本发明涉及电力电子，具体为一种储能系统中交直流绝缘检测方法。
背景技术：
1、现工商业储能设备快速发展中，随着工商业用户对电力稳定性和成本控制的需求增加，储能设备的需求显著提升，工商业储能系统不仅能提升清洁能源的消纳率，还能减少电能传输损耗，助力实现双碳目标，储能技术的不断进步，其中，pcs是工商业储能设备中至关重要的交流转直流或直流转交流的电力转换设备，(以下统称“pcs”)若是交直流的绝缘不满足实际工作条件的话，对设备以及人员安全有一定的隐患存在，直流绝缘属于正极或者负极与机壳之间的绝缘电阻，交流绝缘属于l相与机壳之间的绝缘电阻，这些绝缘问题也会对储能设备供电的效率有所减小。
2、现有的方案存在如下问题：
3、1、现有技术其中的电流互感器注入式方案，成本增加，体积过大，无法集成模块化，检测支路也仅仅是单种类型电压检测，且检测数据不够准确；
4、2、现有技术中的对地电压式，基本方法就是在机壳与高压直流正负极之间增加电阻，此方法必须要有高压电压存在才可以进行绝缘监测，因为有接地在此接入，往往对整个系统有一定的绝缘系统影响，对整个系统进行耐压测试时，必须将这部分电路断开或者进行改进，因为这部分使用的测量开关一般采用管用光耦继电器，此继电器一般耐压小，承受不住如此高压，会造成电路损坏，一般pcs都会采用此方案进行绝缘电阻设计；
5、3、一般储能系统pcs中仅仅检测直流端的绝缘，对交流端绝缘端不进行检测，也会存在一定的安全隐患。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种储能系统中交直流绝缘检测方法，具备成本低，可集成模块，抗干扰能力强，占用面积小等优点，解决了现有技术其中的电流互感器注入式方案，成本增加，体积过大，无法集成模块化，检测支路也仅仅是单种类型电压检测，且检测数据不够准确，现有技术中的对地电压式，基本方法就是在机壳与高压直流正负极之间增加电阻，此方法必须要有高压电压存在才可以进行绝缘监测，因为有接地在此接入，往往对整个系统有一定的绝缘系统影响，对整个系统进行耐压测试时，必须将这部分电路断开或者进行改进，因为这部分使用的测量开关一般采用管用光耦继电器，此继电器一般耐压小，承受不住如此高压，会造成电路损坏，储能系统中pcs大多采用此方案进行设计。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种储能系统中交直流绝缘检测方法，包括以下步骤：
5、步骤一：定时检测pcs内部高压直流与交流的绝缘电阻，保证设备正常运行以及人身安全；
6、步骤二：通过控制产生检测电压，可切换继电器来分别检测，直流正负极对机壳，直流负极对机壳，交流火线对机壳的绝缘电阻；
7、步骤三：其中储能交直流绝缘检测系统电路包括：直流正极对机壳的绝缘检测电路、直流负极对机壳的绝缘检测电路、交流火线与机壳的绝缘电阻检测、直流正负极交流火线切换电路、隔离电源电路，mcu检测电路、隔离模块电路、boost升压隔离电路、can通讯模块、二阶滤波电路、隔离采样电路、运放差分采样电路。
8、优选的，所述隔离电源电路通过隔离模块给mcu电路供电使高低压系统分开，boost升压隔离电路与分压采样电路连接微处理器，mcu电路通过通讯模块发送指令控制boost升压隔离电路产生dc24v转dc100v隔离电源电压，dc100v隔离电源电压即为分压采样电路的供电电源，其中dc100v中的gnd与机壳连接，在系统中形成单独回路。
9、优选的，所述隔离模块电路由24v供电转换为隔离电源5v供电，产生电压标准为+5v1以及gnd1，其主要是给绝缘采样芯片供电同时保证高压gnd1与mcu供电电压sgnd进行隔离安全。
