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专利名称：电池板对地绝缘阻抗检测电路及方法
技术领域：
本申请涉及光伏电池技术，尤其涉及一种电池板对地绝缘阻抗检测电路及方法。
背景技术：
在光伏逆变器技术中，光伏电池板安装在室外，电池板周围环境的变化会影响光伏电池板正极和负极对地绝缘阻抗，因此，根据目前大多数光伏逆变器并网的技术标准，要求光伏逆变器在并网前先检测电池板正负极对地绝缘阻抗，再根据检测到的阻抗值和标准要求的最低阻抗相比较，判断光伏电池板对地绝缘阻抗是否满足安全并网要求，例如在CQC认证中要求电池板正负极对地绝缘阻抗:X彡VMxpv/30mA。目前光伏逆变器电池板正负极对地绝缘阻抗的检测方法一般还是通过外加一个电阻以及一个开关，通过改变开关状态检测到不同的电压值，再通过流过一个点支路电流和为零的原理来计算出电池板正负极对地阻抗。如

图1所示，图中X1和X2分别是太阳能电池板正极对地和负极对地绝缘阻抗，通过外加一个已知电阻R，以及一个开关S，开关在闭合和断开时分别检测负极对地电压Ux和Uy，可以列两个方程:
权利要求
1.一种电池板对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，包括: 分压支路，所述分压支路用于连接在电池板的正极(PV+)与电池板的负极(PV-)之间，所述分压支路包括串联的第一电阻(R1X第四电阻(R4)和第二控制开关，第一电阻(R1)和第四电阻(R4)的中间节点连接到大地(PE)，第一电阻(R1)的另一端用于耦合到电池板的正极(PV+)，第四电阻(R4)的另一端用于耦合到电池板的负极(PV-)，第二控制开关通过开关状态切换使待测电极与大地(PE)连接或断开，并根据待测电极与大地的连接，形成多个不同的连接组合，所述待测电极为电池板的正极(PV +)或电池板的负极(PV-)； 电压检测单元(11 )，包括第一支路、第二支路和第三支路，第一支路的输入端连接第一电阻(R1)的另一端，第二支路的输入端连接第四电阻(R4)的另一端，第三支路的输入端连接第一电阻(R1)与第四电阻(R4)的中间节点，所述电压检测单元(11)用于根据每个不同的连接组合，依次输出采样电压。
2.如权利要求1所述的电池板对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述分压支路还包括第二电阻(R2)和第三电阻(R3),所述第二电阻(R2)用于串接在电池板的正极(PV +)与和第一电阻(R1)的另一端之间，所述电压检测单元(11)的第一支路的输入端连接第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的中间节点，所述第三电阻(R3)用于串接在第四电阻(R4)的另一端和电池板的负极(PV-)之间，电压检测单元(11)的第二支路的输入端连接第三电阻(R3)和第四电阻(R4)的中间节点，所述第二控制开关串接在所述电池板的负极(PV-)与第三电阻(R3)之间。
3.如权利要求2所述的电池板对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，还包括第一控制开关，所述第一控制开关并联在所述第二电阻(R2)的两端。
4.如权利要求2或3所述的电池板对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述电压检测单元(11)还包括放大器(U1)、第三控制开关和第四控制开关，所述第三控制开关和第四控制开关为双刀单掷开关，所述第一`支路包括第五电阻(R5)，第三支路包括第六电阻(R6)，第二支路包括第七电阻(R7),所述第五电阻(R5)连接在第一支路的输入端和放大器(U1)的同相输入端(Vil)之间，所述第六电阻(R6)连接在第三支路的输入端和放大器(U1)的同相输入端(Vil)或反相输入端(Vi2)之间，所述第七电阻(R7)连接在第二支路的输入端和所述放大器(U1)的反相输入端(Vi2)之间，所述第三控制开关通过开关切换，将第一支路与放大器(U1)的同相输入端(Vil)连接或断开，和将第三支路与放大器(U1)的反相输入端(Vi2)连接或断开；第四控制开关通过开关切换，将第三支路与放大器(U1)的同相输入端(Vil)连接或断开，和将第二支路与放大器(U1)的反相输入端(Vi2)连接或断开。
