TWI592671B - 絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法 - Google Patents

絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI592671B
TWI592671B TW105124722A TW105124722A TWI592671B TW I592671 B TWI592671 B TW I592671B TW 105124722 A TW105124722 A TW 105124722A TW 105124722 A TW105124722 A TW 105124722A TW I592671 B TWI592671 B TW I592671B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
detecting
resistor
voltage
unit
switching unit
Prior art date
Application number
TW105124722A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201805642A (zh
Inventor
蔡宗翰
侯博仁
林信晃
Original Assignee
台達電子工業股份有限公司
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 台達電子工業股份有限公司 filed Critical 台達電子工業股份有限公司
Priority to TW105124722A priority Critical patent/TWI592671B/zh
Priority to US15/628,631 priority patent/US9906134B1/en
Priority to EP17182078.0A priority patent/EP3279677B1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI592671B publication Critical patent/TWI592671B/zh
Publication of TW201805642A publication Critical patent/TW201805642A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
    • G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
    • G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0038—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the connection of the detecting means, e.g. for reducing their number
    • H02H1/0046—Commutating the detecting means in dependance of the fault, e.g. for reducing their number
    • 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
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • 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
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/40—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by combination of static with dynamic converters; by combination of dynamo-electric with other dynamic or static converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法
本揭示內容係關於一種電源轉換器，且特別是關於一種可偵測絕緣阻抗值的電源轉換器。
在現有的太陽能發電系統中，為了與市電併聯，需要透過設置電源轉換設備將太陽能模組輸出的直流電轉換為交流電。
然而，如果電源轉換設備的對地絕緣不良，容易產生漏電，進而導致設備故障或是意外事故發生。為此，電源轉換設備需要提供對地阻抗偵測功能，以確保設備的正常操作。
本揭示內容的一種態樣為一種絕緣偵測電路。絕緣偵測電路包含：一第一開關單元；一第二開關單元，電性連接於該第一開關單元；一偵測電阻；一電壓偵測單元，用以偵測該偵測電阻兩端的跨壓；以及一處理單元，於一第一模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第一電壓值，並控制該第一開關單元關斷，該第二開關單元導通，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第二電壓值；其中該處理單元根據該第一電壓值以及該第二電壓值計算一電源轉換裝置的一絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，絕緣偵測電路更包含：一第一電阻，該第一電阻與該第二開關單元以並聯形式電性連接。
在本揭示內容的部分實施例中，該第一開關單元與該第二開關單元於一節點電性連接，該絕緣偵測電路更包含：一第二電阻，該第二電阻電性連接於該偵測電阻與該節點之間。
在本揭示內容的部分實施例中，絕緣偵測電路更包含：一第三電阻，其中該第三電阻的一第一端電性連接於該第二電阻，該第三電阻的一第二端電性連接於該偵測電阻。
在本揭示內容的部分實施例中，絕緣偵測電路，更包含：一第一電阻，其中該第一電阻的一第一端電性連接於該第二開關單元的一第一端，該第一電阻的一第二端電性連接於該第二開關單元的一第二端；一第二電阻，該第二電阻的一第一端電性連接於該第一電阻的該第二端，該第二電阻的一第二端電性連接於該偵測電阻的一第一端；其中該第一開關單元的一第一端電性連接於該第二電阻的該第一端，該第一開關單元的一第二端電性連接於該偵測電阻的一第二端。
在本揭示內容的部分實施例中，於一第二模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的該第一電壓值，並控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，當該絕緣偵測電路於該第二模式下計算所得之該絕緣阻抗值低於一預設值時，該絕緣偵測電路切換至該第一模式下重新計算該絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，該處理單元更用以接收一模式選擇訊號，並根據該模式選擇訊號切換該絕緣偵測電路操作在該第一模式或是該第二模式。
