CN117148079B - 一种绝缘检测电路及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种绝缘检测电路及检测方法,该电路的第一比较电阻的第一端用于连接直流母线的正极,第一比较电阻的第二端用于连接接地端;第一采样电路的第二端与第一比较电阻的第二端连接;第一开关连接于第一比较电阻的第一端与第一采样电路的第一端之间;第二比较电阻的第一端与第一比较电阻的第二端连接,第二比较电阻的第二端用于连接直流母线的负极;第二采样电路的第一端与第二比较电阻的第一端连接;第二开关连接于第二采样电路的第二端与第二比较电阻的第二端之间;处理模块分别与第一采样电路和第二采样电路连接。本发明通过在高压直流母线的正负极与接地端之间各接入一个比较电阻,引入基准电压,避免单端绝缘检测误报。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘检测技术领域,尤其涉及一种绝缘检测电路及检测方法。
背景技术
现有的水下机器人供电系统都是采用实时检测供电电压的数值大小,来判断系统的接地安全性和可靠性问题,该方案的通过电压采样电路对供电系统的高压母线电压进行监测,监测到电压低于设定的阈值电压时,说明接地不可靠,产生报警信号,通知水下机器人操作员切断水下机器人的供电电源。
目前的检测方法实现电路所需元器件较多,且需要实时采样,占用过多的处理器资源,该检测方法发生故障的概率高、导致发生误判,对水下机器人操作系统产生错误操作,降低水下机器人的作业效率。目前的检测方法成本也较高,不利于水下机器人的整体成本控制。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种绝缘检测电路及检测方法,至少用于解决其中一个技术问题。
根据本发明的第一个方面,提供了绝缘检测电路,包括第一比较电阻、第一采样电路、第一开关、第二比较电阻、第二采样电路、第二开关和处理模块;
第一比较电阻的第一端用于连接直流母线的正极,第一比较电阻的第二端用于连接接地端;
第一采样电路的第二端与第一比较电阻的第二端连接;
第一开关连接于第一比较电阻的第一端与第一采样电路的第一端之间;
第二比较电阻的第一端与第一比较电阻的第二端连接,第二比较电阻的第二端用于连接直流母线的负极;
第二采样电路的第一端与第二比较电阻的第一端连接;
第二开关连接于第二采样电路的第二端与第二比较电阻的第二端之间;
处理模块分别与第一采样电路和第二采样电路连接;处理模块根据第一采样电路和第二采样电路的采样结果计算出直流母线的正极与接地端之间的第一绝缘电阻的阻值、直流母线的负极与接地端之间的第二绝缘电阻的阻值;处理模块还根据第一绝缘电阻与第一比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据第二绝缘电阻与第二比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的负极是否发生接地故障。
本发明的绝缘检测电路,通过在高压直流母线的正负极与接地端之间各接入一个比较电阻,引入基准电压,避免单端绝缘检测误报。
在一些实施方式中,第一采样电路包括第一分压电阻、第一采样电阻和第一差分采样电路;
第一分压电阻的第一端与第一开关连接;
第一采样电阻的第一端与第一分压电阻的第二端连接,第一采样电阻的第二端与第一比较电阻的第二端连接;
第一差分采样电路与第一采样电阻并联连接,第一差分采样电路的输出端与处理模块连接;和/或
第二采样电路包括第二采样电阻、第二分压电阻和第二差分采样电路;
第二采样电阻的第一端与第二比较电阻的第一端连接;
第二分压电阻的第一端与第二采样电阻的第二端连接,第二分压电阻的第二端与第二开关连接;
第二差分采样电路与第二采样电阻并联连接,第二差分采样电路的输出端与处理模块连接。
在一些实施方式中,第一差分采样电路包括第一放大器;
第一放大器的第一输入端通过第一电阻与第一采样电阻的第一端连接,第一放大器的第一输入端还通过第五电阻接地;
第一放大器的第二输入端通过第二电阻与第一采样电阻的第二端连接;
