一種應(yīng)用于光伏逆變器的三路輸入絕緣阻抗檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于光伏逆變器的三路輸入絕緣 阻抗檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏電站發(fā)電系統(tǒng)為了滿足大功率輸出的需要，通常光伏電站電池組件串聯(lián)電壓 較高，此外，光伏電池組在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境惡劣，其正負(fù)極對(duì)地的絕緣性能會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間不 斷下降。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電池組絕緣阻抗的實(shí)時(shí)檢測(cè)，以保證光伏電站系統(tǒng)的安全運(yùn) 行及操作人員的人身安全，光伏發(fā)電系統(tǒng)需要一種能在光伏逆變器并網(wǎng)前，準(zhǔn)確檢測(cè)計(jì)算 光伏電池組對(duì)大地的絕緣阻抗，并且該電路具有同時(shí)對(duì)三路光伏電池組進(jìn)行檢測(cè)的能力。 然而國(guó)內(nèi)目前市場(chǎng)上的光伏電池組絕緣阻抗檢測(cè)電路仍存在以下缺陷：1、電路結(jié)構(gòu)和計(jì)算 過(guò)程復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電池組絕緣阻抗的精確計(jì)算；2、只有單路輸入或兩路輸入功能， 不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)三路光伏電池組進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的主要目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種三路輸入的 絕緣阻抗檢測(cè)電路，該電路能有效地檢測(cè)和精確計(jì)算光伏電池組對(duì)大地的絕緣阻抗，提高 系統(tǒng)的安全性和可靠性，保障操作和維護(hù)人員的人身安全，有很高的性價(jià)比，非常適于在光 伏發(fā)電領(lǐng)域進(jìn)行廣泛推廣與使用。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種三路輸入的絕緣 阻抗檢測(cè)電路，包含A路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏 輸入端阻抗檢測(cè)電路，安全隔離電路，采樣電路和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)。該三路輸入的絕緣阻 抗檢測(cè)電路能計(jì)算三路光伏面板正極輸入端的對(duì)大地阻抗值以及負(fù)極輸入端對(duì)大地阻抗 值。該三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路具有三路輸入的方式，可實(shí)現(xiàn)三路輸入時(shí)對(duì)大地阻抗 值的檢測(cè)和精確計(jì)算。
[0005] 進(jìn)一步的，所述的三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路，所述的A路光伏輸入端阻抗檢 測(cè)電路的輸出端、B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的 輸出端均連接采樣電路的輸入端。
[0006] 進(jìn)一步的，所述的三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路中，所述的安全隔離電路的輸入 端連接采樣電路的輸入端。
[0007] 進(jìn)一步的，所述的三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路中，所述的采樣電路輸出端與數(shù) 字信號(hào)處理系統(tǒng)輸入端連接。
[0008] 進(jìn)一步的，所述的三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路中，所述的A路光伏輸入端阻抗 檢測(cè)電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路均采用信號(hào)繼電器 和電阻的串聯(lián)支路與測(cè)量電阻并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。
[0009] 進(jìn)一步的，所述的三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路，所述的安全隔離電路采用干簧 繼電器和大地串聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。
[0010] 進(jìn)一步的，所述的三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路，所述的采樣電路采用信號(hào)繼電 器和電阻的串聯(lián)支路與分壓電阻支路并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。
[0011] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有三路輸入方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)三路光伏面板輸入時(shí) 正極輸入對(duì)大地的阻抗和負(fù)極輸入端對(duì)大地阻抗的準(zhǔn)確檢測(cè)。所述的三路輸入的絕緣阻抗 檢測(cè)電路可以通過(guò)所述的輸入端阻抗檢測(cè)電路、采樣電路和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)光伏電池 組絕緣阻抗有效地檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)方框圖。
[0013] 圖2是本實(shí)用新型三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路原理圖。
[0014] 本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以便更清楚、直 觀地理解本實(shí)用新型的實(shí)用新型實(shí)質(zhì)。需指出的是，本實(shí)用性提供的是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的檢 測(cè)電路，涉及計(jì)算的軟件內(nèi)容是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，不屬于本實(shí)用新 型解決的技術(shù)內(nèi)容。
[0016] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)方框圖。
[0017] 參照?qǐng)D1所示，一種三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路，包含A路光伏輸入端阻抗檢測(cè) 電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，安全隔離電路，采樣電 路和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)。該三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路對(duì)三路光伏面板輸入時(shí)正極輸入 對(duì)大地的阻抗和負(fù)極輸入端對(duì)大地阻抗的準(zhǔn)確檢測(cè)計(jì)算。該三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路 具有多端輸入方式，可實(shí)現(xiàn)三路光伏輸入端時(shí)正極輸入對(duì)大地的阻抗和負(fù)極輸入端對(duì)大地 阻抗的準(zhǔn)確檢測(cè)計(jì)算。
