CN117063364A - 一种供电设备及供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种供电设备及供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，供电设备的输入端与直流电源的输出端耦合，供电设备包括残余电流检测单元、电压检测单元以及控制器。控制器根据第一预设电压参数值、第一残余电流值、第二预设电压参数值和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值，第一预设电压参数值与第二预设电压参数值互不相同，第一残余电流值为在供电设备的电压参数包括第一预设电压参数值的情况下，供电设备的残余电流值；第二残余电流值为在供电设备的电压参数包括第二预设电压参数值的情况下，供电设备的残余电流值。采用本申请，可对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。

Description

一种供电设备及供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法 技术领域
本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种供电设备及供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法。
背景技术
当电源接入供电设备(即用电设备或者功率变换设备)时，需要检测供电设备输入端的对地绝缘阻抗，以保证电源的正常可靠接入，保护电源、供电设备以及现场人员的安全。并且，绝缘阻抗检测已纳入各种电气设备的标准之中。
目前，现有技术采用的是如图1所示的供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，当供电设备运行时，可以通过残余电流装置(Residual Current Device，RCD)检测得到供电设备的残余电流I RCD，并通过电压检测电路检测得到供电设备输入正端的对地电压V S+_PE和供电设备输入负端的对地电压V S-_PE，由于正常情况下同一供电设备输入正端的对地绝缘阻抗R S+与该供电设备输入负端的对地绝缘阻抗R S-相等或近似相等，之后根据等式I RCD＝V S+_PE/R S++V S-_PE/R S-可以得到供电设备输入端的对地绝缘阻抗值(即直流电源、供电设备、以及直流电源与供电设备之间连接线缆的对地绝缘阻抗值)。由于RCD存在偏置问题，因此，采用上述方式会明显降低电源对地绝缘阻抗的检测准确度。
发明内容
本申请提供了一种供电设备及供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，可通过供电设备在两次不同工作状态下获取的供电设备的残余电流值和电压参数，对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高了供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
第一方面，本申请提供了一种供电设备，供电设备的输入端与直流电源的输出端耦合，供电设备包括残余电流检测单元、电压检测单元以及控制器。控制器根据第一预设电压参数值、第一残余电流值、第二预设电压参数值和第二残余电流值确定直流电源的绝缘阻抗值，其中，第一预设电压参数值与第二预设电压参数值互不相同，第一残余电流值为残余电流检测单元在供电设备的电压参数包括第一预设电压参数值的情况下，检测得到供电设备的残余电流值；第二残余电流值为残余电流检测单元在供电设备的电压参数包括第二预设电压参数值的情况下，检测得到供电设备的残余电流值。
在本申请实施例中，可通过供电设备在两次不同工作状态下获取的供电设备的残余电流值和电压参数，对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高了供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，电压参数包括供电设备的输入电压和对地电压，对地电压为供电设备的第一输入端与地之间的电压，第一预设电压参数值包括第一输入电压值，第二预设电压参数值包括第二输入电压值。控制器根据第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值、第二输入电压值、第二对地电压和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，第一对地电压值为供电设备的输入电压为第一输入电压值的情况下，电压检测单元检测得到的供电设备的第一输入端与地之间的电压；第二对地电压为供电设备的输入电压为第二输入电压值的情况下，电压检测单元检测得到的供电设备的第一输入端与地之间的电压。
在本申请实施例中，第一残余电流值为供电设备的输入电压为第一输入电压值的情况下，供电设备的残余电流；第二残余电流值为供电设备的输入电压为第二输入电压值的情况下，供电设备的残余电流。
结合第一方面，在第二种可能的实施方式中，电压参数包括供电设备的输入电压和对地电压，对地电压为供电设备的第一输入端与地之间的电压，第一预设电压参数值包括第一对地电压值，第二预设电压参数值包括第二对地电压值。控制器根据第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值、第二输入电压值、第二对地电压和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，第一输入电压为对地电压为第一对地电压值的情况下，电压检测单元检测得到的供电设备的输入电压；第二输入电压为对地电压为第二对地电压值的情况下，电压检测单元检测得到的供电设备的输入电压。
在本申请实施例中，第一残余电流值为供电设备的对地电压为第一对地电压值的情况下，供电设备的残余电流；第二残余电流值为供电设备的对地电压为第二对地电压值的情况下，供电设备的残余电流。
结合第一方面，在第三种可能的实施方式中，电压参数包括供电设备的输入电压和对地电压，对地电压为供电设备的第一输入端与地之间的电压，第一预设电压参数值包括第一输入电压值和第一对地电压值，第二预设电压参数值包括第二输入电压值和第二对地电压值。
在本申请实施例中，第一残余电流值为供电设备的输入电压和对地电压分别为第一输入电压值和第一对地电压值的情况下，供电设备的残余电流；第二残余电流值为供电设备的输入电压和对地电压为第二输入电压值和第二对地电压值的情况下，供电设备的残余电流。
结合第一方面，在第四种可能的实施方式中，第一输入端为供电设备的正输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]；第一输入端为供电设备的负输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为 K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]，其中，K为绝缘阻抗值，V 1为第一对地电压值，V 2为第二对地电压值，V in1为第一输入电压值，V in2为第二输入电压值，I RCD_1为第一残余电流值，I RCD_2为第二残余电流值。
在本申请实施例中，可直接根据供电设备在两次不同工作状态下获取的供电设备的残余电流值和电压参数，对RCD的偏置量进行抵消，从而提高了供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
结合第一方面，在第五种可能的实施方式中，控制器根据供电设备输入端的初始绝缘阻抗值、第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值确定残余电流补偿值，根据残余电流补偿值、第二输入电压值、第二对地电压值和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值。
在本申请实施例中，可通过残余电流补偿值对RCD的偏置量进行补偿，从而提高了供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
结合第一方面，在第六种可能的实施方式中，第一输入端为供电设备的正输入端的情况下，残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1；第一输入端为供电设备的负输入端的情况下，残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，其中，I RCD_com为残余电流补偿值，V 1为第一对地电压值，V in1为第一输入电压值，K 0为初始绝缘阻抗值，I RCD_1为第一残余电流值。
在本申请实施例中，可通过供电设备输入端的初始绝缘阻抗值确定残余电流补偿值，进而通过残余电流补偿值对RCD的偏置量进行补偿，从而提高了供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
结合第一方面，在第七种可能的实施方式中，第一输入端为供电设备的正输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]；第一输入端为供电设备的负输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]，其中，K为绝缘阻抗值，V 2为第二对地电压值，V in2为第二输入电压值，I RCD_2为第二残余电流值，I RCD_com为残余电流补偿值。
在本申请实施例中，通过残余电流补偿值对RCD的偏置量进行补偿，从而提高了供电 设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
结合第一方面，在第八种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线和直流负母线，其中，直流正母线与供电设备的正输入端耦合，直流负母线与供电设备的负输入端耦合，直流正母线和直流负母线经过残余电流检测单元耦合于供电设备的输出端。
在本申请实施例中，供电设备的第一输入端为正输入端的情况下，供电设备的正输入端与地之间的电压为直流正母线与地之间的电压；供电设备的第一输入端为负输入端的情况下，供电设备的负输入端与地之间的电压为直流负母线与地之间的电压。
结合第一方面，在第九种可能的实施方式中，供电设备还包括初始绝缘阻抗检测单元、直流正母线和直流负母线，其中，初始绝缘阻抗检测单元用于检测供电设备输入端的初始绝缘阻抗值，直流正母线与供电设备的正输入端耦合，直流负母线与供电设备的负输入端耦合，初始绝缘阻抗检测单元耦合于直流正母线与直流负母线之间。
在本申请实施例中，可通过初始绝缘阻抗检测单元检测到的供电设备输入端的初始绝缘阻抗值，并根据供电设备输入端的初始绝缘阻抗值确定残余电流补偿值，进而通过残余电流补偿值对RCD的偏置量进行补偿，从而提高了供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度。此外，残余电流检测单元、电压检测单元和初始绝缘阻抗检测单元均为供电设备中已有的电路，因此不需要额外增加电路和设备成本，适用性强。
结合第一方面，在第十种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线、直流负母线和升压单元，其中：升压单元的正输入端与供电设备的正输入端耦合，升压单元的负输入端与供电设备的负输入端耦合；升压单元的正输出端与直流正母线耦合，升压单元的负输出端与直流负母线耦合；在供电设备的第一输入端为负输入端的情况下，升压单元的负输入端与升压单元的负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流负母线与地之间的电压；在供电设备的第一输入端为正输入端的情况下，升压单元的正输入端与升压单元的负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流负母线与地之间的电压；在供电设备的第一输入端为正输入端的情况下，升压单元的正输入端与升压单元的正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流正母线与地之间的电压；在供电设备的第一输入端为负输入端的情况下，升压单元的负输入端与升压单元的正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流正母线与地之间的电压。
在本申请实施例中，供电设备输入端的对地绝缘阻抗值的确定方式同样适用于本申请实施例中还引入了升压单元的供电设备。
结合第一方面，在第十一种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线和直流负母线，直流电源包括至少两个直流电源，供电设备的输入端包括至少两对输入端，其中：至少两对输入端中的每对输入端分别对应耦合至至少两个直流电源中每个直流电源的两个输出端；每对输入端中的正输入端与直流正母线耦合，每对输入端中的负输入端与直流负母线耦合；供电设备的输入电压包括每对输入端的电压。
在本申请实施例中，在直流电压包括至少两个直流电源的情况下，供电设备的输入电压包括供电设备每对输入端的电压。
结合第一方面，在第十二种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线、直流负母线、直流中线、第一组升压单元和第二组升压单元，第一组升压单元和第二组升压单元均包括至少一个升压单元，直流电源包括第一组直流电源和第二组直流电源，第一组直流电源和第二组直流电源均包括至少一个直流电源，供电设备的输入端包括第一组输入端和第二组输入端，第一组输入端和第二组输入端均包括至少一对输入端，其中：
第一组输入端中每对输入端分别对应耦合于第一组直流电源中每个直流电源的两个输出端；
第二组输入端中每对输入端分别对应耦合于第二组直流电源中每个直流电源的两个输出端；
第一组升压单元中每个升压单元的两个输入端分别对应耦合于第一组输入端中每对输入端；
第二组升压单元中每个升压单元的两个输入端分别对应耦合于第二组输入端中每对输入端；
第一组升压单元中每个升压单元的正输出端连接至直流正母线，第一组升压单元中每个升压单元的负输出端连接至直流中线；
第二组升压单元中每个升压单元的正输出端连接至直流中线，第二组升压单元中每个升压单元的负输出端连接至直流负母线；
在第一输入端为负输入端的情况下，第一组升压单元中每个升压单元的负输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，第二组升压单元中每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流中线与地之间的电压；
在第一输入端为正输入端的情况下，第一组升压单元中每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，第二组升压单元中每个升压单元的正输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流中线与地之间的电压。
在本申请实施例中，供电设备输入端的对地绝缘阻抗值的确定方式同样适用于本申请实施例中还引入了直流中线和多个升压单元的供电设备。
结合第一方面，在第十三种可能的实施方式中，供电设备还包括初始绝缘阻抗检测单元，初始绝缘阻抗检测单元用于检测供电设备输入端的初始绝缘阻抗值，初始绝缘阻抗检测单元耦合于直流正母线、直流负母线以及直流中线中的任意两者之间。
在本申请实施例中，初始绝缘阻抗检测单元可以耦合于直流正母线、直流负母线以及直流中线中的任意两者之间，适用性强。
结合第一方面，在第十四种可能的实施方式中，直流正母线、直流负母线以及直流中线经过残余电流检测单元耦合于供电设备的输出端。
第二方面，本申请提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，该供电设备的输入端与直流电源的输出端耦合。供电设备根据第一预设电压参数值、第一残余电流值、第二预设电压参数值和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，第一预设电压参数值与第二预设电压参数值互不相同，第一残余电流值为在供电设备的电压参数包 括第一预设电压参数值的情况下，检测得到供电设备的残余电流值；第二残余电流值为在供电设备的电压参数包括第二预设电压参数值的情况下，检测得到供电设备的残余电流值。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，电压参数包括供电设备的输入电压和对地电压，对地电压为供电设备的第一输入端与地之间的电压，第一预设电压参数值包括第一输入电压值，第二预设电压参数值包括第二输入电压值。供电设备根据第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值、第二输入电压值、第二对地电压和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，第一对地电压值为供电设备的输入电压为第一输入电压值的情况下，检测得到的供电设备的第一输入端与地之间的电压；第二对地电压为供电设备的输入电压为第二输入电压值的情况下，检测得到的供电设备的第一输入端与地之间的电压。
结合第二方面，在第二种可能的实施方式中，电压参数包括供电设备的输入电压和对地电压，对地电压为供电设备的第一输入端与地之间的电压，第一预设电压参数值包括第一对地电压值，第二预设电压参数值包括第二对地电压值。供电设备根据第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值、第二输入电压值、第二对地电压和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，第一输入电压为对地电压为第一对地电压值的情况下，检测得到的供电设备的输入电压；第二输入电压为对地电压为第二对地电压值的情况下，检测得到的供电设备的输入电压。
结合第二方面，在第三种可能的实施方式中，电压参数包括供电设备的输入电压和对地电压，对地电压为供电设备的第一输入端与地之间的电压，第一预设电压参数值包括第一输入电压值和第一对地电压值，第二预设电压参数值包括第二输入电压值和第二对地电压值。
结合第二方面，在第四种可能的实施方式中，第一输入端为供电设备的正输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]；第一输入端为供电设备的负输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]，其中，K为绝缘阻抗值，V 1为第一对地电压值，V 2为第二对地电压值，V in1为第一输入电压值，V in2为第二输入电压值，I RCD_1为第一残余电流值，I RCD_2为第二残余电流值。
结合第二方面，在第五种可能的实施方式中，供电设备根据供电设备输入端的初始绝缘阻抗值、第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值确定残余电流补偿值，根据残余电流补偿值、第二输入电压值、第二对地电压值和第二残余电流值确定供电设备输入端的绝缘阻抗值。
结合第二方面，在第六种可能的实施方式中，第一输入端为供电设备的正输入端的情况下，残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1；第一输入端为供电设备的负输入端的情况下，残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，其中，I RCD_com为残余电流补偿值，V 1为第一对地电压值，V in1为第一输入电压值，K 0为初始绝缘阻抗值，I RCD_1为第一残余电流值。
结合第二方面，在第七种可能的实施方式中，第一输入端为供电设备的正输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]；第一输入端为供电设备的负输入端的情况下，供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]，其中，K为绝缘阻抗值，V 2为第二对地电压值，V in2为第二输入电压值，I RCD_2为第二残余电流值，I RCD_com为残余电流补偿值。
结合第二方面，在第八种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线和直流负母线，其中，直流正母线与供电设备的正输入端耦合，直流负母线与供电设备的负输入端耦合，直流正母线和直流负母线经过残余电流检测单元耦合于供电设备的输出端。
结合第二方面，在第九种可能的实施方式中，供电设备还包括初始绝缘阻抗检测单元、直流正母线和直流负母线，其中，初始绝缘阻抗检测单元用于检测供电设备输入端的初始绝缘阻抗值，直流正母线与供电设备的正输入端耦合，直流负母线与供电设备的负输入端耦合，初始绝缘阻抗检测单元耦合于直流正母线与直流负母线之间。
