IGBT直流充电桩平行电压IMD绝缘检测装置及检测方法与流程

本发明涉及充电桩领域，特别是涉及一种igbt直流充电桩平行电压imd绝缘检测装置及检测方法。

背景技术：

1、传统的非承载式充电桩的绝缘检测方式为：在车辆插上充电枪点击充电按钮开始，第一级vdc电源开始工作将直流源提供给第二级dc/dc，第二级dc/dc电源开始工作将电压上升到500v~1000vdc电压，处于高压状态下，此时中央控制器发送指令让其直流输出接触器进行吸合，bms发送指令让汽车的接触器断开。中央控制器发送指令将第二级电源的直流电压分别送往dc+/dc-两条线揽，imd开始工作检测直流源与对地的放电电流，再经过微处理器进行核算将得到的电阻值送给中央控制器，检测完成后中央控制器发送指令断开充电桩的直流接触器吸合，泄放电阻对电路中的残余电压进行泄放，如果检测合格进行下一步的充电流程，如果不合格中央控制器将发送故障指令。

2、这种传统的imd检测方式的缺点是操作步骤繁琐，指令集多，并且架构复杂，需要大体积的泄放电阻，还需要启动充电桩的直流源这样造成了重复启动，由于线路中有电容的存在很容易造成泄放不干净，从而带来触电的危害。同时假如线路中有短路或者对地短路，此时启动充电桩的直流源会给充电桩核心充电模块带来不可逆的损伤。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种igbt直流充电桩平行电压imd绝缘检测装置及检测方法，在未进行充电时，将充电桩、充电枪、线揽、模块等系列关键器件进行平行电压对地放电，检测其绝缘电阻值，将问题处理在充电之前，达到保护车辆、充电桩及人身安全的目的。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种igbt直流充电桩平行电压imd绝缘检测装置，包括：辅助电源、平行电压检测电源、双枪唤醒通讯模块及mcu控制模块，所述辅助电源分别与所述平行电压检测电源、双枪唤醒通讯模块、mcu控制模块电连接，所述mcu控制模块还与所述平行电压检测电源、双枪唤醒通讯模块电连接；

4、所述双枪唤醒通讯模块包括第一输入唤醒电路、第二输入唤醒电路，所述第一输入唤醒电路分别与所述辅助电源及mcu控制模块电连接，所述第二输入唤醒电路分别与所述辅助电源及mcu控制模块电连接；

5、所述平行电压检测电源包括推挽升压电路、平行电压输出电路、输出控制电路及充电枪电压采集电路，所述推挽升压电路的输入端与所述辅助电源电连接，所述推挽升压电路的输出端与所述平行电压输出电路电连接，所述输出控制电路与所述平行电压输出电路的输出端电连接，所述充电枪电压采集电路的采集端与所述平行电压输出电路电连接，所述充电枪电压采集电路的输出端与所述mcu控制模块电连接。

6、在其中一个实施例中，所述第一输入唤醒电路包括第一唤醒单元、第一rs485通讯单元及第一can通讯单元，所述第一唤醒单元与所述辅助电源电连接，并且所述第一唤醒单元还用于连接外部的di信号，所述第一rs485通讯单元和所述第一can通讯单元分别与所述第一唤醒单元电连接，所述第一rs485通讯单元和所述第一can通讯单元的输出端与所述mcu控制模块电连接。

7、在其中一个实施例中，所述第二输入唤醒电路包括第二唤醒单元、第二rs485通讯单元及第二can通讯单元，所述第二唤醒单元与所述辅助电源电连接，并且所述第二唤醒单元还用于连接外部的di信号，所述第二rs485通讯单元和所述第二can通讯单元分别与所述第二唤醒单元电连接，所述第二rs485通讯单元和所述第二can通讯单元的输出端与所述mcu控制模块电连接。