[0018] 所述的A路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的 輸出端、C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端均連接采樣電路的輸入端。所述的安全隔 離電路的輸入端連接采樣電路的輸入端。所述的采樣電路輸出端與數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸入 端連接。所述的A路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏輸 入端阻抗檢測(cè)電路均采用信號(hào)繼電器和電阻的串聯(lián)支路與測(cè)量電阻并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。所述 的安全隔離電路采用干簧繼電器和大地串聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。所述的采樣電路采用信號(hào)繼電器 和電阻的串聯(lián)支路與分壓電阻支路并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。
[0019] 綜上所述，本實(shí)用新型具有三路輸入方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)三路光伏輸入端的對(duì)地阻抗 值以及系統(tǒng)參考地端對(duì)地阻抗值的精確計(jì)算，滿足工程測(cè)量需求。
[0020] 圖2是本實(shí)用新型三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路原理圖。
[0021] 參照?qǐng)D2所示，仏、《、馬分別表示所述的六路正極輸入相對(duì)大地的等效絕緣阻 抗、B路正極輸入相對(duì)大地的絕緣阻抗、C路正極輸入相對(duì)大地的絕緣阻抗、負(fù)極輸入相對(duì) 大地的絕緣阻抗（在光伏系統(tǒng)中，PV輸入的負(fù)端都并在一起，因此負(fù)端對(duì)地只有一個(gè)絕緣 阻抗值）。
[0022] 所述的A路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏輸 入端阻抗檢測(cè)電路均采用信號(hào)繼電器（SW1、SW2、SW3)和電阻（R7、R8、R9)的串聯(lián)支路與測(cè) 量電阻（R1、R2、R3)并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。所述的安全隔離電路采用干簧繼電器SW5和地串聯(lián) 的電路結(jié)構(gòu)。所述的采樣電路采用第四信號(hào)繼電器SW4和第四電阻R4的串聯(lián)支路與分壓 電阻支路并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。檢測(cè)電路不工作時(shí)，干簧繼電器SW5處于斷開(kāi)狀態(tài)，滿足絕緣耐 壓要求。
[0023] 第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第五電阻R5的阻值相同，且要與檢測(cè)的光 伏面板絕緣阻值相匹配。
[0024] 第四電阻R4、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9取值與第一電阻R1取值相 同，分壓電阻Rs主要起分壓作用，其阻值的確定由其上面分到的電壓在數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng) AD口可承受的范圍內(nèi)（如在3. 3V的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)內(nèi)，Rs上所分到的最大電壓不超過(guò) 3. 2V) 〇
[0025] 工作過(guò)程：閉合干簧繼電器SW5,將檢測(cè)電路與大地連通；分別檢測(cè)A路正極輸入 電壓UA、B路正極輸入電壓UB、C路正極輸入電壓U。;閉合第一信號(hào)繼電器SW1，米樣第五電 阻R5上的電壓，從而檢測(cè)出PE對(duì)GND的電壓，記為Ul，由此可列第一條結(jié)點(diǎn)電壓方程：
[0026]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于光伏逆變器的三路輸入絕緣阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：包含A路光伏 輸入端阻抗檢測(cè)電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，安全 隔離電路，采樣電路和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)；所述的A路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、 B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、安全隔離 電路的輸入端以及采樣電路的輸入端五個(gè)端口連接在一起，所述的采樣電路輸出端與數(shù)字 信號(hào)處理系統(tǒng)輸入端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三路輸入絕緣阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：所述的A路光伏 輸入端阻抗檢測(cè)電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路均采用 信號(hào)繼電器和電阻的串聯(lián)支路與測(cè)量電阻并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)；所述的A路光伏輸入端阻抗檢 測(cè)電路的輸出端、B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的 輸出端均連接采樣電路的輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三路輸入絕緣阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：所述的安全隔離 電路采用干簧繼電器和大地串聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)；所述的安全隔離電路的輸入端連接采樣電路 的輸入端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三路輸入絕緣阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：所述的采樣電路 采用信號(hào)繼電器和電阻的串聯(lián)支路與分壓電阻支路并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)，所述的采樣電路輸出 端與數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸入端連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用于光伏逆變器的三路輸入絕緣阻抗檢測(cè)電路。該電路包含A路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路，安全隔離電路，采樣電路和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)。所述的A路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、B路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、C路光伏輸入端阻抗檢測(cè)電路的輸出端、安全隔離電路的輸入端以及采樣電路的輸入端五個(gè)端口連接在一起，所述的采樣電路輸出端與數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)輸入端連接。該三路輸入的絕緣阻抗檢測(cè)電路能準(zhǔn)確檢測(cè)三路光伏面板輸入時(shí)正極對(duì)地的阻抗值以及負(fù)極對(duì)大地的阻抗值，以滿足光伏系統(tǒng)安全運(yùn)行的需要。
【IPC分類】G01R27-08
【公開(kāi)號(hào)】CN204439723
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520080858
【發(fā)明人】楊蘋, 鄭遠(yuǎn)輝, 劉文明, 袁昊哲, 黃錦成
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年1月31日