CN115009060B - 一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机 - Google Patents

一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机 Download PDF

Info

Publication number
CN115009060B
CN115009060B CN202210760547.6A CN202210760547A CN115009060B CN 115009060 B CN115009060 B CN 115009060B CN 202210760547 A CN202210760547 A CN 202210760547A CN 115009060 B CN115009060 B CN 115009060B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
power converter
alternating current
sampling
output port
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
Application number
CN202210760547.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115009060A (zh
Inventor
高军
赖日新
王再兴
秦信忠
邓向钖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuhai Enpower Electric Co Ltd
Original Assignee
Zhuhai Enpower Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuhai Enpower Electric Co Ltd filed Critical Zhuhai Enpower Electric Co Ltd
Priority to CN202210760547.6A priority Critical patent/CN115009060B/zh
Publication of CN115009060A publication Critical patent/CN115009060A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115009060B publication Critical patent/CN115009060B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本申请涉及电力电子技术领域，公开了一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机，其绝缘检测电路应用于带有电力变换器的交流电源，电力变换器的输出端口输出交流电，该电路包括阻抗网络、差分采样电路和处理器；阻抗网络的一端通过PE线接地，一端连接于电力变换器的输入端；差分采样电路的一端通过PE线接地，一端连接于电力变换器的任一输出端口，用于采样电力变换器的输出端口对PE的电压；处理器，连接于差分采样电路的输出端，用于将采样的电压转换为数字量，并计算得到交流电源每相的接地阻抗。本申请可以达到降低绝缘检测难度的效果。

Description

一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，尤其是涉及一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机。
背景技术
逆变电路用于构成各种交流电源，如带有电力变换器的交流电源，广泛应用于新能源车等工业中。为了保证交流电源可以安全可靠运行，需进行绝缘检测，以保证交流电源的绝缘介电强度。而现有的绝缘检测方法较为复杂，检测难度大。
发明内容
为了降低绝缘检测的难度，本申请提供了一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机。
第一方面，本申请提供一种绝缘检测电路，具有降低绝缘检测难度的特点。
本申请是通过以下技术方案得以实现的：
一种绝缘检测电路，应用于带有电力变换器的交流电源，所述电力变换器的输出端口输出交流电，该电路包括阻抗网络、差分采样电路和处理器；
所述阻抗网络的一端通过PE线接地，一端连接于所述电力变换器的输入端；
所述差分采样电路的一端通过PE线接地，一端连接于所述电力变换器的任一输出端口，用于采样所述电力变换器的输出端口对PE的电压；
所述处理器，连接于所述差分采样电路的输出端，用于将采样的电压转换为数字量，并基于所述数字量计算得到所述交流电源每相的接地阻抗。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述阻抗网络包括电阻和/或电容。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述阻抗网络为具有三个连接端口的无源阻抗网络，其中一连接端口接地，另两个连接端口中至少有一连接端口连接至直流端。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述处理器用于对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，根据所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，并结合电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量进行计算，得到所述交流电源每相的接地阻抗。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预设奇数次倍频为1次和3次。