本揭示內容的另一種態樣為一種電源轉換裝置。電源轉換裝置包含：一直流直流轉換電路，用以將一直流輸入電壓轉換為一直流匯流排電壓；一直流交流轉換電路，電性連接於該直流直流轉換電路，用以將該直流匯流排電壓轉換為一交流電壓；以及一絕緣偵測電路，電性連接於該直流直流轉換電路，其中該絕緣偵測電路包含一第一開關單元；一第二開關單元，電性連接於該第一開關單元；一偵測電阻；一電壓偵測單元，用以偵測該偵測電阻兩端的跨壓；以及一處理單元，於該絕緣偵測電路的一第一模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第一電壓值，並控制該第一開關單元關斷，該第二開關單元導通，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第二電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第二電壓值計算該電源轉換裝置的一絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，該絕緣偵測電路電性連接於該直流直流轉換電路的一輸入側，用以接收該直流輸入電壓，以根據該直流輸入電壓得到該第一電壓值以及該第二電壓值。
在本揭示內容的部分實施例中，於一第二模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以根據該直流輸入電壓得到該偵測電阻兩端的該第一電壓值，並控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷，以根據該直流輸入電壓得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，該絕緣偵測電路電性連接於該直流直流轉換電路的一輸出側並電性連接於該直流直流轉換電路與該直流交流轉換電路之間，用以接收該直流匯流排電壓，以根據該直流匯流排電壓得到該第一電壓值以及該第二電壓值。
在本揭示內容的部分實施例中，於一第二模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以根據該直流匯流排電壓得到該偵測電阻兩端的該第一電壓值，並控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷，以根據該直流匯流排電壓得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，該直流匯流排電壓透過一正極電源線與一負極電源線自該直流直流轉換電路傳輸至直流交流轉換電路，該電源轉換裝置更包含一電容單元，該電容單元的一第一端電性連接至該正極電源線，該電容單元的一第二端電性連接至該負極電源線。
在本揭示內容的部分實施例中，該第二開關單元的一第一端電性連接於該正極電源線，該第二開關單元的一第二端電性連接於該第一開關單元的一第一端，該第一開關單元的一第二端電性連接於該負極電源線。
在本揭示內容的部分實施例中，該絕緣偵測電路更包含：一第一電阻，其中該第一電阻的一第一端電性連接於該正極電源線以及該第二開關單元的一第一端，該第一電阻的一第二端電性連接於該第二開關單元的一第二端；以及一第二電阻，該第二電阻的一第一端電性連接於該第一電阻的該第二端，該第二電阻的一第二端電性連接於該偵測電阻的一第一端；其中該第一開關單元的一第一端電性連接於該第二電阻的該第一端，該第一開關單元的一第二端電性連接於該負極電源線以及該偵測電阻的一第二端。
本揭示內容的又一種態樣為一種絕緣阻抗值偵測方法。絕緣阻抗值偵測方法包含：於一第一模式下，透過一處理單元控制一第一開關單元導通，一第二開關單元關斷；透過一電壓偵測單元偵測一偵測電阻兩端的一第一電壓值；透過該處理單元控制該第一開關單元關斷，該第二開關單元導通；透過該電壓偵測單元偵測該偵測電阻兩端的一第二電壓值；以及透過該處理單元，根據該第一電壓值以及該第二電壓值計算一電源轉換裝置的一絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法更包含：於一第二模式下，透過該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷；透過該電壓偵測單元偵測該偵測電阻兩端的該第一電壓值；透過該處理單元控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷；透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值；以及根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法更包含：當於該第二模式下計算所得之該絕緣阻抗值低於一預設值時，切換至該第一模式下重新計算該絕緣阻抗值。
在本揭示內容的部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法更包含：由該處理單元接收一模式選擇訊號；以及根據該模式選擇訊號於該第一模式與該第二模式之間切換。
綜上所述，本揭示內容透過於絕緣偵測電路160中使用兩組開關單元S1、S2進行切換以偵測電源轉換裝置100的絕緣阻抗值，可提高偵測對地絕緣阻抗值的精準度。此外，在部分實施例中，透過切換絕緣偵測電路160於不同模式中偵測對地絕緣阻抗值，可進一步提高正常操作下的反應速度並降低電路損耗。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，以更好地理解本案的態樣，但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭露所涵蓋的範圍。此外，根據業界的標準及慣常做法，圖式僅以輔助說明為目的，並未依照原尺寸作圖，實際上各種特徵的尺寸可任意地增加或減少以便於說明。下述說明中相同元件將以相同之符號標示來進行說明以便於理解。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞（terms），除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
此外，在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指『包含但不限於』。此外，本文中所使用之『及／或』，包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。
於本文中，當一元件被稱為『連接』或『耦接』時，可指『電性連接』或『電性耦接』。『連接』或『耦接』亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本發明。
請參考第1圖。第1圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的電源轉換裝置100的示意圖。如第1圖所示，在部分實施例中，電源轉換裝置100可用於太陽能發電系統中，以將太陽能面板輸出的直流電轉換為交流電，電源轉換裝置100的輸入端電性連接於太陽能發電模組220，並接收太陽能發電模組220提供之直流輸入電壓Vin1，並將直流輸入電壓Vin1轉換為交流電壓Vac輸出。舉例來說，在部分實施例中，電源轉換裝置100輸出之交流電壓Vac可與電網300併聯，對電網300進行供電。此外，在部分實施例中，電源轉換裝置100輸出之交流電壓Vac亦可搭配儲能設備直接對區域負載（Local Load）供電。
