CN113341338A - 接地故障检测装置 - Google Patents

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CN113341338A CN202110222708.1A CN202110222708A CN113341338A CN 113341338 A CN113341338 A CN 113341338A CN 202110222708 A CN202110222708 A CN 202110222708A CN 113341338 A CN113341338 A CN 113341338A
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Abstract

本发明为减少从Y电容器向飞跨电容器流入的电荷的接地故障检测装置。与高电压电池(BAT)以及正极侧Y电容器(CYp)(例如车辆正极侧Y电容器(CY1p))连接的接地故障检测装置(10)具备：检测用电容器(C1)，其作为飞跨电容器进行动作；以及放电电路(CD)，其至少具备第五开关(S5)。放电电路(CD)的一端连接于将高电压电池(BAT)的正极侧与检测用电容器(C1)的一端连接的第一电路(Ci1)。放电电路(CD)的另一端连接于将检测用电容器(C1)的另一端与接地(GND4)连接的第二电路(Ci2)。

Description

接地故障检测装置
技术领域
本发明涉及一种使用飞跨电容器(flying capacitor)的接地故障检测装置。
背景技术
在具备作为驱动源的马达并通过马达的动力行驶的电动车辆、混合动力电动车辆等车辆中，设置有向马达供电的电池。这样的驱动用的电池关联的电源电路一般构成为处理50[V]以上的高电压的高电压电路。为了确保安全性，包含这样的电池的高电压电路具有与成为接地的基准电位点的车身电绝缘的非接地结构。在搭载有非接地的高电压电池的车辆中，设置有接地故障检测装置，该接地故障检测装置监视设置有高电压电池的系统的绝缘状态(具体而言，从高电压电池至马达的主电源系统与车身的绝缘状态)。
在专利文献1中，记载了一种与高电压电池连接的接地故障检测装置，该接地故障检测装置使用称为飞跨电容器的电容器。另外，在专利文献1中，记载了将被称为所谓的Y电容器(线路旁路电容器)的电容器与高电压电池并联连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-066402号公报
发明内容
发明要解决的课题
在将并联连接的高电压电池和Y电容器连接到使用了飞跨电容器的接地故障检测装置的情况下，在计测绝缘电阻以检测接地故障时，蓄积在Y电容器中的电荷有时流入飞跨电容器。当从提高接地故障的检测精度的观点出发时，期望尽可能地减少从Y电容器向飞跨电容器流入的电荷，在这一点上存在改善的余地。
本发明提供一种能够减少从Y电容器向飞跨电容器流入的电荷的接地故障检测装置。
用于解决课题的手段
本发明提供一种接地故障检测装置，其与高电压电池连接，并检测设置有所述高电压电池的系统的绝缘电阻的下降，其中，
所述接地故障检测装置具备：
检测用电容器，其作为飞跨电容器进行动作；
控制部，其用于计测所述检测用电容器的电压；
第一开关及第一电阻器，它们将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端串联连接；
第二开关及第二电阻器，它们将所述高电压电池的负极侧与所述检测用电容器的另一端串联连接；
第三开关，其将所述检测用电容器的一端与接地连接；
第四开关，其将所述检测用电容器的另一端与接地连接；以及
放电电路，其至少具备第五开关，所述放电电路的一端连接于将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端连接的第一电路、且所述放电电路的另一端连接于将所述检测用电容器的另一端与接地连接的第二电路，
所述接地故障检测装置连接于正极侧终端电阻、负极侧终端电阻、正极侧Y电容器及负极侧Y电容器，
所述正极侧终端电阻将所述高电压电池的正极侧与接地连接，
所述负极侧终端电阻将所述高电压电池的负极侧与接地连接，
所述正极侧Y电容器与所述正极侧终端电阻并联连接，并将所述高电压电池的正极侧与接地连接，
所述负极侧Y电容器与所述负极侧终端电阻并联连接，并将所述高电压电池的负极侧与接地连接。
发明效果
根据本发明，能够减少从Y电容器向飞跨电容器流入的电荷。
附图说明
图1是表示具备本发明的一实施方式的接地故障检测装置的车辆的一例的图。
图2是表示本实施方式的接地故障检测装置所具备的控制装置所进行的接地故障检测处理的一例的流程图。
