Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

Article retrieval

文章檢索

首頁 >> 文章檢索 >> 往年索引

直流絕緣電阻檢測在光儲充檢系統(tǒng)中的應用研究

來源：電工電氣發(fā)布時間：2023-10-28 08:28 瀏覽次數(shù)：219

直流絕緣電阻檢測在光儲充檢系統(tǒng)中的應用研究

章云區(qū)，熊剛
(福建星云電子股份有限公司，福建 福州 350015)
 
    摘 要：針對光儲充檢應用中對絕緣檢測模塊小體積、高精度、大量程、寬工作溫度范圍、寬工作電壓的要求，提出改進型不平衡電橋電路并推導公式，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了絕緣電阻檢測電路。以 GD32 單片機為控制核心，以 24 位 ADC 芯片、精密基準源和低溫漂電阻構(gòu)成前端采集電路，以帶電源 SPI 隔離芯片實現(xiàn)高低壓信號隔離，以 MOS 光耦和高壓繼電器進行不平衡電橋切換。實驗結(jié)果表明，該方案能準確檢測光儲充檢系統(tǒng)中充電樁直流母線絕緣電阻值，在 -40～+70 ℃ 溫度范圍、200～1 000V 電壓范圍、1 kΩ～30 MΩ 量程范圍內(nèi)，絕緣電阻測量誤差小于或等于 ±1%，且設(shè)計集成度高、體積小巧，滿足光儲充檢系統(tǒng)中分體樁的安裝空間要求。
    關(guān)鍵詞： 絕緣電阻；充電樁；不平衡電橋；光儲充檢系統(tǒng)
    中圖分類號：TM855 ；TM934.31     文獻標識碼：B     文章編號：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
 
參考文獻
[1] 梁欽賜. 光儲充檢放一體化充電站在配電網(wǎng)中的應用[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2021(2) ：37-39.
[2] 馮國航，李艷，邵冰莓，等. 直流充電樁絕緣電阻在線檢測與電量計量系統(tǒng)設(shè)計[J] . 電子測試，2019(7) ：35-36.
[3] 汪根華，尹斌. 直流絕緣檢測的研究與應用[J] .微計算機信息，2003，22(11) ：38-39.
[4] 鄧元望，尹會春，鄂加強，等. 電動汽車電池組絕緣監(jiān)測方法研究[J] . 湖南電力，2023，43(1) ：46-49.
[5] 尹會春. 基于電橋法的電動汽車動力電池組絕緣監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 長沙：湖南大學，2018.
[6] 張健鵬，李紹鵬，祁康，等. 交流注入法 ITN 船舶岸電系統(tǒng)在線絕緣阻抗監(jiān)測及故障定位[J] . 船電技術(shù)，2020，40(10) ：19-21.
[7] 劉建輝，曾鐵軍，王新林. 一種變頻變壓的雙頻注入絕緣監(jiān)測方法[J] . 電氣技術(shù)，2022，23(4) ：18-24.
[8] 孫克亮，雷小軍，程思. 基于交流注入的電動汽車絕緣檢測系統(tǒng)設(shè)計[J] . 國外電子測量技術(shù)，2018，37(7) ：127-131.
[9] 陳寧，陳嘉瑤，鐘志平. 基于電壓注入法的電動汽車絕緣電阻在線檢測[J] . 電氣傳動，2019，49(2) ：66-73.
[10] 王玉， 游志宇， 劉永鑫， 等. 動力電池組絕緣電阻檢測與故障定位[J] . 電子測量技術(shù)，2022，45(5) ：157-162.
[11] 劉少堯. 電動汽車動力電池組絕緣性能監(jiān)測方法研究[D]. 沈陽：沈陽工業(yè)大學，2022.
[12] 蔣祝巍. 基于小波和多目標分析的直流接地故障檢測方法的研究[D]. 哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學，2014.
[13] 顧琳琳，阮新波，姚凱，等. 采用諧波電流注入法減小儲能電容容值[J] . 電工技術(shù)學報，2010，25(5) ：142-148.
[14] 郭威，李正哲. 電動汽車充電樁絕緣自檢裝置的設(shè)計與應用[J]. 河北電力技術(shù)，2017，36(4) ：16-19.
[15] 張超，杜博超，崔淑梅，等. 電動汽車高壓系統(tǒng)絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測方法[J] . 電工技術(shù)學報，2019，34(12) ：2657-2663.
[16] 杜吉飛. 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究[D] . 北京：北京交通大學，2020.
[17] 呂洲. 基于不平衡電橋方法的電動汽車絕緣檢測方法設(shè)計[J] . 電子技術(shù)與軟件工程，2019(8) ：230-232.
[18] 伍昆，虞成濤，張遠鵬. 新能源汽車電氣絕緣檢測和監(jiān)測方法的應用[J] . 汽車電器，2017(12) ：9-11.
[19] 張志雄，李小鵬. 電動汽車絕緣電阻檢測方法研究[J].天津職業(yè)技術(shù)師范大學學報，2018，28(3) ：47-51.
[20] 華顯，李旭東. 電動汽車絕緣電阻在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J] . 河南機電高等?？茖W校學報，2019，27(5) ：5-11.
[21] 高躍. 電動汽車絕緣電阻檢測方法分析及優(yōu)化[J].理化檢驗(物理分冊)，2021，57(5) ：27-30.