5.如权利要求4所述的电池板对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，其特征在于，所述第二电阻(R2)与第三电阻(R3)的阻值相等，第一电阻(R1)与第四电阻(R4)的阻值相等，所述第五电阻(R5)、第六电阻(R6)与第七电阻(R7)的阻值相等。
6.如权利要求5所述的电池板对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，还包括第五控制开关，所述第五控制开关的一端连接所述大地(PE)，另一端连接在所述第一电阻(R1)与第四电阻(R4)的中间节点上。
7.如权利要求6的电池板对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关和第五控制开关分别为第一继电器(K4)、第二继电器(Κ2)、第三继电器(Κ3)、第四继电器(K4)和第五继电器(κ5)。
8.一种电池板对地绝缘阻抗检测方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的电池板对地绝缘阻抗检测电路来检测所述电池板对地绝缘阻抗，所述检测方法包括以下步骤: 利用第二控制开关多次控制待测电极与大地的连接，并根据待测电极与大地的连接，形成多个不同的连接组合，所述待测电极为电池板的正极(PV +)或电池板的负极(PV-)； 根据每个不同的连接组合，依次输出采样电压； 根据依次输出的采样电压，计算出电池板对地绝缘阻抗值。
9.一种电池板对地绝缘阻抗检测方法，其特征在于，利用如权利要求7所述的电池板对地绝缘阻抗检测电路来检测所述电池板对地绝缘阻抗，所述检测方法包括以下步骤: 所述检测方法包括以下步骤， 步骤Sll:闭合第三继电器(K3)、第五继电器(K5),断开第一继电器(I)、第二继电器(K2)和第四继电器(K4),由输出端(V。)输出第一采样电压(Vqi);闭合第二继电器(K2)、第三继电器(K3)和第五继电器(κ5)，断开第一继电器(I)、第四继电器(κ4)，由输出端α)输出第二采样电压(U; 步骤S12:比较第一采样电压(Vm)和第二采样电压(Vre)的值，如果第一采样电压(Vm)和第二采样电压(U的值不相等，则利用基尔霍夫定律计算出电池板对地绝缘阻抗值，如果第一采样电压(Vm)和第二采样电压(Vffi)相等，转步骤S13 ； 步骤S13:继续闭合第二继电器(Κ2)、第四继电器(K4)和第五继电器(K5),断开第一继电器(K1)和第三继电器(K3),由输出端(V。)输出第三米样电压(Vq3)； 步骤S16:利用基尔霍夫定律计算出电池板对地绝缘阻抗值。
10.如权利要求9所述的电池板对地绝缘阻抗检测方法，其特征在于，在步骤S13后还包括， 步骤S14:比较第二采样电压(Vq2)和第三采样电压(Vq3)的值，如果第二采样电压(V02)和第三采样电压(U的值不相等，则转步骤S15 ;如果相等，则转步骤S16 ； 步骤S15:闭合第一继电器(K1X第三继电器(Κ3)、第五继电器(K5),断开第二继电器(Κ2)、第四继电器(Κ4)，由输出端(V。)输出第四采样电压(VQ4);然后闭合第一继电器(K1)、第二继电器(Κ2)、第四继电器(K4)和第五继电器(K5),断开第三继电器(K3),由输出端α)输出第五采样电压(％5)，根据第四采样电压(Vw)和第五采样电压(15)，利用基尔霍夫定律计算出电池板对地绝缘阻抗值。
全文摘要
本申请公开了一种电池板对地绝缘阻抗检测电路，包括分压支路，用于连接在电池板的正极(PV＋)与电池板的负极(PV-)之间，分压支路包括串联的第一电阻(R1)、第四电阻(R4)和第二控制开关，第二控制开关通过开关状态切换使待测电极与大地(PE)连接或断开，并根据待测电极与大地的连接，形成多个不同的连接组合；电压检测单元(11)，用于根据每个不同的连接组合，依次输出多个采样电压。本申请通过在正、负极阻抗上分别并联电阻，形成分压支路，并在控制开关的控制下形成不同的连接组合，输出多个采样电压，可计算正负极对地绝缘阻抗，并能解决当电池一极对地阻抗无穷大时，无法求出另一极对地阻抗的问题。
文档编号G01R27/20GK103105537SQ20121057455
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者黄金川, 苏国思, 任其星 申请人:深圳创动科技有限公司