结合第二方面，在第十种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线、直流负母线和升压单元，其中：升压单元的正输入端与供电设备的正输入端耦合，升压单元的负输入端与供电设备的负输入端耦合；升压单元的正输出端与直流正母线耦合，升压单元的负输出端与直流负母线耦合；在供电设备的第一输入端为负输入端的情况下，升压单元的负输入端与升压单元的负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流负母线与地之间的电压；在供电设备的第一输入端为正输入端的情况下，升压单元的正输入端与升压单元的负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流负母线与地之间的电压；在供电设备的第一输入端为正输入端的情况下，升压单元的正输入端与升压单元的正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流正母线与地之间的电压；在供电设备的第一输入端为负输入端的情况下，升压单元的负输入端与升压单元的正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流正母线与地之间的电压。
结合第二方面，在第十一种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线和直流负 母线，直流电源包括至少两个直流电源，供电设备的输入端包括至少两对输入端，其中：至少两对输入端中的每对输入端分别对应耦合至至少两个直流电源中每个直流电源的两个输出端；每对输入端中的正输入端与直流正母线耦合，每对输入端中的负输入端与直流负母线耦合；供电设备的输入电压包括每对输入端的电压。
结合第二方面，在第十二种可能的实施方式中，供电设备还包括直流正母线、直流负母线、直流中线、第一组升压单元和第二组升压单元，第一组升压单元和第二组升压单元均包括至少一个升压单元，直流电源包括第一组直流电源和第二组直流电源，第一组直流电源和第二组直流电源均包括至少一个直流电源，供电设备的输入端包括第一组输入端和第二组输入端，第一组输入端和第二组输入端均包括至少一对输入端，其中：
第一组输入端中每对输入端分别对应耦合于第一组直流电源中每个直流电源的两个输出端；
第二组输入端中每对输入端分别对应耦合于第二组直流电源中每个直流电源的两个输出端；
第一组升压单元中每个升压单元的两个输入端分别对应耦合于第一组输入端中每对输入端；
第二组升压单元中每个升压单元的两个输入端分别对应耦合于第二组输入端中每对输入端；
第一组升压单元中每个升压单元的正输出端连接至直流正母线，第一组升压单元中每个升压单元的负输出端连接至直流中线；
第二组升压单元中每个升压单元的正输出端连接至直流中线，第二组升压单元中每个升压单元的负输出端连接至直流负母线；
在第一输入端为负输入端的情况下，第一组升压单元中每个升压单元的负输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，第二组升压单元中每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流中线与地之间的电压；
在第一输入端为正输入端的情况下，第一组升压单元中每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，第二组升压单元中每个升压单元的正输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，对地电压为直流中线与地之间的电压。
结合第二方面，在第十三种可能的实施方式中，供电设备还包括初始绝缘阻抗检测单元，初始绝缘阻抗检测单元用于检测供电设备输入端的初始绝缘阻抗值，初始绝缘阻抗检测单元耦合于直流正母线、直流负母线以及直流中线中的任意两者之间。
结合第二方面，在第十四种可能的实施方式中，直流正母线、直流负母线以及直流中线经过残余电流检测单元耦合于供电设备的输出端。
应理解的是，本申请上述多个方面的实现和有益效果可互相参考。
附图说明
图1是现有技术提供的一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法；
图2是本申请提供的供电设备的一结构示意图；
图3a是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图3b是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图4a是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图4b是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图5a是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图5b是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图5c是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图6a是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图6b是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图6c是本申请提供的供电设备的另一结构示意图；
图7a是本申请提供的供电设备的又一结构示意图；
图7b是本申请提供的供电设备的又一结构示意图。
具体实施方式
直流电源(如电动汽车动力蓄电池、光伏阵列等)对地绝缘阻抗不良或阻值低于安规的规定值，将使得应用该直流电源的设备外壳带电，不仅易损坏设备，还给人身安全带来巨大威胁。因此，有必要对与直流电源的输出端相连的供电设备输入端的对地绝缘阻抗值进行检测，以便及时采取相应的保护措施，保证设备的安全和人员的安全。
现有技术中是通过检测供电设备输入端对地电压值与供电设备的残余电流值，来确定供电设备输入端的对地绝缘阻抗值。但是，由于RCD存在偏置问题，因此采用如图1所示的方法，会明显降低供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，进而产生误报，降低与直流电源相连的供电设备的运行时间。
本申请可通过供电设备在两次不同工作状态下获取的供电设备的残余电流值和电压参数，对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高了供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，此外，本申请利用的是供电设备中已有的电路来对供电设备输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本，适用性强。
参见图2，图2是本申请提供的供电设备的一结构示意图。如图2所示，供电设备10的输入端与直流电源11的输出端耦合，供电设备10包括电压检测单元101、残余电流检测单元102和控制器103。其中，电压检测单元101，用于检测供电设备10的电压参数，该供电设备10的电压参数包括供电设备10的输入电压和对地电压，该对地电压为供电设备10的第一输入端(即正输入端或者负输入端)与地之间的电压；残余电流检测单元102，用于在供电设备10的电压参数包括第一预设电压参数时，检测得到供电设备10的第一残余电流值，并且，在供电设备10的电压参数包括第二预设电压参数时，检测得到供电设备 10的第二残余电流值，其中，第一预设电压参数与第二预设电压参数互不相同；控制器103，用于根据第一预设电压参数、第一残余电流值、第二预设电压参数和第二残余电流值确定供电设备10输入端的绝缘阻抗值，即供电设备10、直流电源11以及供电设备10与直流电源11之间连接线缆的对地绝缘阻抗值。
在一实施方式中，控制器103可控制供电设备10的输入电压分别为第一输入电压值和第二输入电压值，并在供电设备10的输入电压为第一输入电压值的情况下，向电压检测单元101发送第一电压采样信号，同时向残余电流检测单元102发送第一电流采样信号，以及，在供电设备10的输入电压为第二输入电压值的情况下，向电压检测单元101发送第二电压采样信号，同时向残余电流检测单元102发送第二电流采样信号。电压检测单元101根据第一电压采样信号采集供电设备10的对地电压得到第一对地电压值，以及根据第二电压采样信号采集供电设备10的对地电压得到第二对地电压值，并将第一对地电压值和第二对地电压值返回至控制器103。残余电流检测单元102根据第一电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第一残余电流值，以及根据第二电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第二残余电流值，并将第一残余电流值和第二残余电流值返回至控制器103。
在另一实施方式中，直流电源11为单个直流电源的情况下，控制器103可控制供电设备10的对地电压分别为第一对地电压值和第二对地电压值，并在供电设备10的对地电压为第一对地电压值的情况下，向电压检测单元101发送第一电压采样信号，同时向残余电流检测单元102发送第一电流采样信号，以及，在供电设备10的对地电压为第二对地电压值的情况下，向电压检测单元101发送第二电压采样信号，同时向残余电流检测单元102发送第二电流采样信号。电压检测单元101根据第一电压采样信号采集供电设备10的输入电压得到第一输入电压值，以及根据第二电压采样信号采集供电设备10的输入电压得到第二输入电压值，并将第一输入电压值和第二输入电压值返回至控制器103。残余电流检测单元102根据第一电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第一残余电流值，以及根据第二电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第二残余电流值，并将第一残余电流值和第二残余电流值返回至控制器103。
直流电源11为至少两个直流电源的情况下，控制器103可控制供电设备10的各对输入端的电压均为第一输入电压值，同时控制供电设备10的对地电压为第一对地电压值，在供电设备10的对地电压为第一对地电压的情况下，控制器103向残余电流检测单元102发送第一电流采样信号。之后，控制器103继续控制供电设备10的各对输入端的电压均为第一输入电压值，同时控制供电设备10的对地电压为第二对地电压值，在供电设备10的对地电压为第二对地电压值的情况下，向残余电流检测单元102发送第二电流采样信号。残余电流检测单元102根据第一电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第一残余电流值，以及根据第二电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第二残余电流值，并将第一残余电流值和第二残余电流值返回至控制器103。
在又一实施方式中，控制器103控制供电设备10的输入电压和对地电压分别为第一输入电压值和第一对地电压值，并在供电设备10的输入电压和对地电压分别为第一输入电压 值和第一对地电压值的情况下，向残余电流检测单元102发送第一电流采样信号；控制器103控制供电设备10的输入电压和对地电压分别为第二输入电压值和第二对地电压值，并在供电设备10的输入电压和对地电压分别为第二输入电压值和第二对地电压值的情况下，向残余电流检测单元102发送第二电流采样信号。残余电流检测单元102根据第一电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第一残余电流值，以及根据第二电流采样信号采集供电设备10的残余电流得到第二残余电流值，并将第一残余电流值和第二残余电流值返回至控制器103。
之后，控制器103根据第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值、第二输入电压值、第二对地电压值和第二残余电流值计算得到供电设备10输入端的对地绝缘阻抗值。
在一实施方式中，在第一输入端为供电设备10的正输入端的情况下，供电设备10输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]；在第一输入端为供电设备10的负输入端的情况下，供电设备10输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]，其中，K为绝缘阻抗值，V 1为第一对地电压值，V 2为第二对地电压值，V in1为第一输入电压值，V in2为第二输入电压值，I RCD_1为第一残余电流值，I RCD_2为第二残余电流值。
在另一实施方式中，控制器103根据供电设备10输入端的初始绝缘阻抗值、第一输入电压值、第一对地电压值、第一残余电流值确定残余电流补偿值，根据残余电流补偿值、第二输入电压值、第二对地电压值和第二残余电流值确定供电设备10输入端的绝缘阻抗值。
具体的，在第一输入端为供电设备10的正输入端的情况下，供电设备10输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]，I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1；在第一输入端为供电设备10的负输入端的情况下，供电设备10输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]，I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，其中，K为绝缘阻抗值，V 2为第二对地电压值，V in2为第二输入电压值，I RCD_2为第二残余电流值，I RCD_com为残余电流补偿值，V 1为第一对地电压值，V in1为第一输入电压值，K 0为初始绝缘阻抗值，I RCD_1为第一残余电流值。
在本申请实施例中，供电设备10可通过供电设备10在两次不同工作状态下获取的供电设备的残余电流值和电压参数，对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高了供电设备10输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
上述供电设备10及供电设备10输入端的绝缘阻抗检测方法可以应用于以下场景：
在一可选实施例中，本申请的技术方案可以应用于光伏场景，则本申请提供的供电设备10可以为光伏系统中与组串(对应直流电源11)相连的功率变换设备，其中，组串可以为光伏组串，也可以为电池储能组串，每个光伏组串可以包括多个串联和/或并联的光伏组件，每个储能电池组串可以包括多个串联和/或并联的储能电池。示例性的，功率变换设备为直流-直流转换器(Direct current-Direct current converter，DC/DC转换器)，用于将与其相连的组串产生的直流电进行直流变换后供给至直流母线，之后，通过与直流母线相连的逆变器将直流母线上的直流电经过逆变转换成符合电网要求的交流电；功率变换设备为逆变器，用于将与其相连的组串产生的直流电经过逆变转换成符合电网要求的交流电。
下面以供电设备10为与组串相连的逆变器进行示例介绍。逆变器在电压参数包括第一预设电压参数的情况下，检测得到第一残余电流值，并且，在电压参数包括第二预设电压参数的情况下，检测得到第二残余电流值，其中，第一预设电压参数与第二预设电压参数互不相同。逆变器根据第一预设电压参数、第一残余电流值、第二预设电压参数和第二残余电流值确定逆变器输入端的对地绝缘阻抗值(即组串、逆变器以及组串与逆变器之间连接线缆的对地绝缘阻抗值)。上述方式可通过逆变器在两次不同工作状态下获取的逆变器的残余电流值和电压参数，对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高了逆变器输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。
在另一可选实施例中，本申请的技术方案还可以应用于电池充/放电场景，则本申请提供的供电设备10可以为与储能电池组串(对应直流电源11)的输出端相连的用电设备，储能电池组串的输入端与充电设备相连，其中，每个储能电池组串可以包括多个串联和/或并联的储能电池，用电设备可以为车载系统等，充电设备可以为电桩或电网等。进一步地，储能电池组串的输出端与用电设备的输入端之间还可以连接DC/DC转换器，用于将储能电池组串的输出电压转换成预设固定电压值输出至用电设备，此时，本申请提供的供电设备为DC/DC转换器。
下面以供电设备为与储能电池组串相连的DC/DC转换器进行示例介绍。DC/DC转换器在电压参数为第一预设电压参数时，检测得到第一残余电流值，并且，在电压参数为第二预设电压参数时，检测得到第二残余电流值，其中，第一预设电压参数与第二预设电压参数互不相同。DC/DC转换器根据第一预设电压参数、第一残余电流值、第二预设电压参数和第二残余电流值确定DC/DC转换器输入端的对地绝缘阻抗值(即储能电池组串、DC/DC转换器、以及储能电池组串与DC/DC转换器之间连接线缆的对地绝缘阻抗值)。上述方式可通过DC/DC转换器在两次不同工作状态下获取的DC/DC转换器的残余电流值和电压参数，对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高了DC/DC转换器输入端对地绝缘阻抗的检测 准确度，适用性强。
上述只是对本申请提供的供电设备10及供电设备10输入端的绝缘阻抗检测方法的应用场景进行示例，而非穷举，本申请不对应用场景进行限制。
示例性的，参见图3a，是本申请提供的供电设备的另一结构示意图。如图3a所示，供电设备20包括残余电流检测单元201、电压检测单元202、控制器203、直流正母线204以及直流负母线205。供电设备20包括n对输入端，n为大于或者等于1的整数。其中，供电设备20的第一对输入端中的正输入端in1+与直流电源V IN1的正输出端耦合，供电设备20的第一对输入端中的负输入端in1-与直流电源V IN1的负输出端耦合；…；供电设备20的第n对输入端中的正输入端inn+与直流电源V INn的正输出端耦合，供电设备20的第n对输入端中的负输入端inn-与直流电源V INn的负输出端耦合，并且，供电设备20的第一对输入端中的正输入端in1+，…，以及供电设备20的第n对输入端中的正输入端inn+均耦合至直流正母线204(即公共的正母线)，供电设备20的第一对输入端中的负输入端in1-，…，以及供电设备20的第n对输入端中的负输入端inn+均耦合至直流负母线205(即公共的负母线)，直流正母线204、直流负母线205经过残余电流检测单元201耦合于供电设备20的输出端。
