CN108490302B

CN108490302B - 接地故障检测器

Info

Publication number: CN108490302B
Application number: CN201810123326.1A
Authority: CN
Inventors: 岩边刚史; 有谷亮介; 河村佳浩
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2038-02-07
Also published as: CN108490302A; JP6625586B2; JP2018128440A

Abstract

一种接地故障检测器，具有：控制器；电容器；正极侧电源线，其连接到高压电池的正极侧；负极侧电源线，其连接到所述高压电池的负极侧；正极第二侧电阻；负极第二侧电阻；正极侧C触点开关；以及负极侧C触点开关。正极侧C触点开关将检测电容器的第一端的连接目的地切换至包括正极侧电源线的路径或者包括正极第二侧电阻的路径。负极侧C触点开关将检测电容器的第二端的连接目的地切换至包括负极侧电源线的路径或者包括负极第二侧电阻的路径。控制器控制第一测量模式和第二测量模式的切换。

Description

接地故障检测器

技术领域

本发明涉及一种使用飞跨电容器的接地故障检测器。

背景技术

诸如具有发动机和电动机作为驱动源的混合动力车辆或电动车辆这样的车辆对安装在车身中的电池充电，并且通过使用来自电池的电能而产生驱动力。通常，与电池关联的电源电路被配置为用于处理200V以上的高压的高压电路。此外，为了确保安全，包含电池的高压电路是与作为接地基准电位点的车身电绝缘的非接地结构。

在安装了非接地高压电池的车辆中设置了接地故障检测器，以监测布置了高压电池的系统，更具体地，监测从高压电池到电动机的主电力系统与车身之间的绝缘状态(接地故障)。在接地故障检测器中，广泛地使用了一种系统，该系统使用被称为飞跨电容器的电容器。

图11是示出飞跨电容器系统的传统接地故障检测器的电路实例的视图。如图11所示，接地故障检测器400连接到非接地高压电池300，并且是用于检测具有高压电池300的系统的接地故障的装置。此处，高压电池300的正极侧与地之间的绝缘电阻表示为RLp，高压电池300的负极侧与地之间的绝缘电阻表示为RLn。

如图11所示，接地故障检测器400包括作为飞跨电容器操作的检测电容器C1。此外，接地故障检测器400在检测电容器C1周围包括四个开关元件S1至S4，从而切换测量路径并且控制检测电容器C1的充电和放电。此外，其包括开关元件Sa，以采样与检测电容器C1的充电电压相对应的测量电压。

在接地故障检测器400中，作为一个周期而重复进行V0测量阶段→Vc1n测量阶段→V0测量阶段→Vc1p测量阶段这样的测量操作。在这些阶段中，利用测量目标的电压对检测电容器C1充电，而后测量检测电容器C1的充电电压。并且，为了进行下一测量，将检测电容器C1放电。

在V0测量阶段中，测量与高压电池的电压相对应的电压。为此，接通开关元件S1和S2，断开开关元件S3和S4，并且从而对检测电容器X1充电。即，如图12A所示，高压电池300、电阻R1以及检测电容器C1成为测量路径。

当测量检测电容器C1的充电电压时，如图12B所示，断开开关元件S1和S2，接通开关元件S3和S4，并且在接通开关元件Sa的同时在控制器420中进行采样。此后，如图12C所示，断开开关元件Sa，而后对检测电容器C1放电，以进行下一测量。当测量检测电容器C1的充电电压时，对检测电容器C1放电时的操作与其他测量阶段中的相同。

在Vc1n测量阶段中，测量反映绝缘电阻RLn的影响的电压。因此，接通开关元件S1和S4，断开开关元件S2和S3，并且对检测电容器C1充电。即，如图13A所示，包括高压电池300、电阻R1、检测电容器C1、电阻R4、地以及绝缘电阻RLn的路径成为测量路径。

在Vc1p测量阶段中，测量反映绝缘电阻RLp的影响的电压。因此，接通开关元件S2和S3，断开开关元件S1和S4，并且对检测电容器C1充电。即，如图13B所示，包括高压电池300、绝缘电阻RLp、地、电阻R3、电阻R1和检测电容器C1的路径成为测量路径。

