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CN203037745U - 双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路 - Google Patents

双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路 Download PDF

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CN203037745U
CN203037745U CN201220717480.XU CN201220717480U CN203037745U CN 203037745 U CN203037745 U CN 203037745U CN 201220717480 U CN201220717480 U CN 201220717480U CN 203037745 U CN203037745 U CN 203037745U
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CN
China
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resistor
switching device
positive pole
insulation resistance
detection circuit
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Application number
CN201220717480.XU
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English (en)
Inventor
叶海军
孙耀杰
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Asway Power Equipment Trading Shanghai Co ltd
Original Assignee
JIANGSU ZOF NEW ENERGY CO Ltd
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
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Abstract

本实用新型公开了一种双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路，它包括与负极相并联设置的第一正极以及第二正极，所述第一正极和所述负极构成第一路 PV 输入，所述第二正极和所述负极构成第二路 PV 输入，它包括一设置在第一正极上的第一开关器件；一设置在第二正极上的第二开关器件；依次并联设置在第一正极和负极之间的第三开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述第一电阻和所述第二电阻之间接地；一电压检测装置，其连接于所述第二电阻与所述第三电阻之间，用以检测所述第三电阻的电压值；一控制装置，其用于控制所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件的关断。

Description

双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路
技术领域
本实用新型中涉及了一种双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路。
背景技术
随着光伏发电电源的普及使用，光伏电池板的安全性越来越收到人们的关注。在光伏并网发电技术中，光伏并网逆变器安全的一项关键指标就是绝缘程度的好坏，绝缘阻抗测量技术可以判断出当前系统的绝缘状态是否良好，以及绝缘状态的变化情况。光伏并网逆变器每天开机前需要进行光伏电池的对地绝缘电阻的检测，TUV 认证中要求并网逆变器的对地绝缘电阻不小于 1KΩ/V。
大部分的光伏逆变器双路光伏输入的绝缘阻抗检测由于两路对地绝缘阻抗的耦合，较少有比较精确的方法能够检测绝缘阻抗。一般都是采用假设的判断方法，检测的绝缘阻抗也是一个范围，在一些条件下，甚至存在盲点，只能靠阻抗变化得方向来做绝缘阻抗的保护，这对逆变器的工作时存在安全隐患的。
因此在光伏并网应用中，双路PV面板的输入的使用情况越来越普遍，关于双路PV绝缘阻抗高精度的检测的方法也是迫切需要解决的。
实用新型内容
本实用新型提供了一种双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路以及检测方法，其能够精确的检测出双路光伏输入的绝缘阻抗值。
本实用新型公开了一种双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路，它包括与负极相并联设置的第一正极以及第二正极，所述第一正极和所述负极构成第一路PV输入，所述第二正极和所述负极构成第二路PV输入，其特征在于：所述双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路包括
一设置在第一正极上的第一开关器件；
一设置在第二正极上的第二开关器件；
依次并联设置在第一正极和负极之间的第三开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述第一电阻和所述第二电阻之间接地，其中第三开关器件与第一正极相连接，第三电阻与负极相连接；
一电压检测装置，其连接于所述第二电阻与所述第三电阻之间，用以检测所述第三电阻的电压值；
一控制装置，其用于控制所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件的关断。
优选地，它还包括设置于所述第一正极上的第一开关直流升压电路。
优选地，它还包括设置于所述第二正极上的第二开关直流升压电路。
优选地，所述控制装置为DSP管理器。
本实用新型采用以上结构，能够精确的测算出双路光伏输入的绝缘阻抗。
附图说明
附图1为本实用新型的结构原理示意图。
附图2为本实用新型当打开第一开关器件，断开第二开关器件时的等效电路模型图。
附图3为本实用新型当打开第二开关器件，断开第一开关器件时的等效电路模型图。