在一实施方式中，控制器203可控制供电设备20的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器203通过电压检测单元202获取供电设备20的直流负母线205与地之间的电压V BUS-_PE，得到第一对地电压V 1，由于供电设备20的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线205，因此，供电设备20的各对输入端中负输入端与地之间的电压均为V 1。同时，在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器203通过残余电流检测单元201获取供电设备20的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器203可控制供电设备20的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2≠V in1，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器203通过电压检测单元202获取供电设备20的直流负母线205与地之间的电压V BUS-_PE，得到第二对地电压V 2，由于供电设备20的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线205，因此，供电设备20的各对输入端中负输入端与地之间的电压均为V 2。同时，在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器203通过残余电流检测单元201获取供电设备20的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在另一实施方式中，控制器203可控制供电设备20的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器203控制供电设备20的直流负母线205与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设 备20的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线205，因此，供电设备20的各对输入端中负输入端与地之间的电压也均为V 1。在V BUS-_PE＝V 1的情况下，控制器203通过残余电流检测单元201获取供电设备20的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器203可控制供电设备20的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2＝V in1，即V in2＝V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器203控制供电设备20的直流负母线205与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第二对地电压值V 2，并且，V 2≠V 1。在V BUS-_PE＝V 2的情况下，控制器203通过残余电流检测单元201获取供电设备20的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在又一实施方式中，控制器203可控制供电设备20的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器203控制供电设备20的直流负母线205与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备20的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线205，因此，供电设备20的各对输入端中负输入端与地之间的电压也均为V 1。在V in1＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS-_PE＝V 1的情况下，控制器203通过残余电流检测单元201获取供电设备20的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器203可控制供电设备20的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器203控制供电设备20的直流负母线205与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第二对地电压值V 2。在V in2＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS-_PE＝V 2的情况下，控制器203通过残余电流检测单元201获取供电设备20的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。需要说明的是，V in1、V in2、V 1和V 2的取值情况可包括以下情况：(1)V in2≠V in1，并且，V 2＝V 1；(2)V in2≠V in1，并且，V 2≠V 1。
在一可选实施例中，控制器203根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元201检测到供电设备20的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备20中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压 V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器203将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1和I RCD＝I RCD_1代入公式I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式一I RCD_1＝(V in1+V 1)*(1/R S1++…+1/R Sn+)+V 1*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
控制器203根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元201检测到供电设备20的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备20中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器203将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2和I RCD＝I RCD_2代入公式I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式二I RCD_2＝(V in2+V 2)*(1/R S1++…+1/R Sn+)+V 2*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
考虑到正常情况下，同一供电设备正输入端的对地绝缘阻抗值与该供电设备负输入端的对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)，其中，K为供电设备20输入端的对地绝缘阻抗值，即直流电源21、供电设备20、以及直流电源21与供电设备20之间连接线缆的对地绝缘阻抗值。控制器203先将1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)分别代入上述等式一和等式二得到等式三I RCD_1＝(V in1+V 1)/(2K)+V 1/(2K)+I RCD_set和等式四I RCD_2＝(V in2+V 2)/(2K)+V 2/(2K)+I RCD_set，再将等式三和等式四相减(即对I RCD_set进行抵消)后可以计算得到K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
在本申请实施例中，供电设备20在计算供电设备20输入端的对地绝缘阻抗值时考虑了RCD存在的偏置量，并通过供电设备20在两次不同工作状态下获取的供电设备20的残余电流值和电压参数值，对RCD存在的偏置量进行抵消，从而提高了供电设备20输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备20中已有的电路(即残余电流检测单元201、电压检测单元202和控制器203)来对供电设备20输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图3a所示的供电设备20，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备20各对输入端中负输入端的情况下，供电设备20计算得到的供电设备20输入端的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，图3a所示的供电设备还可以包括初始绝缘阻抗检测单元206，具体请参见图3b所示的供电设备的另一结构示意图。如图3b所示，初始绝缘阻抗检测单元206耦合于直流正母线204与所述直流负母线205之间，用于检测供电设备20输入端的初始绝缘阻抗值，并且，初始绝缘阻抗检测单元206包括串联在直流电源21中每个直流电源的正输出端与大地之间的电阻R t1、可控开关S t1，以及串联在每个直流电源的负输出端与大地之间的电阻R t2、可控开关S t2。
在一可选实施例中，在供电设备20启动前，控制器203控制可控开关S t1闭合，并且，S t2断开，此时，R S1+，…，R Sn+与R t1并联，R S1-，…，R Sn-并联，并获取可控开关S t1闭合且S t2断开时直流负母线205与地之间的电压V BUS-_PE1以及直流正母线204与地之间的电压V BUS+_PE1；控制器203控制可控开关S t1断开，并且，S t2闭合，此时，R S1+，…，R Sn+并联，R S1-，…，R Sn-与R t2并联，并获取可控开关S t1断开且S t2闭合时直流负母线205与地之间的电压V BUS-_PE2以及直流正母线204与地之间的电压V BUS+_PE2，进而根据S t1闭合且S t2断开时电阻(R S1+//…//R Sn+//R t1)上的电流值与电阻(R S1-//…//R Sn-)上的电流值相等，以及S t1断开且S t2闭合时电阻(R S1-//…//R Sn-//R t2)上的电流值与电阻(R S1+//…//R Sn+)上的电流值相等，联立方程组，最终计算得到供电设备20输入端的初始绝缘阻抗值K 0，即初始对地绝缘阻抗值K0＝1/(1/R S1++…+1/R Sn++1/R S1-+…+1/R Sn-)。考虑到正常情况下，同一电源的正输出端对地绝缘阻抗值和负输出端对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0。
之后，控制器203可通过图3a所示实施例中三种方式获取V in1、V 1和I RCD_1，此处不再赘述。控制器203根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元201检测到供电设备20的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备20中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1。考虑到供电设备20从启动前至此时的启动后经过的时间较短，直流电源21或供电设备20内部的绝缘阻抗未发生改变，则将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1以及1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0代入公式I RCD_ref＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供电设备20的残余电流参考值I RCD_ref＝(V in1+V 1)/(2K 0)+V 1/(2K 0)。为了消除RCD的偏置量，控制器203将I RCD_ref与I RCD_1的差额得到残余电流补偿值I RCD_com，即I RCD_com＝I RCD_ref-I RCD_1＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1。
之后，控制器203可通过图3a所示实施例中三种方式获取V in2、V 2和I RCD_2，此处不再赘述。控制器203根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元201检测到供电设备20的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备20中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2。为了消除RCD的偏置量，控制器203将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2、I RCD＝I RCD_2和 1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K代入公式I RCD+I RCD_com＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供电设备20输入端的对地绝缘阻抗值K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
在本申请实施例中，供电设备20可通过初始绝缘阻抗检测单元206检测到的供电设备20输入端的初始对地绝缘阻抗值，计算得到残余电流补偿值，并通过残余电流补偿值来消除RCD的偏置量，从而提高了直流电源21对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备20中已有的电路(即残余电流检测单元201、电压检测单元202、控制器203和初始绝缘阻抗检测单元206)来对供电设备20输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图3b所示的供电设备20，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备20各对输入端中负输入端的情况下，供电设备20计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1,进而计算得到直流电源21的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
示例性的，参见图4a，是本申请提供的供电设备的另一结构示意图。如图4a所示，供电设备30包括残余电流检测单元301、电压检测单元302、控制器303、直流正母线304以及直流负母线305。供电设备30包括n对输入端，n为大于或者等于1的整数。其中，供电设备30的第一对输入端中的正输入端in1+与直流电源V IN1的正输出端耦合，供电设备30的第一对输入端中的负输入端in1-与直流电源V IN1的负输出端耦合；…；供电设备30的第n对输入端中的正输入端inn+与直流电源V INn的正输出端耦合，供电设备30的第n对输入端中的负输入端inn-与直流电源V INn的负输出端耦合，并且，供电设备30的第一对输入端中的正输入端in1+，…，以及供电设备30的第n对输入端中的正输入端inn+均耦合至直流正母线304(即公共的正母线)，供电设备30的第一对输入端中的负输入端in1-，…，以及供电设备30的第n对输入端中的负输入端inn+均耦合至直流负母线305(即公共的负母线)，直流正母线304、直流负母线305经过残余电流检测单元301耦合于供电设备30的输出端。
在一实施方式中，控制器303可控制供电设备30的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器303通过电压检测单元302获取供电设备30的直流正母线304与地之间的电压 V BUS+_PE，得到第一对地电压V 1，由于供电设备30的各对输入端中的正输入端均耦合于直流正母线304，因此，供电设备30的各对输入端中正输入端与地之间的电压均为V 1。同时，在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器303通过残余电流检测单元301获取供电设备30的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器303可控制供电设备30的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2≠V in1，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器303通过电压检测单元302获取供电设备30的直流正母线304与地之间的电压V BUS+_PE，得到第二对地电压V 2，由于供电设备20的各对输入端中的正输入端均耦合于直流正母线304，因此，供电设备30的各对输入端中正输入端与地之间的电压均为V 2。同时，在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器303通过残余电流检测单元301获取供电设备30的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在另一实施方式中，控制器303可控制供电设备30的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器303控制供电设备30的直流正母线304与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备30的各对输入端中的正输入端均耦合于直流正母线304，因此，供电设备30的各对输入端中正输入端与地之间的电压也均为V 1。在V BUS+_PE＝V 1的情况下，控制器303通过残余电流检测单元301获取供电设备30的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器303可控制供电设备30的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2＝V in1，即V in2＝V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器303控制供电设备30的直流正母线304与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第二对地电压值V 2，并且，V 2≠V 1。在V BUS+_PE＝V 2的情况下，控制器303通过残余电流检测单元301获取供电设备30的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在又一实施方式中，控制器303可控制供电设备30的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器303控制供电设备30的直流正母线304与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备30的各对输入端中的正输入端均耦合于直流正母线304，因此，供电设备30的各对输入端中正输入端与地之间的电压也均为V 1。在V in1＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS+_PE＝V 1的 情况下，控制器303通过残余电流检测单元301获取供电设备30的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器303可控制供电设备30的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器303控制供电设备30的直流正母线304与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第二对地电压值V 2。在V in2＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS+_PE＝V 2的情况下，控制器303通过残余电流检测单元301获取供电设备30的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。需要说明的是，V in1、V in2、V 1和V 2的取值情况可包括以下情况：(1)V in2≠V in1，并且，V 2＝V 1；(2)V in2≠V in1，并且，V 2≠V 1。
在一可选实施例中，控制器303根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元301检测到供电设备30的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备30中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器303将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1和I RCD＝I RCD_1代入公式I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式一I RCD_1＝V 1*(1/R S1++…+1/R Sn+)+(V 1-V in1)*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
控制器303根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元301检测到供电设备30的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备30中每对正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器303将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2和I RCD＝I RCD_2代入公式 I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式二I RCD_2＝V 2*(1/R S1++…+1/R Sn+)+(V 2-V in2)*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