10、优选的，所述直流正极对机壳的绝缘检测电路中，dc100v隔离电源中进行6并6串电阻接入测试点a，测试点a再经过固定电阻r13连接到测试点b，同时测试点b与gnd1短接，经过正极切换电路将gnd1与高压直流正极通过电阻r14连接，再经过高压绝缘检测正极与机壳之间的绝缘电阻r16串联，从而形成dc100v到dc100v_gnd的回路，其中dc100v_gnd与机壳短接。测试点a经过电阻连接到u1采样芯片的2脚vin电压值采样，测试点b与gnd1短接，gnd1为采样芯片u1的供电负极，此时采样芯片u1可通过采样得到测试点a、测试点b的两端电压值u1。再dc100v的绝缘采样电路回路中,r16为直流正极端绝缘电阻值是未知数，其他电阻都为固定电阻，则可以通过采样值u1，计算r16的绝缘电阻值。
11、优选的，所述直流负极对机壳的绝缘检测电路中，dc100v隔离电源中进行6并6串电阻接入测试点c，测试点c再经过固定电阻r33连接到测试点d，同时测试点d与gnd1短接，经过负极切换电路将gnd1与高压直流负极通过电阻r33连接，再经过高压绝缘检测负极与机壳之间的绝缘电阻r34串联，从而形成dc100v到dc100v_gnd的回路，其中dc100v_gnd与机壳短接。测试点a经过电阻连接到u2采样芯片的2脚vin电压值采样，测试点d与gnd1短接，gnd1为采样芯片u2的供电负极，此时采样芯片u2可通过采样得到测试点c、测试点d的两端电压值u2。再dc100v的负极绝缘采样电路回路中,r36为直流负极端绝缘电阻值是未知数，其他电阻都为固定电阻，则可以通过采样值u2，计算r36的绝缘电阻值。
12、优选的，所述交流火线与机壳的绝缘电阻检测时，dc100v隔离电源中进行6并6串电阻接入测试点e，测试点e再经过固定电阻r33连接到测试点f，同时测试点f与gnd1短接，经过交流火线切换电路将gnd1与交流火线通过电阻r54连接，再经过交流火线与机壳之间的绝缘电阻r56串联，从而形成dc100v到dc100v_gnd的回路，其中dc100v_gnd与机壳短接。测试点e经过二阶滤波电路将直流电压中的交流余弦波信号给滤除干净得到纯净直流信号连接到u3采样芯片的2脚vin电压值采样，测试点f与gnd1短接，gnd1为采样芯片u3的供电负极，此时采样芯片u3可通过采样得到测试点e、测试点f的两端电压值u3。再dc100v的交流火线绝缘采样电路回路中,r56为交流火线端绝缘电阻值是未知数，其他电阻都为固定电阻，则可以通过采样值u3，计算r56的绝缘电阻值。
13、优选的，所述二阶滤波电路中仅仅在交流火线绝缘采样中使用，首先通过电阻r80与电容c4形成一阶滤波电路，再经过电阻r81与电容c5形成二阶滤波电路，可以形成一个完整的滤波电路，将交流信号滤波为纯净的直流信号。
14、优选的，所述mcu控制电路中包含ctl1、ctl2、ctl3的3个io脚，其中3个io脚为互锁关系，任意2个io脚不可同时为高电平，其中任意一个io脚为高电平时，另外2个io脚为低电平。
15、优选的，所述直流正极切换电路中，mcu控制电路io脚ctl1控制mos管栅极，保证高压继电器k1中15脚高压直流正极连接或关断k1中13脚隔离电源模块gnd1，gnd1通过电阻串入dc100v隔离电源电路中。
16、优选的，所述直流负极切换电路中，mcu控制电路io脚ctl2控制mos管栅极，保证高压继电器k2中15脚高压直流正极连接或关断k2中13脚隔离电源模块gnd1，gnd1通过电阻串入dc100v隔离电源电路中。
17、优选的，所述交流火线切换电路中，mcu控制电路io脚ctl3控制mos管栅极，保证高压继电器k3中15脚高压直流正极连接或关断k3中13脚隔离电源模块gnd1，gnd1通过电阻串入dc100v隔离电源电路中。