第二方面，本申请提供一种绝缘检测方法，具有降低绝缘检测难度的特点。
本申请是通过以下技术方案得以实现的：
一种绝缘检测方法，应用于上述任意一项所述的绝缘检测电路，包括以下步骤，
所述处理器接收所述差分采样电路采样的所述电力变换器的输出端口对PE的电压；
所述处理器将采样的电压转换为数字量，并基于所述数字量计算得到所述交流电源每相的接地阻抗。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基于所述数字量计算得到所述交流电源每相的接地阻抗包括，对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量；
根据所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，结合所述电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量，计算得到所述交流电源每相的接地阻抗。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量时，包括以下步骤，
对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得电力变换器的交流输出电压的基波和3次谐波对应的分量。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量包括基波和3次谐波对应的分量。
第三方面，本申请提供一种车载充电机，具有降低绝缘检测难度的特点。
本申请是通过以下技术方案得以实现的：
一种车载充电机，包括上述任一项所述的绝缘检测电路，还包括：电力变换器；
所述电力变换器的输出端口输出交流电；
所述绝缘检测电路，用于检测所述电力变换器输出的交流电源每相对地的接地阻抗。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电力变换器包括H桥，H桥中的一个桥臂以输出交流电压的同频率做切换。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电力变换器为包括H桥的逆变器。
综上所述，与现有技术相比，本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过设计差分采样电路采样电力变换器的输出端口对PE的电压,以用于计算电力变换器任一输出端口的对PE的电阻和电容；再借助处理器，将采样的电压转换为数字量并计算求解，以得到交流电源每相的接地阻抗；本申请提供了一种新的用于绝缘检测的采样电路和计算方法，相对于传统的绝缘检测方法，本申请可以采样L线或N线任意一个端口对PE的电压，采样更灵活、简单，更容易实现，大大降低了绝缘检测的难度。
附图说明
图1为本申请一个示例性实施例提供的一种绝缘检测电路的结构框图。
图2为本申请又一个示例性实施例提供的一种绝缘检测电路的结构框图。
图3为本申请一个示例性实施例提供的一种绝缘检测电路的连接关系示意图。
图4为本申请又一个示例性实施例提供的一种绝缘检测电路在忽略直流电压源Vbus影响的电路简化示意图。
图5为本申请另一个示例性实施例提供的一种绝缘检测电路只考虑方波电压源Vmid影响的电路简化示意图。
图6为本申请一个示例性实施例提供的一种绝缘检测电路只考虑正弦波电压源Vac影响的电路简化示意图。
图7为本申请一个示例性实施例提供的一种绝缘检测电路在使用信号的三次谐波计算时忽略正弦波电压源Vac、第一交流采样电阻Ry1和第二交流采样电阻Ry2影响的电路简化示意图。
图8为本申请一个示例性实施例提供的一种绝缘检测方法的流程图。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本申请保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本实施例应用于带有电力变换器的交流电源系统，其中电力变换器的输出端口输出交流电。电力变换器为进行电力变换的任何设备。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
参照图1和图2，本申请实施例提供一种绝缘检测电路，应用于带有电力变换器的交流电源，电力变换器的输出端口输出交流电，包括阻抗网络、差分采样电路和处理器；
其中，阻抗网络的一端通过PE线接地，一端连接于电力变换器的输入端。
其中，差分采样电路的一端通过PE线接地，一端连接于电力变换器的任一输出端口，用于采样电力变换器的输出端口对PE的电压；
处理器，连接于差分采样电路的输出端，用于将采样的电压转换为数字量，并基于数字量计算得到交流电源每相的接地阻抗。