附图中：R2、第一电阻；R3、第二电阻；R4、第三电阻；X1、第一绝缘阻抗；X2、第二绝缘阻抗；X3、第三绝缘阻抗；PV_1+、第一正极；PV_2+、第二正极；PV-、负极；DSP、DSP管理器；S1、第一开关器件；S2、第二开关器件；S3、第三开关器件; BOOST_1、第一开关直流升压电路; BOOST_2、第二开关直流升压电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种双路光伏输入电路，它包括与负极相并联设置的第一正极PV_1+以及第二正极PV_2+，所述第一正极PV_1+和所述负极PV-构成第一路PV输入，所述第二正极PV_2+和所述负极PV-构成第二路PV输入。
在第一正极PV_1+上必然存在第一绝缘阻抗X1；在第二正极PV_2+上必然存在第二绝缘阻抗X2；在负极上必然存在第三绝缘阻抗X3。
因此为了检测这三绝缘阻抗值，该检测电路它包括一设置在第一正极PV_1+上的第一开关器件S1；一设置在第二正极PV_2+上的第二开关器件S2；依次并联设置在第一正极PV_1+和负极PV-之间的第三开关器件S3、第一电阻R2、第二电阻R3、第三电阻R4，位于所述第一电阻R2和所述第二电阻R3之间的中心点接地，第一电阻R2与第一正极PV_1+相直连，第三电阻R4与负极PV-相直连；一电压检测装置，其连接于所述第二电阻R3与所述第三电阻R4之间的中心点，用以检测所述第三电阻R4的电压值；一控制装置DSP，其用于控制所述第一开关器件S1、所述第二开关器件S2、所述第三开关器件S3的关断。
具体的，第一开关器件S1、第二开关器件S2和第三开关器件S3可以是继电器、开关管等各种能够开启或关断所处电路的元件。
在设置时，可依次将第三开关器件S3、第一电阻R2、第二电阻R3并联设置在第一正极PV_1+与负极PV-之间。然后将第一电阻R2与第二电阻R3的中心点接地，将电压检测装置设置在第二电阻R2与第三电阻R3之间。
还可以将第一正极PV_1+与第三开关器件S3相串连，第三开关器件S3与第一电阻R2相串联接地，将第三电阻R4与负极PV-相串连，将第二电阻R3与第三电阻R4相串联接地，并且将电压检测装置设置在第二电阻R3与第三电阻R4之间。
上述两种连接方式从原理上来说是等效的。
控制装置用于控制所述第一开关器件S1、所述第二开关器件S2、所述第三开关器件S3的关断。电压检测装置，其连接于所述第二电阻R3与所述第三电阻R4之间，用以检测所述第三电阻R4的电压值。优选地，控制装置可以为DSP管理器，其可以能够对从电压检测装置中得到的数据进行计算。
优选地，在第一正极上设置有第一开关直流升压电路BOOST_1，在第二正极上设置有第二开关直流升压电路BOOST_2。BOOST能够将输入的电压更加稳定和提高。
本装置采用的检测方法，它包括以下步骤：
A）        打开所述第一开关器件S1，断开所述第二开关器件S2和所述第三开关器件S3，检测得到第一电压值Viso1，得到
Figure 201220717480X100002DEST_PATH_IMAGE001
，式一；
B）        打开所述第一开关器件S1，断开所述第二开关器件S2，打开所述第三开关器件S3，检测得到第二电压值Viso2，得到
Figure 878806DEST_PATH_IMAGE002
，式二；
C）        根据第一电压值Viso1以及第二电压值Viso2计算得到第一正极PV_1+的第一绝缘阻抗值X1以及负极PV-的第三绝缘阻抗值X3，即通过求解式（一），式（二）组成的二元一次方程，可以得到X1，X3的阻值；
D）        打开所述第二开关器件S2，断开所述第一开关器件S1，检测得到第三电压值Viso3，得到
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，式三；
E）        根据第三电压值Viso3以及第三绝缘阻抗值X3，计算得到第二正极PV_2+的第二绝缘阻抗值X2，由于第三绝缘阻抗值X3已知，可以得到一元一次方程，可以得到第二绝缘阻抗值X2的阻值。
这样就得到了PV正极，负极对地的绝缘阻抗的高精度检测，测出来的值与储存在DSP里的安规限制进行比较，若满足标准，逆变器可以进行后续的动作，如不满足标准，禁止逆变器工作，并触发报警电路发出报警。
与此同时，第一开关器件S1，第二开关器件S2的开关控制信号可以通过外部的电子开关进行触发。当需要断开PV直流输入与PV内部的电路相联系时，可以通过触发外部电子开关来断开第一开关器件S1，第二开关器件S2，以实现DC-SWITCH的功能。
以上对本实用新型的特定实施例结合图示进行了说明，很明显的在不离开本实用新型的范围和精神的基础上，可以对现有技术和工艺进行很多修改。在本实用新型的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在本实用新型的技术要旨范围内，进行多种多样的变更。

Claims (4)

1.一种双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路，它包括与负极相并联设置的第一正极以及第二正极，所述第一正极和所述负极构成第一路PV输入，所述第二正极和所述负极构成第二路PV输入，其特征在于：所述双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路包括
一设置在第一正极上的第一开关器件；
一设置在第二正极上的第二开关器件；
依次并联设置在第一正极和负极之间的第三开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述第一电阻和所述第二电阻之间接地，其中第三开关器件与第一正极相连接，第三电阻与负极相连接；
一电压检测装置，其连接于所述第二电阻与所述第三电阻之间，用以检测所述第三电阻的电压值；
一控制装置，其用于控制所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件的关断。
2.根据权利要求1所述的双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路，其特征在于：它还包括设置于所述第一正极上的第一开关直流升压电路。
3.根据权利要求1所述的双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路，其特征在于：它还包括设置于所述第二正极上的第二开关直流升压电路。
4.根据权利要求1所述的双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路，其特征在于：所述控制装置为DSP管理器。
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