[发明专利]一种直流充电桩绝缘监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种直流充电桩绝缘监测系统及方法，所述系统包括电桥电阻监测主回路、主控制器、正极信号采样电路、负极信号采样电路、正极开关驱动电路、负极开关驱动电路和电源模块。本发明通过双侧桥臂开关器件的交替工作，制造两组不平衡电桥，并分别采集两种工况下采样电阻的电压值，从而计算出直流充电桩中高压浮地系统正、负极对大地的绝缘电阻值。相比于传统绝缘监测方法，本发明更加简单，资源消耗更少且精度更高，适用于小型处理器。

技术领域

本发明属于电动汽车充电技术领域，特别涉及了一种充电桩绝缘监测系统。

背景技术

随着电动汽车的大规模使用，电动汽车充电桩，尤其是直流充电设备，由于充电速度快等特点，被大量应用。随着国家标准的实施，对于电动汽车在充电过程当中的人员触电防护提出了要求，为了保证电动汽车的充电安全以及人员的人身安全，对于电动汽车充电桩高压浮地系统的绝缘安全性能有着严格的要求。

传统充电桩绝缘监测方法使用IGBT等开关器件，作为不平衡电桥桥臂的控制开关，其控制方式相对比较繁琐，驱动电路较为复杂，而且成本也相对较高。同时传统不平衡电桥计算方法存在诸多冗余繁杂之处，不便于小型处理器的运用。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种直流充电桩绝缘监测系统及方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种直流充电桩绝缘监测系统，包括电桥电阻监测主回路、主控制器、正极信号采样电路、负极信号采样电路、正极开关驱动电路、负极开关驱动电路和电源模块；所述电桥电阻监测主回路包括高压浮地系统直流电源、第一开关管、第二开关管以及第一～第八电阻，高压浮地系统直流电源的正极依次串联第一、第二、第三、第四电阻构成正极电桥桥臂，高压浮地系统直流电源的负极依次串联第八、第七、第六、第五电阻构成负极电桥桥臂，第四电阻与第五电阻串联且其串联接点连接系统大地，第一开关管的集电极连接第一电阻与第二电阻的串联接点，第一开关管的发射极连接第三电阻与第四电阻的串联接点，第二开关管的集电极连接第七电阻与第八电阻的串联接点，第二开关挂的发射极连接第五电阻与第六电阻的串联接点，第三电阻与第四电阻作为正极电桥桥臂的采样电阻，其采样电压记作正极采样电压Up，第五电阻与第六电阻作为负极电桥桥臂的采样电阻，其采样电压记作负极采样电压Un；所述正极开关驱动电路和负极开关驱动电路的输入端分别连接主控制器，所述正极开关驱动电路的输出端连接第一开关管的栅极，所述负极开关驱动电路的输出端连接第二开关管的栅极，所述正极信号采样电路和负极信号采样电路的输出端分别连接主控制器，所述正极信号采样电路的输入端采集正极采样电压Up，所述负极信号采样电路的输入端采集负极采样电压Un，所述电源模块的输出端连接主控制器的供电端；所述主控制器通过正极开关驱动电路和负极开关驱动电路分别向第一开关管和第二开关管发送驱动信号，从而控制第一开关管和第二开关管的通断状态，所述正极信号采样电路和负极信号采样电路分别采集不同开关管状态下的正极采样电压Up和负极采样电压Un并传送给主控制器，主控制器根据接收到的采集电压数据得到绝缘监测结果。

进一步地，该系统还包括通讯模块，所述通讯模块连接主控制器，主控制器通过该通讯模块与监控中心进行数据交互。

进一步地，所述通讯模块包括2个隔离光耦模块，分别提供通讯模块的接收接口和发送接口。