已知基于从这些测量阶段中获得的V0、Vc、Vc1n和Vc1p计算的(Vc1p+Vc1n)/V0而能够获得(PLp×RLn)/(RLp+RLn)。为此，接地故障检测器400中的控制器420能够通过测量V0、Vc1n和Vc1p而获得绝缘电阻RLp和RLn。此外，当绝缘电阻RLp和RLn变为等于或低于预定的判断基准水平时，判断产生接地故障，并且然后输出警报。

此外，在专利文献1中，提出了具有如图14所示的电路配置的接地故障检测器440。在接地故障检测器440中，各个测量阶段的切换状态与接地故障检测器400相同。

专利文献1：JP 2009-281986A

发明内容

在传统的接地故障检测器中，开关元件S1至S4被配置为具有作为绝缘型开关元件的四个光学MOSFET。然而，光学MOSFET昂贵，并且从而增加了接地故障检测器的成本。

从而，本发明的目的是抑制在使用飞跨电容器的接地故障检测器中由开关元件引起的成本的增加。

为了解决上述问题，本发明的接地故障检测器连接至非接地高压电池，并且检测设置有所述高压电池的系统的接地故障。接地故障检测器包括：控制器；检测电容器，该检测电容器用作飞跨电容器；正极侧电源线，该正极侧电源线连接到所述高压电池的正极侧；负极侧电源线，该负极侧电源线连接到所述高压电池的负极侧；正极第二侧电阻，该正极第二侧电阻的一端接地，并且所述正极第二侧电阻的另一端的电压由所述控制器测量；负极第二侧电阻，该负极第二侧电阻的一端接地；正极侧C触点开关，该正极侧C触点开关基于所述控制器的指令将所述检测电容器的第一端的连接目的地择一地切换至包括所述正极侧电源线的路径或者包括所述正极第二侧电阻的路径；以及负极侧C触点开关，该负极侧C触点开关基于所述控制器的所述指令而将所述检测电容器的第二端的连接目的地择一地切换至包括所述负极侧电源线的路径或者包括所述负极第二侧电阻的路径。控制器通过切换第一测量模式和第二测量模式来控制所述正极侧C触点开关和所述负极侧C触点开关的切换。第一测量模式可以包括在测量周期中的与所述高压电池相对应的电压的测量、被正极侧绝缘电阻影响的电压的测量以及被负极侧绝缘电阻影响的电压的测量，并且第二测量模式可以省略任意的所述测量。

此处，当被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的测量结果或者被所述负极侧绝缘电阻影响的电压的测量结果满足预定条件时，控制器可以移动到第一测量模式。

此外，控制器可以根据来自外部控制器的指令而切换第一测量模式与第二测量模式，并且第二测量模式还可以包括省略所有测量的测量模式。

此外，第二测量模式可以省略了与所述高压电池相对应的电压的测量，并且包括如下测量模式：该测量模式包括在测量周期中的被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的测量和被所述负极侧绝缘电阻影响的电压的测量。当在测量模式中被所述正极侧绝缘电阻所影响的电压的测量结果获得的电压值或者从被所述负极侧绝缘电阻所影响的电压的测量结果获得的电压值超过预定的阈值时，所述控制器可以移动到所述第一测量模式。

同时，第二测量模式可以省略了与所述高压电池相对应的电压的测量，并且包括如下测量模式：该测量模式包括在测量周期中的被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的测量和被所述副洁厕绝缘电阻影响的电压的测量。当在测量模式中被所述正极侧绝缘电阻所影响的电压的变化率或者被所述负极侧绝缘电阻所影响的电压的变化率满足预定条件时，所述控制器可以移动到所述第一测量模式。

根据本发明，在使用飞跨电容器的接地故障检测器中，不使用成本增加的光学MOSFET。因此，能够抑制由开关元件引起的成本增加。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的接地故障检测器的配置的方框图；

