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期刊号: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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直流绝缘电阻检测在光储充检系统中的应用研究

来源:电工电气发布时间:2023-10-28 08:28 浏览次数:239

直流绝缘电阻检测在光储充检系统中的应用研究

章云区,熊刚
(福建星云电子股份有限公司,福建 福州 350015)
 
    摘 要:针对光储充检应用中对绝缘检测模块小体积、高精度、大量程、宽工作温度范围、宽工作电压的要求,提出改进型不平衡电桥电路并推导公式,在此基础上设计了绝缘电阻检测电路。以 GD32 单片机为控制核心,以 24 位 ADC 芯片、精密基准源和低温漂电阻构成前端采集电路,以带电源 SPI 隔离芯片实现高低压信号隔离,以 MOS 光耦和高压继电器进行不平衡电桥切换。实验结果表明,该方案能准确检测光储充检系统中充电桩直流母线绝缘电阻值,在 -40~+70 ℃ 温度范围、200~1 000V 电压范围、1 kΩ~30 MΩ 量程范围内,绝缘电阻测量误差小于或等于 ±1%,且设计集成度高、体积小巧,满足光储充检系统中分体桩的安装空间要求。
    关键词: 绝缘电阻;充电桩;不平衡电桥;光储充检系统
    中图分类号:TM855 ;TM934.31     文献标识码:B     文章编号:1007-3175(2023)10-0058-06
 
Research on the Application of DC Insulation Resistance Detection to
Photovoltaic Storage Charging Inspection System
 
ZHANG Yun-qu, XIONG Gang
(Fujian Nebula Electronics Co., Ltd, Fuzhou 350015, China)
 
    Abstract: Insulation detection modules in the photovoltaic storage charging inspection system need to meet the requirements of small volume, high precision, large range, wide range of operating temperature and working voltage, so the paper proposes an improved imbalance electric bridge circuit and derives its formula, and then designs the insulation resistance detection circuit on this basis. This circuit, taking the GD32 single chip microcomputer as the controlling core, uses a 24-bit ADC chip, a precision reference source and a low-temperature drift resistor as the front-end sampling circuit. Then, it uses the SPI isolator with power supply to realize the signal isolation between high and low voltage, and the MOS optical coupler and high voltage relays to switch imbalance electric bridge. The experimental results show that this scheme can accurately measure the insulation resistance of charging pile DC bus in the photovoltaic storage charging inspection system. The error of insulation resistance measurement is less than or equal to ±1% in the range of -40~+70 ℃, 200~1 000 V and 1 kΩ~30 MΩ. Moreover,the insulation detection module has high integration and small volume, meeting the space requirement of installing split piles in the photovoltaic storage charging inspection system.
    Key words: insulation resistance; charging pile; imbalance electric bridge; photovoltaic storage charging inspection system
 
参考文献
[1] 梁钦赐. 光储充检放一体化充电站在配电网中的应用[J]. 中国新技术新产品,2021(2) :37-39.
[2] 冯国航,李艳,邵冰莓,等. 直流充电桩绝缘电阻在线检测与电量计量系统设计[J] . 电子测试,2019(7) :35-36.
[3] 汪根华,尹斌. 直流绝缘检测的研究与应用[J] .微计算机信息,2003,22(11) :38-39.
[4] 邓元望,尹会春,鄂加强,等. 电动汽车电池组绝缘监测方法研究[J] . 湖南电力,2023,43(1) :46-49.
[5] 尹会春. 基于电桥法的电动汽车动力电池组绝缘监测系统研究[D]. 长沙:湖南大学,2018.
[6] 张健鹏,李绍鹏,祁康,等. 交流注入法 ITN 船舶岸电系统在线绝缘阻抗监测及故障定位[J] . 船电技术,2020,40(10) :19-21.
[7] 刘建辉,曾铁军,王新林. 一种变频变压的双频注入绝缘监测方法[J] . 电气技术,2022,23(4) :18-24.
[8] 孙克亮,雷小军,程思. 基于交流注入的电动汽车绝缘检测系统设计[J] . 国外电子测量技术,2018,37(7) :127-131.
[9] 陈宁,陈嘉瑶,钟志平. 基于电压注入法的电动汽车绝缘电阻在线检测[J] . 电气传动,2019,49(2) :66-73.
[10] 王玉, 游志宇, 刘永鑫, 等. 动力电池组绝缘电阻检测与故障定位[J] . 电子测量技术,2022,45(5) :157-162.
[11] 刘少尧. 电动汽车动力电池组绝缘性能监测方法研究[D]. 沈阳:沈阳工业大学,2022.
[12] 蒋祝巍. 基于小波和多目标分析的直流接地故障检测方法的研究[D]. 哈尔滨:东北农业大学,2014.
[13] 顾琳琳,阮新波,姚凯,等. 采用谐波电流注入法减小储能电容容值[J] . 电工技术学报,2010,25(5) :142-148.
[14] 郭威,李正哲. 电动汽车充电桩绝缘自检装置的设计与应用[J]. 河北电力技术,2017,36(4) :16-19.
[15] 张超,杜博超,崔淑梅,等. 电动汽车高压系统绝缘状态在线监测方法[J] . 电工技术学报,2019,34(12) :2657-2663.
[16] 杜吉飞. 直流系统绝缘监测关键技术研究[D] . 北京:北京交通大学,2020.
[17] 吕洲. 基于不平衡电桥方法的电动汽车绝缘检测方法设计[J] . 电子技术与软件工程,2019(8) :230-232.
[18] 伍昆,虞成涛,张远鹏. 新能源汽车电气绝缘检测和监测方法的应用[J] . 汽车电器,2017(12) :9-11.
[19] 张志雄,李小鹏. 电动汽车绝缘电阻检测方法研究[J].天津职业技术师范大学学报,2018,28(3) :47-51.
[20] 华显,李旭东. 电动汽车绝缘电阻在线监测系统设计[J] . 河南机电高等专科学校学报,2019,27(5) :5-11.
[21] 高跃. 电动汽车绝缘电阻检测方法分析及优化[J].理化检验(物理分册),2021,57(5) :27-30.