具体地，直流电压源Vbus为母线电压。电力变换器包括第一工频管K1和第二工频管K2。阻抗网络包括电阻和/或电容。阻抗网络为具有三个连接端口的无源阻抗网络，其中一连接端口接地，另两个连接端口中至少有一连接端口连接至直流端。第一交流采样电阻Ry1、第一交流采样电容Cy1构成L接地阻抗网络，用于提供第一电压采样点V1对PE电压，即火线L到PE电压；第二交流采样电阻Ry2、第二交流采样电容Cy2构成N接地阻抗网络，用于提供第二电压采样点V2对PE电压，即零线N到PE电压。电阻Ry、电容Cy构成差分采样电路的回路。
如图1所示，在电力变换器的其中一输出端口设置第一电压采样点V1，通过差分采样电路采样电力变换器的输出端口对PE的电压。
或者，如图2所示，在电力变换器的负另一输出端口设置第二电压采样点V2，通过差分采样电路采样电力变换器的输出端口对PE的电压。
参照图3，阻抗网络包括第一直流采样电阻Rp1、第二直流采样电阻Rp2、第一直流采样电容Cp1和第二直流采样电容Cp2；第一直流采样电阻Rp1的一端经第一直流采样电容Cp1通过PE线接地，另一端连接电力变换器的正输入端或负输入端；第二直流采样电阻Rp2的一端经第二直流采样电容Cp2通过PE线接地，另一端连接电力变换器的正输入端或负输入端。
具体地，阻抗网络包括第一直流采样电阻Rp1、第二直流采样电阻Rp2、第一直流采样电容Cp1和第二直流采样电容Cp2；第一直流采样电阻Rp1的一端经第一直流采样电容Cp1通过PE线接地，另一端连接电力变换器的正输入端或负输入端；第二直流采样电阻Rp2的一端经第二直流采样电容Cp2通过PE线接地，另一端连接电力变换器的正输入端或负输入端。
在本申请的一实施例中，第一直流采样电阻Rp1的一端经第一直流采样电容Cp1通过PE线接地，另一端连接电力变换器的负输入端，第二直流采样电阻Rp2的一端经第二直流采样电容Cp2通过PE线接地，另一端连接电力变换器的正输入端，以采样直流电压Vbus；或，在本申请的一实施例中，第一直流采样电阻Rp1的一端经第一直流采样电容Cp1通过PE线接地，另一端连接电力变换器的正输入端，第二直流采样电阻Rp2的一端经第二直流采样电容Cp2通过PE线接地，另一端连接电力变换器的负输入端，以采样直流电压Vbus。
或，当阻抗网络包括电阻时，电阻的一端连接于电力变换器的正输入端或电力变换器的负输入端。在本申请的一实施例中，当阻抗网络包括电阻时，电阻的一端连接于电力变换器的正输入端，另一端通过PE线接地。
或，当阻抗网络包括电容时，电容的一端连接于电力变换器的正输入端或电力变换器的负输入端。在本申请的一实施例中，当阻抗网络包括电容时，电容的一端连接于电力变换器的正输入端，另一端通过PE线接地。
或，当阻抗网络包括电阻和电容，且电阻和电容串联时，电阻的一端连接于电力变换器的正输入端或电力变换器的负输入端。具体地，通过设置一组串联设置的电阻和电容，使电阻的一端连接于电力变换器的负输入端，一端经电容通过PE线接地；或者，使电阻的一端连接于电力变换器的正输入端，一端经电容通过PE线接地。
阻抗网络可以由任意的已知参数的电阻、电容做任意连接组成。无论阻抗网络内部的结构如何，阻抗网络内部器件的参数均为已知量。
在本申请的一实施例中，因电力变换器的输入电压为直流电压，输出电压为交流电压，此时电力变换器包括逆变器，逆变器用于将直流电逆变为交流电。在本申请的一实施例中，L接地阻抗网络包括并联设置的第一交流采样电阻Ry1和第一交流采样电容Cy1，第一交流采样电阻Ry1和第一交流采样电容Cy1的一端均通过PE线接地，第一交流采样电阻Ry1或第一交流采样电容Cy1的另一端连接于电力变换器的输出端口，以从第一电压采样点V1采样电压。
在本申请的一实施例中，N接地阻抗网络包括并联设置的第二交流采样电阻Ry2和第二交流采样电容Cy2，第二交流采样电阻Ry2和第二交流采样电容Cy2的一端均通过PE线接地，第二交流采样电阻Ry2或第二交流采样电容Cy2的另一端连接于电力变换器的输出端口，以从第二电压采样点V2采样电压。
或者，在本申请的一实施例中，第一交流采样电阻Ry1或第一交流采样电容Cy1的另一端连接于电力变换器的输出端口，以从第二电压采样点V2采样电压；第二交流采样电阻Ry2或第二交流采样电容Cy2的另一端连接于电力变换器的输出端口，以从第一电压采样点V1采样电压。
处理器为具有A/D转换的微控制器MCU。
在本申请的一实施例中，处理器用于对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，根据电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，并结合电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量进行计算，即可得到交流电源每相的接地阻抗。
优选地，预设奇数次倍频为1次和3次。随着谐波频率的升高，其幅值越来越小，选择1、3次谐波可以获得最大的信号幅值，信号受噪声影响较小。
具体地，由于需要采样处理的是交流信号，因此可以不考虑直流电压源Vbus的影响，本申请实施例提供的绝缘检测电路可简化为图4所示的简化电路原理图。方波电压源Vmid为桥臂中点位置处的方波电压，方波电压源Vmid是幅值为Vbus，频率为50HZ的方波电压源。正弦波电压源Vac为电力变换器的输出电压，正弦波电压源Vac是正弦50HZ电压源。
再根据电路叠加定理，图4可分解为图5只考虑方波电压源Vmid影响的电路原理图和图6只考虑正弦波电压源Vac影响的电路原理图进行分析。