如第1圖所示，在部分實施例中，電源轉換裝置100包含直流直流轉換電路120、絕緣偵測電路160、直流交流轉換電路180以及電容單元C1。在結構上，直流直流轉換電路120的輸出端電性連接至電容單元C1。直流交流轉換電路180電性連接至直流直流轉換電路120。絕緣偵測電路160電性連接於直流直流轉換電路120的輸入側，並接收直流輸入電壓Vin1。
值得注意的是，為方便說明起見，在第1圖中僅繪示一組太陽能發電模組220及對應的直流直流轉換電路120與絕緣偵測電路160，但本案並不以此為限。具體來說，在部分實施例中，太陽能發電系統包含兩組以上的太陽能發電模組220，對於每組太陽能發電模組220，電源轉換裝置100包含對應的直流直流轉換電路120與絕緣偵測電路160。
在部分實施例中，直流直流轉換電路120用以將太陽能發電模組220提供之直流輸入電壓Vin1轉換為直流匯流排電壓Vbus。舉例來說，直流直流轉換電路120可包含升壓型轉換器（boost converter）或是升降壓兩用型轉換器（buck-boost converter），以對直流輸入電壓Vin1升壓。換言之，在部分實施例中直流匯流排電壓Vbus的電壓準位高於或等於直流輸入電壓Vin1的電壓準位。具體來說，當直流輸入電壓Vin1較低時，直流直流轉換電路120執行升壓操作，此時直流匯流排電壓Vbus的電壓準位高於直流輸入電壓Vin1的電壓準位。另外，在部分狀態中，當太陽能發電模組220發電充足，所提供之直流輸入電壓Vin1超出原本直流匯流排電壓Vbus預設的電壓準位時，直流直流轉換電路120不另外執行升壓操作，此時直流匯流排電壓Vbus的電壓準位等於直流輸入電壓Vin1的電壓準位。
此外，當照射條件變化或是局部遮蔽現象發生時，對應的直流直流轉換電路120可控制太陽能發電模組220操作在不同的功率運作點，以獲得最大的功率輸出，實現最大功率追蹤（Maximum Power Point Tracking，MPPT）。在部分實施例中，電源轉換裝置100透過將直流直流轉換電路120的輸出端電性連接至電容單元C1以輸出直流匯流排電壓Vbus至直流交流轉換電路180，可使太陽能發電模組220以最大效率運作，提升系統整體的發電效率。
如圖所示，電容單元C1的第一端電性連接至正極電源線，電容單元C1的第二端電性連接至負極電源線。如此一來，儲存於電容單元C1上的直流匯流排電壓Vbus便可透過正極電源線與負極電源線，自直流直流轉換電路120傳輸至直流交流轉換電路180。
如此一來，直流交流轉換電路180便可將直流匯流排電壓Vbus轉換為交流電壓Vac，以輸出至電網300或是提供給區域負載使用。
在部分實施例中，設置於直流直流轉換電路120輸入側的絕緣偵測電路160可自直流直流轉換電路120的輸入端接收直流輸入電壓Vin1，並根據直流輸入電壓Vin1偵測電源轉換裝置100的絕緣阻抗值。
以下段落將配合圖式針對絕緣偵測電路160具體的電路結構以及操作方法進行說明。請參考第2圖。第2圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路160的示意圖。於第2圖中，與第1圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解。
如第2圖所示，在部分實施例中，絕緣偵測電路160包含處理單元162、電壓偵測單元164、電阻R1、R2、偵測電阻Rd以及開關單元S1、S2。在結構上，電阻R1的第一端電性連接於開關單元S2的第一端與直流輸入電壓Vin1的正極端。電阻R1的第二端於節點N1與開關單元S2的第二端電性連接。換言之，電阻R1與開關單元S2彼此以並聯形式電性連接。
開關單元S1的第一端於節點N1電性連接於電阻R1的第二端與開關單元S2的第二端。開關單元S1的第二端電性連接於直流輸入電壓Vin1的負極端。
電阻R2的第一端於節點N1電性連接於電阻R1、開關單元S1、S2。電阻R2的第二端電性連接於接地端。偵測電阻Rd電性連接於接地端與直流輸入電壓Vin1的負極端之間。
一般來說，在正常操作下，電源轉換裝置100的對地絕緣阻抗值相當大。當有異物400導致電源轉換裝置100絕緣異常時，如第2圖所示，異物400會具有漏電電壓Vlk以及對地的漏電電阻Rlk，此處漏電電壓Vlk代表異物400接觸機器位置的電壓。若能偵測漏電電阻Rlk的阻值大小，便可得知此時電源轉換裝置100的絕緣阻抗值。
在部分實施例中，處理單元162用以控制開關單元S1、S2導通或關斷，並根據偵測電阻Rd的跨壓Vd計算對地絕緣阻抗值。具體來說，於第一模式下，處理單元162控制開關單元S1導通、開關單元S2關斷，並透過電壓偵測單元164得到偵測電阻Rd兩端的第一電壓值（即：開關單元S1導通、開關單元S2關斷時的跨壓Vd）。接著，處理單元162控制開關單元S1關斷、開關單元S2導通，並透過電壓偵測單元164得到偵測電阻Rd兩端的第二電壓值（即：開關單元S1關斷、開關單元S2導通時的跨壓Vd）。藉此，處理單元162便可根據所得的第一電壓值以及第二電壓值計算對地絕緣阻抗值。
具體來說，電壓偵測單元164可包含各種電壓、電流感測元件實現對偵測電阻Rd的跨壓Vd之偵測。本領域具通常知識者當明白如何實現上述電壓偵測，故其細節不再於此贅述。
請參考第3A圖和第3B圖。第3A圖和第3B圖分別為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路160在第一模式下的操作示意圖。於第3A圖、第3B圖中，與第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解。
如第3A圖所示，當開關單元S1導通、開關單元S2關斷時，電阻R2與偵測電阻Rd彼此並聯。此時，基於第3A圖的電路，處理單元162便可根據偵測電阻Rd的跨壓Vd（即：第一電壓值）得到待求的漏電電壓Vlk以及對地的漏電電阻Rlk的一組關係式。
此外，如第3B圖所示，當開關單元S1關斷、開關單元S2導通時，電阻R2的第一端電性連接於直流輸入電壓Vin1的正極端，電阻R2的第二端電性連接於偵測電阻Rd的第一端，偵測電阻Rd的第二端電性連接於直流輸入電壓Vin1的負極端。相似地，基於第3B圖的電路，處理單元162亦可根據偵測電阻Rd的跨壓Vd（即：第二電壓值）得到待求的漏電電壓Vlk以及對地的漏電電阻Rlk的另一組關係式。
由於電阻R1、R2以及偵測電阻Rd的參數為已知，直流輸入電壓Vin1亦可透過電壓偵測元件得知，藉此，處理單元162便可依據兩組關係式進行運算，解出未知的漏電電壓Vlk以及漏電電阻Rlk。如此一來，絕緣偵測電路160便可透過切換開關單元S1、S2啟閉的操作，偵測對地絕緣阻抗值。
值得注意的是，如第3B圖所示，在第一模式下，由於開關單元S1關斷、開關單元S2導通時，電阻R1被旁路短路。如此一來，此時偵測電阻Rd的跨壓Vd係根據直流輸入電壓Vin1、電阻R2、以及異物400的漏電電壓Vlk以及漏電電阻Rlk所決定。因此，此時所量測到的偵測電阻Rd的跨壓Vd（即：第二電壓值）與開關單元S1、S2皆關斷時偵測電阻Rd的跨壓Vd相比，具有較大的電壓值。
如此一來，透過在關斷開關單元S1時，導通開關單元S2將電阻R1旁路短路，可提高處理單元162量測到的電壓準位。藉此，便可使得第一電壓值與第二電壓值之間具有較大的電壓差異，以相應提高絕緣偵測的精準度，避免電壓擾動或是訊號誤差導致偵測異常的現象發生。
