本實(shí)用新型涉及電動汽車充電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

作為電動汽車的配套基礎(chǔ)設(shè)施，電動汽車充電設(shè)備安全性備受關(guān)注。而直流充電機(jī)由于其功率大、體積大、電壓高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)成為關(guān)注的焦點(diǎn)。現(xiàn)有的充電設(shè)備大多戶外使用，工作環(huán)境不確定，潮濕或撞擊都可能會對電纜造成損壞，同時，環(huán)境溫濕度的變化也可能會導(dǎo)致充電設(shè)備絕緣材料的老化，此時，若直流母線與充電設(shè)備外殼形成漏電回路，不僅會影響充電設(shè)備和電動汽車的正常工作，損壞設(shè)備，誘發(fā)火災(zāi)，甚至可能會造成危險情況的發(fā)生。因此，直流充電樁直流側(cè)對地絕緣性能的檢測對保證充電設(shè)施正常使用、電動汽車安全以及用戶安全都具有重要的意義。

現(xiàn)有的直流系統(tǒng)絕緣檢測方法可分為直流法和交流法，其中直流法主要是基于平衡電橋原理；交流法主要包括信號注入法和變頻探測法，對于信號注入法，可能會受到系統(tǒng)中電容電流干擾，當(dāng)系統(tǒng)中存在大電容元件時，需對電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，測量精度較低。對于變頻探測法，其原理是在直流母線中加入幅值相同頻率不同的兩組交流信號，然后檢測支路上感應(yīng)出的低頻信號，當(dāng)系統(tǒng)絕緣電阻降低發(fā)生接地故障時，低頻信號幅值將會發(fā)生明顯變化，但同樣會受到對地電容電流的干擾。現(xiàn)有絕緣檢測系統(tǒng)大多針對電動汽車動力電池，很少針對直流充電機(jī)的直流輸出側(cè)，而充電機(jī)中的漏電保護(hù)裝置多安置在交流側(cè)，直流漏電故障無法控制交流側(cè)漏電保護(hù)器動作。

現(xiàn)有直流絕緣檢測方法容易受到充電樁內(nèi)部大電容電流的影響，注入的低頻信號會對系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓紋波變大，影響其他設(shè)備的使用。 平衡電橋法原理簡單，但只能檢測出非對稱性故障，無法測量出復(fù)雜接地故障，故障檢測可靠性較低。

因此，本領(lǐng)域需要一種能夠?qū)χ绷鞒潆姍C(jī)直流側(cè)絕緣電阻進(jìn)行實(shí)時檢測、故障報(bào)警及保護(hù)，并不影響其他設(shè)備使用，故障檢測可靠性較高的電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是，針對現(xiàn)有上述各種技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，經(jīng)過分析、實(shí)驗(yàn)及使用，提供一種電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的具體方案是：一種電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)，包括相連的不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)和主控單元，所述主控單元連接有報(bào)警指示燈和蜂鳴器、繼電器和通信模塊，所述通信模塊和充電樁中央控制單元通信相連，所述不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)設(shè)置有功率開關(guān)器件；

所述不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)與直流充電機(jī)的直流母線相連，用于直流充電機(jī)的電流信息檢測，并將檢測得到的電流信息傳輸至主控單元；

所述功率開關(guān)器件用于控制采樣周期，所述不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)通過控制功率開關(guān)器件導(dǎo)通或斷開實(shí)現(xiàn)不同模式的信息采集；

所述主控單元用于接收所述充電樁中央控制單元下達(dá)絕緣檢測指令，通過繼電器控制充電樁電源的通斷，并通過所述報(bào)警指示燈和蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警提示。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)和主控單元之間還設(shè)置有電流調(diào)理電路和隔離采樣電路；

所述電流調(diào)理電路用于對電流進(jìn)行調(diào)整，

所述隔離采樣電路用于消除系統(tǒng)中模擬信號因共地引起的干擾，并將電流調(diào)理電路的電流信息傳輸至主控單元。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述電流調(diào)理電路包括電流互感器和運(yùn)放電路。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述隔離采樣電路包括隔離單元和A/D采樣單元，所述隔離單元采用線性光耦隔離，以消除系統(tǒng)中模擬信號因共地引起的干擾，并將電流信息傳輸至所述A/D采樣單元。

