[发明专利]一种检测直流系统的绝缘阻抗的装置及方法

权利要求书

1.一种检测直流系统的绝缘阻抗的装置，其特征在于，包括：主控芯片、继电器隔离电路、继电器切换电路、直流电压检测电路、阻抗电流产生电路、阻抗电流检测电路、电源管理电路；主控芯片（1）与继电器隔离电路（2）相连，进而与继电器切换电路（3）相连；主控芯片（1）发送高低电平信号到继电器隔离电路（2），然后控制继电器切换电路（3）动作；继电器切换电路（3）与直流电压检测电路（4）相连，还与阻抗电流产生电路（6）相连；通过控制继电器的常开常闭触点的通断，控制当前进行直流电压检测还是阻抗电流产生；直流电压检测电路（4）与主控芯片（1）相连，将其检测到的直流电压反馈到主控芯片（1）；阻抗电流产生电路（3）与阻抗电流检测电路（6）相连，阻抗电流检测电路（6）与主控芯片（1）相连；产生的阻抗电流输出至阻抗电流检测电路（6），最后反馈到主控芯片（1）；电源管理电路（7）同时供电给主控芯片（1）、继电器隔离电路（2）、继电器切换电路（3）、直流电压检测电路（4）、阻抗电流产生电路（5）、阻抗电流检测电路（6）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的继电器隔离电路（2）包括光耦隔离电路（23）与驱动放大电路（22）；

所述的光耦隔离电路（23）由一个光耦芯片、一个下拉电阻、一个限流电阻组成；其中光耦芯片的发光二极管部分与下拉电阻并联，然后与限流电阻串联；光耦芯片的三极管部分与驱动放大电路相连；

所述的驱动放大电路（22）由一个三极管、一个基极电阻、一个下拉电阻、一个滤波电容、一对反向二极管、一个低压继电器组成；其中三极管的基极串联一个基极电阻，三极管的发射极通过一个下拉电阻、一个滤波电容最后与基极相连。三极管的集电极通过低压继电器的线圈部分、反向二极管最后与电源12V相连；低压继电器的触点部分与继电器切换电路相连。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的继电器切换电路（3）包括正负极分压电阻（17）、高压继电器（18）；

所述的正负极分压电阻（17）由6个正极分压电阻、6个负极分压电阻组成；其中电阻与高压继电器相连；

所述的高压继电器（18）由触点部分和线圈部分组成；所述的触点部分由一个常开触点、一个常闭触点组成；其中常开触点与阻抗电流产生电路相连，常闭触点与直流电压检测电路相连；所述的线圈部分的一端与继电器隔离电路相连，另一端与电源管理电路的24V相连；所述的每个线圈部分的两端还并联一个反向二极管，用来泄放线圈的电流。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的直流电压检测电路（4）由分压电阻网络（19）、差分电路（20）、高压隔离电路（21）组成；

其中分压电阻网络（19）由11个电阻、三个电容组成；其中11个电阻与继电器切换电路中的正负极分压电阻共同分担光伏阵列的直流高压；三个电容起滤波作用；其中，差分电路用于去除共模电压，高压隔离电路用于隔离检测电路与主控芯片。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的阻抗电流产生电路（5）由电流霍尔（24）、电流霍尔（25）组成，一端与继电器切换电路相连，另一端接大地；两个电流霍尔输出两个反映阻抗电流的电压信号到阻抗电流检测电路（6）。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的阻抗电流检测电路（6）包括正极阻抗电流检测电路（26）、负极绝缘阻抗电路检测电路（27）；负极绝缘阻抗电流检测电路（27）的结构与正极绝缘阻抗检测电路（26）的结构相同；其中正极绝缘阻抗电路包括采样差分电路（28）、滤波电路（29）、偏置放大电路（30）、限幅电路（31）；

其中采样差分电路（28）由采样电阻和差分芯片组成；滤波电路（29）是二阶滤波器的典型电路；偏置放大电路（30）是加法器的典型电路；限幅电路（31）由放置相反的两个二极管组成。