透過上述操作，絕緣偵測電路160便可偵測並計算出電源轉換裝置100的對地絕緣阻抗值。此外，在部分實施例中，絕緣偵測電路160更可用以在對地絕緣阻抗值小於一安全值時發出警示訊號。舉例來說，絕緣偵測電路160可透過警示訊號通知使用者對地絕緣阻抗值異常，或者藉由警示訊號停止電源轉換裝置100的操作，以避免設備損毀或是事故發生。
此外，在部分實施例中，第2圖中所繪示的絕緣偵測電路160更可以操作在與第一模式相異的第二模式下實現絕緣偵測。具體來說，於第二模式下，處理單元162控制開關單元S1導通、開關單元S2關斷，並透過電壓偵測單元164得到偵測電阻Rd兩端的第一電壓值（即：開關單元S1導通、開關單元S2關斷時的跨壓Vd）。接著，處理單元162控制開關單元S1、開關單元S2兩者同時關斷，並透過電壓偵測單元164得到偵測電阻Rd兩端的第三電壓值（即：開關單元S1、S2兩者皆關斷時的跨壓Vd）。藉此，處理單元162便可根據所得的第一電壓值以及第三電壓值計算對地絕緣阻抗值。
請一併參考第4A圖和第4B圖。第4A圖和第4B圖分別為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路160在第二模式下的操作示意圖。於第4A圖、第4B圖中，與第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解。
如第4A圖所示，當開關單元S1導通、開關單元S2關斷時，電阻R2與偵測電阻Rd彼此並聯。此時，基於第4A圖的電路，處理單元162便可根據偵測電阻Rd的跨壓Vd（即：第一電壓值）得到待求的漏電電壓Vlk以及對地的漏電電阻Rlk的一組關係式。此時絕緣偵測電路160的操作與第3A圖中所示的操作相似。
此外，如第4B圖所示，當開關單元S1關斷、開關單元S2也關斷時，電阻R1的第一端電性連接於直流輸入電壓Vin1的正極端，電阻R1的第二端電性連接於電阻R2的第一端。電阻R2的第二端電性連接於偵測電阻Rd的第一端，偵測電阻Rd的第二端電性連接於直流輸入電壓Vin1的負極端。相似地，基於第4B圖的電路，處理單元162亦可根據偵測電阻Rd的跨壓Vd（即：第三電壓值）得到待求的漏電電壓Vlk以及對地的漏電電阻Rlk的另一組關係式。
由於電阻R1、R2以及偵測電阻Rd的參數為已知，直流輸入電壓Vin1亦可透過電壓偵測元件得知，藉此，處理單元162便可依據兩組關係式進行運算，解出未知的漏電電壓Vlk以及漏電電阻Rlk。如此一來，絕緣偵測電路160便可透過切換開關單元S1啟閉的操作，偵測對地絕緣阻抗值。值得注意的是，在第3B圖中所繪示的電路與第4B圖中所繪示的電路中，漏電電壓Vlk以及對地的漏電電阻Rlk的關係式並不相同。處理單元162亦可根據不同模式調整運算內容及相關參數，以配合相應的模式操作進行對地絕緣阻抗值的計算。
值得注意的是，和第3B圖中所繪示的第一模式相比，在第4B圖中所繪示的第二模式中，由於開關單元S1、開關單元S2兩者皆關斷，此時偵測電阻Rd的跨壓Vd係根據直流輸入電壓Vin1、電阻R1、電阻R2、以及異物400的漏電電壓Vlk以及漏電電阻Rlk所決定。因此，在第二模式下，處理單元162僅需控制一組開關單元S1的啟閉，不須切換兩組開關單元S1、S2，故具有較快的反應速度以及較低的電路損耗。
換言之，在第一模式下，絕緣偵測電路160具有較高的精準度。相對地，在第二模式下絕緣偵測電路160較節能且具有較即時的偵測速度。在部分實施例中，處理單元162可用以接收模式選擇訊號，並根據模式選擇訊號切換絕緣偵測電路160操作在第一模式或是第二模式下進行絕緣偵測，以配合不同操作環境下所需的偵測速度或是精準度。
此外，舉例來說，在部分實施例中，絕緣偵測電路160更可在一般正常操作時處於第二模式偵測並計算電源轉換裝置100的絕緣阻抗值。當絕緣偵測電路160於第二模式下計算所得之絕緣阻抗值低於預設值時，絕緣偵測電路160自動切換至第一模式下，由處理單元162控制開關單元S1、S2的啟閉，重新計算絕緣阻抗值。此外，在其他部分實施例中，當絕緣偵測電路160於第二模式下切換開關單元S1所偵測到的第一電壓值與第三電壓值兩者差距小於一預設電壓值時，絕緣偵測電路160亦可跳過計算絕緣阻抗值的程序，自動切換至第一模式下，由處理單元162控制開關單元S1、S2的啟閉，偵測第一電壓值與第二電壓值並據以重新計算絕緣阻抗值。
藉此，當絕緣偵測電路160偵測出絕緣阻抗值異常時，或是在第二模式下無法順利偵測絕緣阻抗值時，便可在精準度較高的第一模式下再次確認絕緣阻抗值，以避免絕緣偵測電路160的誤操作。
當在第一模式下，絕緣偵測電路160再次確認對地絕緣阻抗值小於安全值時，便可發出警示訊號以通知使用者對地絕緣阻抗值異常，或者藉由警示訊號停止電源轉換裝置100的操作，以避免設備損毀或是事故發生。
如此一來，在絕緣狀況良好的一般情況下，絕緣偵測電路160便不須同時切換兩組開關單元S1、S2，以進一步降低電源轉換裝置100整體的電力損耗。而在有偵測到絕緣異常的疑慮時，絕緣偵測電路160便切換至準確度較高的第一模式，透過導通開關單元S2將電阻R1旁路短路，提高處理單元162量測到的電壓準位，進而相應提高偵測的精準度，避免電壓擾動或是訊號誤差導致偵測和計算失準。
值得注意的是，絕緣偵測電路160可具有多種不同的實現方式，第2圖中所示的電路僅為絕緣偵測電路160可能的實施方式之一，並非用以限制本揭示內容。舉例來說，在部分實施例中，電阻R1、R2以及偵測電阻Rd可為與第2圖所示實施例中相異的電性連接關係。本領域具通常知識者可根據基本電力學的網路分析推導出相應的漏電電壓Vlk以及對地的漏電電阻Rlk的兩組關係式，以設計相應的處理單元162據以進行運算，解出未知的漏電電壓Vlk以及漏電電阻Rlk。
請參考第5圖。第5圖為根據本揭示內容其他部分實施例所繪示的絕緣偵測電路160的示意圖。於第5圖中，與第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解，且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明，若非與第5圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者，於此不再贅述。
如第5圖所示，在部分實施例中，絕緣偵測電路160更包含電阻R3。在結構上，電阻R3電性連接於接地端與偵測電阻Rd之間。電阻R3的第一端電性連接於電阻R2的第二端以及接地端，電阻R3的第二端電性連接於偵測電阻Rd的第一端。具體來說，為避免處理單元162接收到的電壓訊號過大導致元件毀損，透過設置電阻R3並適當設計電阻R3的阻抗值進行線路分壓，可使得偵測電阻Rd兩端的跨壓Vd維持在適當的電壓準位區間內，以保護處理單元162。相似地，第5圖中所示的電路亦僅為絕緣偵測電路160可能的實施方式之一，並非用以限制本揭示內容。
請參考第6圖。第6圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的電源轉換裝置100的示意圖。於第6圖中，與第1圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解，且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明，若非與第6圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者，於此不再贅述。