考虑到正常情况下，同一供电设备正输入端的对地绝缘阻抗值与该供电设备负输入端的对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)，其中，K为供电设备30输入端的对地绝缘阻抗值，即直流电源31、供电设备30、以及直流电源31与供电设备30之间连接线缆的对地绝缘阻抗值。控制器303先将1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)分别代入上述等式一和等式二得到等式三I RCD_1＝V 1/(2K)+(V 1-V in1)/(2K)+I RCD_set和等式四I RCD_2＝V 2/(2K)+(V 2-V in2)/(2K)+I RCD_set，再将等式三和等式四相减(即对I RCD_set进行抵消)后可以计算得到K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
在本申请实施例中，供电设备30在计算供电设备30输入端的对地绝缘阻抗值时考虑了RCD存在的偏置量，并通过供电设备30在两次不同工作状态下获取的供电设备30的残余电流值和电压参数值，对RCD存在的偏置量进行抵消，从而提高了供电设备30输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备30中已有的电路(即残余电流检测单元301、电压检测单元302和控制器303)来对供电设备30输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图4a所示的供电设备30，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备30各对输入端中正输入端的情况下，供电设备30计算得到的供电设备30输入端的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，图4a所示的供电设备还可以包括初始绝缘阻抗检测单元306，具体请参见图4b所示的供电设备的另一结构示意图。如图4b所示，初始绝缘阻抗检测单元306耦合于直流正母线304与所述直流负母线305之间，用于检测供电设备30输入端的初始绝缘阻抗值，并且，初始绝缘阻抗检测单元306包括串联在直流电源31中每个直流电源的正输出端与大地之间的电阻R t1、可控开关S t1，以及串联在每个直流电源的负输出端与大地之间的 电阻R t2、可控开关S t2。
在一可选实施例中，在供电设备30启动前，控制器303控制可控开关S t1闭合，并且，S t2断开，此时，R S1+，…，R Sn+与R t1并联，R S1-，…，R Sn-并联，并获取可控开关S t1闭合且S t2断开时直流负母线305与地之间的电压V BUS-_PE1以及直流正母线304与地之间的电压V BUS+_PE1；控制器303控制可控开关S t1断开，并且，S t2闭合，此时，R S1+，…，R Sn+并联，R S1-，…，R Sn-与R t2并联，并获取可控开关S t1断开且S t2闭合时直流负母线305与地之间的电压V BUS-_PE2以及直流正母线304与地之间的电压V BUS+_PE2，进而根据S t1闭合且S t2断开时电阻(R S1+//…//R Sn+//R t1)上的电流值与电阻(R S1-//…//R Sn-)上的电流值相等，以及S t1断开且S t2闭合时电阻(R S1-//…//R Sn-//R t2)上的电流值与电阻(R S1+//…//R Sn+)上的电流值相等，联立方程组，最终计算得到供电设备30输入端的初始绝缘阻抗值K 0，即初始对地绝缘阻抗值K 0＝1/(1/R S1++…+1/R Sn++1/R S1-+…+1/R Sn-)。考虑到正常情况下，同一电源的正输出端对地绝缘阻抗值和负输出端对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0。
之后，控制器303可通过图4a所示实施例中三种方式获取V in1、V 1和I RCD_1，此处不再赘述。控制器303根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元301检测到供电设备30的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备30中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1。考虑到供电设备30从启动前至此时的启动后经过的时间较短，直流电源31或供电设备30内部的绝缘阻抗未发生改变，则将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1以及1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0代入公式I RCD_ref＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供 电设备30的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备30的残余电流参考值I RCD_ref＝V 1/(2K 0)+(V 1-V in1)/(2K 0)。为了消除RCD的偏置量，控制器203将I RCD_ref与I RCD_1的差额得到残余电流补偿值I RCD_com，即I RCD_com＝I RCD_ref-I RCD_1＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1。
之后，控制器303可通过图4a所示实施例中三种方式获取V in2、V 2和I RCD_2，此处不再赘述。控制器303根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元301检测到供电设备30的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备30中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2。为了消除RCD的偏置量，控制器303将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2、I RCD＝I RCD_2和1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K代入公式I RCD+I RCD_com＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供电设备30输入端的对地绝缘阻抗值K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
在本申请实施例中，供电设备30可通过初始绝缘阻抗检测单元306检测到的供电设备30输入端的初始对地绝缘阻抗值，计算得到残余电流补偿值，并通过残余电流补偿值来消除RCD的偏置量，从而提高了供电设备30输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备30中已有的电路(即残余电流检测单元301、电压检测单元302、控制器303和初始绝缘阻抗检测单元306)来对供电设备30输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图4b所示的供电设备30，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备30各对输入端中正输入端的情况下，供电设备30计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1,进而计算得到供电设备30输入端的对 地绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
示例性的，参见图5a，是本申请提供的供电设备的另一结构示意图。如图5a所示，供电设备40包括残余电流检测单元401、电压检测单元402、控制器403、直流正母线404、直流负母线405以及升压单元406。供电设备40包括n对输入端，并且，n对输入端中每对输入端分别与独立的直流电源耦合；升压单元406包括n个升压单元，并且，各个升压单元的两个输入端分别耦合于供电设备40的各对输入端，其中，n为大于或者等于1的整数。如图5a所示，供电设备40的第一对输入端中的正输入端in1+与直流电源V IN1的正输出端耦合，供电设备40的第一对输入端中的负输入端in1-与直流电源V IN1的负输出端耦合；…；供电设备40的第n对输入端中的正输入端inn+与直流电源V INn的正输出端耦合，供电设备40的第n对输入端中的负输入端inn-与直流电源V INn的负输出端耦合。供电设备40的第一对输入端中的正输入端in1+与升压单元1的正输入端耦合，供电设备40的第一对输入端中的负输入端in1-与升压单元1的负输入端耦合；…；供电设备40的第n对输入端中的正输入端inn+与升压单元n的正输入端耦合，供电设备40的第n对输入端中的负输入端inn-与升压单元n的负输入端耦合。升压单元1的正输出端，…，以及升压单元n的正输出端均耦合至直流正母线404(即公共的正母线)，升压单元1的负输出端，…，以及升压单元n的负输出端均耦合至直流负母线405(即公共的负母线)，并且，升压单元1的负输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，…，以及升压单元n的负输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，直流正母线404、直流负母线405经过残余电流检测单元401耦合于供电设备40的输出端。
在一实施方式中，控制器403可通过控制升压单元406中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备40的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器403通过电压检测单元402获取供电设备40的直流负母线405与地之间的电压V BUS-_PE，得到第一对地电压V 1，由于供电设备40的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线405，因此，供电设备40的各对输入端中负输入端与地之间的电压均为V 1。同时，在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器403通过残余电流检测单元401获取供电设备40的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器403可控制供电设备40的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2≠V in1，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器403通过电压检测单元402获取供电设备40的直流负母线405与地之间的电压V BUS-_PE，得到第二对地电压V 2，由于供电设备40的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线405，因此，供电设备40的各对输入端中负输入端与地之间的电压均为V 2。同时，在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器403通过残余电流检 测单元401获取供电设备40的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在另一实施方式中，控制器403可通过控制升压单元406中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备40的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器403控制供电设备40的直流负母线405与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备40的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线405，因此，供电设备40的各对输入端中负输入端与地之间的电压也均为V 1。在V BUS-_PE＝V 1的情况下，控制器403通过残余电流检测单元401获取供电设备40的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器403可控制供电设备40的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2＝V in1，即V in2＝V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器403控制供电设备40的直流负母线405与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第二对地电压值V 2，并且，V 2≠V 1。在V BUS-_PE＝V 2的情况下，控制器403通过残余电流检测单元401获取供电设备40的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在又一实施方式中，控制器403可通过控制升压单元406中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备40的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器403控制供电设备40的直流负母线405与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备40的各对输入端中的负输入端均耦合于直流负母线405，因此，供电设备40的各对输入端中负输入端与地之间的电压也均为V 1。在V in1＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS-_PE＝V 1的情况下，控制器403通过残余电流检测单元401获取供电设备40的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器403可控制供电设备40的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器403控制供电设备40的直流负母线405与地之间的电压(对应V BUS-_PE)为第二对地电压值V 2。在V in2＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS-_PE＝V 2的情况下，控制器403通过残余电流检测单元401获取供电设备40的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。需要说明的是，V in1、V in2、V 1和V 2的取值情况可包括以下 情况：(1)V in2≠V in1，并且，V 2＝V 1；(2)V in2≠V in1，并且，V 2≠V 1。
在一可选实施例中，控制器403根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元401检测到供电设备40的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备40中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器403将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1和I RCD＝I RCD_1代入公式I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式一I RCD_1＝(V in1+V 1)(1/R S1++…+1/R Sn+)+V 1*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
控制器403根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元401检测到供电设备40的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备40中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器403将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2和I RCD＝I RCD_2代入公式I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式二I RCD_2＝(V in2+V 1)(1/R S1++…+1/R Sn+)+V 2*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
考虑到正常情况下，同一供电设备正输入端的对地绝缘阻抗值与该供电设备负输入端的对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)，其中，K为供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值，即直流电源41、供电设备40、以及直流电源41与供电设备40之间连接线缆的对地绝缘阻抗值。控制器403先将1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)分 别代入上述等式一和等式二得到等式三I RCD_1＝(V in1+V 1)/(2K)+V 1/(2K)+I RCD_set和等式四I RCD_2＝(V in2+V 1)/(2K)+V 2/(2K)+I RCD_set，再将等式三和等式四相减(即对I RCD_set进行抵消)后可以计算得到K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
需要说明的是，当电压检测单元402检测的是供电设备40各对输入端中正输入端与地之间的电压的情况下，升压单元406中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备40各对输入端中正输入端与地之间的电压为直流负母线405与地之间的电压，相应的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，图5a所示的供电设备40还可以包括逆变单元,逆变单元的两个输入端分别与直流正母线404、直流负母线405耦合，逆变单元的输出端经过残余电流检测单元401与供电设备40的输出端耦合，具体连接请参见后续图5c。
在图5a所示的供电设备40还包括逆变单元的情况下，供电设备40计算供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值的方式不变，即：
在电压检测单元402检测的是供电设备40各对输入端中负输入端与地之间的电压的情况下，控制器403计算得到的供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
在电压检测单元402检测的是供电设备40各对输入端中正输入端与地之间的电压的情况下，升压单元406中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，控制器403计算得到相应的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
在本申请实施例中，供电设备40在计算供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值时考虑了RCD存在的偏置量，并通过供电设备40在两次不同工作状态下获取的供电设备40的残余电流值和电压参数值，对RCD存在的偏置量进行抵消，从而提高了供电设备40输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备40中已有的电路(即残余电流检测单元401、电压检测单元402和控制器403)来对供电设备40输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图5a所示的供电设备40，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备40各对输入端中负输入端的情况下，供电设备40计算得到的供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，基于图5a所示的供电设备40，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备40各对输入端中正输入端的情况下，升压单元406中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备40计算得到相应的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，图5a所示的供电设备还可以包括初始绝缘阻抗检测单元407，具体请参见图5b所示的供电设备的另一结构示意图。如图5b所示，初始绝缘阻抗检测单元407耦合于直流正母线404与直流负母线405之间，用于检测供电设备40输入端的初始绝缘阻抗值，并且，初始绝缘阻抗检测单元407包括串联在直流电源41中每个直流电源的正输出端与大地之间的电阻R t1、可控开关S t1，以及串联在每个直流电源的负输出端与大地之间的电阻R t2、可控开关S t2。
