_3，所述第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1、V2、V1_3、V2_3的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
10.一种绝缘检测方法，其特征在于，采用如权利要求4-5任一所述的绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：闭合所述第一开关S1，断开所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_1，第二电压信号为V2_1，否则继续执行步骤3；
步骤5：闭合所述第一开关S1与所述第二开关S2；
步骤6：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_3，第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
步骤9：根据V1_1、V2_1、V1_3、V2_3的值计算所述待检测高压电源的绝缘阻值Rp与Rn。
11.一种绝缘检测方法，其特征在于，采用如权利要求4-5任一所述的绝缘检测系统，检测步骤包括，
步骤1：断开所述第一开关S1，闭合所述第二开关S2；
步骤2：所述Y电容平衡检测电路检测所述Y电容上的电荷是否达到平衡；
步骤3：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤4：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_2，第二电压信号为V2_2，否则继续执行步骤3；
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步骤7：当所述Y电容上的电荷达到平衡时，启动定时器T1，所述绝缘阻值变化检测电路检测绝缘阻值是否稳定；
步骤8：当所述第一与门电路的输出在T1时间内恒为1时，所述绝缘阻值稳定，采集并记录第一电压信号为V1_3，第二电压信号为V2_3，否则重新执行步骤1；
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