第一放大器的输出端与处理模块连接,第一放大器的输出端还通过第七电阻与第一放大器的第二输入端连接;和/或
第二差分采样电路包括第二放大器;
第二放大器的第一输入端通过第三电阻与第二采样电阻的第一端连接,第二放大器的第一输入端还通过第六电阻接地;
第二放大器的第二输入端通过第四电阻与第二采样电阻的第二端连接;
第二放大器的输出端与处理模块连接,第二放大器的输出端还通过第八电阻与第二放大器的第二输入端连接。
在一些实施方式中,处理模块包括ADC模块和MCU模块;
ADC模块分别与第一采样电路和第二采样电路连接,ADC模块用于将第一采样电路和第二采样电路输出的模拟信号转换为数字信号;
MCU模块与ADC模块连接,MCU模块根据数字信号计算出第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值;MCU模块还根据第一绝缘电阻与第一比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据第二绝缘电阻与第二比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的负极是否发生接地故障。
在一些实施方式中,第一比较电阻与接地端之间连接有第三开关,在检测时,第三开关处于闭合状态。
根据本发明的第二个方面,提供一种绝缘检测方法,通过上述的绝缘检测电路实现,包括:
改变第一开关和第二开关的开闭状态,根据第一采样电路和第二采样电路的采样结果计算出第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值;
根据第一绝缘电阻与第一比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据第二绝缘电阻与第二比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的负极是否发生接地故障。
根据本发明的第三个方面,提供一种绝缘检测方法,通过上述的绝缘检测电路实现,包括:
改变第一开关和第二开关的开闭状态,根据第一采样电路和第二采样电路的采样结果计算出第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值;
第一绝缘电阻的阻值为:
公式(1);
其中,RP为第一绝缘电阻的阻值,UP为第一开关和第二开关处于闭合状态下第一采样电阻两端的电压值,UN为第一开关和第二开关处于闭合状态下第二采样电阻两端的电压值,U1为第一开关处于闭合状态下而第二开关处于断开状态下第一采样电阻两端的电压值,U2为第一开关处于断开状态下而第二开关处于闭合状态下第二采样电阻两端的电压值,R为第一采样电阻、第二采样电阻的阻值,RS为第一分压电阻、第二分压电阻的阻值,RE为第一比较电阻、第二比较电阻的阻值;
第二绝缘电阻的阻值为:
公式(2);
其中,RN为第二绝缘电阻的阻值;
根据第一绝缘电阻与第一比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据第二绝缘电阻与第二比较电阻的阻值比较结果判断直流母线的负极是否发生接地故障。
在一些实施方式中,改变第一开关和第二开关的开闭状态,根据第一采样电路和第二采样电路的采样结果计算出第一绝缘电阻、第二绝缘电阻的阻值包括:
控制第一开关和第二开关闭合,第一采样电阻和第二采样电阻两端的电压与直流母线的正负极之间的电压的关系为:
公式(3);
其中,U为直流母线的正负极之间的电压,RS2为第一分压电阻的阻值,RP1为第一采样电阻的阻值,RS1为第二分压电阻的阻值,RN1为第二采样电阻的阻值;
控制第一开关闭合,第二开关断开,第一采样电阻两端的电压与直流母线的正负极之间的电压的关系为:
公式(4);
其中,RPP为第一绝缘电阻与第一比较电阻的并联阻值,RNN为第二绝缘电阻与第二比较电阻的并联阻值;
控制第一开关断开,第二开关闭合,第二采样电阻两端的电压与直流母线的正负极之间的电压的关系为:
公式(5)。
在一些实施方式中,根据公式(3)-(5)计算第一绝缘电阻与第一比较电阻的并联阻值和第二绝缘电阻与第二比较电阻的并联阻值;
