[发明专利]一种多通道直流绝缘电阻检测保护电路及保护方法

说明书

本发明公开了一种多通道直流绝缘电阻检测保护电路，包括多通道绝缘电阻检测电路、采样调理电路以及控制器，多通道绝缘电阻检测电路与采样调理电路相连，采样调理电路的输出端与控制器相连，绝缘电阻检测电路中多路直流电源的正端的电压送到采样调理电路，绝缘电阻检测电路中机壳对直流电源负端的电压送到采样调理电路，控制器将继电器控制信号送给绝缘电阻检测电路中的继电器，控制器通过其采样通道采集来自采样调理电路送来的信号，并进行计算处理从而得到多路直流电源正端对机壳的上绝缘电阻和直流电源负端对机壳的下绝缘电阻，本发明提升了大功率应用中多通道直流绝缘电阻检测保护电路的可靠性从而提升系统的可靠性并降低成本。

技术领域

本发明涉及一种保护电路，特别涉及一种多通道直流绝缘电阻检测保护电路。

背景技术

随着智能电网的发展，主动配电网已既成现实，作为电力电子装置的电能路由器因起着连接各个子系统端口之间的开关作用，故其安全可靠运行至关重要。电动汽车接入微网的充放电和光伏储能装置对电能的消纳，大量引入了电力电子变压器，这些均属于电力电子装置，它们的安全可靠运行直接影响着主动配电网的建设。这些电力电子装置中大多都由AC-DC型的变换器构成，故主动配电网中对电力电子装置的交流侧漏电流和直流侧的绝缘电阻均提出了高要求。

交流侧的破线、短路造成的漏电可以通过漏电检测装置进行检测和保护，比较成熟；而对于直流侧目前提出的方法主要有基于继电器的绝缘电阻检测方法，和注入小交流信号的方法。注入交流小信号的直流绝缘电阻检测法是效仿交流侧的漏电检测方法来检测漏电，检测时在直流侧注入小交流电压信号，通过类似交流侧的漏电检测原理得到直流侧的绝缘电阻，相对直观简单，但会在直流侧引入低频的交流纹波，从而影响装置供电质量。故目前大多采用的是基于继电器的绝缘电阻检测方法。

目前，基于继电器检测绝缘电阻的方法有2种，一种是电桥法，另一种是外接电阻切换测量法。电桥法需要将继电器开关同时闭合和打开，测量外接电阻上的电压是否是相等，如果相等，则认为绝缘正常。问题是如果上下绝缘电阻同时下降，那么该方法就无法检测了，而且在直流正负两端对机壳直接接入一个电阻，人为地降低了绝缘电阻，增加了不安全因素。故采用外接电阻切换的测量法比较适用，即采用继电器串联电阻的方法，但这对于无地线连接情况下因直流侧正端接线破损所导致的与机壳短路故障来说，会对继电器触点串联电阻支路施加过高电压而烧毁继电器，严重的情况下会导致装置失火，这不符合主动配电网的安全可靠性要求。

在主动配电网中的电力电子装置中，直流侧存在较多并联扩容的直流电路，从而构成了多通道的直流输电或供电架构，针对这种情况现行方案大多采用了对每个直流通道都配置基于继电器的直流绝缘电阻检测电路的方法，但这不利于电力电子配电装置的高可靠性和低成本的实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种多通道直流绝缘电阻检测保护电路及保护方法，克服上述直流高压直接加到继电器串联电阻支路所出现的大电流烧毁继电器的可能故障，和提升大功率应用中多通道直流绝缘电阻检测保护电路的可靠性从而提升系统的可靠性并降低成本。

本发明的目的是这样实现的：一种多通道直流绝缘电阻检测保护电路，包括多通道绝缘电阻检测电路、采样调理电路以及控制器，所述多通道绝缘电阻检测电路与所述采样调理电路相连，所述采样调理电路的输出端与控制器相连，所述绝缘电阻检测电路中多路直流电源的正端的电压送到采样调理电路，所述绝缘电阻检测电路中机壳对直流电源负端的电压送到采样调理电路，控制器将继电器控制信号送给所述绝缘电阻检测电路中的继电器，所述控制器通过其采样通道采集来自采样调理电路送来的信号，并进行计算处理从而得到多路直流电源正端对机壳的上绝缘电阻和直流电源负端对机壳的下绝缘电阻。