如第6圖所示，在部分實施例中，電源轉換裝置100可包含兩組以上的直流直流轉換電路120、140。具體來說，電源轉換裝置100的兩組輸入端分別電性連接於太陽能發電模組220、240，並接收太陽能發電模組220、240提供之直流輸入電壓Vin1、Vin2，並將直流輸入電壓Vin1、Vin2轉換為交流電壓Vac輸出。直流直流轉換電路120、140分別對應於太陽能發電模組220、240，以分別將直流輸入電壓Vin1、Vin2轉換為直流匯流排電壓Vbus。
在第1圖所示實施例中，絕緣偵測電路160電性連接於直流直流轉換電路120的輸入側，用以接收直流輸入電壓Vin1，以根據直流輸入電壓Vin1得到第一電壓值以及第二電壓值。相對地，在第6圖所示實施例中，絕緣偵測電路160電性連接於直流直流轉換電路120、140的輸出側，並電性連接於直流直流轉換電路120、140與直流交流轉換電路180之間，用以接收直流匯流排電壓Vbus，以根據直流匯流排電壓Vbus得到第一電壓值以及第二電壓值。
請一併參考第7圖。第7圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路160的示意圖。於第7圖中，與第2圖之實施例有關的相似元件係以相同的參考標號表示以便於理解，且相似元件之具體原理已於先前段落中詳細說明，若非與第7圖之元件間具有協同運作關係而必要介紹者，於此不再贅述。
如第7圖所示，在部分實施例中，絕緣偵測電路160包含處理單元162、電壓偵測單元164、電阻R1、R2、偵測電阻Rd以及開關單元S1、S2。和第2圖所繪示的絕緣偵測電路160相比，在本實施例中，電阻R1的第一端與開關單元S2的第一端電性連接於正極電源線，也就是直流匯流排電壓Vbus的正極端（即：電容單元C1的第一端）。開關單元S1的第二端電性連接於負極電源線，也就是直流匯流排電壓Vbus的負極端（即：電容單元C1的第二端）。偵測電阻Rd電性連接於接地端與直流匯流排電壓Vbus的負極端（即：電容單元C1的第二端）之間。在本實施例中，絕緣偵測電路160偵測並計算對地絕緣阻抗值的具體操作與第2圖中所繪示的絕緣偵測電路160相似，故不再於此贅述。
換言之，在第6圖和第7圖所示實施例中，電源轉換裝置100中的絕緣偵測電路160亦可設置於直流直流轉換電路120、140與直流交流轉換電路180之間。如此一來，即便電源轉換裝置100包含多組輸入以及相對應的多組直流直流轉換電路120、140，亦只需要一組絕緣偵測電路160便可偵測絕緣阻抗值，不需要設置各組輸入各自的絕緣偵測電路160。如此一來，便可降低電源轉換裝置100的設置成本和電路體積。
此外，由於絕緣偵測電路160係根據已被升壓至較高電壓準位的直流匯流排電壓Vbus偵測電源轉換裝置100的絕緣阻抗值，因此即便在發電能力較差（如：陰天、清晨或傍晚時段等等），導致直流輸入電壓Vin1、Vin2電壓準位較低的情況下，絕緣偵測電路160仍能準確偵測電源轉換裝置100的對地絕緣阻抗值。
值得注意的是，在第6圖與第7圖所繪示的實施例中，於第二模式下，處理單元162亦可控制開關單元S1導通、開關單元S2關斷，以根據直流匯流排電壓Vbus得到偵測電阻Rd兩端的第一電壓值，並控制開關單元S1與開關單元S2關斷，以根據直流匯流排電壓Vbus得到偵測電阻Rd兩端的第三電壓值。藉此，處理單元162便可操作在第二模式，根據第一電壓值以及第三電壓值計算電源轉換裝置100的對地絕緣阻抗值。
值得注意的是，在上述各個實施例中，直流交流轉換電路180可由全橋式直流交流轉換器實現，但本案並不以此為限。舉例來說，在其他部分實施例中，電源轉換裝置100亦可由T型中點箝位型（T-type Neutral Point Clamped，TNPC）逆變器，或其他直流交流轉換器實現直流交流轉換電路180。
此外，在上述各個實施例中，處理單元162可由微控制器（Microcontroller Unit，MCU）、複雜型可編程邏輯元件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）、現場可程式化閘陣列 （Field-programmable gate array，FPGA）等不同方式實作。電阻R1、R2、R3、偵測電阻Rd、開關單元S1、S2、電容單元C1等等，亦可由各種適當的電力電子元件實作。
此外，上述各實施例中的各個元件除了可以由各種類型的數位或類比電路實現，亦可分別由不同的積體電路晶片實現。各個元件亦可整合至單一的數位控制晶片。處理電路亦可由各種處理器或其他積體電路晶片實現。上述僅為例示，本揭示內容並不以此為限。
請參考第8圖。第8圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣阻抗值偵測方法800的流程圖。在部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法800可用於電源轉換裝置100。為方便及清楚說明起見，下述絕緣阻抗值偵測方法800是配合第1圖～第7圖所示實施例進行說明，但不以此為限，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可對作各種更動與潤飾。如第8圖所示，絕緣阻抗值偵測方法800包含步驟S810、S820、S830、S840以及S850。
首先，在步驟S810中，於第一模式下，透過處理單元162控制開關單元S1導通、開關單元S2關斷。接著，在步驟S820中，透過電壓偵測單元164偵測偵測電阻Rd兩端的第一電壓值。
接著，在步驟S830中，透過處理單元162控制開關單元S1關斷、開關單元S2導通。接著，在步驟S840中，透過電壓偵測單元164偵測偵測電阻Rd兩端的第二電壓值。最後，在步驟S850中，透過處理單元162，根據第一電壓值以及第二電壓值計算電源轉換裝置100的絕緣阻抗值。
在部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法800更包含於相異於第一模式之第二模式計算絕緣阻抗值。舉例來說，在部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法800可進一步包含於第二模式下，透過處理單元162控制開關單元S1導通，開關單元S2關斷；透過電壓偵測單元164偵測偵測電阻Rd兩端的第一電壓值；透過處理單元162控制開關單元S1與開關單元S2關斷；透過電壓偵測單元164得到偵測電阻Rd兩端的第三電壓值；以及根據第一電壓值以及第三電壓值計算電源轉換裝置100的絕緣阻抗值。
此外，在部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法800更包含在第一模式和第二模式之間切換。舉例來說，在部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法800可包含：由處理單元162接收模式選擇訊號；以及根據模式選擇訊號於第一模式與第二模式之間切換。此外，在其他部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法800包含：當於第二模式下計算所得之絕緣阻抗值低於預設值時，切換至第一模式下重新計算絕緣阻抗值。此外，在其他部分實施例中，絕緣阻抗值偵測方法800包含：當於第二模式下所偵測到的第一電壓值與第三電壓值兩者差距小於一預設電壓值時，切換至第一模式下重新計算絕緣阻抗值。