图3是表示本实施方式的接地故障检测装置为正极侧Y电容器放电状态时的电流路径的一例的图。
图4是表示本实施方式的接地故障检测装置为正极侧电压计测状态时的电流路径的一例的图。
图5是表示本实施方式的接地故障检测装置的第一变形例的图。
图6是表示本实施方式的接地故障检测装置的第二变形例的图。
图7是表示本实施方式的接地故障检测装置的第三变形例的图。
图8是表示本实施方式的接地故障检测装置的第四变形例的图。
附图标记说明：
10 接地故障检测装置
11 控制装置
BAT 高电压电池
C1 检测用电容器
CD 放电电路
CYp 正极侧Y电容器
CYn 负极侧Y电容器
R1 第一电阻器
R2 第二电阻器
R4 第四电阻器(第三电阻器)
R10 放电用电阻器
Risn 负极侧终端电阻
Risp 正极侧终端电阻
S1 第一开关
S2 第二开关
S3 第三开关
S4 第四开关
S5 第五开关。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的接地故障检测装置的一实施方式进行详细说明。
[车辆]
首先，参照图1，对具备本实施方式的接地故障检测装置的车辆进行说明。在图1中，车辆1是电动车辆(Electrical Vehicle)或插电式混合动力电动车辆(Plug-in HybridElectrical Vehicle)。即，车辆1具备作为驱动源的马达(未图示)和高电压电池BAT，构成为能够通过马达输出与从高电压电池BAT供给的电力相应的动力来行驶。高电压电池BAT例如是能够输出50[V]以上的高电压的电池，并通过串联连接多个锂离子电池、镍氢电池等二次电池而构成。
另外，如图1所示，车辆1能够与输出电源21(例如商用电源)的电力的充电器20连接。具体而言，车辆1具备能够与充电器20连接的连接器(未图示)。而且，车辆1构成为能够通过从经由该连接器连接的充电器20接受的电力对高电压电池BAT进行充电。充电器20例如设置于所谓的充电站等能够实施对车辆1的充电作业的设施。
在车辆1中，高电压电池BAT的正极端子与正极侧电源线Lp连接，高电压电池BAT的负极端子与负极侧电源线Ln连接。另外，高电压电池BAT的正极侧(即正极侧电源线Lp)经由正极侧终端电阻Risp也与接地(ground)GND1连接，高电压电池BAT的负极侧(即负极侧电源线Ln)经由负极侧终端电阻Risn也与接地GND1连接。接地GND1例如是车体。
换言之，正极侧终端电阻Risp将高电压电池BAT的正极侧与接地GND1连接，负极侧终端电阻Risn将高电压电池BAT的负极侧与接地GND1连接。正极侧终端电阻Risp是高电压电池BAT的正极侧与接地GND1之间的绝缘电阻，负极侧终端电阻Risn是高电压电池BAT的负极侧与接地GND1之间的绝缘电阻。设为正极侧终端电阻Risp和负极侧终端电阻Risn的电阻值足够大于由控制装置11判定为接地故障的规定的绝缘电阻值。
另外，在车辆1中，以设置有高电压电池BAT的系统(具体而言，从高电压电池BAT到作为车辆1的驱动源的马达的主电源系统)中的高频噪声的消除、动作的稳定化为目的，设置有车辆正极侧Y电容器CY1p和车辆负极侧Y电容器CY1n。车辆正极侧Y电容器CY1p和车辆负极侧Y电容器CY1n是被称为所谓的Y电容器(线路旁路电容器)的电容器。
车辆正极侧Y电容器CY1p与正极侧终端电阻Risp并联连接，将高电压电池BAT的正极侧(即正极侧电源线Lp)与接地GND2连接。车辆负极侧Y电容器CY1n与负极侧终端电阻Risn并联连接，将高电压电池BAT的负极侧(即负极侧电源线Ln)与接地GND2连接。接地GND2例如是车体。另外，接地GND2也可以与接地GND1共用。
此外，与车辆1同样地，在充电器20也设置有Y电容器。具体地，在充电器20设置有充电器正极侧Y电容器CY2p和充电器负极侧Y电容器CY2n。充电器正极侧Y电容器CY2p将电源21的正极侧与接地GND3连接。充电器负极侧Y电容器CY2n将电源21的负极侧与接地GND3连接。接地GND3是相对于充电器20设置的接地。
如图1所示，在车辆1与充电器20连接着的情况下，充电器正极侧Y电容器CY2p与车辆正极侧Y电容器CY1p并联连接，充电器负极侧Y电容器CY2n与车辆负极侧Y电容器CY1n并联连接。
以下，有时将设置在高电压电池BAT的正极侧(即正极侧电源线Lp)的Y电容器称为正极侧Y电容器CYp。具体地，在车辆1未与充电器20连接的情况下，正极侧Y电容器CYp是车辆正极侧Y电容器CY1p。另一方面，在车辆1与充电器20连接着的情况下，正极侧Y电容器CYp是并联连接的车辆正极侧Y电容器CY1p和充电器正极侧Y电容器CY2p。