在一可选实施例中，在供电设备40启动前，控制器403控制可控开关S t1闭合，并且，S t2断开，此时，R S1+，…，R Sn+与R t1并联，R S1-，…，R Sn-并联，并获取可控开关S t1闭合且S t2断开时直流负母线405与地之间的电压V BUS-_PE1以及直流正母线404与地之间的电压V BUS+_PE1；控制器403控制可控开关S t1断开，并且，S t2闭合，此时，R S1+，…，R Sn+并联，R S1-，…，R Sn-与R t2并联，并获取可控开关S t1断开且S t2闭合时直流负母线405与地之间的电压V BUS-_PE2以及直流正母线404与地之间的电压V BUS+_PE2，进而根据S t1闭合且S t2断开时电阻(R S1+//…//R Sn+//R t1)上的电流值与电阻(R S1-//…//R Sn-)上的电流值相等，以及S t1断开且S t2闭合时电阻(R S1-//…//R Sn-//R t2)上的电流值与电阻(R S1+//…//R Sn+)上的电流值相等，联立方程组，最终计算得到供电设备40输入端的初始绝缘阻抗值K 0，即初始对地绝缘阻抗值K 0＝1/(1/R S1++…+1/R Sn++1/R S1-+…+1/R Sn-)。考虑到正常情况下，同一电源的正输出端对地绝缘阻抗值和负输出端对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0。
之后，控制器403可通过图5a所示实施例中三种方式获取V in1、V 1和I RCD_1，此处不再赘述。控制器403根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元401检测到供电设备40的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备40中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1。考虑到供电设备40从启动前至此时的启动后经过的时间较短，直流电源41或供电设备40内部的绝缘阻抗未发生改变，则将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in1+V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1以及1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0代入公式I RCD_ref＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供电设备40的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备40的残余电流参考值I RCD_ref＝(V in1+V 1)/(2K 0)+V 1/(2K 0)。为了消除RCD的偏置量，控制器403将I RCD_ref与I RCD_1的差额得到残余电流补偿值I RCD_com，即I RCD_com＝I RCD_ref-I RCD_1＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1。
之后，控制器403可通过图3a所示实施例中三种方式获取V in2、V 2和I RCD_2，此处不再赘述。控制器403根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元401检测到供电设备40的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备40中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2。为了消除RCD的偏置量，控制器403将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V in2+V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2、I RCD＝I RCD_2和 1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K代入公式I RCD+I RCD_com＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
需要说明的是，当电压检测单元402检测的是供电设备40各对输入端中正输入端与地之间的电压的情况下，升压单元406中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备40各对输入端中正输入端与地之间的电压为直流负母线405与地之间的电压，相应的残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1，相应的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
在本申请实施例中，供电设备40可通过初始绝缘阻抗检测单元407检测到的供电设备40输入端的初始对地绝缘阻抗值，计算得到残余电流补偿值，并通过残余电流补偿值来消除RCD的偏置量，从而提高了供电设备40输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备40中已有的电路(即残余电流检测单元401、电压检测单元402、控制器403和初始绝缘阻抗检测单元407)来对供电设备40输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图5b所示的供电设备40，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备40各对输入端中负输入端的情况下，供电设备40计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1,进而计算得到供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
进一步地，基于基于图5b所示的供电设备40，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备40各对输入端中正输入端的情况下，升压单元406中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备40计算得到残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1，进而计算得到相应的对地绝缘阻抗值为 K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
进一步地，图5b所示的供电设备还可以包括逆变单元408，具体请参见图5c所示的供电设备的另一结构示意图。如图5c所示，逆变单元408的两个输入端分别与直流正母线404、直流负母线405耦合，逆变单元408的输出端经过残余电流检测单元401与供电设备40的输出端耦合。
本申请实施例中，供电设备40计算供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值的方式与图5b所示实施例中计算供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值的方式一致，此处不再赘述。
在本申请实施例中，供电设备40可通过初始绝缘阻抗检测单元407检测到的供电设备40输入端的初始对地绝缘阻抗值，计算得到残余电流补偿值，并通过残余电流补偿值来消除RCD的偏置量，从而提高了供电设备40输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备40中已有的电路(即残余电流检测单元401、电压检测单元402、控制器403和初始绝缘阻抗检测单元407)来对供电设备40输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图5c所示的供电设备40，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备40各对输入端中负输入端的情况下，供电设备40计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1,进而计算得到供电设备40输入端的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
进一步地，基于图5c所示的供电设备40，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备40各对输入端中正输入端的情况下，升压单元406中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备40计算得到残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1，进而计算得到相应的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
示例性的，参见图6a，是本申请提供的供电设备的另一结构示意图。如图6a所示，供电设备50包括残余电流检测单元501、电压检测单元502、控制器503、直流正母线504、直流负母线505以及升压单元506。供电设备50包括n对输入端，并且，n对输入端中每 对输入端分别与独立的直流电源耦合；升压单元506包括n个升压单元，并且，各个升压单元的两个输入端分别耦合于供电设备50的各对输入端，其中，n为大于或者等于1的整数。如图5a所示，供电设备50的第一对输入端中的正输入端in1+与直流电源V IN1的正输出端耦合，供电设备50的第一对输入端中的负输入端in1-与直流电源V IN1的负输出端耦合；…；供电设备50的第n对输入端中的正输入端inn+与直流电源V INn的正输出端耦合，供电设备50的第n对输入端中的负输入端inn-与直流电源V INn的负输出端耦合。供电设备50的第一对输入端中的正输入端in1+与升压单元1的正输入端耦合，供电设备50的第一对输入端中的负输入端in1-与升压单元1的负输入端耦合；…；供电设备50的第n对输入端中的正输入端inn+与升压单元n的正输入端耦合，供电设备50的第n对输入端中的负输入端inn-与升压单元n的负输入端耦合。升压单元1的正输出端，…，以及升压单元n的正输出端均耦合至直流正母线504(即公共的正母线)，升压单元1的负输出端，…，以及升压单元n的负输出端均耦合至直流负母线505(即公共的负母线)，并且，升压单元1的正输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，…，以及升压单元n的正输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，直流正母线504、直流负母线505经过残余电流检测单元501耦合于供电设备50的输出端。
在一实施方式中，控制器503可通过控制升压单元506中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备50的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器503通过电压检测单元502获取供电设备50的直流正母线504与地之间的电压V BUS+_PE，得到第一对地电压V 1，由于供电设备50的各对输入端中的正输入端均耦合于直流正母线504，因此，供电设备50的各对输入端中正输入端与地之间的电压均为V 1。同时，在V in1＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器503通过残余电流检测单元501获取供电设备50的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器503可控制供电设备50的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2≠V in1，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn。在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器503通过电压检测单元502获取供电设备50的直流正母线504与地之间的电压V BUS+_PE，得到第二对地电压V 2，由于供电设备50的各对输入端中的正输入端均耦合于直流正母线504，因此，供电设备50的各对输入端中正输入端与地之间的电压均为V 2。同时，在V in2＝V S1＝…＝V Sn的情况下，控制器503通过残余电流检测单元501获取供电设备50的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在另一实施方式中，控制器503可通过控制升压单元506中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备50的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器503控制供电设备50的直流正母线504与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备50的各对输入端中 的正输入端均耦合于直流正母线504，因此，供电设备50的各对输入端中正输入端与地之间的电压也均为V 1。在V BUS+_PE＝V 1的情况下，控制器503通过残余电流检测单元501获取供电设备50的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器503可控制供电设备50的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2＝V in1，即V in2＝V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器503控制供电设备50的直流正母线504与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第二对地电压值V 2，并且，V 2≠V 1。在V BUS+_PE＝V 2的情况下，控制器503通过残余电流检测单元501获取供电设备50的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在又一实施方式中，控制器503可通过控制升压单元506中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备50的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器503控制供电设备50的直流正母线504与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备50的各对输入端中的正输入端均耦合于直流正母线504，因此，供电设备50的各对输入端中正输入端与地之间的电压也均为V 1。在V in1＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS+_PE＝V 1的情况下，控制器503通过残余电流检测单元501获取供电设备50的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器503可控制供电设备50的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，即V in2＝V S1＝…＝V Sn＝V IN1＝…＝V INn，同时，控制器503控制供电设备50的直流正母线504与地之间的电压(对应V BUS+_PE)为第二对地电压值V 2。在V in2＝V S1＝…＝V Sn，并且，V BUS+_PE＝V 2的情况下，控制器503通过残余电流检测单元501获取供电设备50的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。需要说明的是，V in1、V in2、V 1和V 2的取值情况可包括以下情况：(1)V in2≠V in1，并且，V 2＝V 1；(2)V in2≠V in1，并且，V 2≠V 1。
在一可选实施例中，控制器503根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元501检测到供电设备50的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备50中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压 V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器503将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1和I RCD＝I RCD_1代入公式I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式一I RCD_1＝V 1*(1/R S1++…+1/R Sn+)+(V 1-V in1)*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
控制器503根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元501检测到供电设备50的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备50中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器503将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2和I RCD＝I RCD_2代入公式I RCD＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-+I RCD_set后，得到等式二I RCD_2＝V 2*(1/R S1++…+1/R Sn+)+(V 2-V in2)*(1/R S1-+…+1/R Sn-)+I RCD_set。
考虑到正常情况下，同一供电设备正输入端的对地绝缘阻抗值与该供电设备负输入端的对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)，其中，K为供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值，即直流电源51、供电设备50、以及直流电源51与供电设备50之间连接线缆的对地绝缘阻抗值。控制器503先将1/R S1++…+1/R Sn+＝1/R S1-+…+1/R Sn-＝1/(2K)分别代入上述等式一和等式二得到等式三I RCD_1＝V 1/(2K)+(V 1-V in1)/(2K)+I RCD_set和等式四I RCD_2＝V 2/(2K)+(V 2-V in2)/(2K)+I RCD_set，再将等式三和等式四相减(即对I RCD_set进行抵消)后可以计算得到K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
需要说明的是，当电压检测单元502检测的是供电设备50各对输入端中负输入端与地之间的电压的情况下，升压单元506中每个升压单元的正输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备50各对输入端中负输入端与地之间的电压为直流正母线504与地之间的电压，相应的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，图6b所示的供电设备50还可以包括逆变单元，逆变单元的两个输入端分别与直流正母线504、直流负母线505耦合，逆变单元的输出端经过残余电流检测单元501与供电设备50的输出端耦合，具体连接请参见后续图6c。