所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解此絕緣阻抗值偵測方法800如何基於上述多個不同實施例中的電源轉換裝置100以執行該等操作及功能，故不再此贅述。
值得注意的是，雖然本文將所公開的方法示出和描述為一系列的步驟或事件，但是應當理解，所示出的這些步驟或事件的順序不應解釋為限制意義。例如，部分步驟可以以不同順序發生和／或與除了本文所示和／或所描述之步驟或事件以外的其他步驟或事件同時發生。另外，實施本文所描述的一個或多個態樣或實施例時，並非所有於此示出的步驟皆為必需。此外，本文中的一個或多個步驟亦可能在一個或多個分離的步驟和／或階段中執行。
需要說明的是，在不衝突的情況下，在本揭示內容各個圖式、實施例及實施例中的特徵與電路可以相互組合。圖式中所繪示的電路僅為示例之用，係簡化以使說明簡潔並便於理解，並非用以限制本案。
綜上所述，本揭示內容透過應用上述實施例，透過於絕緣偵測電路160中使用兩組開關單元S1、S2進行切換以偵測電源轉換裝置100的絕緣阻抗值，可提高偵測對地絕緣阻抗值的精準度。此外，在部分實施例中，透過切換絕緣偵測電路160於不同模式中偵測對地絕緣阻抗值，可進一步提高正常操作下的反應速度並降低電路損耗。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電源轉換裝置
120、140‧‧‧直流直流轉換電路
160‧‧‧絕緣偵測電路
162‧‧‧處理單元
164‧‧‧電壓偵測單元
180‧‧‧直流交流轉換電路
220、240‧‧‧太陽能發電模組
300‧‧‧電網
400‧‧‧異物
800‧‧‧絕緣阻抗值偵測方法
S810～S850‧‧‧步驟
C1‧‧‧電容單元
N1‧‧‧節點
R1、R2、R3‧‧‧電阻
Rd‧‧‧偵測電阻
Rlk‧‧‧漏電電阻
S1、S2 ‧‧‧開關單元
Vin1、Vin2‧‧‧直流輸入電壓
Vbus‧‧‧直流匯流排電壓
Vac‧‧‧交流電壓
Vd‧‧‧跨壓
Vlk‧‧‧漏電電壓
第1圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的電源轉換裝置的示意圖。 第2圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路的示意圖。 第3A圖和第3B圖分別為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路在第一模式下的操作示意圖。 第4A圖和第4B圖分別為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路在第二模式下的操作示意圖。 第5圖為根據本揭示內容其他部分實施例所繪示的絕緣偵測電路的示意圖。 第6圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的電源轉換裝置的示意圖。 第7圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣偵測電路的示意圖。 第8圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的絕緣阻抗值偵測方法的流程圖。
160‧‧‧絕緣偵測電路
162‧‧‧處理單元
164‧‧‧電壓偵測單元
400‧‧‧異物
N1‧‧‧節點
R1、R2‧‧‧電阻
Rd‧‧‧偵測電阻
Rlk‧‧‧漏電電阻
S1、S2‧‧‧開關單元
Vin1‧‧‧直流輸入電壓
Vd‧‧‧跨壓
Vlk‧‧‧漏電電壓

Claims (20)

  1. 一種絕緣偵測電路，包含： 一第一開關單元； 一第二開關單元，電性連接於該第一開關單元； 一偵測電阻； 一電壓偵測單元，用以偵測該偵測電阻兩端的跨壓；以及 一處理單元，於一第一模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第一電壓值，並控制該第一開關單元關斷，該第二開關單元導通，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第二電壓值，其中該處理單元根據該第一電壓值以及該第二電壓值計算一電源轉換裝置的一絕緣阻抗值。
  2. 如請求項1所述之絕緣偵測電路，更包含： 一第一電阻，該第一電阻與該第二開關單元以並聯形式電性連接。
  3. 如請求項1所述之絕緣偵測電路，其中該第一開關單元與該第二開關單元於一節點電性連接，該絕緣偵測電路更包含： 一第二電阻，該第二電阻電性連接於該偵測電阻與該節點之間。
  4. 如請求項3所述之絕緣偵測電路，更包含： 一第三電阻，其中該第三電阻的一第一端電性連接於該第二電阻，該第三電阻的一第二端電性連接於該偵測電阻。
  5. 如請求項1所述之絕緣偵測電路，更包含： 一第一電阻，其中該第一電阻的一第一端電性連接於該第二開關單元的一第一端，該第一電阻的一第二端電性連接於該第二開關單元的一第二端；以及 一第二電阻，該第二電阻的一第一端電性連接於該第一電阻的該第二端，該第二電阻的一第二端電性連接於該偵測電阻的一第一端； 其中該第一開關單元的一第一端電性連接於該第二電阻的該第一端，該第一開關單元的一第二端電性連接於該偵測電阻的一第二端。
  6. 如請求項1所述之絕緣偵測電路，其中於一第二模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的該第一電壓值，並控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
  7. 如請求項6所述之絕緣偵測電路，其中當該絕緣偵測電路於該第二模式下計算所得之該絕緣阻抗值低於一預設值，或是於該第二模式下所偵測到的該第一電壓值與該第三電壓值兩者差距小於一預設電壓值時，該絕緣偵測電路切換至該第一模式下重新計算該絕緣阻抗值。
  8. 如請求項6所述之絕緣偵測電路，其中該處理單元更用以接收一模式選擇訊號，並根據該模式選擇訊號切換該絕緣偵測電路操作在該第一模式或是該第二模式。
  9. 一種電源轉換裝置，包含： 一直流直流轉換電路，用以將一直流輸入電壓轉換為一直流匯流排電壓； 一直流交流轉換電路，電性連接於該直流直流轉換電路，用以將該直流匯流排電壓轉換為一交流電壓；以及 一絕緣偵測電路，電性連接於該直流直流轉換電路，其中該絕緣偵測電路包含： 一第一開關單元； 一第二開關單元，電性連接於該第一開關單元； 一偵測電阻； 一電壓偵測單元，用以偵測該偵測電阻兩端的跨壓；以及 一處理單元，於該絕緣偵測電路的一第一模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第一電壓值，並控制該第一開關單元關斷，該第二開關單元導通，以透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第二電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第二電壓值計算該電源轉換裝置的一絕緣阻抗值。
  10. 如請求項9所述之電源轉換裝置，其中該絕緣偵測電路電性連接於該直流直流轉換電路的一輸入側，用以接收該直流輸入電壓，以根據該直流輸入電壓得到該第一電壓值以及該第二電壓值。