另外，以下，有时将设置在高电压电池BAT的负极侧(即负极侧电源线Ln)的Y电容器称为负极侧Y电容器CYn。具体地，在车辆1未与充电器20连接的情况下，负极侧Y电容器CYn是车辆负极侧Y电容器CY1n。另一方面，在车辆1与充电器20连接着的情况下，负极侧Y电容器CYn是并联连接的车辆负极侧Y电容器CY1n和充电器负极侧Y电容器CY2n。
[接地故障检测装置]
如图1所示，车辆1还具备检测设置有高电压电池BAT的系统与车身之间的接地故障(绝缘状态)的接地故障检测装置10。接地故障检测装置10是本发明的接地故障检测装置的一个例子，与正极侧终端电阻Risp、负极侧终端电阻Risn、正极侧Y电容器CYp以及负极侧Y电容器CYn连接。
另外，接地故障检测装置10具备作为飞跨电容器进行动作的检测用电容器C1。作为检测用电容器C1，使用比上述各Y电容器的静电电容小的电容器。
具体地，在本实施方式中，各电容器的静电电容的大小关系为检测用电容器C1＜车辆正极侧Y电容器CY1p＝车辆负极侧Y电容器CY1n＜充电器正极侧Y电容器CY2p＝充电器负极侧Y电容器CY2n。例如，车辆正极侧Y电容器CY1p和车辆负极侧Y电容器CY1n的静电电容为检测用电容器C1的静电电容的几倍程度，充电器正极侧Y电容器CY2p和充电器负极侧Y电容器CY2n的静电电容为检测用电容器C1的静电电容的几十倍程度。
另外，接地故障检测装置10为了控制检测用电容器C1的充放电，在检测用电容器C1的周边具备第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3以及第四开关S4这四个开关。而且，接地故障检测装置10具备用于对与检测用电容器C1的充电电压相当的计测用的电压(即，后述的计测用电容器Ca的充电电压)进行采样的计测用开关Sa。第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4以及计测用开关Sa例如是光MOSFET等绝缘型的开关元件。
具体地，在接地故障检测装置10中，第一开关S1的一端与高电压电池BAT的正极侧(即正极侧电源线Lp)连接。第一开关S1的另一端与第一二极管D1的阳极侧连接。第一二极管D1的阴极侧与具有规定的电阻值的第一电阻器R1的一端连接。第一电阻器R1的另一端与检测用电容器C1的一端(例如正极端)连接。如图1所示，串联连接的第一开关S1和第一电阻器R1构成将高电压电池BAT的正极侧和检测用电容器C1的一端串联连接的第一电路Ci1。
另外，在接地故障检测装置10中，第二开关S2的一端与高电压电池BAT的负极侧(即负极电源线Ln)连接。第二开关S2的另一端与具有规定的电阻值的第二电阻器R2的一端连接。第二电阻器R2的另一端与检测用电容器C1的另一端(例如负极端)连接。即，第二开关S2及第二电阻器R2将高电压电池BAT的负极侧与检测用电容器C1的另一端串联连接。
另外，在接地故障检测装置10中，第三开关S3的一端与具有规定的电阻值的第三电阻器R3的一端及第二二极管D2的阳极侧连接。第三开关S3的另一端经由具有规定的电阻值的第五电阻器R5与接地GND4连接。即，第三开关S3、第三电阻器R3及第五电阻器R5将检测用电容器C1的一端与接地GND4连接。接地GND4例如是车体。另外，接地GND4也可以与接地GND1、接地GND2共用。
另外，第三开关S3的另一端也与计测用开关Sa的一端连接。计测用开关Sa的另一端与计测用电容器Ca的一端以及控制装置11的输入端子(例如模拟输入端子)连接。计测用电容器Ca的另一端与接地GND5连接。接地GND5例如是车体。另外，接地GND5也可以与接地GND1、接地GND2、接地GND4共用。
例如，在计测用开关Sa接通时，表示计测用电容器Ca的充电电压的信号(例如，模拟信号)从与计测用电容器Ca的一端连接的控制装置11的输入端子输入到控制装置11，控制装置11能够基于该信号取得计测用电容器Ca的充电电压。
另外，第二二极管D2的阴极侧与第一电阻器R1的另一端、检测用电容器C1的一端以及第三二极管D3的阳极侧连接。第三二极管D3的阴极侧与第三电阻器R3的另一端连接。
另外，在接地故障检测装置10中，第四开关S4的一端与第二电阻器R2的另一端以及检测用电容器C1的另一端连接。第四开关S4的另一端经由具有规定的电阻值的第四电阻器R4与接地GND4连接。如图1所示，串联连接的第四开关S4及第四电阻器R4构成将检测用电容器C1的另一端与接地GND4连接的第二电路Ci2。另外，第四电阻器R4是本发明的第三电阻器的一个例子。
