專利名稱：電池板對地絕緣阻抗檢測電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及光伏電池技術(shù)，尤其涉及一種電池板對地絕緣阻抗檢測電路及方法。
背景技術(shù)：
在光伏逆變器技術(shù)中，光伏電池板安裝在室外，電池板周圍環(huán)境的變化會影響光伏電池板正極和負(fù)極對地絕緣阻抗，因此，根據(jù)目前大多數(shù)光伏逆變器并網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要求光伏逆變器在并網(wǎng)前先檢測電池板正負(fù)極對地絕緣阻抗，再根據(jù)檢測到的阻抗值和標(biāo)準(zhǔn)要求的最低阻抗相比較，判斷光伏電池板對地絕緣阻抗是否滿足安全并網(wǎng)要求，例如在CQC認(rèn)證中要求電池板正負(fù)極對地絕緣阻抗:X彡VMxpv/30mA。目前光伏逆變器電池板正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法一般還是通過外加一個電阻以及一個開關(guān)，通過改變開關(guān)狀態(tài)檢測到不同的電壓值，再通過流過一個點支路電流和為零的原理來計算出電池板正負(fù)極對地阻抗。如

圖1所示，圖中X1和X2分別是太陽能電池板正極對地和負(fù)極對地絕緣阻抗，通過外加一個已知電阻R，以及一個開關(guān)S，開關(guān)在閉合和斷開時分別檢測負(fù)極對地電壓Ux和Uy，可以列兩個方程:
權(quán)利要求
1.一種電池板對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，包括: 分壓支路，所述分壓支路用于連接在電池板的正極(PV+)與電池板的負(fù)極(PV-)之間，所述分壓支路包括串聯(lián)的第一電阻(R1X第四電阻(R4)和第二控制開關(guān)，第一電阻(R1)和第四電阻(R4)的中間節(jié)點連接到大地(PE)，第一電阻(R1)的另一端用于耦合到電池板的正極(PV+)，第四電阻(R4)的另一端用于耦合到電池板的負(fù)極(PV-)，第二控制開關(guān)通過開關(guān)狀態(tài)切換使待測電極與大地(PE)連接或斷開，并根據(jù)待測電極與大地的連接，形成多個不同的連接組合，所述待測電極為電池板的正極(PV +)或電池板的負(fù)極(PV-)； 電壓檢測單元(11 )，包括第一支路、第二支路和第三支路，第一支路的輸入端連接第一電阻(R1)的另一端，第二支路的輸入端連接第四電阻(R4)的另一端，第三支路的輸入端連接第一電阻(R1)與第四電阻(R4)的中間節(jié)點，所述電壓檢測單元(11)用于根據(jù)每個不同的連接組合，依次輸出采樣電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的電池板對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，所述分壓支路還包括第二電阻(R2)和第三電阻(R3),所述第二電阻(R2)用于串接在電池板的正極(PV +)與和第一電阻(R1)的另一端之間，所述電壓檢測單元(11)的第一支路的輸入端連接第一電阻(R1)和第二電阻(R2)的中間節(jié)點，所述第三電阻(R3)用于串接在第四電阻(R4)的另一端和電池板的負(fù)極(PV-)之間，電壓檢測單元(11)的第二支路的輸入端連接第三電阻(R3)和第四電阻(R4)的中間節(jié)點，所述第二控制開關(guān)串接在所述電池板的負(fù)極(PV-)與第三電阻(R3)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的電池板對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，還包括第一控制開關(guān)，所述第一控制開關(guān)并聯(lián)在所述第二電阻(R2)的兩端。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電池板對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，所述電壓檢測單元(11)還包括放大器(U1)、第三控制開關(guān)和第四控制開關(guān)，所述第三控制開關(guān)和第四控制開關(guān)為雙刀單擲開關(guān)，所述第一`支路包括第五電阻(R5)，第三支路包括第六電阻(R6)，第二支路包括第七電阻(R7),所述第五電阻(R5)連接在第一支路的輸入端和放大器(U1)的同相輸入端(Vil)之間，所述第六電阻(R6)連接在第三支路的輸入端和放大器(U1)的同相輸入端(Vil)或反相輸入端(Vi2)之間，所述第七電阻(R7)連接在第二支路的輸入端和所述放大器(U1)的反相輸入端(Vi2)之間，所述第三控制開關(guān)通過開關(guān)切換，將第一支路與放大器(U1)的同相輸入端(Vil)連接或斷開，和將第三支路與放大器(U1)的反相輸入端(Vi2)連接或斷開；第四控制開關(guān)通過開關(guān)切換，將第三支路與放大器(U1)的同相輸入端(Vil)連接或斷開，和將第二支路與放大器(U1)的反相輸入端(Vi2)連接或斷開。