第一绝缘电阻与第一比较电阻的并联阻值为:
公式(6);
第二绝缘电阻与第二比较电阻的并联阻值为:
公式(7)。
在一些实施方式中,将公式(6)和公式(7)变换得到公式(1)、公式(2)。
与现有技术相比,本发明的绝缘检测电路及检测方法,通过在高压直流母线的正负极与接地端之间各接入一个比较电阻,引入基准电压,避免单端绝缘检测误报。
附图说明
图1为本发明一实施方式的绝缘检测电路的电路结构图;
图2为本发明一实施方式的绝缘检测电路的第一次检测的电路等效结构图;
图3为本发明一实施方式的绝缘检测电路的第二次检测的电路等效结构图;
图4为本发明一实施方式的绝缘检测电路的第三次检测的电路等效结构图;
图5为本发明一实施方式的绝缘检测方法的流程图;
图6为本发明一实施方式的绝缘检测方法的检测过程的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施方式提供一种绝缘检测电路,用以解决现有技术中绝缘检测兼容性较差、电路及算法较为复杂、可靠性较差,成本高等问题,如图1所示,该绝缘检测电路包括第一比较电阻100、第一采样电路200、第一开关K1、第二比较电阻300、第二采样电路400、第二开关K2和处理模块500;其中,为了更好的说明,本实施方式以高压直流母线的正极、负极分别对大地的待检测的绝缘电阻为第一绝缘电阻RP、第二绝缘电阻RN。
第一比较电阻100的第一端用于连接直流母线的正极VBUS+,第一比较电阻100的第二端用于连接接地端PE;第一比较电阻100为直流母线的正极对大地的接入的已知阻值的绝缘等效电阻,第一比较电阻100(RE)的大小由直流高压的电压决定,本实施方式根据绝缘检测标准,将接入的等效绝缘电阻的阻值转换为其与电压关系,,E为常数,该常数的具体大小需要依据后端的采样电路参数来确定,此处根据电路参数设置为100。
第一开关K1连接于第一比较电阻100的第一端与第一采样电路200的第一端之间;第一开关K1为碳化硅高压大功率电子开关管,比传统的光耦继电器或干簧管具有更快的响应速度和可靠性,可根据检测流程控制电子开关的开和关。
第一采样电路200的第二端与第一比较电阻100的第二端连接;具体的,第一采样电路200包括第一分压电阻RS2、第一采样电阻RP1和第一差分采样电路210;第一分压电阻RS2为绝缘检测分压电阻,第一分压电阻RS2的第一端与第一开关K1连接;第一采样电阻RP1为绝缘检测采样电阻,第一采样电阻RP1的第一端与第一分压电阻RS2的第二端连接,第一采样电阻RP1的第二端与第一比较电阻100的第二端连接;第一差分采样电路210与第一采样电阻RP1并联连接,第一差分采样电路210的输出端与处理模块500连接。
第一差分采样电路210包括第一放大器A0;第一放大器A0的第一输入端通过第一电阻R1与第一采样电阻RP1的第一端连接,第一放大器A0的第一输入端还通过第五电阻R5接地;第一放大器A0的第二输入端通过第二电阻R2与第一采样电阻RP1的第二端连接;第一放大器A0的输出端与处理模块500连接,第一放大器A0的输出端还通过第七电阻R7与第一放大器A0的第二输入端连接。
第二比较电阻300的第一端与第一比较电阻100的第二端连接,第二比较电阻300的第二端用于连接直流母线的负极VBUS-;第二比较电阻300为直流母线的负极对大地的接入的已知阻值的绝缘等效电阻,第二比较电阻300(RE)的阻值与第一比较电阻100(RE)的阻值相等。
第二开关K2连接于第二采样电路400的第二端与第二比较电阻300的第二端之间;第二开关K2同样为碳化硅高压大功率电子开关管,比传统的光耦继电器或干簧管具有更快的响应速度和可靠性,可根据检测流程控制电子开关的开和关。
第二采样电路400的第一端与第二比较电阻300的第一端连接;具体的,第二采样电路400包括第二采样电阻RN1、第二分压电阻RS1和第二差分采样电路410;第二采样电阻RN1为绝缘检测采样电阻,第二采样电阻RN1的阻值与第一采样电阻RP1的阻值相等,第二采样电阻RN1的第一端与第二比较电阻300的第一端连接;第二分压电阻RS1为绝缘检测分压电阻,第二分压电阻RS1的阻值与第一分压电阻RS2的阻值相等,第二分压电阻RS1的第一端与第二采样电阻RN1的第二端连接,第二分压电阻RS1的第二端与第二开关K2连接;第二差分采样电路410与第二采样电阻RN1并联连接,第二差分采样电路410的输出端与处理模块500连接。