另外，接地故障检测装置10还具备控制装置11。控制装置11是本发明的控制部的一个例子，对检测用电容器C1的电压(充电电压)进行计测，或者对接地故障检测装置10所具备的各开关(例如上述的第一开关S1至第四开关S4、计测用开关Sa以及后述的第五开关S5)的接通/断开进行控制。控制装置11例如由微型计算机等构成，通过执行预先内置的程序来执行在接地故障检测装置10中需要的各种控制。后文将参考图2等描述由控制装置11执行的控制的一个例子。
另外，接地故障检测装置10还具备放电电路CD。放电电路CD的一端与第一电路Cil连接，并且另一端与第二电路Ci2连接。具体地，放电电路CD的一端与第一电路Ci1的连接点P1在第一电路Ci1中设置于比第一电阻器R1靠检测用电容器C1的一端侧的位置。
另外，放电电路CD的另一端与第二电路Ci2的连接点P2在第二电路Ci2中设置于比第四电阻器R4靠检测用电容器C1的另一端侧的位置。更具体而言，连接点P2设置在比第四开关S4更靠检测用电容器C1的另一端侧的位置。
放电电路CD具备第五开关S5和放电用电阻器R10。第五开关S5例如是光MOSFET等绝缘型的开关元件。放电用电阻器R10是具有规定的电阻值的电阻器。
在本实施方式中，第一电阻器R1和放电用电阻器R10中的至少一方的电阻值比第四电阻器R4的电阻值大。例如，能够将第一电阻器R1的电阻值设为几百[kΩ]，将第四电阻器R4的电阻值设为几百[Ω]，将放电用电阻器R10的电阻值设为几[kΩ]。
在本实施方式中，正极侧Y电容器CYp的电荷能够通过由串联连接的第一电阻器R1、放电用电阻器R10以及第四电阻器R4构成的电路向接地GND4放电，该情况稍后将详细描述。当假设该电路的电阻值(即，串联连接的第一电阻器R1、放电用电阻器R10以及第四电阻器R4的合成电阻)小时，在正极侧Y电容器CYp的电荷经由该电路向接地GND4放出时，有可能发生接地故障。
在此，在本实施方式中，将第一电阻器R1和放电用电阻器R10中的至少一方的电阻值设为如上所述那样的某种程度的大的电阻值，从而确保了串联连接的第一电阻器R1、放电用电阻器R10以及第四电阻器R4的合成电阻。由此，能够在抑制接地故障发生的同时，将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出。
另外，另一方面，当使串联连接的第一电阻器R1、放电用电阻器R10以及第四电阻器R4的合成电阻过大时，在将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出时有可能花费很长时间。在此，在本实施方式中，通过减小无论第五开关S5的接通/断开(即放电电路CD的接通/断开)如何都能够通电的第四电阻器R4的电阻值，从而抑制串联连接的第一电阻器R1、放电用电阻器R10以及第四电阻器R4的合成电阻变得过大。
另外，第一电阻器R1也与第四电阻器R4同样地，无论第五开关S5的接通/断开如何都能够通电，但从确保检测用电容器C1的充电完成为止的时间的观点出发，优选使用具有一定程度大小的电阻值的电阻器作为第一电阻器R1。
[通过接地故障检测装置进行接地故障检测]
接着，使用图2至图4，对接地故障检测装置10的接地故障的检测方法的一例进行说明。例如在车辆1起动时、以及通过充电器20对车辆1进行充电时，接地故障检测装置10的控制装置11以规定的周期进行图2所示的接地故障检测处理。
如图2所示，控制装置11首先使第一开关S1、第四开关S4以及第五开关S5接通，使其他开关断开(步骤1)。作为步骤1的处理的结果，接地故障检测装置10为第一开关S1、第四开关S4以及第五开关S5接通且第二开关S2以及第三开关S3断开的状态(以下，也称为正极侧Y电容器放电状态)。
图3示出了接地故障检测装置10为正极侧Y电容器放电状态时的电流路径的一例。此外，在图3中，对与图1相同的部位标注相同的附图标记，并适当省略其说明。
如图3的电流路径CP1以及箭头A11至A16所示，当接地故障检测装置10为正极侧Y电容器放电状态时，蓄积于正极侧Y电容器CYp的电荷经由第一开关S1、第一电阻器R1、放电电路CD、第四开关S4以及第四电阻器R4向接地GND4放出。由此，正极侧Y电容器CYp的充电电压(即电位)大致为0。
另外，当接地故障检测装置10为正极侧Y电容器放电状态时，蓄积于检测用电容器C1的电荷也向接地GND4放出。由此，检测用电容器C1的充电电压(即电位)也大致为0。另外，控制装置11将接地故障检测装置10的正极侧Y电容器放电状态维持预先设定的期间(例如，几百[ms])。
接着，控制装置11从正极侧Y电容器放电状态断开第五开关S5(步骤2)。作为步骤2的处理的结果，接地故障检测装置10为第一开关S1以及第四开关S4接通且第二开关S2、第三开关S3以及第五开关S5断开的状态(以下，也称为正极侧电压计测状态)。