8、在其中一个实施例中，所述推挽升压电路包括稳压调节单元及推挽升压单元，所述稳压调节单元与所述辅助电源电连接，所述稳压调节单元的输出端与所述推挽升压单元电连接，所述推挽升压单元的输出端与所述平行电压输出电路电连接。

9、在其中一个实施例中，所述平行电压输出电路包括整流桥、滤波单元及闭环稳压单元，所述整流桥的输入端与所述推挽升压单元的输出端电连接，所述整流桥的输出端与所述滤波单元电连接，所述滤波单元的输出端与所述闭环稳压单元电连接，所述闭环稳压单元的输出端与所述输出控制电路电连接。

10、在其中一个实施例中，所述输出控制电路包括光耦单元、继电器开关及平行电阻单元，所述光耦单元的控制端与所述mcu控制模块电连接，所述光耦单元的输出端与所述继电器开关电连接，所述平行电阻单元的一端通过所述继电器开关与所述闭环稳压单元的输出端电连接，所述平行电阻单元的另一端用于输出平行电压。

11、在其中一个实施例中，所述充电枪电压采集电路包括adc隔离单元及adc电压采集单元，所述adc隔离单元的输入端与所述辅助电源电连接，所述adc隔离单元的输出端与所述adc电压采集单元电连接，所述adc电压采集单元的采集端与所述滤波单元的输出端电连接，所述adc电压采集单元的输出端与所述mcu控制模块电连接。

12、在其中一个实施例中，所述辅助电源包括常压电路、mcu隔离电路、通讯隔离电路及buck稳压电路，所述常压电路的输入端用于输入启动电源，所述常压电路的输出端分别与所述mcu隔离电路、通讯隔离电路、adc隔离单元电连接，所述mcu隔离电路与所述mcu控制模块电连接，所述通讯隔离电路与所述双枪唤醒通讯模块电连接。

13、本发明还提供一种igbt直流充电桩平行电压imd绝缘检测装置的检测方法，包括如下步骤：

14、系统上电，实时获取两个充电枪的唤醒信号，判断检测管脚是否由高电平变为低电平，若是，则拉低高压管脚，启动高压充电；

15、通过i2c获取充电枪第一通道的电压采集值v1，若电压采集值v1大于或等于电压预设值，则建立高压充电连接；否则，拉高检测管脚的电压，判定为故障，发出imd内部故障信号；

16、当建立高压充电连接后，拉低绝缘检测管脚，启动充电抢提供直流电源，并且获取充电枪第二通道的电压采集值v2，计算实际绝缘电阻值。

17、在其中一个实施例中，所述电压预设值为1.8v~1.85v。

18、本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

19、1、本发明为一种igbt直流充电桩平行电压imd绝缘检测装置及检测方法，通过设置平行电压检测电源、双枪唤醒通讯模块，改变了传统的imd结构复杂，启动繁琐占用资源的缺点，并且可以改变了传统的imd检测方式，由原先的需要启动高压更改成了平行电压，从而可以增强了安全性，不会因为启动高压造成设备不可逆的损害。本发明还改进了工作方式，能单独工作也能集成工作，增加了产品的适用性，将传统的检测更改成了四路平行检测，能单独测量出各环路的绝缘阻值，节约了成本，取消掉了原来的泄放回路与泄放电阻，增加了可靠性，能在12v~24v的电源环境下工作。

20、2、本发明为新型绝缘检测装置及检测方法，它在原来需要启动充电电源的前提下做了较大的改进，在生产工艺下得到了成本的优化，在检测的安全性方面得到了很高的提升，不再因为由于故障的存在而引起不必要的设备损坏。从线路上得到了很大的简化，去掉了损耗能量的泄放电阻；由原来的单线检测改变成了两线检测，对dc+/dc-分别测量单独核算出绝缘阻值，优化了传统方式的漂移系数测量不准等缺点。在线内存留的剩余电荷小，不存在对人身安全产生危害，极大的提高了设备使用寿命。