在图6a所示的供电设备50还包括逆变单元的情况下，供电设备50计算供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值的方式不变，即：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中正输入端的情况下，供电设备50计算得到的供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，基于图6a所示的供电设备50，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中负输入端的情况下，升压单元506中每个升压单元的正输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备50计算得到相应的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
在本申请实施例中，供电设备50在计算供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值时考虑了RCD存在的偏置量，并通过供电设备50在两次不同工作状态下获取的供电设备50的残余电流值和电压参数值，对RCD存在的偏置量进行抵消，从而提高了供电设备50输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备50中已有的电路(即残余电流检测单元501、电压检测单元502和控制器503)来对供电设备50输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图6a所示的供电设备50，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中正输入端的情况下，供电设备50计算得到的供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，基于图6a所示的供电设备50，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝 缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中负输入端的情况下，升压单元506中每个升压单元的正输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备50计算得到相应的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，图6a所示的供电设备还可以包括初始绝缘阻抗检测单元507，具体请参见图6b所示的供电设备的另一结构示意图。如图6b所示，初始绝缘阻抗检测单元507耦合于直流正母线504与所述直流负母线505之间，用于检测供电设备50输入端的初始绝缘阻抗值，并且，初始绝缘阻抗检测单元507包括串联在直流电源51中每个直流电源的正输出端与大地之间的电阻R t1、可控开关S t1，以及串联在每个直流电源的负输出端与大地之间的电阻R t2、可控开关S t2。
在一可选实施例中，在供电设备50启动前，控制器503控制可控开关S t1闭合，并且，S t2断开，此时，R S1+，…，R Sn+与R t1并联，R S1-，…，R Sn-并联，并获取可控开关S t1闭合且S t2断开时直流负母线505与地之间的电压V BUS-_PE1以及直流正母线504与地之间的电压V BUS+_PE1；控制器503控制可控开关S t1断开，并且，S t2闭合，此时，R S1+，…，R Sn+并联，R S1-，…，R Sn-与R t2并联，并获取可控开关S t1断开且S t2闭合时直流负母线505与地之间的电压V BUS-_PE2以及直流正母线504与地之间的电压V BUS+_PE2，进而根据S t1闭合且S t2断开时电阻(R S1+//…//R Sn+//R t1)上的电流值与电阻(R S1-//…//R Sn-)上的电流值相等，以及S t1断开且S t2闭合时电阻(R S1-//…//R Sn-//R t2)上的电流值与电阻(R S1+//…//R Sn+)上的电流值相等，联立方程组，最终计算得到供电设备50输入端的初始绝缘阻抗值K 0，即初始对地绝缘阻抗值K 0＝1/(1/R S1++…+1/R Sn++1/R S1-+…+1/R Sn-)。考虑到正常情况下，同一电源的正输出端对地绝缘阻抗值和负输出端对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0。
之后，控制器503可通过图6a所示实施例中三种方式获取V in1、V 1和I RCD_1，此处不再赘述。控制器503根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元501检测到供电设备50的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备50中每对输入端的正输入端与地之间的电压 V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1。考虑到供电设备50从启动前至此时的启动后经过的时间较短，直流电源51或供电设备50内部的绝缘阻抗未发生改变，则将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 1、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 1-V in1以及1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K 0代入公式I RCD_ref＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供电设备50的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备50的残余电流参考值I RCD_ref＝V 1/(2K 0)+(V 1-V in1)/(2K 0)。为了消除RCD的偏置量，控制器503将I RCD_ref与I RCD_1的差额得到残余电流补偿值I RCD_com，即I RCD_com＝I RCD_ref-I RCD_1＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1。
之后，控制器503可通过图6a所示实施例中三种方式获取V in2、V 2和I RCD_2，此处不再赘述。控制器503根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元501检测到供电设备50的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备50中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2。为了消除RCD的偏置量，控制器503将V S1+_PE＝…＝V Sn+_PE＝V 2、V S1-_PE＝…＝V Sn-_PE＝V 2-V in2、I RCD＝I RCD_2和1/(1/R S1++…+1/R Sn+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-)＝2K代入公式I RCD+I RCD_com＝V S1+_PE/R S1++…+V Sn+_PE/R Sn++V S1-_PE/R S1-+…+V Sn-_PE/R Sn-后，计算得到供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
需要说明的是，当电压检测单元502检测的是供电设备50各对输入端中负输入端与地之间的电压的情况下，升压单元506中每个升压单元的正输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备50各对输入端中负输入端与地之间的电压为直流正母线504与地之间的电压，相应的残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，相应的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
在本申请实施例中，供电设备50可通过初始绝缘阻抗检测单元507检测到的供电设备50输入端的初始对地绝缘阻抗值，计算得到残余电流补偿值，并通过残余电流补偿值来消除RCD的偏置量，从而提高了供电设备50输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备50中已有的电路(即残余电流检测单元501、电压检测单元502、控制器503和初始绝缘阻抗检测单元507)来对供电设备50输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图6b所示的供电设备50，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中正输入端的情况下，供电设备50计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1,进而计算得到供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
进一步地，基于图6b所示的供电设备50，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中负输入端的情况下，升压单元506中每个升压单元的正输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备50计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，进而计算得到相应的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
进一步地，图6b所示的供电设备还可以包括逆变单元508，具体请参见图6c所示的供电设备的另一结构示意图。如图6c所示，逆变单元508的两个输入端分别与直流正母线504、直流负母线505耦合，逆变单元508的输出端经过残余电流检测单元501与供电设备50的输出端耦合。
本申请实施例中，供电设备50计算供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值的方式与图6b所示实施例中计算供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值的方式一致，此处不再赘述。
在本申请实施例中，供电设备50可通过初始绝缘阻抗检测单元507检测到的供电设备50输入端的初始对地绝缘阻抗值，计算得到残余电流补偿值，并通过残余电流补偿值来消除RCD的偏置量，从而提高了供电设备50输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备50中已有的电路(即残余电流检测单元501、电压检测单元502、控制器503和初始绝缘阻抗检测单元507)来对供电设备50输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图6c所示的供电设备50，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中正输入端的情况下，供电设备50计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1,进而计算得到供电设备50输入端的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
进一步地，基于图6c所示的供电设备50，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备50各对输入端中负输入端的情况下，升压单元506中每个升压单元的正输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备50计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，进而计算得到相应的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
示例性的，参见图7a，是本申请提供的供电设备的又一结构示意图。如图7a所示，供电设备60包括残余电流检测单元601、电压检测单元602、控制器603、第一组升压单元604、第二组升压单元605、直流正母线606、直流负母线607以及直流中线608。供电设备60包括第一组输入端和第二组输入端，其中，第一组输入端包括n对输入端，即第一对输入端in11+,in11-；…，第n对输入端in1n+,in1n-。第二组输入端包括m对输入端，即第一对输入端in21+,in21-；…，第m对输入端in2m+,in2m-。第一组升压单元604包括n个升压单元，即升压单元11，…，升压单元1n；第二组升压单元605包括m个升压单元，即升压单元21，…，升压单元2m，其中，m，n均为大于或者等于1的整数。
如图7a所示，第一组输入端中第一对输入端的正输入端in11+与第一组直流电源611中直流电源V IN11的正输出端耦合，第一组输入端中第一对输入端的负输入端in11-与直流电 源V IN11的负输出端耦合；…；第一组输入端中第n对输入端中的正输入端in1n+与第一组直流电源611中直流电源V IN1n的正输出端耦合，第一组输入端中第n对输入端的负输入端in1n-与第一组直流电源611中直流电源V IN1n的负输出端耦合。
第二组输入端中第一对输入端的正输入端in21+与第二组直流电源612中直流电源V IN21的正输出端耦合，第二组输入端中第一对输入端的负输入端in21-与直流电源V IN21的负输出端耦合；…；第二组输入端中第m对输入端中的正输入端in2m+与第二组直流电源612中直流电源V IN2m的正输出端耦合，第二组输入端中第m对输入端的负输入端in2m-与第二组直流电源612中直流电源V IN2m的负输出端耦合。
第一组输入端中第一对输入端的正输入端in11+与升压单元11的正输入端耦合，第一组输入端中第一对输入端的负输入端in11-与升压单元11的负输入端耦合；…；第一组输入端中第n对输入端中的正输入端in1n+与升压单元1n的正输入端耦合，第一组输入端中第n对输入端的负输入端in1n-与升压单元1n的负输入端耦合。
第二组输入端中第一对输入端的正输入端in21+与升压单元21的正输入端耦合，第二组输入端中第一对输入端的负输入端in21-与升压单元21的负输入端耦合；…；第二组输入端中第m对输入端中的正输入端in2m+与升压单元2m的正输入端耦合，第二组输入端中第m对输入端的负输入端in2m-与升压单元2m的负输入端耦合。
升压单元11，…，升压单元1n的正输出端连接至直流正母线606，升压单元11，…，升压单元1n的负输出端连接至直流中线608；升压单元21，…，升压单元2m的正输出端连接至直流中线608，升压单元21，…，升压单元2m的负输出端连接至直流负母线607。
升压单元11，…，升压单元1n中每个升压单元的负输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，升压单元21，…，升压单元2m中每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合。
直流正母线606、直流负母线607以及直流中线608经过残余电流检测单元601耦合于供电设备60的输出端。
在一实施方式中，控制器603可通过控制第一组升压单元604和第二组升压单元605中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备60的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m＝V IN11＝…＝V IN1n＝V IN21＝…＝V IN2m。在V in1＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m的情况下，控制器603通过电压检测单元602获取供电设备60的直流中线608与地之间的电压V BUSN_PE，得到第一对地电压V 1，由于供电设备60的各对输入端中的负输入端均耦合于直流中线608，因此，供电设备60的各对输入端中负输入端与地之间的电压均为V 1。同时，在V in1＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m的情况下，控制器603通过残余电流检测单元601获取供电设备60的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器603可控制供电设备60的各对输入端的输入电压均为第二输 入电压值V in2，并且，V in2≠V in1，即V in2＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m＝V IN11＝…＝V IN1n＝V IN21＝…＝V IN2m。在V in2＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m的情况下，控制器603通过电压检测单元602获取供电设备60的直流中线608与地之间的电压V BUSN_PE，得到第二对地电压V 2。同时，在V in2＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m的情况下，控制器603通过残余电流检测单元601获取供电设备60的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在另一实施方式中，控制器603可通过控制第一组升压单元604和第二组升压单元605中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备60的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m＝V IN11＝…＝V IN1n＝V IN21＝…＝V IN2m，同时，控制器603控制供电设备60的直流中线608与地之间的电压(对应V BUSN_PE)为第一对地电压值V 1，由于供电设备60的各对输入端中的负输入端均耦合于直流中线608，因此，供电设备60的各对输入端中负输入端与地之间的电压均为V 1。在V BUSN_PE＝V 1的情况下，控制器603通过残余电流检测单元601获取供电设备60的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。之后，控制器603可控制供电设备60的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，并且，V in2＝V in1，即V in2＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m＝V IN11＝…＝V IN1n＝V IN21＝…＝V IN2m，同时，控制器603控制供电设备60的直流中线608与地之间的电压(对应V BUSN_PE)为第二对地电压值V 2，并且，V 2≠V 1。在V BUSN_PE＝V 2的情况下，控制器603通过残余电流检测单元601获取供电设备60的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。
在又一实施方式中，控制器603可通过控制第一组升压单元604和第二组升压单元605中各个升压单元中开关管，从而来控制供电设备60的各对输入端的输入电压均为第一输入电压值V in1，即V in1＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m＝V IN11＝…＝V IN1n＝V IN21＝…＝V IN2m，同时，控制器603控制供电设备60的直流中线608与地之间的电压(对应V BUSN_PE)为第一对地电压值V 1。在V in1＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m，并且，V BUSN_PE＝V 1的情况下，控制器603通过残余电流检测单元601获取供电设备60的残余电流，得到第一残余电流值I RCD_1。 之后，控制器603可控制供电设备60的各对输入端的输入电压均为第二输入电压值V in2，即V in2＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m＝V IN11＝…＝V IN1n＝V IN21＝…＝V IN2m，同时，控制器603控制供电设备60的直流中线608与地之间的电压(对应V BUSN_PE)为第二对地电压值V 2。在V in2＝V S11＝…＝V S1n＝V S21＝…＝V S2m，并且，V BUSN_PE＝V 2的情况下，控制器603通过残余电流检测单元601获取供电设备60的残余电流，得到第二残余电流值I RCD_2。需要说明的是，V in1、V in2、V 1和V 2的取值情况可包括以下情况：(1)V in2≠V in1，并且，V 2＝V 1；(2)V in2≠V in1，并且，V 2≠V 1。