第二差分采样电路410包括第二放大器A1;第二放大器A1与第一放大器A0一致,第二放大器A1的第一输入端通过第三电阻R3与第二采样电阻RN1的第一端连接,第二放大器A1的第一输入端还通过第六电阻R6接地;第二放大器A1的第二输入端通过第四电阻R4与第二采样电阻RN1的第二端连接;第二放大器A1的输出端与处理模块500连接,第二放大器A1的输出端还通过第八电阻R8与第二放大器A1的第二输入端连接。
需要说明的是,第二差分采样电路410可以对负极绝缘检测的信号进行极性翻转,使得后续A/D转换电路在单极性供电电源的情况下也可实现A/D采样转换,降低整体电路的复杂性和成本;其中,,RIN等效为放大器的输入电阻;,RFB为放大器的反馈电阻,通过反馈电阻和输入电阻的比值调整绝缘检测电压的放大倍数,方便后续A/D采样电路对绝缘电压的检测。
处理模块500分别与第一采样电路200和第二采样电路400连接;处理模块根据第一采样电路200和第二采样电路400的采样结果计算出直流母线的正极VBUS+与接地端PE之间的第一绝缘电阻RP的阻值、直流母线的负极VBUS-与接地端PE之间的第二绝缘电阻RN的阻值;处理模块500还根据第一绝缘电阻RP与第一比较电阻100的阻值比较结果判断直流母线的正极VBUS+是否发生接地故障,以及根据第二绝缘电阻RN与第二比较电阻300的阻值比较结果判断直流母线的负极VBUS-是否发生接地故障。
处理模块500包括ADC模块510和MCU模块520;ADC模块510分别与第一采样电路200和第二采样电路400连接,ADC模块用于将第一采样电路200和第二采样电路400输出的模拟信号转换为数字信号,即通过ADC模块510的A/D转换器对检测到的两路差分电压信号进行采样处理,将模拟信号转换成数字离散信号(数字信号),提供给后续MCU模块520进行绝缘电阻计算;MCU模块520与ADC模块510连接,MCU模块520根据数字信号计算出第一绝缘电阻RP、第二绝缘电阻RN的阻值;MCU模块520还根据第一绝缘电阻RP与第一比较电阻100的阻值比较结果判断直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据第二绝缘电阻RN与第二比较电阻300的阻值比较结果判断直流母线的负极是否发生接地故障。此外MCU模块520还提供对外通信接口功能,方便集成至其他需要绝缘检测的模块中。
第一比较电阻100与接地端PE之间连接有第三开关K3,在检测时,第三开关K3处于闭合状态。第三开关K3为碳化硅高压大功率电子开关管,比传统的光耦继电器或干簧管具有更快的响应速度和可靠性,可根据检测流程控制电子开关的开和关。
需要说明的是,MCU模块520还通过对第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3的控制,实现不同的绝缘检测回路电路;第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3都断开时,绝缘检测电路不起作用,降低对供电回路的影响;第三开关K3控制绝缘检测回路与水下机器人外壳大地的连接和断开;第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3都闭合时,测量高压直流正负极之间对地的总体等效绝缘电阻的检测电路结构如图2所示,电阻RPP为第一绝缘电阻RP与第一比较电阻100的并联电阻,电阻RNN为第二绝缘电阻RN与第二比较电阻300的并联电阻;第一开关K1、第三开关K3闭合而第二开关K2断开时,测量高压直流正极对地的绝缘电阻检测等效回路电路结构如图3所示,第一分压电阻RS2和第一采样电阻RP1与高压直流正极对地绝缘电阻RPP并联后再与高压直流负极对地绝缘等效电阻RNN串联构成回路;第二开关K2、第三开关K3闭合而第一开关K1断开时,高压直流负极对地的绝缘电阻检测等效回路电路结构如图4所示,第二分压电阻RS1和第二采样电阻RN1与高压直流负极对地绝缘等效电阻RNN并联后再与高压直流正极对地绝缘等效电阻RPP串联构成回路。