  11. 如請求項10所述之電源轉換裝置，其中於一第二模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以根據該直流輸入電壓得到該偵測電阻兩端的該第一電壓值，並控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷，以根據該直流輸入電壓得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
  12. 如請求項9所述之電源轉換裝置，其中該絕緣偵測電路電性連接於該直流直流轉換電路的一輸出側並電性連接於該直流直流轉換電路與該直流交流轉換電路之間，用以接收該直流匯流排電壓，以根據該直流匯流排電壓得到該第一電壓值以及該第二電壓值。
  13. 如請求項12所述之電源轉換裝置，其中於一第二模式下，該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷，以根據該直流匯流排電壓得到該偵測電阻兩端的該第一電壓值，並控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷，以根據該直流匯流排電壓得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值，該處理單元根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
  14. 如請求項9所述之電源轉換裝置，其中該直流匯流排電壓透過一正極電源線與一負極電源線自該直流直流轉換電路傳輸至直流交流轉換電路，該電源轉換裝置更包含一電容單元，該電容單元的一第一端電性連接至該正極電源線，該電容單元的一第二端電性連接至該負極電源線。
  15. 如請求項14所述之電源轉換裝置，其中該第二開關單元的一第一端電性連接於該正極電源線，該第二開關單元的一第二端電性連接於該第一開關單元的一第一端，該第一開關單元的一第二端電性連接於該負極電源線。
  16. 如請求項14所述之電源轉換裝置，其中該絕緣偵測電路更包含： 一第一電阻，其中該第一電阻的一第一端電性連接於該正極電源線以及該第二開關單元的一第一端，該第一電阻的一第二端電性連接於該第二開關單元的一第二端；以及 一第二電阻，該第二電阻的一第一端電性連接於該第一電阻的該第二端，該第二電阻的一第二端電性連接於該偵測電阻的一第一端； 其中該第一開關單元的一第一端電性連接於該第二電阻的該第一端，該第一開關單元的一第二端電性連接於該負極電源線以及該偵測電阻的一第二端。
  17. 一種絕緣阻抗值偵測方法，包含： 於一第一模式下，透過一處理單元控制一第一開關單元導通，一第二開關單元關斷； 透過一電壓偵測單元偵測一偵測電阻兩端的一第一電壓值； 透過該處理單元控制該第一開關單元關斷，該第二開關單元導通； 透過該電壓偵測單元偵測該偵測電阻兩端的一第二電壓值；以及 透過該處理單元，根據該第一電壓值以及該第二電壓值計算一電源轉換裝置的一絕緣阻抗值。
  18. 如請求項17所述之絕緣阻抗值偵測方法，更包含： 於一第二模式下，透過該處理單元控制該第一開關單元導通，該第二開關單元關斷； 透過該電壓偵測單元偵測該偵測電阻兩端的該第一電壓值； 透過該處理單元控制該第一開關單元與該第二開關單元關斷； 透過該電壓偵測單元得到該偵測電阻兩端的一第三電壓值；以及 根據該第一電壓值以及該第三電壓值計算該電源轉換裝置的該絕緣阻抗值。
  19. 如請求項18所述之絕緣阻抗值偵測方法，更包含： 當於該第二模式下計算所得之該絕緣阻抗值低於一預設值，或是於該第二模式下所偵測到的該第一電壓值與該第三電壓值兩者差距小於一預設電壓值時，切換至該第一模式下重新計算該絕緣阻抗值。
  20. 如請求項18所述之絕緣阻抗值偵測方法，更包含： 由該處理單元接收一模式選擇訊號；以及 根據該模式選擇訊號於該第一模式與該第二模式之間切換。
TW105124722A 2016-08-04 2016-08-04 絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法 TWI592671B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105124722A TWI592671B (zh) 2016-08-04 2016-08-04 絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法
US15/628,631 US9906134B1 (en) 2016-08-04 2017-06-20 Insulation detecting circuit, power converting device and insulation impedance value detecting method
EP17182078.0A EP3279677B1 (en) 2016-08-04 2017-07-19 Insulation detecting circuit, power converting device and insulation impedance value detecting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105124722A TWI592671B (zh) 2016-08-04 2016-08-04 絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI592671B true TWI592671B (zh) 2017-07-21
TW201805642A TW201805642A (zh) 2018-02-16

Family

ID=59383434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105124722A TWI592671B (zh) 2016-08-04 2016-08-04 絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9906134B1 (zh)
EP (1) EP3279677B1 (zh)
TW (1) TWI592671B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202019904A (zh) * 2018-07-19 2020-06-01 大陸商江蘇恆瑞醫藥股份有限公司 一種凝血因子ＸＩａ抑制劑及其中間體的製備方法
DE102018126235B4 (de) * 2018-10-22 2020-06-04 Sma Solar Technology Ag Verfahren zur Isolationswiderstandsmessung in Wechselrichtern mit Mehrpunkttopologie und Wechselrichter mit Mehrpunkttopologie
US11215676B2 (en) 2019-01-03 2022-01-04 Forcelead Technology Corp. Power circuit and detection circuit thereof
CN110161314A (zh) * 2019-06-20 2019-08-23 欣旺达电子股份有限公司 光伏绝缘阻抗检测电路