图2A至2D是示出各个测量阶段中的C触点开关的状态的图；

图3是示出正极侧C触点开关的布置位置的另一实例的图；

图4A至4D是示出测量模式的实例的图；

图5是说明由接地故障检测器进行的测量模式的切换判定的流程图；

图6是用于说明由外部控制器进行的测量模式的切换判定的流程图；

图7A至7C是用于说明当测量值Vc1大于判定值时控制切换测量模式的图；

图8是用于说明电容器C的充电电压上升时的时间变化的图；

图9是用于说明当基于充电电压的变化率大小来进行判定时的操作的流程图；

图10A和10B是示出V0测量阶段的测量路径的图；

图11是示出飞跨电容型的传统接地故障检测器的电路实例的图；

图12A至12C是示出V0测量阶段的测量路径的图；

图13A和13B是示出Vc1n测量阶段和Vc1p测量阶段的测量路径的图；以及

图14是示出飞跨电容型的传统接地故障检测器的另一实例的图。

具体实施方式

将参考附图说明本发明的实施例。图1是示出根据本发明的实施例的接地故障检测器100的配置的方框图。如图1所示，接地故障检测器100连接到非接地高压电池300，并且是用于检测设置有高压电池300的系统的接地故障的飞跨电容型的装置。此处，布置在高压电池300的正极侧与地之间的绝缘电阻表示为RLp，并且布置在高压电池300的负极侧与地之间的绝缘电阻表示为RLn。并且，高压意味着比低电压电池(一般地，12V)高的高电压，以驱动车辆中的各种仪器(诸如灯、雨刮器等)，并且高压电池300是用于驱动车辆以使其行驶的电池。

高压电池300由诸如锂离子电池这样的可充电电池构成，经由未示出的高压汇流条放电，并且驱动经由逆变器等连接的电动机。此外，在再生期间或者当连接了充电设备时，经由高压汇流条进行充电。

称为Y电容器(旁路电容器)的电容器CYp和CYn连接在高压电池300的正极侧电源线301与接地电极之间，以及连接在负极侧电源线302与接地电极之间，从而消除电源的高频噪声或者使操作稳定化。同时，可以省略Y电容器。

如图所示，接地故障检测器100具有作为飞跨电容器操作的检测电容器C1以及开关元件Sa，该开关元件Sa用于对与检测电容器C1的充电电压相对应的测量电压进行采样。此处，可以省略开关元件Sa。此外，接地故障检测器100具有由微计算机构成的控制器120。控制器120进行接地故障检测器100所需的各种控制，例如通过实施预置的程序的后文描述的开关切换处理。控制器120与作为上级装置的外部控制器200通信，从而输出在测量阶段中获得的测量值或者接地故障检测结果，并且输入操作指令等。

如参考图12和13所示，在各个测量阶段的测量路径中，在正极侧电源线301系统中的开关元件S1和开关元件S3不同时接通，并且在负极侧电源线302系统中的开关元件S2和开关元件S4不同时接通。换言之，开关元件S1和开关元件S3单独地切换，并且开关元件S2和开关元件S4单独地切换。

为此，在接地故障检测器100中，正极侧C触点开关111用作正极侧电源线301系统的开关元件，并且负极侧C触点开关112用作负极侧电源线302系统的开关元件。正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112例如可以由具有高耐压-小信号的机械继电器或簧片继电器构成。

正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112二者中的公共触点c布置在检测电容器C1侧。更具体地，正极侧C触点开关111的公共触点c经由一并联电路连接到检测电容器C1的一端，所述并联电路具有二极管D1和电阻R1的路径以及电阻R2和二极管D2的路径。此外，负极侧C触点开关112的公共触点c连接到检测电容器C1的另一端。在从正极侧C触点开关111到检测电容器C1的路径作为正向这样的方向上连接成为充电期间的路径的二极管D1，并且在相反方向上连接成为放电期间的路径的二极管D2。电阻R2用作放电电阻。

正极侧C触点开关111的触点a通过电阻Ra连接到正极侧电源线301，并且负极侧C触点开关112的触点a通过电阻Rb连接到正极侧电源线301。换言之，在正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112二者中，触点a均位于高压电池300侧。然而，可以省略电阻Ra和电阻Rb。

正极侧C触点开关111的触点b连接到开关元件Sa，并且连接到正极第二侧电阻的电阻R3，该正极第二侧电阻的另一端接地。负极侧C触点开关112的触点b连接到负极第二侧电阻的电阻R4，该负极第二侧电阻的另一端接地。即，在正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112二者中，触点b均位于控制器120侧(接地侧)。