在图4中示出了接地故障检测装置10为正极侧电压计测状态时的电流路径的一例。此外，在图4中，对与图1相同的部位标注相同的附图标记，并适当省略其说明。
如图4的电流路径CP2及箭头A21至A23所示，当接地故障检测装置10为正极侧电压计测状态时，检测用电容器C1根据高电压电池BAT的正极侧与接地GND4之间的电压充电。另外，当接地故障检测装置10为正极侧电压计测状态时，正极侧Y电容器CYp也与检测用电容器C1同样地充电。
但是，从接地故障检测装置10为正极侧电压计测状态起经过规定的期间为止(例如直至检测用电容器C1的充满电完成为止)，与正极侧Y电容器CYp相比静电电容小的检测用电容器C1的充电电压保持为正极侧Y电容器CYp的充电电压以上的电压值。因此，在从接地故障检测装置10为正极侧电压计测状态起经过规定的期间为止，检测用电容器C1不会因正极侧Y电容器CYp的电荷而充电，该期间的检测用电容器C1的充电电压不受正极侧Y电容器CYp的电荷的影响。
然后，控制装置11将接地故障检测装置10的正极侧电压计测状态维持预先设定的期间(例如，检测用电容器C1充满电的期间，例如几百[ms])以下，在经过该期间后的检测用电容器C1的充电电压计测为Vcp(步骤3)。
在检测用电容器C1的充电电压的计测中，例如，控制装置11将第一开关S1、第二开关S2以及第五开关S5断开并将第三开关S3以及第四开关S4接通的同时，将计测用开关Sa接通。由此，计测用电容器Ca充电至与检测用电容器C1相同的电压。然后，控制装置11取得充电后的计测用电容器Ca的充电电压作为相当于检测用电容器C1的充电电压的计测用电压。由此，控制装置11能够间接地计测检测用电容器C1的充电电压。
此外，例如，控制装置11当计测用电容器Ca的充电电压(即检测用电容器C1的充电电压)的计测完成时，将第一开关S1以及第二开关S2断开，将第三开关S3以及第四开关S4接通，从而对检测用电容器C1进行放电。即，控制装置11当计测用电容器Ca的充电电压的计测完成时，使检测用电容器C1的充电电压为0。
接着，控制装置11从正极侧电压计测状态将第四开关S4断开，并将第二开关S2接通(步骤4)。作为步骤4的处理的结果，接地故障检测装置10为第一开关S1以及第二开关S2接通且第三开关S3、第四开关S4以及第五开关S5断开的状态(以下，电称为整体电压计测状态)。
当接地故障检测装置10为整体电压计测状态时，检测用电容器C1根据高电压电池BAT的正极侧与负极侧之间的电压充电，关于该情况，省略图示以及详细的说明。控制装置11将接地故障检测装置10的整体电压计测状态维持预先设定的期间(例如，几百[ms])，将经过该期间后的检测用电容器C1的充电电压计测为V0(步骤5)。
接着，控制装置11从整体电压计测状态将第一开关S1断开，将第三开关S3接通(步骤6)。作为步骤6的处理的结果，接地故障检测装置10为第二开关S2以及第三开关S3接通且第一开关S1、第四开关S4以及第五开关S5断开的状态(以下，也称为负极侧电压计测状态)。
当接地故障检测装置10为负极侧电压计测状态时，检测用电容器C1根据高电压电池BAT的负极侧与接地GND4之间的电压充电，关于该情况，省略图示以及详细的说明。另外，当接地故障检测装置10为负极侧电压计测状态时，负极侧Y电容器CYn也与检测用电容器C1同样地充电。
控制装置11将接地故障检测装置10的负极侧电压计测状态维持预先设定的期间(例如，几百[ms])，将经过该期间后的检测用电容器C1的充电电压计测为Vcn(步骤7)。
接着，控制装置11从负极侧电压计测状态将第三开关S3断开并将第一开关S1接通(步骤8)，再次使接地故障检测装置10为整体电压计测状态，与步骤5同样地计测V0(步骤9)。
然后，控制装置11基于在步骤3中计测得到的Vcp、在步骤7中计测得到的Vcn、以及在步骤5和步骤9中计测得到的V0，检测接地故障(步骤10)，图2所示的处理结束。
如以上说明的那样，接地故障检测装置10的控制装置11在将接地故障检测装置10设为正极侧电压计测状态之前设为正极侧Y电容器放电状态，使正极侧Y电容器GYp的电荷向接地GND4放出。由此，能够减少在设为正极侧电压计测状态时从正极侧Y电容器CYp向检测用电容器C1流入的电荷。因此，能够计测正极侧Y电容器CYp的电荷的影响少的Vcp，能够实现基于Vcp的接地故障的检测精度的提高。
当假设在将接地故障检测装置10设为正极侧电压计测状态之前不对正极侧Y电容器CYp的电荷进行放电时，在设为正极侧电压计测状态时，蓄积于正极侧Y电容器CYp的电荷有时流入检测用电容器C1。然后，当蓄积于正极侧Y电容器CYp中的电荷流入检测用电容器C1时，即使在车辆1中没有发生接地故障，也能够将发生接地故障时那样的大的电压值计测为Vcp。其结果，即使没有发生接地故障，控制装置11也可能基于这样的大的电压值的Vcp误检测为发生接地故障。