CN112444706A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 台达电子企业管理（上海）有限公司 应用于电力系统的绝缘监测装置与电力系统
JP7260056B2 (ja) * 2020-03-12 2023-04-18 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置
CN111965428B (zh) * 2020-08-05 2023-03-24 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 一种绝缘电阻的检测方法、装置、设备及储存介质
CN113156210B (zh) * 2021-03-12 2022-11-15 阳光电源股份有限公司 一种绝缘检测方法及其应用装置
TWI790148B (zh) * 2022-03-22 2023-01-11 台達電子工業股份有限公司 絕緣阻抗檢測電路及絕緣阻抗檢測方法
CN115656637B (zh) * 2022-10-24 2024-03-26 中南大学 一种低成本光伏板对地绝缘阻抗检测电路及检测方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2256506B1 (de) * 2009-05-27 2019-07-03 Bender GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Isolationsüberwachung von ungeerdeten Gleich- und Wechselspannungsnetzen
JP2011002417A (ja) 2009-06-22 2011-01-06 Jx Nippon Oil & Energy Corp 絶縁抵抗測定装置及び絶縁抵抗測定方法
WO2012122131A2 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Paceco Corp Measurement of insulation resistance of configurable photovoltaic panels in a photovoltaic array
JP2013040918A (ja) * 2011-07-21 2013-02-28 Denso Corp 絶縁不良診断装置および絶縁不良診断方法
CN102520254B (zh) 2012-01-06 2013-09-25 西安龙腾新能源科技发展有限公司 一种高精度的光伏逆变器绝缘电阻的检测方法
FR2989235B1 (fr) * 2012-04-06 2014-03-14 Schneider Electric Ind Sas Systeme de controle d'isolement pour reseau electrique securise
DE102012104752B3 (de) * 2012-06-01 2013-11-28 Sma Solar Technology Ag Verfahren zur Messung eines Isolationswiderstands für einen Wechselrichter und Wechselrichter
CN103630745B (zh) 2013-05-15 2017-04-12 上海正泰电源系统有限公司 一种高精度的多路共地直流电源绝缘电阻检测电路及方法
KR101622463B1 (ko) * 2014-05-13 2016-05-18 엘에스산전 주식회사 고전압 직류 송전 시스템의 절연 설계 장치 및 방법
CN104569607A (zh) 2014-12-26 2015-04-29 北京泰兴科技有限公司 一种直流绝缘监测方法与装置
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

Also Published As

Publication number Publication date
EP3279677A1 (en) 2018-02-07
EP3279677B1 (en) 2021-09-08
US9906134B1 (en) 2018-02-27
US20180041122A1 (en) 2018-02-08
TW201805642A (zh) 2018-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI592671B (zh) 絕緣偵測電路、電源轉換裝置及絕緣阻抗值偵測方法
TWI610082B (zh) 電源轉換裝置及對地阻抗值偵測方法
JP6268617B2 (ja) カスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムとそのための自己試験方法
JP6357679B2 (ja) 地絡検出のための方法および装置
CN106997008B (zh) 一种绝缘检测装置及逆变器
CN104702208B (zh) 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统
WO2016049856A1 (zh) 一种并网逆变器安全检测装置及方法
WO2020253876A1 (zh) 光伏阵列对地绝缘阻抗的检测电路、方法和光伏逆变器
JP2002204531A (ja) 交流連系装置およびその制御方法
JP2002112459A (ja) 太陽電池モジュールおよび発電装置
JP5894827B2 (ja) 地絡検出装置および系統連系インバータシステム
TW201431235A (zh) 電源供應系統及其控制方法
TWI462457B (zh) 單相三線三埠式電能轉換系統
CN107834978A (zh) 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路、装置及非隔离光伏逆变器
WO2024125075A1 (zh) 接地阻抗检测装置、方法和逆变器
CN111431426B (zh) 一种母线电容容值的获得方法、逆变器及光伏系统
ES2906373T3 (es) Procedimiento para comprobar un punto de desconexión de un inversor fotovoltaico y un inversor fotovoltaico de este tipo
JP2012039813A (ja) 系統連系インバータ装置
EP2963760A1 (en) Ground potential equalization for photovoltaic power generation system
CN107688121B (zh) 绝缘检测电路、电源转换装置及绝缘阻抗值检测方法
CN103543322A (zh) 一种光伏并网逆变器漏电流检测装置
CN203811677U (zh) 逆变器电压过零点检测电路
JP2016013010A (ja) パワーコンディショナ
JP2019103161A (ja) 制御装置、電力変換システム及びプログラム
JP2019103162A (ja) 制御装置、電力変換システム及びプログラム