参照图5，设第一直流采样电阻Rp1、第二直流采样电阻Rp2、第一直流采样电容Cp1和第二直流采样电容Cp2的等效阻抗为Zp；
设第一交流采样电阻Ry1和第一交流采样电容Cy1的等效阻抗为Zy1；对应的第二交流采样电阻Ry2和第二交流采样电容Cy2的等效阻抗为Zy2；
Zy1流过的电流设为Iymid，可得到如下等式：
Figure BDA0003723935430000061
参照图6，Zy1流过的电流设为Iyac，可得到如下等式：
Figure BDA0003723935430000062
又第一电压采样点V1对PE电压Vs＝(Iymid+Iyac)*Zy1，将上面的公式1和公式2代入，得到：
Figure BDA0003723935430000071
如果使用第二电压采样点V2对PE电压进行计算，则将公式3中Zy1、Zy2交换即可。
通过对公式3中的参数进行傅里叶分解，可以获得对应的预设倍频的分量。例如，在进行傅里叶分解时,可选择1、3、5、7、9等。因为频率越高，对应谐波幅值越小，由于MCU的ADC采样精度有限，为了保证采样精度，本实施例中预设奇数次倍频选择1次谐波和3次谐波进行计算。设Vs、Vmid、Vac的基频分量分别为Vs1、Vmid1、Vac1；设Vs、Vmid、Vac的3倍频分量分别为Vs3、Vmid3、Vac3，则：
Figure BDA0003723935430000072
Figure BDA0003723935430000073
取Rp1＝Rp2＝Rp，Cp1＝Cp2＝Cp，
Figure BDA0003723935430000074
为已知量；
通过将基频和3倍频参数导入到公式3，可解出Ry1、Ry2、Cy1、Cy2。
进一步地，由公式3可知，如果Vac的三次谐波非常小，在使用信号的三次谐波计算时，则可以不考虑Vac的影响，从而简化计算，得到公式：
Figure BDA0003723935430000075
参照图7，又由于Zy1、Zy2为并联关系，可设Zy1||Zy2＝Ry||Rx||Cx||Cy，正常交流端口对地电阻非常大，可以忽略Ry，故可将图3简化，其中，第一交流采样电容Cy1和第二交流采样电容Cy2的等效阻抗为Zy，Rx为未知电阻，Cx为未知电容，未知电容Cx的等效阻抗为Zx，未知电阻Rx是需要计算的绝缘电阻，可将公式4简化后得如下等式：
Figure BDA0003723935430000076
式中，Zp为第一直流采样电阻Rp1、第二直流采样电阻Rp2、第一直流采样电容Cp1、和第二直流采样电容Cp2的等效阻抗；Zy为第一交流采样电容Cy1和第二交流采样电容Cy2的等效阻抗；Vmid3为50Hz、幅值Vbus的方波的三次谐波；Vs3为MCU采样得到的三次谐波；Zp、Zy、Vs3和Vmid3均为已知量。
由以上公式和参数即可求得绝缘电阻Rx、电容Cx，获得交流电源每相的接地阻抗，以表征带有电力变换器的交流电源的绝缘性能。
综上，本申请通过差分采样电路采样回路中的电压，再使用转换为数字量的采样电压的基波和3次谐波计算AC任一输出端口的对地电阻和电容，以提供一种新的采样电路；相对于传统的绝缘检测电路，本申请可以采样L线或N线任意一个端口对PE的电压，采样更灵活、简单，更容易实现。
上述一种绝缘检测电路中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
参照图8，本申请实施例还提供一种绝缘检测方法，所述方法的主要步骤描述如下。
S1:处理器接收差分采样电路采样的电力变换器的输出端口对PE的电压；
处理器将采样的电压转换为数字量，并基于数字量计算得到交流电源每相的接地阻抗。
进一步地，基于数字量计算得到交流电源每相的接地阻抗包括，S21:对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量；
S22:根据电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，结合电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量，计算得到交流电源每相的接地阻抗。
进一步地，S21:对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量时，包括以下步骤，
对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得电力变换器的交流输出电压的基波和3次谐波对应的分量。
电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量包括基波和3次谐波对应的分量。
一种绝缘检测方法的具体限定与一种绝缘检测电路的具体限定相同，在此不再赘述。
一种绝缘检测方法通过采样电力变换器任一输出端口对PE的电压，再使用转换为数字量的采样电压的基波和3次谐波计算AC任一输出端口的对地电阻和电容，以提供一种新的计算方法，相对于传统的绝缘检测方法，本申请可以采样L线或N线任意一个端口对PE的电压，采样更灵活、简单，更容易实现。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本申请实施例还提供一种车载充电机，包括上述任一项所述的绝缘检测电路，还包括：阻抗网络、差分采样电路、处理器和电力变换器；
电力变换器的输出端口输出交流电；