在一可选实施例中，控制器603根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元601检测到供电设备60的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备60中每对输入端的负输入端与地之间的电压V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 1，以及每对输入端的正输入端与地之间的电压V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V 1+V in1。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器603将V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 1、V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V 1+V in1和I RCD＝I RCD_1代入公式I RCD＝V S11+_PE/R S11++…+V S1n+_PE/R S1n++V S21+_PE/R S21++…+V S2m+_PE/R S2m++V S11-_PE/R S11-+…+V S1n-_PE/R S1n-+V S21-_PE/R S21-+…+V S2m-_PE/R S2m-+I RCD_set后，得到等式一I RCD_1＝(V in1+V 1)(1/R S11++…+1/R S1n++1/R S21++…+1/R S2m+)+V 1*(1/R S11-+…+1/R S1n-+1/R S21-+…+1/R S2m-)+I RCD_set。
控制器603根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元601检测到供电设备60的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备60中每对输入端的负输入端与地之间的电压V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 2，以及每对输入端的正输入端与地之 间的电压V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V 2+V in2。考虑到RCD存在偏置量I RCD_set，控制器603将V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 2、V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V 2+V in2和I RCD＝I RCD_2代入公式I RCD＝V S11+_PE/R S11++…+V S1n+_PE/R S1n++V S21+_PE/R S21++…+V S2m+_PE/R S2m++V S11-_PE/R S11-+…+V S1n-_PE/R S1n-+V S21-_PE/R S21-+…+V S2m-_PE/R S2m-+I RCD_set后，得到等式二I RCD_2＝(V in2+V 2)(1/R S11++…+1/R S1n++1/R S21++…+1/R S2m+)+V 2*(1/R S11-+…+1/R S1n-+1/R S21-+…+1/R S2m-)+I RCD_set。
考虑到正常情况下，同一供电设备正输入端的对地绝缘阻抗值与该供电设备负输入端的对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/R S11++…+1/R S1n++1/R S21++…+1/R S2m+＝1/R S11-+…+1/R S1n-+1/R S21-+…+1/R S2m-＝1/(2K)，其中，K为供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值，即直流电源61、供电设备60、以及直流电源61与供电设备60之间连接线缆的对地绝缘阻抗值。控制器603先将1/R S11++…+1/R S1n++1/R S21++…+1/R S2m+＝1/R S11-+…+1/R S1n-+1/R S21-+…+1/R S2m-＝1/(2K)分别代入上述等式一和等式二得到等式三I RCD_1＝(V in1+V 1)/(2K)+V 1/(2K)+I RCD_set和等式四I RCD_2＝(V in2+V 2)/(2K)+V 2/(2K)+I RCD_set，再将等式三和等式四相减(即对I RCD_set进行抵消)后可以计算得到K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
需要说明的是，当电压检测单元602检测的是供电设备60各对输入端中正输入端与地之间的电压的情况下，第一组升压单元604中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第一组升压单元604中每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，以及，第二组升压单元605中每个升压单元的负输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第二组升压单元605 中每个升压单元的正输入端与正输出端之间直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备60各对输入端中正输入端与地之间的电压为直流中线608与地之间的电压。此时，控制器603根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元601检测到供电设备60的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备60中每对输入端的负输入端与地之间的电压V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 1-V in1，以及每对输入端的正输入端与地之间的电压V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V 1。控制器603根据本实施例中计算供电设备输入端的对地绝缘阻抗的方式，可以得到供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
在本申请实施例中，供电设备60在计算供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值时考虑了RCD存在的偏置量，并通过供电设备60在两次不同工作状态下获取的供电设备60的残余电流值和电压参数值，对RCD存在的偏置量进行抵消，从而提高了供电设备60输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备60中已有的电路(即残余电流检测单元601、电压检测单元602和控制器603)来对供电设备60输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图7a所示的供电设备60，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备60各对输入端中负输入端的情况下，供电设备60计算得到供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，基于图7a所示的供电设备60，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备60各对输入端中正输入端的情况下，第一组升压单元604中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第一组升压单元604中每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，以及，第二组升压单元605中每个升压单元的负输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第二组升压单元605中每个升压单元的正输入端与正输出端之间直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备60计算得到供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]。
进一步地，图7a所示的供电设备还可以包括初始绝缘阻抗检测单元609，具体请参见 图7b所示的供电设备的又一结构示意图。如图7b所示，初始绝缘阻抗检测单元609耦合于直流正母线606与直流中线608之间，用于检测供电设备60输入端的初始绝缘阻抗值，并且，初始绝缘阻抗检测单元609包括串联在第一组直流电源611中每个直流电源的正输出端与大地之间的电阻R t1、可控开关S t1，以及串联在第一组直流电源611中每个直流电源的负输出端与大地之间的电阻R t2、可控开关S t2。此外，电阻R t1、可控开关S t1还串联在第二组直流电源612中每个直流电源的正输出端与大地之间，电阻R t2、可控开关S t2还串联在第二组直流电源612中每个直流电源的负输出端与大地之间。
在一可选实施例中，在供电设备60启动前，控制器603控制可控开关S t1闭合，并且，S t2断开，此时，R S11+，…，R S1n+，R S21+，…，R S2m+与R t1并联，R S11-，…，R S1n-，R S21-，…R S2m-并联，并获取可控开关S t1闭合且S t2断开时直流中线608与地之间的电压V BUSN_PE1以及直流正母线606与地之间的电压V BUS+_PE1；控制器603控制可控开关S t1断开，并且，S t2闭合，此时，R S11+，…，R S1n+，R S21+，…，R S2m+并联，R S11-，…，R S1n-，R S21-，…，R S2m-与R t2并联，并获取可控开关S t1断开且S t2闭合时直流中线608与地之间的电压V BUSN_PE2以及直流正母线606与地之间的电压V BUS+_PE2，进而根据S t1闭合且S t2断开时电阻(R S11+//…//R S1n+//R S21+//…//R S2m+//R t1)上的电流值与电阻(R S11-//…//R S1n-//R S21-//…//R S2m-)上的电流值相等，以及S t1断开且S t2闭合时电阻(R S11-//…//R S1n-//R S21-//…//R S2m-//R t2)上的电流值与电阻(R S11+//…//R S1n+//R S21+//…//R S2m+)上的电流值相等，联立方程组，最终计算得到供电设备输入端60的初始绝缘阻抗值K 0，即初始对地绝缘阻抗值K 0＝1/(1/R S11++…+1/R S1n++1/R S11-+…+1/R S1n-+1/R S21++…+1/R S2m++1/R S21-+…+1/R S2m-)。考虑到正常情况下，同一电源的正输出端对地绝缘阻抗值和负输出端对地绝缘阻抗值相等或者近似相等，则有1/(1/R S1++…+1/R Sn++1/R S21++…+1/R S2m+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-+1/R S21-+…+1/R S2m-)＝2K 0。
之后，控制器603可通过图7a所示实施例中三种方式获取V in1、V 1和I RCD_1，此处不再赘述。控制器603根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元601检测到供电设备60的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备60中每对输入端的正输入端与地之间的电压 V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V in1+V 1，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 1。考虑到供电设备60从启动前至此时的启动后经过的时间较短，直流电源61或供电设备60内部的绝缘阻抗未发生改变，则将V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V in1+V 1、V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 1以及1/(1/R S1++…+1/R Sn++1/R S21++…+1/R S2m+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-+1/R S21-+…+1/R S2m-)＝2K 0代入公式I RCD_ref＝V S11+_PE/R S11++…+V S1n+_PE/R S1n++V S21+_PE/R S21++…+V S2m+_PE/R S2m++V S11-_PE/R S11-+…+V S1n-_PE/R S1n-+V S21-_PE/R S21-+…+V S2m-_PE/R S2m-后，计算得到供电设备60的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备60的残余电流参考值I RCD_ref＝V 1/(2K 0)+(V 1+V in1)/(2K 0)。为了消除RCD的偏置量，控制器603将I RCD_ref与I RCD_1的差额得到残余电流补偿值I RCD_com，即I RCD_com＝I RCD_ref-I RCD_1＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1。
之后，控制器603可通过图7a所示实施例中三种方式获取V in2、V 2和I RCD_2，此处不再赘述。控制器603根据V in2和V 2确定在残余电流检测单元601检测到供电设备60的残余电流为I RCD_2的情况下，供电设备60中每对输入端的正输入端与地之间的电压V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V in2+V 2，以及每对输入端的负输入端与地之间的电压V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 2。为了消除RCD的偏置量，控制器603将V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V in2+V 2、 V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 2、I RCD＝I RCD_2和1/(1/R S1++…+1/R Sn++1/R S21++…+1/R S2m+)＝1/(1/R S1-+…+1/R Sn-+1/R S21-+…+1/R S2m-)＝2K 0代入公式I RCD+I RCD_com＝V S11+_PE/R S11++…+V S1n+_PE/R S1n++V S21+_PE/R S21++…+V S2m+_PE/R S2m++V S11-_PE/R S11-+…+V S1n-_PE/R S1n-+V S21-_PE/R S21-+…+V S2m-_PE/R S2m-后，计算得到供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
需要说明的是，当电压检测单元602检测的是供电设备60各对输入端中正输入端与地之间的电压的情况下，第一组升压单元604中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第一组升压单元604中每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，以及，第二组升压单元605中每个升压单元的负输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第二组升压单元605中每个升压单元的正输入端与正输出端之间直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备60各对输入端中正输入端与地之间的电压为直流中线608与地之间的电压。此时，控制器603根据V in1和V 1确定在残余电流检测单元601检测到供电设备60的残余电流为I RCD_1的情况下，供电设备60中每对输入端的负输入端V S11-_PE＝…＝V S1n-_PE＝V S21-_PE＝…＝V S2m-_PE＝V 1-V in1，以及每对输入端的正输入端与地之间的电压V S11+_PE＝…＝V S1n+_PE＝V S21+_PE＝…＝V S2m+_PE＝V 1。控制器603根据本实施例中计算残余电流补偿值的方式，可以得到供电设备60的残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1，进而可根据本实施例中计算供电设备60输入端的对地绝缘阻抗的方式，可以得到供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
此外，初始绝缘阻抗检测单元609还可以耦合于直流中线608与直流负母线607之间，或者耦合于直流正母线606和直流负母线607之间，电阻R t1，电阻R t2与各个对地绝缘阻抗的并联关系有所改变，上述计算供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值的方法不变，不再赘述。
在本申请实施例中，供电设备60可通过初始绝缘阻抗检测单元609检测到的供电设备60输入端的初始对地绝缘阻抗值，计算得到残余电流补偿值，并通过残余电流补偿值来消除RCD的偏置量，从而提高了供电设备60输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，适用性强。此外，本申请利用的是供电设备60中已有的电路(即残余电流检测单元601、电压检测单元602、控制器603和初始绝缘阻抗检测单元609)来对供电设备60输入端的对地绝缘阻抗进行检测，因此不需要额外增加电路和设备成本。
基于图7b所示的供电设备60，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备60各对输入端中负输入端的情况下，供电设备60计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1,进而计算得到供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
进一步地，基于图7b所示的供电设备60，本申请还提供了一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，包括：
在第一输入端为供电设备60各对输入端中正输入端的情况下，第一组升压单元604中每个升压单元的负输入端与负输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第一组升压单元604中每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，以及，第二组升压单元605中每个升压单元的负输入端与正输出端之间不再直接耦合或者经过低阻抗耦合，并且，第二组升压单元605中每个升压单元的正输入端与正输出端之间直接耦合或者经过低阻抗耦合，供电设备60计算得到残余电流补偿值I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1，进而计算得到供电设备60输入端的对地绝缘阻抗值K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]。
需要说明的是，本申请中的初始绝缘阻抗检测单元均是以图3b，图4b，图5b，图5c，图6b，图6c以及图7b所示的初始绝缘阻抗检测单元进行介绍，其他形式的初始绝缘阻抗检测单元也是可行的，均在本申请的保护范围之内。