本发明实施方式提供一种绝缘检测方法,如图5所示,通过上述的绝缘检测电路实现,包括:
S100:改变第一开关K1和第二开关K2的开闭状态,根据第一采样电路200和第二采样电路400的采样结果计算出第一绝缘电阻RP、第二绝缘电阻的阻值RN;
在本实施方式中,第一绝缘电阻的阻值为:
公式(1);
其中,RP为第一绝缘电阻RP的阻值,UP为第一开关K1和第二开关K2处于闭合状态下第一采样电阻两端的电压值,UN为第一开关和第二开关处于闭合状态下第二采样电阻两端的电压值,U1为第一开关处于闭合状态下而第二开关处于断开状态下第一采样电阻两端的电压值,U2为第一开关处于断开状态下而第二开关处于闭合状态下第二采样电阻两端的电压值,R为第一采样电阻、第二采样电阻的阻值,RS为第一分压电阻、第二分压电阻的阻值,RE为第一比较电阻、第二比较电阻的阻值。
第二绝缘电阻的阻值为:
公式(2);
其中,RN为第二绝缘电阻的阻值。
S200:根据第一绝缘电阻RP与第一比较电阻100的阻值比较结果判断直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据第二绝缘电阻RN与第二比较电阻300的阻值比较结果判断直流母线的负极是否发生接地故障。
在本实施方式中,将第一绝缘电阻RP和第二绝缘电阻RN的阻值与高压直流供电电压U进行判断,若,则说明水下机器人高压直流供电侧发生正极单端绝缘接地故障,若/>,则说明水下机器人高压直流供电侧发生负极单端绝缘接地故障,若/>均小于E,则说明水下机器人高压直流供电正负极接地故障。
需要说明的是,在检测时,第三开关K3处于闭合状态。
本发明实施方式提供一种绝缘检测方法的具体检测过程,如图6所示,该具体检测过程通过上述的绝缘检测电路实现,包括:
S1:控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3都闭合,分别通过第一采样电路200、第二采样电路400采样第一采样电阻RP1和第二采样电阻RN1两端的电压,根据图2所示的等效电路,由基尔霍夫定律得到第一采样电阻RP1和第二采样电阻RN1两端的电压与直流母线的正负极之间的电压U的关系为:
公式(3);
其中,RS2为第一分压电阻RS2的阻值,RP1为第一采样电阻RP1的阻值,RS1为第二分压电阻RS1的阻值,RN1为第二采样电阻RN1的阻值;
S2:控制第一开关K1和第三开关K3闭合,第二开关K2断开,根据图3所示的等效电路,由基尔霍夫定律和分压定理得到第一采样电阻RP1两端的电压U1与直流母线的正负极之间的电压U的关系为:
公式(4);
其中,RPP为第一绝缘电阻RP与第一比较电阻100的并联阻值,RNN为第二绝缘电阻RN与第二比较电阻300的并联阻值;
S3:控制第一开关断开K1,第二开关K2和第三开关K3都闭合,根据图4所示的等效电路,由基尔霍夫定律和分压定理得到第二采样电阻RN1两端的电压U2与直流母线的正负极之间的电压U的关系为:
公式(5)。
S4:在实施方式的电路中,由于第二采样电阻RN1和第一采样电阻RP1的阻值相等,第二分压电阻RS1和第一分压电阻RS2的阻值相等,为此取RN1=RP1=R,RS1= RS2= RS,根据公式(3)-(5)计算第一绝缘电阻RP与第一比较电阻100的并联阻值RPP和第二绝缘电阻RN与第二比较电阻300的并联阻值RNN;
第一绝缘电阻RP与第一比较电阻100的并联阻值RPP为:
公式(6);
第二绝缘电阻RN与第二比较电阻300的并联阻值RNN为:
公式(7)。
S5:将公式(6)和公式(7)变换得到公式(1)、公式(2),即由公式(6)和(7)计算出高压直流正负极对地的第一绝缘电阻RP和第二绝缘电阻RN。
S6:将第一绝缘电阻RP和第二绝缘电阻RN的阻值与高压直流供电电压U进行判断,若,则说明水下机器人高压直流供电侧发生正极单端绝缘接地故障,若/>,则说明水下机器人高压直流供电侧发生负极单端绝缘接地故障,若/>均小于E,则说明水下机器人高压直流供电正负极接地故障。