如图1所示，正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112由控制器120独立地切换和控制。控制器120通过独立地切换并且控制正极侧C触点开关111、负极侧C触点开关112以及开关元件Sa来切换测量路径，并且进行检测电容器C1的充电和放电以及充电电压的测量。

特别地，如图2A所示，在V0测量阶段中，正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112二者均切换至触点a侧，并且形成了高压电池300、电阻Ra、电阻R1、检测电容器C1和电阻Rb的测量路径。

如图2D所示，当测量检测电容器C1的充电电压时，正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112二者均切换至触点b侧，并且接通开关元件Sa。其后，切断开关元件Sa，并且为了下一次测量，主要使用电阻R2使检测电容器C1放电。当测量检测电容器C1的充电电压时，放电期间的操作与其他测量阶段中的相同。

如图2B所示，在Vc1n测量阶段中，正极侧C触点开关111切换至触点a侧，并且负极侧C触点开关112切换至触点b侧。此外，形成了高压电池300、电阻Ra、电阻R1、检测电容器C1、电阻R4、地以及绝缘电阻RLn的测量路径。

此外，如图2C所示，正极侧C触点开关111切换到触点b侧，并且负极侧C触点开关112切换到触点a侧。此外，形成了高压电池300、绝缘电阻RLp、接地、电阻R1、检测电容器C1以及电阻Rb的测量路径。

在接地故障检测器100中，电阻Ra、电阻Rb以及电阻R1是具有例如几百kΩ的高电阻，并且电阻R2、电阻R3和电阻R4是例如具有几kΩ的低电阻。

电阻Ra与电阻R1分开地布置在正极侧上，并且电阻Rb布置在负极侧上。正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112由C触点继电器构成。因此，即使任何C触点开关发生故障(fixing)时，高电阻的电阻Ra或高电阻的电阻Rb中的任一者也布置在高压电池300与控制器120之间，并且从而限制了电流。为此，能够保护控制器120和通电电路。

此外，即使在正极侧C触点开关或负极侧C触点开关的任一者处触点a和触点b短路，高电阻的电阻Ra或者高电阻的电阻Rb中的任一者也布置在高压电池300与控制器120之间，并且从而限制了电流。因此，能够保护控制器120。

而且，在用于确定绝缘电阻RLp和绝缘电阻RLn中的接地故障的基准值是RLs的情况下，当绝缘电阻RLp和绝缘电阻RLn是基准值PLs时，以R1+Ra+Rb＝R1+R4+Ra+RLn＝R1+R3+Rb+RLp的关系定义各个电阻值，使得路径上的电阻值在V0测量阶段、Vc1n测量阶段和Vc1p测量阶段中相等。因此，虽然使用陶瓷电容器作为检测电容器C1，但是也能够防止由于直流偏置特性的影响而导致接地故障检测精度降低。

在正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112中，可以考虑以下特性将在高压电池300侧处的触点a和在控制器120侧(接地侧)处的触点b中的一个触点适当地设定为常闭合侧。

1)当正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112二者中的高压电池300侧处的触点a被设定为常闭合侧时，在接地故障检测器100启动的开始已经对检测电容器C1充入高电压。因此，能够省略用于第一V0测量阶段的充电过程。从而，为了确保启动时的安全性，能够对从正常时间加快进行接地故障判断的功能需求作出响应。

2)当在正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112二者中的控制器120侧的触点b被设定为常闭合侧时，检测电容器C1变为操作停止时的放电状态。因此，降低了诸如移除接地故障检测器100这样的电击风险。

3)当正极侧C触点开关111或负极侧C触点开关112中的任一者被设定为常闭合侧时，正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112中的一者与地之间的电压在开始时被充入检测电容器C1。通过测量该电压并且将该电压与标准状态进行比较，能够简单且即时地了解正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112中的一者的绝缘电阻减小的状态。

如上所述，在本发明的实施例的接地故障检测器100中，引起成本增加的光学MOSFET不用作切换用于检测接地故障的测量路径的开关。因此，能够抑制由于开关元件引起的成本增加。