本申请所提供的供电设备及供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，既可对RCD的偏置量进行补偿或者抵消，从而提高供电设备输入端对地绝缘阻抗的检测准确度，也可以在不需要额外增加电路和设备成本的情况下完成对供电设备输入端的对地绝缘阻抗的检测，适用性强。
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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

  1. 一种供电设备，其特征在于，所述供电设备的输入端与直流电源的输出端耦合，所述供电设备包括残余电流检测单元、电压检测单元以及控制器，其中：
    所述电压检测单元，用于检测所述供电设备的电压参数；
    所述残余电流检测单元，用于在所述供电设备的电压参数包括第一预设电压参数值的情况下，检测得到所述供电设备的第一残余电流值，并且，在所述供电设备的电压参数包括第二预设电压参数值的情况下，检测得到所述供电设备的第二残余电流值，其中，所述第一预设电压参数值与所述第二预设电压参数值互不相同；
    所述控制器，用于根据所述第一预设电压参数值、所述第一残余电流值、所述第二预设电压参数值和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值。
  2. 根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述电压参数包括所述供电设备的输入电压和对地电压，所述对地电压为所述供电设备的第一输入端与地之间的电压，所述第一预设电压参数值包括第一输入电压值，所述第二预设电压参数值包括第二输入电压值；
    所述控制器，用于根据所述第一输入电压值、第一对地电压值、所述第一残余电流值、所述第二输入电压值、第二对地电压和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，所述第一对地电压值为所述供电设备的输入电压为所述第一输入电压值的情况下，所述电压检测单元检测得到的所述供电设备的第一输入端与地之间的电压；所述第二对地电压为所述供电设备的输入电压为所述第二输入电压值的情况下，所述电压检测单元检测得到的所述供电设备的第一输入端与地之间的电压。
  3. 根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述电压参数包括所述供电设备的输入电压和对地电压，所述对地电压为所述供电设备的第一输入端与地之间的电压，所述第一预设电压参数值包括第一对地电压值，所述第二预设电压参数值包括第二对地电压值；
    所述控制器，用于根据第一输入电压值、所述第一对地电压值、所述第一残余电流值、第二输入电压值、所述第二对地电压和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，所述第一输入电压为所述对地电压为所述第一对地电压值的情况下，所述电压检测单元检测得到的所述供电设备的输入电压；所述第二输入电压为所述对地电压为所述第二对地电压值的情况下，所述电压检测单元检测得到的所述供电设备的输入电压。
  4. 根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述电压参数包括所述供电设备的输入电压和对地电压，所述对地电压为所述供电设备的第一输入端与地之间的电压，所述第一预设电压参数值包括第一输入电压值和第一对地电压值，所述第二预设电压参数值包括第二输入电压值和第二对地电压值。
  5. 根据权利要求2-4任一项所述的供电设备，其特征在于，所述第一输入端为所述供电设备的正输入端的情况下，所述供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]；
    所述第一输入端为所述供电设备的负输入端的情况下，所述供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]，其中，所述K为所述绝缘阻抗值，所述V 1为所述第一对地电压值，所述V 2为所述第二对地电压值，所述V in1为所述第一输入电压值，所述V in2为所述第二输入电压值，所述I RCD_1为所述第一残余电流值，所述I RCD_2为所述第二残余电流值。
  6. 根据权利要求2-4任一项所述的供电设备，其特征在于，所述根据所述第一输入电压值、所述第一对地电压值、所述第一残余电流值、所述第二输入电压值、所述第二对地电压值和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，包括：
    根据所述供电设备输入端的初始绝缘阻抗值、所述第一输入电压值、所述第一对地电压值、所述第一残余电流值确定残余电流补偿值，根据所述残余电流补偿值、所述第二输入电压值、所述第二对地电压值和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值。
  7. 根据权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述第一输入端为所述供电设备的正输入端的情况下，所述残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1；
    所述第一输入端为所述供电设备的负输入端的情况下，所述残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，其中，所述I RCD_com为所述残余电流补偿值，所述V 1为所述第一对地电压值，所述V in1为所述第一输入电压值，所述K 0为所述初始绝缘阻抗值，所述I RCD_1为所述第一残余电流值。
  8. 根据权利要求6所述的供电设备，其特征在于，所述第一输入端为所述供电设备的正输入端的情况下，所述供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]；
    所述第一输入端为所述供电设备的负输入端的情况下，所述供电设备输入端的绝缘阻 抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]，其中，所述K为所述绝缘阻抗值，所述V 2为所述第二对地电压值，所述V in2为所述第二输入电压值，所述I RCD_2为所述第二残余电流值，所述I RCD_com为所述残余电流补偿值。
  9. 根据权利要求1-8所述的供电设备，其特征在于，所述供电设备还包括直流正母线和直流负母线，其中，所述直流正母线与所述供电设备的正输入端耦合，所述直流负母线与所述供电设备的负输入端耦合，所述直流正母线和所述直流负母线经过所述残余电流检测单元耦合于所述供电设备的输出端。
  10. 根据权利要求1-9所述的供电设备，其特征在于，所述供电设备还包括初始绝缘阻抗检测单元、直流正母线和直流负母线，其中，所述初始绝缘阻抗检测单元用于检测所述供电设备输入端的初始绝缘阻抗值，所述直流正母线与所述供电设备的正输入端耦合，所述直流负母线与所述供电设备的负输入端耦合，所述初始绝缘阻抗检测单元耦合于所述直流正母线与所述直流负母线之间。
  11. 根据权利要求2-10所述的供电设备，其特征在于，所述供电设备还包括直流正母线、直流负母线和升压单元，其中：
    所述升压单元的正输入端与所述供电设备的正输入端耦合，所述升压单元的负输入端与所述供电设备的负输入端耦合；
    所述升压单元的正输出端与所述直流正母线耦合，所述升压单元的负输出端与所述直流负母线耦合；
    在所述供电设备的第一输入端为负输入端的情况下，所述升压单元的负输入端与所述升压单元的负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述对地电压为所述直流负母线与地之间的电压；
    在所述供电设备的第一输入端为正输入端的情况下，所述升压单元的正输入端与所述升压单元的负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述对地电压为所述直流负母线与地之间的电压；
    在所述供电设备的第一输入端为正输入端的情况下，所述升压单元的正输入端与所述升压单元的正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述对地电压为所述直流正母线与地之间的电压；
    在所述供电设备的第一输入端为负输入端的情况下，所述升压单元的负输入端与所述升压单元的正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述对地电压为所述直流正母线与地之间的电压。
  12. 根据权利要求2-11所述的供电设备，其特征在于，所述供电设备还包括直流正母线和直流负母线，所述直流电源包括至少两个直流电源，所述供电设备的输入端包括至少两对输入端，其中：
    所述至少两对输入端中的每对输入端分别对应耦合至所述至少两个直流电源中每个直流电源的两个输出端；
    所述每对输入端中的正输入端与所述直流正母线耦合，所述每对输入端中的负输入端与所述直流负母线耦合；
    所述供电设备的输入电压包括所述每对输入端的电压。
  13. 根据权利要求2-8所述的供电设备，其特征在于，所述供电设备还包括直流正母线、直流负母线、直流中线、第一组升压单元和第二组升压单元，所述第一组升压单元和所述第二组升压单元均包括至少一个升压单元，所述直流电源包括第一组直流电源和第二组直流电源，所述第一组直流电源和所述第二组直流电源均包括至少一个直流电源，所述供电设备的输入端包括第一组输入端和第二组输入端，所述第一组输入端和所述第二组输入端均包括至少一对输入端，其中：
    所述第一组输入端中每对输入端分别对应耦合于所述第一组直流电源中每个直流电源的两个输出端；
    所述第二组输入端中每对输入端分别对应耦合于所述第二组直流电源中每个直流电源的两个输出端；
    所述第一组升压单元中每个升压单元的两个输入端分别对应耦合于所述第一组输入端中每对输入端；
    所述第二组升压单元中每个升压单元的两个输入端分别对应耦合于所述第二组输入端中每对输入端；
    所述第一组升压单元中每个升压单元的正输出端连接至所述直流正母线，所述第一组升压单元中每个升压单元的负输出端连接至所述直流中线；
    所述第二组升压单元中每个升压单元的正输出端连接至所述直流中线，所述第二组升压单元中每个升压单元的负输出端连接至所述直流负母线；
    在所述第一输入端为负输入端的情况下，所述第一组升压单元中每个升压单元的负输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述第二组升压单元中每个升压单元的负输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述对地电压为所述直流中线与地之间的电压；
    在所述第一输入端为正输入端的情况下，所述第一组升压单元中每个升压单元的正输入端与负输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述第二组升压单元中每个升压单元的正输入端与正输出端直接耦合或者经过低阻抗耦合，所述对地电压为所述直流中线与地之间的电压。
  14. 根据权利要求13所述的供电设备，其特征在于，所述供电设备还包括初始绝缘阻抗检测单元，所述初始绝缘阻抗检测单元用于检测所述供电设备输入端的初始绝缘阻抗值，所述初始绝缘阻抗检测单元耦合于所述直流正母线、所述直流负母线以及所述直流中线中的任意两者之间。
  15. 根据权利要求13或14所述的供电设备，其特征在于，所述直流正母线、所述直流负母线以及所述直流中线经过所述残余电流检测单元耦合于所述供电设备的输出端。
  16. 一种供电设备输入端的绝缘阻抗检测方法，其特征在于，所述供电设备的输入端与直流电源的输出端耦合，所述方法包括：
    检测所述供电设备的电压参数；
    在所述供电设备的电压参数包括第一预设电压参数值的情况下，检测得到所述供电设备的第一残余电流值，并且，在所述供电设备的电压参数包括第二预设电压参数值的情况下，检测得到所述供电设备的第二残余电流值，其中，所述第一预设电压参数值与所述第二预设电压参数值互不相同；
    根据所述第一预设工作状态参数、所述第一残余电流值、所述第二预设工作状态参数和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值。
  17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述电压参数包括所述供电设备的输入电压和对地电压，所述对地电压为所述供电设备的第一输入端与地之间的电压，所述第一预设电压参数值包括第一输入电压值，所述第二预设电压参数值包括第二输入电压值；
    所述根据所述第一预设工作状态参数、所述第一残余电流值、所述第二预设工作状态参数和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，包括：
    根据所述第一输入电压值、第一对地电压值、所述第一残余电流值、所述第二输入电压值、第二对地电压和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，所述第一对地电压值为所述供电设备的输入电压为所述第一输入电压值的情况下，检测得到的所述供电设备的第一输入端与地之间的电压；所述第二对地电压为所述供电设备的输入电压为所述第二输入电压值的情况下，检测得到的所述供电设备的第一输入端与地之间的电压。
  18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述电压参数包括所述供电设备的输入电压和对地电压，所述对地电压为所述供电设备的第一输入端与地之间的电压，所述第一预设电压参数值包括第一对地电压值，所述第二预设电压参数值包括第二对地电压值；
    所述根据所述第一预设工作状态参数、所述第一残余电流值、所述第二预设工作状态参数和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，包括：
    根据第一输入电压值、所述第一对地电压值、所述第一残余电流值、第二输入电压值、所述第二对地电压和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，其中，所述第一输入电压为所述对地电压为所述第一对地电压值的情况下，检测得到的所述供电设备的输入电压；所述第二输入电压为所述对地电压为所述第二对地电压值的情况下，检测得到的所述供电设备的输入电压。
  19. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述电压参数包括所述供电设备的输入电压和对地电压，所述对地电压为所述供电设备的第一输入端与地之间的电压，所述第一预设电压参数值包括第一输入电压值和第一对地电压值，所述第二预设电压参数值包括第二输入电压值和第二对地电压值。
  20. 根据权利要求17-19所述的方法，其特征在于，所述第一输入端为所述供电设备的正输入端时，所述供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)-V in1+V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]；
    所述第一输入端为所述供电设备的负输入端的情况下，所述供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝[2(V 1-V 2)+V in1-V in2]/[2(I RCD_1-I RCD_2)]，其中，所述K为所述绝缘阻抗值，所述V 1为所述第一对地电压值，所述V 2为所述第二对地电压值，所述V in1为所述第一输入电压值，所述V in2为所述第二输入电压值，所述I RCD_1为所述第一残余电流值，所述I RCD_2为所述第二残余电流值。
  21. 根据权利要求17-19任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一输入电压值、所述第一对地电压值、所述第一残余电流值、所述第二输入电压值、所述第二对地电压值和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值，包括：
    根据所述供电设备输入端的初始绝缘阻抗值、所述第一输入电压值、所述第一对地电压值、所述第一残余电流值确定残余电流补偿值，根据所述残余电流补偿值、所述第二输入电压值、所述第二对地电压值和所述第二残余电流值确定所述供电设备输入端的绝缘阻抗值。
  22. 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述第一输入端为所述供电设备的正输入端的情况下，所述残余电流补偿值为I RCD_com＝(2V 1-V in1)/(2K 0)-I RCD_1；
    所述第一输入端为所述供电设备的负输入端的情况下，所述残余电流补偿值为 I RCD_com＝(2V 1+V in1)/(2K 0)-I RCD_1，其中，所述I RCD_com为所述残余电流补偿值，所述V 1为所述第一对地电压值，所述V in1为所述第一输入电压值，所述K 0为所述初始绝缘阻抗值，所述I RCD_1为所述第一残余电流值。
  23. 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述第一输入端为所述供电设备的正输入端的情况下，所述供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2-V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]；
    所述第一输入端为所述供电设备的负输入端的情况下，所述供电设备输入端的绝缘阻抗值为K＝(2V 2+V in2)/[2(I RCD_2+I RCD_com)]，其中，所述K为所述绝缘阻抗值，所述V 2为所述第二对地电压值，所述V in2为所述第二输入电压值，所述I RCD_2为所述第二残余电流值，所述I RCD_com为所述残余电流补偿值。
  24. 根据权利要求17-23所述的方法，其特征在于，所述供电设备还包括直流正母线和直流负母线，所述直流电源包括至少两个直流电源，所述供电设备的输入端包括至少两对输入端，其中：
    所述至少两对输入端中的每对输入端分别对应耦合至所述至少两个直流电源中每个直流电源的两个输出端；
    所述每对输入端中的正输入端与所述直流正母线耦合，所述每对输入端中的负输入端与所述直流负母线耦合；
    所述供电设备的输入电压包括所述每对输入端的电压。
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CN114910699A (zh) * 2021-02-09 2022-08-16 华为数字能源技术有限公司 一种变换器系统、系统绝缘阻抗检测方法、装置及介质
WO2022222009A1 (zh) * 2021-04-19 2022-10-27 华为数字能源技术有限公司 一种直流汇流箱、光伏发电系统以及故障检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2632010B1 (en) * 2012-02-27 2015-02-25 Atreus Enterprises Limited Leakage current detector for AC and DC systems
CN103048544B (zh) * 2012-12-13 2015-03-11 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） 一种光伏发电系统的绝缘阻抗监测方法
CN105359364B (zh) * 2013-07-18 2018-04-17 艾思玛太阳能技术股份公司 方法、电路安排和具有在带差值电流传感器的光伏设备中用于泄漏电流补偿的器件的光伏逆变器
JP6337468B2 (ja) * 2013-12-27 2018-06-06 オムロン株式会社 地絡検出装置
CN105337519B (zh) * 2015-11-18 2018-05-01 阳光电源股份有限公司 级联多电平变换器的自检系统及自检方法
CN109245026B (zh) * 2017-07-10 2020-02-04 比亚迪股份有限公司 列车、列车供电系统及其漏电保护装置
CN107968627A (zh) * 2017-11-14 2018-04-27 珠海格力电器股份有限公司 检测装置及方法、以及包含该装置的非隔离型光伏系统
CN110661487A (zh) * 2019-09-03 2020-01-07 徐州亿通光电有限公司 一种光伏发电监控管理系统
CN210806733U (zh) * 2019-11-29 2020-06-19 珠海格力电器股份有限公司 环网供电系统

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