采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型產(chǎn)生的技術(shù)效果有：本實(shí)用新型所提供的電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安全高效，

(1)采用不平衡電橋電路網(wǎng)絡(luò)，消除實(shí)際應(yīng)用中由于電阻誤差和模數(shù)轉(zhuǎn)換誤差帶來的測量誤差；

(2)電路結(jié)構(gòu)緊湊，計(jì)算方法及檢測過程簡單，通過控制功率開關(guān)器件并導(dǎo)通或關(guān)斷控制采樣模式，即可計(jì)算出正、負(fù)母線對地的絕緣電阻值，能夠同時檢測到兩級絕緣電阻同時下降的情況；

(3)不平衡電橋電路網(wǎng)絡(luò)采集的電流信息經(jīng)電流調(diào)理電路和隔離采樣電路的處理，可以有效提高測量精度、降低干擾；

(4)設(shè)有故障報(bào)警模塊和保護(hù)動作模塊，可靠保障人身安全和設(shè)備安全。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

其中：1、不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)，2、電流調(diào)理電路，3、隔離采樣電路，4、主控單元，11、功率開關(guān)器件，41、報(bào)警指示燈和蜂鳴器，42、繼電器，43、通信模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例1

本實(shí)用新型提供一種電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)，如圖1所示， 該電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)，包括相連的不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)1和主控單元4，主控單元4連接有報(bào)警指示燈和蜂鳴器41、繼電器42和通信模塊43，通信模塊43和充電樁中央控制單元通信相連，不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)1設(shè)置有功率開關(guān)器件11；

不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)1與直流充電機(jī)的直流母線相連，用于直流充電機(jī)的電流信息檢測，并將檢測得到的電流信息傳輸至主控單元4；

功率開關(guān)器件11用于控制采樣周期，不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)1通過控制功率開關(guān)器件11導(dǎo)通或斷開實(shí)現(xiàn)不同模式的信息采集；

主控單元4用于接收充電樁中央控制單元下達(dá)絕緣檢測指令，對不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)1采集的信息進(jìn)行計(jì)算得到直流充電機(jī)的正負(fù)母線的對地絕緣電阻值，當(dāng)判斷絕緣電阻值小于設(shè)定值并且預(yù)設(shè)持續(xù)時間大于設(shè)定時間，通過繼電器42控制充電樁電源的通斷，并通過報(bào)警指示燈和蜂鳴器41進(jìn)行報(bào)警提示。

其中，不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)故障檢測可靠性較高，能夠?qū)χ绷鞒潆姍C(jī)直流側(cè)絕緣電阻進(jìn)行實(shí)時檢測、故障報(bào)警及保護(hù)，并不影響其他設(shè)備使用。

本實(shí)用新型的電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)的工作原理：直流充電樁上電后，充電樁中央控制單元通過通信模塊向絕緣檢測系統(tǒng)的主控單元下達(dá)絕緣檢測指令，主控單元接收指令，控制功率開關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷進(jìn)行采樣，并送至主控單元進(jìn)行絕緣電阻計(jì)算，將計(jì)算值同系統(tǒng)預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，對絕緣等級進(jìn)行評定，當(dāng)出現(xiàn)絕緣故障時，主控單元控制報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警提示，同時控制繼電器切斷充電樁電源。

實(shí)施例2

本實(shí)用新型提供一種電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)，該電動汽車直流充電機(jī)絕緣檢測系統(tǒng)與實(shí)施例1不同的是，如圖2所示，另外，不平衡電橋網(wǎng)絡(luò)1和主控單元4之間還設(shè)置有電流調(diào)理電路2和隔離采樣電路3；

電流調(diào)理電路2用于對電流進(jìn)行調(diào)整，

隔離采樣電路3用于消除系統(tǒng)中模擬信號因共地引起的干擾，并將電流調(diào)理電路2的電流信息傳輸至主控單元4。

另外，電流調(diào)理電路2包括電流互感器和運(yùn)放電路。

另外，隔離采樣電路3包括隔離單元和A/D采樣單元，隔離單元采用線性光耦隔離，以消除系統(tǒng)中模擬信號因共地引起的干擾，并將電流信息傳輸至A/D采樣單元。

最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。