此外，过去使用的利用四个开关的开关元件由两个C触点开关构成。因此，与现有技术相比，能够减少部件的数量，并且减少控制线的数量。

而且，在上述实例中，正极侧C触点开关111经由一并联电路而连接至检测电容器C1，所述并联电路包括二极管D1和电阻R1的路径以及电阻R2和二极管D2的路径。然而，如图2所示，正极侧C触点开关111的公共触点c可以直接连接到检测电容器C1。在该情况下，触点a经由二极管D1和电阻R1连接到电阻Ra，并且触点b经由二极管D2和电阻R2连接到开关元件Sa。二极管D2的路径可以并联连接到在与二极管D2相反的方向上的二极管D11与电阻R11的路径。

而且，C触点开关由机械触点装置构成。为此，限制了开-闭耐久性。特别地，随着通电电流和施加的电压变大，对开-闭耐久性的影响变大。从而，为了提高开-闭耐久性，可以通过进行下面描述的控制减少开-闭量。

传统地，如图4A所示，用于检测接地故障的测量重复进行以V0测量阶段→Vc1n测量阶段→V0测量阶段→Vc1p测量阶段作为一个周期的测量操作。该周期称为测量模式A。在该情况下，频繁切换图2A至2D中所示的各个状态。为此，C触点开关的开-闭数量变大。

从而，如图4B至4D所示，提供了消除V0测量阶段的测量模式B、消除Vc1测量阶段的测量模式C以及不进行所有测量的测量模式D，并且适当地切换这些模式以减少C触点开关的开-闭量。

此处，如图2D所示，在各个测量模式中的“不测量”中，通过将正极侧C触点开关111和负极侧C触点开关112切换至触点b侧，不需要从最后的测量阶段进行开关切换。因此，由于“不测量”的阶段变长，而能够抑制C触点开关的开-闭数量。

并且，提供的测量模式不限于测量模式A至D。例如，所有的测量阶段可以是V0测量阶段，并且可以提供在测量模式A中的一个周期的两个V0测量阶段为一个周期这样的测量模式。

此外，可以提供组合了多个不同的测量模式的测量模式。例如，通过在测量模式A之后提供多次重复测量模式D而作为一个周期的测量模式，能够间歇地进行接地故障的判定，并且在该阶段期间不需要C触点开关的切换。

例如利用接地故障检测器100或外部控制器200进行测量模式的切换判定。图5是示出当接地故障检测器100进行测量模式切换判定时的控制实例的流程图。

在开始时，进行测量模式A中的测量操作，以正确地判定接地故障(S101)。其后，其移动到测量模式B中的测量操作，以减少C触点开关的开-闭数量。在测量模式B中，只进行Vc1测量。因此，能够减小C触点开关中的电流负荷和电压负荷。

在测量模式B的测量操作中，不进行V0测量。从而，不能精确地测量绝缘电阻，但是能够基于在Vc1n测量阶段和Vc1p测量阶段中获得的测量值(称为测量值Vc1)大致识别接地故障的情况。换言之，随着绝缘电阻RLp和RLn变小，测量电路中流动的电流增大。为此，测量值Vc1比正常状态下增大。

因此，在测量值Vc1大于预定的判定阈值的情况下(S103：是)，处理移动至测量模式A，以准确地测量绝缘电阻(S104)。在移动到测量模式A之后，例如，如果通过绝缘电阻的精确测量发现没有异常，则可以返回到测量模式B。

图6是示出当外部控制器200判定测量模式切换并且命令将测量模式切换到接地故障检测器100时的控制实例的流程图。此外，外部控制器200能够通过与接地故障检测器100的V0测量分开的其它测量路径获得高压电池300的电压Vb。

在开始时，进行测量模式A的测量操作，以精确地判定接地故障(S201)。其后，处理移动至测量模式B的测量操作，以减少C触点开关的开-闭数量(S202)。

在测量模式B的测量操作期间，从与接地故障检测器100分开的测量路径获取高压电池的电压Vb(S203)，并且获取作为接地故障检测器100的测量结果的电压Vc1(S204)。

此外，基于获取的电压Vb和电压Vc1计算绝缘电阻(S206)。在获取路径中电压Vb与电压Vc1相互不同。为此，电压Vb与电压Vcl并不总是同步，并且测量条件等是不同的。因此，计算的绝缘电阻并不总是精确值。