18、优选的，所述隔离采样电路中，由绝缘正负极绝缘检测电路中的两端电压u1、u2以及交流火线绝缘检测电路中测试点两端电压u3，经过电阻串联到隔离电压采样芯片中，其中采样芯片1脚与4脚由隔离电压模块供电，此处连接高压端，采样芯片5脚与8脚供电由mcu供电电源供电，此处连接为低压。u1、u2、u3采样电压经过芯片1:1传输到芯片的6脚与7脚，再经过差分运放采样电路直接连接到mcu芯片中的adc采样口。
19、优选的，所述差分采样电路中，主要接连到隔离采样电压芯片处，电压输出到差分电路后，经过电阻为1:1传输到mcu的adc检测口，通过差分采样电路的电压更加的稳定，不会受外界电磁干扰，进行去噪处理。
20、优选的，所述can通讯模块主要是在绝缘电阻值异常时，进行声光告警提示。
21、(三)有益效果
22、与现有技术相比，本发明提供了一种储能系统中交直流绝缘检测方法，具备以下有益效果：
23、该储能系统中交直流绝缘检测方法，通过此发明不仅仅对直流测检测，同时也可以对交流侧进行绝缘检测，本发明采样独立电源检测可同时检测高压交直流绝缘电阻，再有无高压时，都可以对系统进行绝缘检测，且采样的数据准确，采样响应快，可设定采样时间，再上电前进行检测，保证设备使用安全与人身财产安全，本发明可以进行模块化集成，体积小，减小成本，解决了系统绝缘检测部准问题，解决了必须有高压电才可以进行绝缘检测问题，本发明可以用于工商业各种高低压工作环境中，适用于各种电压类型，本发明可以用于工商业各种高低压工作环境中，适用于各种电压类型，本发明可以随时检测系统的绝缘电阻，保证了设备的安全工作以及人身安全，在使用时本发明采样数据准确，因采样电路是独立模块电源进行采样，不使用本来母线电压进行采样，不会因为电压波动导致采样不准结果。
1.一种储能系统中交直流绝缘检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种储能系统中交直流绝缘检测方法，其特征在于：所述隔离电源电路通过隔离模块给mcu电路供电使高低压系统分开，boost升压隔离电路与分压采样电路连接微处理器，mcu电路通过通讯模块发送指令控制boost升压隔离电路产生dc24v转dc100v隔离电源电压，dc100v隔离电源电压即为分压采样电路的供电电源，其中dc100v中的gnd与机壳连接，在系统中形成单独回路。
3.根据权利要求2所述的一种储能系统中交直流绝缘检测方法，其特征在于：所述直流正极对机壳的绝缘检测电路中，dc100v隔离电源中进行6并6串电阻接入测试点a，测试点a再经过固定电阻r13连接到测试点b，同时测试点b与gnd1短接，经过正极切换电路将gnd1与高压直流正极通过电阻r14连接，再经过高压绝缘检测正极与机壳之间的绝缘电阻r16串联，从而形成dc100v到dc100v_gnd的回路，其中dc100v_gnd与机壳短接，测试点a经过电阻连接到u1采样芯片的2脚vin电压值采样，测试点b与gnd1短接，gnd1为采样芯片u1的供电负极，此时采样芯片u1可通过采样得到测试点a、测试点b的两端电压值u1。
4.根据权利要求3所述的一种储能系统中交直流绝缘检测方法，其特征在于：所述直流负极对机壳的绝缘检测电路中，dc100v隔离电源中进行6并6串电阻接入测试点c，测试点c再经过固定电阻r33连接到测试点d，同时测试点d与gnd1短接，经过负极切换电路将gnd1与高压直流负极通过电阻r33连接，再经过高压绝缘检测负极与机壳之间的绝缘电阻r34串联，从而形成dc100v到dc100v_gnd的回路，其中dc100v_gnd与机壳短接，测试点a经过电阻连接到u2采样芯片的2脚vin电压值采样，测试点d与gnd1短接，gnd1为采样芯片u2的供电负极，此时采样芯片u2可通过采样得到测试点c、测试点d的两端电压值u2。