与此相对，如上所述，根据接地故障检测装置10，在将接地故障检测装置10设为正极侧电压计测状态之前使正极侧Y电容器GYp的电荷放出，能够计测正极侧Y电容器GYp的电荷的影响少的Vcp，从而能够抑制上述那样的误检测，实现接地故障的检测精度的提高。
[第一变形例]
接着，使用图5对上述实施方式的接地故障检测装置10的第一变形例进行说明。在图5中示出了第一变形例的接地故障检测装置10中的放电电路CD周边。此外，在第一变形例的接地故障检测装置10中，图5中未图示的部位的结构与图1所示的接地故障检测装置10相同，因此省略其说明。
在第一变形例的接地故障检测装置10中，放电用电阻器R10或者第四电阻器R4的电阻值为某种程度的大的电阻值(例如，串联连接的放电用电阻器R10以及第四电阻器R4的合成电阻为几百[kΩ]程度)。在这样的情况下，也可以如图5所示将放电电路CD的一端与第一电路Ci1的连接点P1设置在比第一电阻器R1靠高电压电池BAT的正极侧的位置。更具体而言，能够将连接点P1设置在第一开关S1(进一步说是第一二极管D1)与第一电阻器R1之间。
如以上说明的那样，在放电用电阻器R10或第四电阻器R4的电阻值为某种程度的大的电阻值的情况下，即使将连接点P1设置在比第一电阻器R1靠高电压电池BAT的正极侧的位置，也能够确保将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出时的电路的电阻值(即，串联连接的放电用电阻器R10和第四电阻器R4的合成电阻)。因此，能够在抑制接地故障的发生的同时，将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出。
[第二变形例]
接着，使用图6对上述实施方式的接地故障检测装置10的第二变形例进行说明。在图6中示出了第二变形例的接地故障检测装置10中的放电电路CD周边。此外，在第二变形例的接地故障检测装置10中，图6中未图示的部位的结构与图1所示的接地故障检测装置10相同，因此省略其说明。
在第二变形例的接地故障检测装置10中，第一电阻器R1或者放电用电阻器R10的电阻值为某种程度的大的电阻值(例如，串联连接的第一电阻器R1以及放电用电阻器R10的合成电阻为几百[kΩ]程度)。在这样的情况下，也可以如图6所示将放电电路CD的另一端与第二电路Ci2的连接点P2设置在比第四电阻器R4靠接地GND4侧的位置。更具体而言，能够将连接点P2设置在第四电阻器R4与接地GND4之间。
如以上说明的那样，在第一电阻器R1或者放电用电阻器R10的电阻值为某种程度的大的电阻值的情况下，即使将连接点P2设置在比第四电阻器R4靠接地GND4侧的位置，也能够确保将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出时的电路的电阻值(即，串联连接的第一电阻器R1以及放电用电阻器R10的合成电阻)。因此，能够在抑制接地故障的发生的同时，将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出。
[第三变形例]
接着，使用图7对上述实施方式的接地故障检测装置10的第三变形例进行说明。在图7中示出了第三变形例的接地故障检测装置10中的放电电路CD周边。此外，在第三变形例的接地故障检测装置10中，图7中未图示的部位的结构与图1所示的接地故障检测装置10相同，因此省略其说明。
在第三变形例的接地故障检测装置10中，放电用电阻器R10的电阻值为某种程度的大的电阻值(例如，与第一电阻器R1同样地为几百[kΩ])。在这样的情况下，也可以如图7所示将放电电路CD的一端与第一电路Ci1的连接点P1设置在比第一电阻器R1靠高电压电池BAT的正极侧的位置，并且将放电电路CD的另一端与第二电路Ci2的连接点P2设置在比第四电阻器R4靠接地GND4侧的位置。更具体而言，能够将连接点P1设置在第一开关S1(进一步说是第一二极管D1)与第一电阻器R1之间。另外，能够将连接点P2设置在第四电阻器R4与接地GND4之间。
如以上说明的那样，在放电用电阻器R10的电阻值为某种程度的大的电阻值的情况下，即使将连接点P1设置在比第一电阻器R1靠高电压电池BAT的正极侧的位置，且将连接点P2设置在比第四电阻器R4靠接地GND4侧的位置，也能够确保将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出时的电路的电阻值(即，放电用电阻器R10的电阻值)。因此，能够在抑制接地故障的发生的同时，将正极侧Y电容器CYp的电荷向接地GND4放出。