该绝缘检测电路，用于检测电力变换器输出的交流电源每相对地的接地阻抗。
其中，电力变换器中的桥臂可以为全桥，也可以为半桥，其中全桥可以为H桥，且H桥中的一个桥臂以输出交流电压的同频率做切换。交流电压的频率为电力变换器的交流输出电压对应的奇数次谐波，H桥中的一个桥臂以输出交流电压的同频率做切换，便于获取计算所使用的H桥桥臂的中点电压，实现方式更简单。
电力变换器可以为包括H桥的逆变器。
本实施例提供的车载充电机可以应用于电动汽车中，其中电动汽车可以为纯电动汽车，也可以为混合动力电动汽车。一种车载充电机通过采样L线或N线任意一个端口对PE的电压，计算接地阻抗的大小，进而反应交流输出端口对PE的绝缘情况，接地阻抗越大，说明绝缘性越好，接地阻抗越小，则说明绝缘性越差，采样更灵活、简单，更容易实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

Claims (10)

1.一种绝缘检测电路，其特征在于，应用于带有电力变换器的交流电源，所述电力变换器的输出端口输出交流电，该电路包括阻抗网络、差分采样电路和处理器；
所述阻抗网络的一端通过PE线接地，一端连接于所述电力变换器的输入端；
所述差分采样电路的一端通过PE线接地，一端连接于所述电力变换器的任一输出端口，用于采样所述电力变换器的输出端口对PE的电压，包括，
基于直流电压源，结合用于提供第一电压采样点对PE电压的L接地的阻抗网络或用于提供第二电压采样点对PE电压的N接地的阻抗网络，在电力变换器的其中一输出端口设置第一电压采样点，通过差分采样电路采样电力变换器的输出端口对PE的电压，或者，在电力变换器的负另一输出端口设置第二电压采样点，通过差分采样电路采样电力变换器的输出端口对PE的电压；
所述处理器，连接于所述差分采样电路的输出端，用于将采样的电压转换为数字量，并基于所述数字量计算得到所述交流电源每相的接地阻抗；
所述基于所述数字量计算得到所述交流电源每相的接地阻抗包括，
对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量；
根据所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，结合所述电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量，计算得到所述交流电源每相的接地阻抗。
2.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述阻抗网络包括电阻和/或电容。
3.根据权利要求2所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述阻抗网络为具有三个连接端口的无源阻抗网络，其中一连接端口接地，另两个连接端口中至少有一连接端口连接至直流端。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述处理器用于对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，根据所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，并结合电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量进行计算，得到所述交流电源每相的接地阻抗。
5.一种绝缘检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任意一项所述的绝缘检测电路，包括以下步骤，
基于直流电压源，结合用于提供第一电压采样点对PE电压的L接地的阻抗网络或用于提供第二电压采样点对PE电压的N接地的阻抗网络，在电力变换器的其中一输出端口设置第一电压采样点，通过差分采样电路采样电力变换器的输出端口对PE的电压，或者，在电力变换器的负另一输出端口设置第二电压采样点，通过差分采样电路采样电力变换器的输出端口对PE的电压；
所述处理器接收所述差分采样电路采样的所述电力变换器的输出端口对PE的电压；
所述处理器将采样的电压转换为数字量，并基于所述数字量计算得到所述交流电源每相的接地阻抗；
所述基于所述数字量计算得到所述交流电源每相的接地阻抗包括，
对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量；
根据所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量，结合所述电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量，计算得到所述交流电源每相的接地阻抗。
6.根据权利要求5所述的绝缘检测方法，其特征在于，所述对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得所述电力变换器的交流输出电压对应的预设奇数次倍频的分量时，包括以下步骤，
对转换为数字量的电压进行傅里叶分解，获得电力变换器的交流输出电压的基波和3次谐波对应的分量。
7.根据权利要求5所述的绝缘检测方法，其特征在于，所述电力变换器中的桥臂中点的方波电压对应的预设奇数次倍频的分量包括基波和3次谐波对应的分量。
8.一种车载充电机，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的绝缘检测电路，还包括：电力变换器；