从而，当绝缘电阻低于预定的基准值时(S206：是)，进行测量模式A的测量操作以精确地判定接地故障(S207)。

另一方面，虽然绝缘电阻不低于预定的基准值(S206：否)，但是在满足预定的模式改变条件的情况下(S208：是)，可以根据条件利用接地故障检测器100改变测量模式(S209)。

例如，当在操作中具有必要测量值时，可以利用外部控制器200进行能够获得测量值的测量模式。此外，当不需要测量值时，能够移动到测量模式D，在测量模式D中不需要利用外部控制器C进行触点开关的开-闭。

可以利用接地故障检测器100和外部控制器200二者进行测量模式的切换判定。在该情况下，例如，当在接地故障检测器100中在图5所示的切换的判定期间从外部控制器200接收到切换测量模式的指令时，通过优先考虑来自外部控制器200的指令来切换测量模式。

接着，将说明参考图5说明的控制的另一实例，其用于判定从接地故障检测器100不进行V0测量的测量模式B到进行V0测量的测量模式A的切换。在上述过程(S103)中，当测量值Vc1大于预定义的判定阈值时，其移动到测量模式A。

例如，如图7A所示，当Vc1n和Vc1p二者不大于判定阈值时，保持测量模式B。同时，如图7B所示，Vc1n或Vc1p中的任一者大于判定阈值时，其移动到测量模式A以精确地测量绝缘电阻。

然而，Vc1n和Vc1p根据高压电池300的电压变化而增大或减小。为此，当高压电池300的电压由于某种原因升高时，如图7C所示，在一些情况下，尽管绝缘电阻不下降，Vc1n和Vc1p也可能超过判定阈值。从而，其不必要地移动到测量模式A，并且开-闭数量很可能增加。

因此，为了防止不必要地过渡到测量模式A，如下所述，可以基于检测电容器C1的充电电压的预定阶段中的改变率的大小而进行判定，而不判定Vc1n和Vc1p的电压值是否大于判定阈值。

通常地，当电压E施加在RC串联电路中时电容器C的充电电压Vc的时间变化为Vc＝E(1–exp(-t/RC))。

当测量接地故障检测器100的Vc1时，E对应于高压电池300的电压，C对应于检测电容器C1的电容，并且R对应于接地故障检测器100的测量路径电阻值和绝缘电阻值的合成值。并且，为了简化说明，Y电容的影响被忽略。

如图8所示，利用上述公式，电容C的充电电压的上升时的时间变化在以下两个情况之间是不同的：尽管绝缘电阻高且正常，由于高压电池300的电压升高，所以Vc1测量值变高的情况；以及即使Vc1测量值相等，但是由于高压电池300的电压正常并且绝缘电阻降低，所以Vc1测量值变高的情况。

特别地，当绝缘电阻降低时，上升曲线变得陡峭。因此，当绝缘电阻低时Vc1的充电时间tc中的充电电压变为Vc1L，当绝缘电阻高时充电电压变为Vc1H，当绝缘电阻低时在短于tc的时间ta中的充电电压变为VaL，并且当绝缘电阻高时的充电电压变为VaH。结果，建立了(Vc1H/VaH)>(Vc1L/VaL)。

Vc1/Va的值不受高压电池300的电压影响，并且取决于绝缘电阻。为此，能够基于作为时间tc的充电电压Vc1与时间ta的充电电压Va之间的比率的Vc1/Va，而进行到测量模式A的过渡的判定。换言之，当Vc1/Va小于预定的判定比率时，由于具有绝缘电阻已经降低的可能性，所以能够决定过渡到测量模式A。当然，可以基于倒数Va/Vc1而进行判定。

此处，可以与Vc1的测量分开地进行Va的测量，并且可以在Vc1的测量期间测量Va。在后一种情况下，在从开始Vc1的测量过去时间ta之后，用于测量Vc1的路径立即切换到用于测量Va的路径，并且然后测量Va。此后，用于测量Va的路径重新切换到用于测量Vc1的路径，并且足以确保充电时间tc的剩余时间。下文将说明与Vc1的测量分开地进行的Va的测量的实例。