5.根据权利要求4所述的一种储能系统中交直流绝缘检测方法，其特征在于：所述交流火线与机壳的绝缘电阻检测时，dc100v隔离电源中进行6并6串电阻接入测试点e，测试点e再经过固定电阻r33连接到测试点f，同时测试点f与gnd1短接，经过交流火线切换电路将gnd1与交流火线通过电阻r54连接，再经过交流火线与机壳之间的绝缘电阻r56串联，从而形成dc100v到dc100v_gnd的回路，其中dc100v_gnd与机壳短接，测试点e经过二阶滤波电路将直流电压中的交流余弦波信号给滤除干净得到纯净直流信号连接到u3采样芯片的2脚vin电压值采样，测试点f与gnd1短接，gnd1为采样芯片u3的供电负极，此时采样芯片u3可通过采样得到测试点e、测试点f的两端电压值u3。
6.根据权利要求5所述的一种储能系统中交直流绝缘检测方法，其特征在于：所述直流正极对机壳的绝缘检测电路中，dc100v属于隔离电源电压，其中r1与r7并联，r2与r8并联，r3与r9并联,r4与r10并联，r5与r11并联，r6与r12并联，随后两两串联接入测试点a，测试点a连接电阻r13一端，r13另一端连接到gnd1，gnd1与测试点b短接，gnd1通过电阻r14连接到高压继电器k1另一触点直流正极，其中r16为直流正极与机壳之间的绝缘电阻，此时从dc100v到dc100v_gnd形成一个完整回路，测试点a与测试点b的2端电压可通过芯片进行采样，可以通过采样电压来计算绝缘电阻r16的电阻值，同时测试点a连接到r15一端，r15另一端连接到u1芯片的2脚，u1芯片1脚连接隔离电源+5v1供电，u1芯片3脚、4脚连接gnd1，此时测试点a与测试点b的2端电压即可被芯片u1检测，u1芯片8脚与1脚连接控制电源中5v供电，u1芯片中6脚连接电阻r17一端，另一端连接运放4脚反向端，u1芯片中7脚连接电阻r18一端，另一端连接到运放u2中的3脚正向端，运放u2中3脚正相端接连电阻r20一端，r20另一端连接sgnd，运放u2中4脚反向端连接电阻r21一端，电阻r21另一端连接u2中1脚，运放u2中1脚连接电阻r19一端，r19另一端直接连接adc1以及电容c1一端，电容c1另一端连接sgnd。
7.根据权利要求5所述的一种储能系统中交直流绝缘检测方法，其特征在于：所述直流负极对机壳的绝缘检测电路中，r20与r26并联，r21与r27并联，r22与r28并联,r23与r30并联，r24与r31并联，r25与r32并联，随后两两串联接入测试点c，测试点c连接电阻r33一端，r33另一端连接到gnd1，gnd1与测试点d短接，gnd1通过电阻r34连接到高压继电器k2直流负极，其中r36为直流负极与机壳之间的绝缘电阻，此时从dc100v到dc100v_gnd形成一个完整回路，测试点c与测试点d的2端电压可通过芯片进行采样，可以通过采样电压来计算绝缘电阻r36的电阻值，同时测试点c连接到r35一端，r35另一端连接到u2芯片的2脚，u2芯片1脚连接隔离电源+5v1供电，u2芯片3脚、4脚连接gnd1，此时测试点c与测试点d的2端电压即可被芯片u1检测，u2芯片8脚与1脚连接控制电源中5v供电，u2芯片中6脚连接电阻r38一端，另一端连接运放4脚反向端，u4芯片中7脚连接电阻r37一端，另一端连接到运放u4中的3脚正向端，运放u4中3脚正相端接连电阻r38一端，r38另一端连接sgnd，运放u4中4脚反向端连接电阻r40一端，电阻r40另一端连接u4中1脚，运放u4中1脚连接电阻r41一端，r41另一端直接连接adc2以及电容c2一端，电容c2另一端连接sgnd。