5.如權(quán)利要求4所述的電池板對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，其特征在于，所述第二電阻(R2)與第三電阻(R3)的阻值相等，第一電阻(R1)與第四電阻(R4)的阻值相等，所述第五電阻(R5)、第六電阻(R6)與第七電阻(R7)的阻值相等。
6.如權(quán)利要求5所述的電池板對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，還包括第五控制開關(guān)，所述第五控制開關(guān)的一端連接所述大地(PE)，另一端連接在所述第一電阻(R1)與第四電阻(R4)的中間節(jié)點上。
7.如權(quán)利要求6的電池板對地絕緣阻抗檢測電路，其特征在于，所述第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)、第三控制開關(guān)、第四控制開關(guān)和第五控制開關(guān)分別為第一繼電器(K4)、第二繼電器(Κ2)、第三繼電器(Κ3)、第四繼電器(K4)和第五繼電器(κ5)。
8.一種電池板對地絕緣阻抗檢測方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求1所述的電池板對地絕緣阻抗檢測電路來檢測所述電池板對地絕緣阻抗，所述檢測方法包括以下步驟: 利用第二控制開關(guān)多次控制待測電極與大地的連接，并根據(jù)待測電極與大地的連接，形成多個不同的連接組合，所述待測電極為電池板的正極(PV +)或電池板的負(fù)極(PV-)； 根據(jù)每個不同的連接組合，依次輸出采樣電壓； 根據(jù)依次輸出的采樣電壓，計算出電池板對地絕緣阻抗值。
9.一種電池板對地絕緣阻抗檢測方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求7所述的電池板對地絕緣阻抗檢測電路來檢測所述電池板對地絕緣阻抗，所述檢測方法包括以下步驟: 所述檢測方法包括以下步驟， 步驟Sll:閉合第三繼電器(K3)、第五繼電器(K5),斷開第一繼電器(I)、第二繼電器(K2)和第四繼電器(K4),由輸出端(V。)輸出第一采樣電壓(Vqi);閉合第二繼電器(K2)、第三繼電器(K3)和第五繼電器(κ5)，斷開第一繼電器(I)、第四繼電器(κ4)，由輸出端α)輸出第二采樣電壓(U; 步驟S12:比較第一采樣電壓(Vm)和第二采樣電壓(Vre)的值，如果第一采樣電壓(Vm)和第二采樣電壓(U的值不相等，則利用基爾霍夫定律計算出電池板對地絕緣阻抗值，如果第一采樣電壓(Vm)和第二采樣電壓(Vffi)相等，轉(zhuǎn)步驟S13 ； 步驟S13:繼續(xù)閉合第二繼電器(Κ2)、第四繼電器(K4)和第五繼電器(K5),斷開第一繼電器(K1)和第三繼電器(K3),由輸出端(V。)輸出第三米樣電壓(Vq3)； 步驟S16:利用基爾霍夫定律計算出電池板對地絕緣阻抗值。
10.如權(quán)利要求9所述的電池板對地絕緣阻抗檢測方法，其特征在于，在步驟S13后還包括， 步驟S14:比較第二采樣電壓(Vq2)和第三采樣電壓(Vq3)的值，如果第二采樣電壓(V02)和第三采樣電壓(U的值不相等，則轉(zhuǎn)步驟S15 ;如果相等，則轉(zhuǎn)步驟S16 ； 步驟S15:閉合第一繼電器(K1X第三繼電器(Κ3)、第五繼電器(K5),斷開第二繼電器(Κ2)、第四繼電器(Κ4)，由輸出端(V。)輸出第四采樣電壓(VQ4);然后閉合第一繼電器(K1)、第二繼電器(Κ2)、第四繼電器(K4)和第五繼電器(K5),斷開第三繼電器(K3),由輸出端α)輸出第五采樣電壓(％5)，根據(jù)第四采樣電壓(Vw)和第五采樣電壓(15)，利用基爾霍夫定律計算出電池板對地絕緣阻抗值。
全文摘要
本申請公開了一種電池板對地絕緣阻抗檢測電路，包括分壓支路，用于連接在電池板的正極(PV＋)與電池板的負(fù)極(PV-)之間，分壓支路包括串聯(lián)的第一電阻(R1)、第四電阻(R4)和第二控制開關(guān)，第二控制開關(guān)通過開關(guān)狀態(tài)切換使待測電極與大地(PE)連接或斷開，并根據(jù)待測電極與大地的連接，形成多個不同的連接組合；電壓檢測單元(11)，用于根據(jù)每個不同的連接組合，依次輸出多個采樣電壓。本申請通過在正、負(fù)極阻抗上分別并聯(lián)電阻，形成分壓支路，并在控制開關(guān)的控制下形成不同的連接組合，輸出多個采樣電壓，可計算正負(fù)極對地絕緣阻抗，并能解決當(dāng)電池一極對地阻抗無窮大時，無法求出另一極對地阻抗的問題。
文檔編號G01R27/20GK103105537SQ20121057455
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者黃金川, 蘇國思, 任其星 申請人:深圳創(chuàng)動科技有限公司