图9是用于说明基于充电电压的变化率的大小来判定的情况下的操作的流程图。在图5所示的流程图中，代替过程(S102)，进行过程(S1021)。此外，代替过程(S103)，进行过程(S1031)。

在该操作中，代替测量模式B，进行加入了Va测量的测量模式B1。在测量模式B1中，不进行V0测量，并且测量与Vc1n中的Va相对应的Vna和与Vc1p中的Va相对应的Vpa。

如图10A所示，例如，测量模式B1可以将Vna测量阶段、Vc1n测量阶段、Vpa测量阶段和Vc1p测量阶段设定为一个周期。此外，如图10B所示，测量模式B1可以将Vna测量阶段、Vpa测量阶段、Vc1n测量阶段和Vc1p测量阶段设定为一个周期。

并且，当在测量模式B1中获得各个测量值时，分别计算Vc1n/Vna以及Vc1p/Vpa。当它们中的至少一者小于预定的判定比率时(S1031：是)，处理移动到测量模式A，以精确测量绝缘电阻(S104)。

从而，到测量模式A的过渡判定不受高压电池300的电压变化影响。因此，本发明能够防止C触点开关的开-闭量由于到测量模式A的不必要的过渡而增加。

Claims

1.一种接地故障检测器，该接地故障检测器连接到非接地的高压电池并且检测设置有所述高压电池的系统的接地故障，所述接地故障检测器包括：

控制器；

检测电容器，该检测电容器作为飞跨电容器操作；

正极侧电源线，该正极侧电源线连接到所述高压电池的正极侧；

负极侧电源线，该负极侧电源线连接到所述高压电池的负极侧；

正极第二侧电阻，该正极第二侧电阻的一端接地，并且所述正极第二侧电阻的另一端的电压由所述控制器测量；

负极第二侧电阻，该负极第二侧电阻的一端接地；

正极侧C触点开关，该正极侧C触点开关基于所述控制器的指令，将所述检测电容器的第一端的连接目的地择一地切换至包括所述正极侧电源线的路径或者包括所述正极第二侧电阻的路径；以及

负极侧C触点开关，该负极侧C触点开关基于所述控制器的指令，将所述检测电容器的第二端的连接目的地择一地切换至包括所述负极侧电源线的路径或者包括所述负极第二侧电阻的路径，

其中，所述控制器通过切换第一测量模式与第二测量模式来控制所述正极侧C触点开关与所述负极侧C触点开关的切换，所述第一测量模式包括在测量周期中的与所述高压电池相对应的电压的测量、被正极侧绝缘电阻影响的电压的测量以及被负极侧绝缘电阻影响的电压的测量，并且所述第二测量模式在所述测量周期中的与高压电池相对应的电压的测量期间、被正极侧绝缘电阻影响的电压的测量期间以及被负极侧绝缘电阻影响的电压的测量期间中的任意一个期间，不进行测量。

2.根据权利要求1所述的接地故障检测器，其中，当被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的测量结果或者被所述负极侧绝缘电阻影响的电压的测量结果满足预定条件时，所述控制器移动到所述第一测量模式。

3.根据权利要求1或2所述的接地故障检测器，其中，所述控制器根据来自外部控制器的指令，切换所述第一测量模式与所述第二测量模式，并且

所述第二测量模式还包括省略所有所述测量的测量模式。

4.根据权利要求1所述的接地故障检测器，其中，所述第二测量模式省略与所述高压电池相对应的电压的测量，并且包括如下这样的测量模式：该测量模式包括在测量周期中的被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的测量和被所述负极侧绝缘电阻影响的电压的测量，并且

其中，当在所述测量模式中从被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的测量结果所获得的电压值或者从被所述负极侧绝缘电阻影响的电压的测量结果所获得的电压值超过预定的阈值时，所述控制器移动到所述第一测量模式。

5.根据权利要求1所述的接地故障检测器，其中，所述第二测量模式省略与所述高压电池相对应的电压的测量，并且包括如下这样的测量模式：该测量模式包括在测量周期中的被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的测量和被所述负极侧绝缘电阻影响的电压的测量，并且

其中，当在所述测量模式中被所述正极侧绝缘电阻影响的电压的变化率或者被所述负极侧绝缘电阻影响的电压的变化率满足预定条件时，所述控制器移动到所述第一测量模式。