[第四变形例]
接着，使用图8对上述实施方式的接地故障检测装置10的第四变形例进行说明。在第四变形例的接地故障检测装置10中，与图1所示的接地故障检测装置10不同的部位是放电电路CD不具备放电用电阻器R10，除此以外的部位与图1所示的接地故障检测装置10相同，因此省略其说明。
在第四变形例的接地故障检测装置10中，第一电阻器R1或者第四电阻器R4的电阻值为某种程度大的电阻值(例如，串联连接的第一电阻器R1以及第四电阻器R4的合成电阻为几百[kΩ]程度)。在这样的情况下，也可以如图8所示不将放电用电阻器R10设置于放电电路CD。更具体而言，也可以仅通过第五开关S5构成放电电路CD。
如以上说明的那样，在第一电阻器R1或者第四电阻器R4的电阻值为某种程度的大的电阻值的情况下，即使不将放电用电阻器R10设置于放电电路CD，也能够确保将正极侧Y电容器GYp的电荷向接地GND4放出时的电路的电阻值(即，串联连接的第一电阻器R1以及第四电阻器R4的合成电阻)。因此，能够在抑制接地故障的发生的同时，将正极侧Y电容器GYp的电荷向接地GND4放出。
需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施方式，并且能够适当地进行变形、改良等。
例如，在上述的实施方式中，将车辆1设为电动车辆或混合动力电动车辆，但车辆1也可以是燃料电池车(Fuel Vehicle)。
另外，在上述的实施方式中，对在将接地故障检测装置10设为正极侧电压计测状态之前使正极侧Y电容器CYp的电荷放出的例子进行了说明，但也可以在设为负极侧电压计测状态之前使负极侧Y电容器CYn的电荷放出。具体地，例如，控制装置11在设为负极侧电压计测状态之前设为将第二开关S2、第三开关S3以及第五开关S5接通、并且将第一开关S1以及第四开关S4断开的负极侧Y电容器放电状态。
通过将接地故障检测装置10设为上述的负极侧Y电容器放电状态，能够将蓄积于负极侧Y电容器CYn的电荷经由第二开关S2、第二电阻器R2、放电电路CD、第三电阻器R3、第三开关S3以及第五电阻器R5向接地GND4放出。这样，通过在将接地故障检测装置10设为负极侧电压计测状态之前设为负极侧Y电容器放电状态，使负极侧Y电容器CYn的电荷放出，能够降低在设为负极侧电压计测状态时从负极侧Y电容器CYn向检测用电容器C1流入的电荷。
因此，能够计测负极侧Y电容器CYn的电荷的影响少的Vcn，能够实现基于Vcn的接地故障的检测精度的提高。如果在将接地故障检测装置10设为正极侧电压计测状态之前使正极侧Y电容器GYp的电荷放出、并且在将接地故障检测装置10设为负极侧电压计测状态之前使负极侧Y电容器CYn的电荷放出，则能够进一步提高基于Vcp以及Vcn的接地故障的检测精度。
在上述的实施方式中，将放电电路CD的一端设置在第一电路Ci1上，但不限于此。也可以与第一电路Ci1分开地设置将高电压电池BAT的正极侧与检测用电容器C1的一端连接的电路，在该电路上连接放电电路CD的一端。
另外，在上述的实施方式中，将放电电路CD的另一端设置在第二电路Ci2上，但不限于此。也可以与第二电路Ci2分开地设置将检测用电容器C1的另一端与接地GND4连接的电路，在该电路上连接放电电路CD的另一端。
在本说明书中至少记载了以下事项。另外，在括号内，示出了在前述的实施方式中对应的构成要素等，但是本发明并不限定于此。
(1)一种接地故障检测装置(接地故障检测装置10)，其与高电压电池(高电压电池BAT)连接，并检测设置有所述高电压电池的系统的绝缘电阻的下降，其中，
所述接地故障检测装置具备：
检测用电容器(检测用电容器C1)，其作为飞跨电容器进行动作；
控制部(控制装置11)，其用于计测所述检测用电容器的电压；
第一开关(第一开关S1)及第一电阻器(第一电阻器R1)，它们将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端串联连接；
第二开关(第二开关S2)及第二电阻器(第二电阻器R2)，它们将所述高电压电池的负极侧与所述检测用电容器的另一端串联连接；
第三开关(第三开关S3)，其将所述检测用电容器的一端与接地连接；
第四开关(第四开关S4)，其将所述检测用电容器的另一端与接地连接；以及
放电电路(放电电路CD)，其至少具备第五开关(第五开关S5)，所述放电电路的一端连接于将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端连接的第一电路(第一电路Cil)、且所述放电电路的另一端连接于将所述检测用电容器的另一端与接地连接的第二电路(第二电路Ci2)，