所述电力变换器的输出端口输出交流电；
所述绝缘检测电路，用于检测所述电力变换器输出的交流电源每相对地的接地阻抗。
9.根据权利要求8所述的车载充电机，其特征在于，所述电力变换器包括H桥，H桥中的一个桥臂以输出交流电压的同频率做切换。
10.根据权利要求9所述的车载充电机，其特征在于，所述电力变换器为包括H桥的逆变器。
CN202210760547.6A 2022-06-30 2022-06-30 一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机 Active CN115009060B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210760547.6A CN115009060B (zh) 2022-06-30 2022-06-30 一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210760547.6A CN115009060B (zh) 2022-06-30 2022-06-30 一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115009060A CN115009060A (zh) 2022-09-06
CN115009060B true CN115009060B (zh) 2023-05-09

Family

ID=83079628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210760547.6A Active CN115009060B (zh) 2022-06-30 2022-06-30 一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115009060B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022210539A1 (de) 2022-10-06 2024-04-11 Vitesco Technologies GmbH Isolationsfehlererkennung anhand veränderter Signalformen in der Phasenspannung gegenüber Schutzleiterpotential

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205301537U (zh) * 2015-12-30 2016-06-08 安徽贵博新能科技有限公司 Bms电池管理系统绝缘检测装置
CN108490359A (zh) * 2018-03-19 2018-09-04 东软集团股份有限公司 一种检测动力电池包绝缘性的设备、动力系统及汽车
CN109828219A (zh) * 2019-03-21 2019-05-31 奇瑞新能源汽车技术有限公司 一种电动汽车动力电池绝缘检测电路
CN110618359A (zh) * 2019-09-27 2019-12-27 合肥阳光电动力科技有限公司 动力驱动系统的交流绝缘检测装置、方法及动力驱动系统
CN112345902A (zh) * 2020-10-28 2021-02-09 一巨自动化装备（上海）有限公司 一种实现电压均衡的绝缘检测电路
CN112415352A (zh) * 2021-01-22 2021-02-26 杭州富特科技股份有限公司 基于逆变器的在线绝缘检测电路以及逆变器系统
CN113391125A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 合肥阳光电动力科技有限公司 一种绝缘检测电路、检测方法及供电电路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107748292B (zh) * 2017-12-05 2020-03-24 阳光电源股份有限公司 一种交流绝缘检测电路、系统及方法
CN109188230B (zh) * 2018-08-15 2020-09-29 华为技术有限公司 一种检测电源绝缘性的电路、方法及车载充电机
CN110967606A (zh) * 2019-01-15 2020-04-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 绝缘检测电路及检测方法、电池管理系统
CN109696582A (zh) * 2019-02-26 2019-04-30 欣旺达电子股份有限公司 绝缘阻抗检测电路及其检测方法
CN211402542U (zh) * 2019-11-15 2020-09-01 成都智邦科技有限公司 一种适用于双枪充电机双路绝缘电阻检测电路
CN113075457A (zh) * 2021-03-26 2021-07-06 阳光电源股份有限公司 一种车载充电机及其交流侧绝缘检测电路及方法
CN113252980A (zh) * 2021-03-31 2021-08-13 华为技术有限公司 一种光储系统及对地绝缘阻抗检测方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205301537U (zh) * 2015-12-30 2016-06-08 安徽贵博新能科技有限公司 Bms电池管理系统绝缘检测装置