本发明的绝缘检测电路及检测方法,通过在高压直流母线的正负极与接地端之间各接入一个比较电阻,引入基准电压,避免单端绝缘检测误报;在大地PE与检测信号地GND之间接入碳化硅电子开关,在不进行绝缘检测时,检测电路本身参数不会对整机性能造成任何影响;以及通过控制电子开关K1、K2和K3分三次测量不同检测回路电压,计算绝缘电阻。从而能方便快递有效的检测出水下机器人直流高压的接地绝缘问题,具有检测准确性高、成本低,方便集成,极大的提高了水下机器人作业的安全性和可靠性。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种绝缘检测电路,其特征在于,包括:
第一比较电阻,所述第一比较电阻的第一端用于连接直流母线的正极,所述第一比较电阻的第二端用于连接接地端;
第一采样电路,所述第一采样电路的第二端与所述第一比较电阻的第二端连接;
第一开关,所述第一开关连接于所述第一比较电阻的第一端与所述第一采样电路的第一端之间;
第二比较电阻,所述第二比较电阻的第一端与所述第一比较电阻的第二端连接,所述第二比较电阻的第二端用于连接所述直流母线的负极;
第二采样电路,所述第二采样电路的第一端与所述第二比较电阻的第一端连接;
第二开关,所述第二开关连接于所述第二采样电路的第二端与所述第二比较电阻的第二端之间;
处理模块,所述处理模块分别与所述第一采样电路和所述第二采样电路连接;所述处理模块根据所述第一采样电路和所述第二采样电路的采样结果计算出所述直流母线的正极与所述接地端之间的第一绝缘电阻的阻值、所述直流母线的负极与所述接地端之间的第二绝缘电阻的阻值;所述处理模块还根据所述第一绝缘电阻与所述第一比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据所述第二绝缘电阻与所述第二比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的负极是否发生接地故障;
所述第一采样电路包括:
第一分压电阻,所述第一分压电阻的第一端与所述第一开关连接;
第一采样电阻,所述第一采样电阻的第一端与所述第一分压电阻的第二端连接,所述第一采样电阻的第二端与所述第一比较电阻的第二端连接;
第一差分采样电路,所述第一差分采样电路与所述第一采样电阻并联连接,所述第一差分采样电路的输出端与所述处理模块连接;和/或
所述第二采样电路包括:
第二采样电阻,所述第二采样电阻的第一端与所述第二比较电阻的第一端连接;
第二分压电阻,所述第二分压电阻的第一端与所述第二采样电阻的第二端连接,所述第二分压电阻的第二端与所述第二开关连接;
第二差分采样电路,所述第二差分采样电路与所述第二采样电阻并联连接,所述第二差分采样电路的输出端与所述处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的绝缘检测电路,其特征在于,所述第一差分采样电路包括第一放大器;
所述第一放大器的第一输入端通过第一电阻与所述第一采样电阻的第一端连接,所述第一放大器的第一输入端还通过第五电阻接地;
所述第一放大器的第二输入端通过第二电阻与所述第一采样电阻的第二端连接;
所述第一放大器的输出端与所述处理模块连接,所述第一放大器的输出端还通过第七电阻与所述第一放大器的第二输入端连接;和/或
所述第二差分采样电路包括第二放大器;
所述第二放大器的第一输入端通过第三电阻与所述第二采样电阻的第一端连接,所述第二放大器的第一输入端还通过第六电阻接地;
所述第二放大器的第二输入端通过第四电阻与所述第二采样电阻的第二端连接;
所述第二放大器的输出端与所述处理模块连接,所述第二放大器的输出端还通过第八电阻与所述第二放大器的第二输入端连接。
3.根据权利要求2所述的绝缘检测电路,其特征在于,所述处理模块包括:
ADC模块,ADC模块分别与所述第一采样电路和所述第二采样电路连接,所述ADC模块用于将所述第一采样电路和所述第二采样电路输出的模拟信号转换为数字信号;