所述接地故障检测装置连接于正极侧终端电阻(正极侧终端电阻Risp)、负极侧终端电阻(负极侧终端电阻Risn)、正极侧Y电容器(正极侧Y电容器CYp)及负极侧Y电容器(负极侧Y电容器CYn)，
所述正极侧终端电阻将所述高电压电池的正极侧与接地连接，
所述负极侧终端电阻将所述高电压电池的负极侧与接地连接，
所述正极侧Y电容器与所述正极侧终端电阻并联连接，并将所述高电压电池的正极侧与接地连接，
所述负极侧Y电容器与所述负极侧终端电阻并联连接，并将所述高电压电池的负极侧与接地连接。
根据(1)，具备放电电路，该放电电路具备第五开关，放电电路的一端连接于将高电压电池的正极侧与检测用电容器的一端连接的第一电路、且放电电路的另一端连接于将检测用电容器的另一端与接地连接的第二电路。由此，能够经由放电电路事先将正极侧Y电容器的电荷向接地放出，因此能够减少在将正极侧Y电容器与检测用电容器连接时从正极侧Y电容器向检测用电容器流入的电荷。
(2)根据(1)所述的接地故障检测装置，其中，
所述第一电路是将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端串联连接的所述第一开关及所述第一电阻器，
所述第二电路是将所述检测用电容器的另一端与接地串联连接的所述第四开关以及第三电阻器(第四电阻器R4)，
所述放电电路的所述一端连接于在所述第一电路中比所述第一电阻器靠所述检测用电容器的一端侧的位置，
所述放电电路的所述另一端连接于在所述第二电路中比所述第三电阻器靠所述检测用电容器的另一端侧的位置。
根据(2)，能够确保将正极侧Y电容器的电荷向接地放出时的电路的电阻值，能够在抑制接地故障的发生的同时，将正极侧Y电容器的电荷向接地放出。
(3)根据(2)所述的接地故障检测装置，其中，
所述放电电路还具备放电用电阻器(放电用电阻器R10)，
所述第一电阻器和所述放电用电阻器中的至少一方的电阻值比所述第三电阻器的电阻值大。
根据(3)，能够确保将正极侧Y电容器的电荷向接地放出时的电路的电阻值，能够在抑制接地故障的发生的同时，将正极侧Y电容器的电荷向接地放出。
(4)根据(2)所述的接地故障检测装置，其中，
所述第一电阻器的电阻值大于所述第三电阻器的电阻值。
根据(4)，能够确保将正极侧Y电容器的电荷向接地放出时的电路的电阻值，能够在抑制接地故障的发生的同时，将正极侧Y电容器的电荷向接地放出。

Claims (4)

1.一种接地故障检测装置，其与高电压电池连接，并检测设置有所述高电压电池的系统的绝缘电阻的下降，其中，
所述接地故障检测装置具备：
检测用电容器，其作为飞跨电容器进行动作；
控制部，其用于计测所述检测用电容器的电压；
第一开关及第一电阻器，它们将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端串联连接；
第二开关及第二电阻器，它们将所述高电压电池的负极侧与所述检测用电容器的另一端串联连接；
第三开关，其将所述检测用电容器的一端与接地连接；
第四开关，其将所述检测用电容器的另一端与接地连接；以及
放电电路，其至少具备第五开关，所述放电电路的一端连接于将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端连接的第一电路、且所述放电电路的另一端连接于将所述检测用电容器的另一端与接地连接的第二电路，
所述接地故障检测装置连接于正极侧终端电阻、负极侧终端电阻、正极侧Y电容器及负极侧Y电容器，
所述正极侧终端电阻将所述高电压电池的正极侧与接地连接，
所述负极侧终端电阻将所述高电压电池的负极侧与接地连接，
所述正极侧Y电容器与所述正极侧终端电阻并联连接，并将所述高电压电池的正极侧与接地连接，
所述负极侧Y电容器与所述负极侧终端电阻并联连接，并将所述高电压电池的负极侧与接地连接。
2.根据权利要求1所述的接地故障检测装置，其中，
所述第一电路是将所述高电压电池的正极侧与所述检测用电容器的一端串联连接的所述第一开关及所述第一电阻器，
所述第二电路是将所述检测用电容器的另一端与接地串联连接的所述第四开关以及第三电阻器，
所述放电电路的所述一端连接于在所述第一电路中比所述第一电阻器靠所述检测用电容器的一端侧的位置，
所述放电电路的所述另一端连接于在所述第二电路中比所述第三电阻器靠所述检测用电容器的另一端侧的位置。
3.根据权利要求2所述的接地故障检测装置，其中，
所述放电电路还具备放电用电阻器，
所述第一电阻器和所述放电用电阻器中的至少一方的电阻值比所述第三电阻器的电阻值大。
4.根据权利要求2所述的接地故障检测装置，其中，
所述第一电阻器的电阻值大于所述第三电阻器的电阻值。
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