CN108490359A (zh) * 2018-03-19 2018-09-04 东软集团股份有限公司 一种检测动力电池包绝缘性的设备、动力系统及汽车
CN109828219A (zh) * 2019-03-21 2019-05-31 奇瑞新能源汽车技术有限公司 一种电动汽车动力电池绝缘检测电路
CN110618359A (zh) * 2019-09-27 2019-12-27 合肥阳光电动力科技有限公司 动力驱动系统的交流绝缘检测装置、方法及动力驱动系统
CN112345902A (zh) * 2020-10-28 2021-02-09 一巨自动化装备（上海）有限公司 一种实现电压均衡的绝缘检测电路
CN112415352A (zh) * 2021-01-22 2021-02-26 杭州富特科技股份有限公司 基于逆变器的在线绝缘检测电路以及逆变器系统
CN113391125A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 合肥阳光电动力科技有限公司 一种绝缘检测电路、检测方法及供电电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张进 ; 张向文 ; .电动汽车动力电池绝缘检测系统的设计与实现.电源技术.2016,第40卷(第10期),第1946-1949页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115009060A (zh) 2022-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. DC fault detection in MTDC systems based on transient high frequency of current
CN115009060B (zh) 一种绝缘检测电路、检测方法及车载充电机
CN101976968B (zh) 三电平逆变器直流母线中点电位的控制方法
Ginn et al. An optimization based method for selection of resonant harmonic filter branch parameters
WO2019080238A1 (zh) 柔性直流输电线路的电压行波差动保护时域计算方法
CN105140927B (zh) 含谐波的配电网无功补偿电容器容量的计算方法
CN109188230B (zh) 一种检测电源绝缘性的电路、方法及车载充电机
US20200195129A1 (en) Charging apparatus capable of reducing low-frequency leakage current
CN110661263B (zh) 含有自适应延时滤波器的锁频环及基于该锁频环的并网逆变器控制方法
CN109342814B (zh) 用于确定电缆局放工频相位频率的方法、装置及存储介质
CN113691155A (zh) 基于pi和重复控制的单相逆变器控制方法、系统及逆变器
CN113691151B (zh) 三电平逆变器控制方法及pcs系统
Rettner et al. Fast DC-link capacitor design for Voltage Source Inverters based on weighted total harmonic distortion
CN113258555B (zh) 一种柔性直流输电系统的谐波谐振抑制方法及系统
Karthikeyan et al. Complex wavelet based control strategy for UPQC
Tamby et al. Q'HARM-a harmonic power-flow program for small power systems
Piepenbreier et al. An investigation of the parasitic impedance on the DC-link capacitor of EV drive inverters
WO2020177575A1 (zh) 一种绝缘阻值的检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN113836678A (zh) 一种含电动汽车负荷的直流配电系统稳定性分析方法
Modarresi et al. Improving the SRF method to compensate low-order harmonics under nonsinusoidal network voltages
CN109726490B (zh) 用于电力系统的低频段多正弦信号设计方法
CN114244175A (zh) 一种v2g模式下的obc中cllc二倍频纹波抑制方法
CN113189532A (zh) 一种电容式电压互感器谐波测量误差在线修正方法及装置
CN102044881B (zh) 一种输电系统线路模型的设计方法
CN110784116A (zh) 考虑mmc内部动态约束的换流站工作域的确定方法及系统

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