MCU模块,所述MCU模块与所述ADC模块连接,所述MCU模块根据所述数字信号计算出所述第一绝缘电阻、所述第二绝缘电阻的阻值;所述MCU模块还根据所述第一绝缘电阻与所述第一比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据所述第二绝缘电阻与所述第二比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的负极是否发生接地故障。
4.根据权利要求2-3任一项所述的绝缘检测电路,其特征在于,所述第一比较电阻与所述接地端之间连接有第三开关,在检测时,所述第三开关处于闭合状态。
5.一种绝缘检测方法,用于如权利要求1-4任一项所述的绝缘检测电路,其特征在于,包括:
改变所述第一开关和所述第二开关的开闭状态,根据所述第一采样电路和所述第二采样电路的采样结果计算出所述第一绝缘电阻、所述第二绝缘电阻的阻值;
根据所述第一绝缘电阻与所述第一比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据所述第二绝缘电阻与所述第二比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的负极是否发生接地故障。
6.一种绝缘检测方法,用于如权利要求2-4任一项所述的绝缘检测电路,其特征在于,包括:
改变所述第一开关和所述第二开关的开闭状态,根据所述第一采样电路和所述第二采样电路的采样结果计算出所述第一绝缘电阻、所述第二绝缘电阻的阻值;
所述第一绝缘电阻的阻值为:
公式(1);
其中,RP为所述第一绝缘电阻的阻值,UP为所述第一开关和所述第二开关处于闭合状态下所述第一采样电阻两端的电压值,UN为所述第一开关和所述第二开关处于闭合状态下所述第二采样电阻两端的电压值,U1为所述第一开关处于闭合状态下而所述第二开关处于断开状态下所述第一采样电阻两端的电压值,U2为所述第一开关处于断开状态下而所述第二开关处于闭合状态下所述第二采样电阻两端的电压值,R为所述第一采样电阻、所述第二采样电阻的阻值,RS为所述第一分压电阻、所述第二分压电阻的阻值,RE为所述第一比较电阻、所述第二比较电阻的阻值;
所述第二绝缘电阻的阻值为:
公式(2);
其中,RN为所述第二绝缘电阻的阻值;
根据所述第一绝缘电阻与所述第一比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的正极是否发生接地故障,以及根据所述第二绝缘电阻与所述第二比较电阻的阻值比较结果判断所述直流母线的负极是否发生接地故障。
7.根据权利要求6所述的绝缘检测方法,其特征在于,所述改变所述第一开关和所述第二开关的开闭状态,根据所述第一采样电路和所述第二采样电路的采样结果计算出所述第一绝缘电阻、所述第二绝缘电阻的阻值包括:
控制所述第一开关和所述第二开关闭合,所述第一采样电阻和所述第二采样电阻两端的电压与所述直流母线的正负极之间的电压的关系为:
公式(3);
其中,U为所述直流母线的正负极之间的电压,RS2为所述第一分压电阻的阻值,RP1为所述第一采样电阻的阻值,RS1为所述第二分压电阻的阻值,RN1为所述第二采样电阻的阻值;
控制所述第一开关闭合,所述第二开关断开,所述第一采样电阻两端的电压与所述直流母线的正负极之间的电压的关系为:
公式(4);
其中,RPP为所述第一绝缘电阻与所述第一比较电阻的并联阻值,RNN为所述第二绝缘电阻与所述第二比较电阻的并联阻值;
控制所述第一开关断开,所述第二开关闭合,所述第二采样电阻两端的电压与所述直流母线的正负极之间的电压的关系为:
公式(5)。
8.根据权利要求7所述的绝缘检测方法,其特征在于,根据公式(3)-(5)计算所述第一绝缘电阻与所述第一比较电阻的并联阻值和所述第二绝缘电阻与所述第二比较电阻的并联阻值;
所述第一绝缘电阻与所述第一比较电阻的并联阻值为:
公式(6);
所述第二绝缘电阻与所述第二比较电阻的并联阻值为:
公式(7)。
9.根据权利要求8所述的绝缘检测方法,其特征在于,将公式(6)和公式(7)变换得到公式(1)、公式(2)。
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