一種用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路的製作方法

2023-06-21 00:58:56

本實用新型涉及電路測量技術領域，具體涉及一種用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路。

背景技術：

在當下電能作為清潔能源被越來越廣泛地應用到日常生活中，例如電動汽車的普及等，因此，與之配套的充電樁也被大範圍的部署，特別是直流充電樁，因其充電速度快，而得到廣泛應用。由於直流充電樁會長期暴露在戶外，為了保證直流充電樁的使用安全，在通過直流充電樁充電前，必須對其絕緣情況進行檢測，目前，市面上還沒有可靠的手段直流充電樁的絕緣情況進行檢測，是當前需要解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術中沒有可靠的手段直流充電樁的絕緣情況進行檢測，使直流充電樁存在安全隱患的問題。本實用新型的用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路，能夠在通過直流充電樁充電前，測量直流充電樁的直流母線與大地的絕緣阻值，來判斷直流充電樁的絕緣情況，保證直流充電樁的使用安全，電路簡單，測試操作方便，容易實現，可靠性高，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案是：

一種用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路，包括第一隔離及電壓調理電路U1、第二隔離及電壓調理電路U2，

所述第一隔離及電壓調理電路U1的正輸入端通過電阻R1與直流充電樁母線的正極相連接，所述第一隔離及電壓調理電路U1的負輸入端通過電阻R6與直流充電樁母線的負極相連接，所述第一隔離及電壓調理電路U1的正、負輸入端之間並聯有電阻R4，所述電阻R1、電阻R4、電阻R6構成第一分壓網絡；

所述第二隔離及電壓調理電路U2的正輸入端依次通過電阻R3、電阻R2與直流充電樁母線的正極相連接，所述第二隔離及電壓調理電路U2的負輸入端依次通過電阻R8、電阻R7與直流充電樁母線的負極相連接，所述第二隔離及電壓調理電路U2的正、負輸入端之間並聯有電阻R5，所述電阻R3、電阻R2的連接節點通過開關S1與大地連接，所述電阻R8、電阻R7的連接節點通過開關S2與大地連接，所述電阻R2、電阻R3、電阻R5、電阻R7、電阻R8構成第二分壓網絡；

所述第一隔離及電壓調理電路U1的輸出端作為第一測量點，所述第二隔離及電壓調理電路U2的輸出端作為第二測量點。

前述的一種用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路，所述開關S1、開關S2可通過繼電器的節點代替。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路，能夠在通過直流充電樁充電前，測量直流充電樁的直流母線與大地的絕緣阻值，來判斷直流充電樁的絕緣情況，保證直流充電樁的使用安全，電路簡單，測試操作方便，容易實現，可靠性高，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型的用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面將結合說明書附圖，對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型的用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路，包括第一隔離及電壓調理電路U1、第二隔離及電壓調理電路U2，第一隔離及電壓調理電路U1通過第一分壓網絡與直流充電樁母線的相連接，第一隔離及電壓調理電路U2通過第二分壓網絡與直流充電樁母線的相連接，具體連連接關係如下：

所述第一隔離及電壓調理電路U1的正輸入端通過電阻R1與直流充電樁母線的正極相連接，所述第一隔離及電壓調理電路U1的負輸入端通過電阻R6與直流充電樁母線的負極相連接，所述第一隔離及電壓調理電路U1的正、負輸入端之間並聯有電阻R4，所述電阻R1、電阻R4、電阻R6構成第一分壓網絡；

所述第二隔離及電壓調理電路U2的正輸入端依次通過電阻R3、電阻R2與直流充電樁母線的正極相連接，所述第二隔離及電壓調理電路U2的負輸入端依次通過電阻R8、電阻R7與直流充電樁母線的負極相連接，所述第二隔離及電壓調理電路U2的正、負輸入端之間並聯有電阻R5，所述電阻R3、電阻R2的連接節點通過開關S1與大地(PE)連接，所述電阻R8、電阻R7的連接節點通過開關S2與大地(PE)連接，所述電阻R2、電阻R3、電阻R5、電阻R7、電阻R8構成第二分壓網絡；

所述第一隔離及電壓調理電路U1的輸出端作為第一測量點，所述第二隔離及電壓調理電路U2的輸出端作為第二測量點。

所述開關S1、開關S2可通過繼電器的節點代替，無需人工操作，提高自動化程度，增加安全可靠性能。

所述第一隔離及電壓調理電路U1、第二隔離及電壓調理電路U2採用本領域技術人員常用的隔離電路、電壓放大電路、電壓採集電路搭建而成。

基於上述的直流充電樁絕緣阻值的測量電路的測量方法，在通過直流充電樁充電前，測量直流充電樁的直流母線與大地的絕緣阻值，包括以下步驟，

步驟(1)，測量第一測量點的電壓Uadc，並根據第一分壓網絡的電阻比例，通過公式(1)，計算得到直流充電樁母線的母線電壓值Umx；

Uadc*K1＝(Umx*R4)/(R1+R4+R6) (1)

簡化後，

Umx＝(Uadc*K1)*(R1+R4+R6)/R4

其中，K1為第一隔離及電壓調理電路U1的電壓放大倍數；

步驟(2)，設直流充電樁母線的正、負極分別對大地的阻值為Rx、Ry，控制開關S1先閉合，再斷開開關S2；

步驟(3)，測量當前第一測量點的電壓U＇adc、第二測量點的電壓Uadc1，通過第一分壓網絡、第二分壓網絡的電阻比例，得到方程式(2)

其中，K1為第一隔離及電壓調理電路U1的電壓放大倍數；K2為第一隔離及電壓調理電路U2的電壓放大倍數；//為電阻並聯符號；U＇mx為測量U＇adc和Uadc1時刻的母線電壓值；

步驟(4)，控制開關S1先斷開、再閉合開關S2；

步驟(5)，測量當前第一測量點的電壓U＇＇adc、第二測量點的電壓U＇adc1，通過第一分壓網絡、第二分壓網絡的電阻比例，得到方程式(3)

其中，U″mx為測量U″adc和U＇adc1時刻的母線電壓值；

步驟(6)，將方程式(2)、方程式(3)構成關於Rx、Ry的二元一次方程組，並計算解析出Rx、Ry的阻值；

步驟(7)，根據Rx、Ry的阻值，判斷直流充電樁的絕緣情況，若Rx/Umx或者Ry/Umx大於500Ω/V時，直流充電樁絕緣情況正常，可正常使用；若Rx/Umx或者Ry/Umx小於500Ω/V時，直流充電樁觸發告警信息；若Rx/Umx或者Ry/Umx小於100Ω/V時，直流充電樁觸發絕緣故障信息。

綜上所述，本實用新型的用於直流充電樁絕緣阻值的測量電路，能夠在通過直流充電樁充電前，測量直流充電樁的直流母線與大地的絕緣阻值，來判斷直流充電樁的絕緣情況，並通過兩個分壓網絡同步測量直流充電樁的直流母線電壓值，從而提高測量精度，保證直流充電樁的使用安全，電路簡單，測試操作方便，容易實現，可靠性高，具有良好的應用前景。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵及優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。