CN114371369A - 绝缘异常检测装置以及绝缘异常检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够高精度地检测车辆的绝缘异常的绝缘异常检测装置以及绝缘异常检测方法。控制部与电压检测电路中的第2开关连接,接通与电容器的一个极连接的第1开关以及与电容器的另一个极连接的第2开关,由此形成绝缘计测路径,计测通过绝缘计测路径进行充电的电容器的电压,根据该电压检测绝缘异常。控制部形成绝缘计测路径,并且接通第3开关,在经过第1时间后,根据在断开第3开关后的经过第2时间之后所计测出的电容器的电压,检测绝缘异常。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘异常检测装置以及绝缘异常检测方法。
背景技术
近年来,在车辆中,伴随着控制的复杂化,需要电力供给的ECU(Electric ControlUnit,电子控制单元)的搭载数不断增加。伴随着该ECU的增加,例如,在作为接地(ground)而发挥功能的车身蓄积的寄生电容有增加的倾向,在产生车身的绝缘电阻的电阻值下降的异常的情况下,存在寄生电容经由电池供给到负载,由此引起负载误工作的担忧。
相对于此,以往已知有基于在连接了电池、飞跨电容器(flying capacitor)、车辆绝缘电阻以及车身接地的状态下进行充电的飞跨电容器的电压,检测车辆的绝缘异常的技术(例如,参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-133965号公报
然而,在现有技术中,在高精度地检测车辆的绝缘异常这一点上还有进一步改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述情形而完成的,其目的在于,提供一种能够高精度地检测车辆的绝缘异常的绝缘异常检测装置以及绝缘异常检测方法。
为了解决上述的课题并达到目的,本发明涉及的绝缘异常检测装置具备电压检测电路和控制部。所述电压检测电路具有电池、与所述电池并联连接的电容器、分别与所述电容器的两极的输入侧连接的多个第1开关、与所述电容器的两极的输出侧连接的多个第2开关、与所述电容器并联连接的第3开关。所述控制部与所述电压检测电路中的所述第2开关连接,接通与所述电容器的一个极连接的所述第1开关以及与所述电容器的另一个极连接的所述第2开关,由此形成绝缘计测路径,计测通过所述绝缘计测路径进行充电的所述电容器的电压,根据该电压检测绝缘异常。所述控制部形成所述绝缘计测路径,并且接通所述第3开关,在经过第1时间后,根据在断开所述第3开关后经过第2时间之后所计测出的所述电容器的电压,检测所述绝缘异常。
根据本发明,能够高精度地检测车辆的绝缘异常。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的车载系统的一个例子的图。
图2是示出实施方式涉及的电压检测电路的一个例子的图。
图3是示出计测的VRp以及VRn的电压值的图。
图4是示出实施方式涉及的电池ECU执行的整体处理的处理过程的流程图。
图5是示出实施方式涉及的电池ECU执行的VRp计测处理的处理过程的流程图。
图6是示出实施方式涉及的电池ECU执行的VRn计测处理的处理过程的流程图。
-符号说明-
1:车载系统;
2:电池;
2A、2B:电池堆;
2a、2b:电池单元;
4:马达;
5:压缩机;
10:电池ECU;
12:电压检测电路;
13:AD变换部;
14:控制部;
15:电源IC;
21:DCDC转换器;
30:空调ECU;
31:逆变器;
40:MG_ECU;
50:HV_ECU;
C1:电容器;
C2:寄生电容;
11a、11b:监视IC;
R:绝缘电阻;
R1~R6:电阻;
Rp、Rn:绝缘电阻;
SW1~SW5:开关。
具体实施方式
以下,参照附图,对本申请公开的绝缘异常检测装置以及绝缘异常检测方法的实施方式进行详细说明。另外,本发明不由以下所示的实施方式限定。
图1是示出实施方式涉及的车载系统的一个例子的图。车载系统1例如是搭载在混合动力汽车(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、电动汽车(EV:Electric Vehicle)、燃料电池汽车(FCV:Fuel Cell Vehicle)等车辆的系统。车载系统1进行包含向作为车辆的动力源的马达供给电力的电源的充放电的控制。
车载系统1包含电池2、SMR(System Main Relay,系统主继电器)3a以及3b、马达4、压缩机5、电池ECU(绝缘异常检测装置的一个例子)10、PCU20、空调ECU30、MG_ECU(MotorGenerator ECU,电动发电机ECU)40、HV_ECU(Hybrid ECU,混合动力ECU)50。马达4、压缩机5、PCU20、空调ECU30、MG_ECU40等电装部件是负载电路的一个例子。另外,PCU是功率控制单元(Power Control Unit)的缩写。此外,ECU是电子控制单元(Electric Control Unit)的缩写。
电池2是与未图示的车身绝缘的电源(电池),构成为包含串联地连接的多个例如两个电池堆2A、电池堆2B。电池堆2A、电池堆2B构成为分别包含串联地连接的多个例如三个电池单元2a、电池单元2b。即,电池2是高压直流电源。
另外,电池堆的数目、电池单元的数目并不限定于上述或者图示的数目。此外,电池单元例如能够使用锂离子二次电池、镍氢二次电池等,但是并不限定于此。
SMR3a通过HV_ECU50的控制而接通以及断开,在接通时,将电池2的最上位的电压侧与PCU20连接。此外,SMR3b通过HV_ECU50的控制而接通以及断开,在接通时,将电池2的最低位的电压侧与PCU20连接。
电池ECU10是进行电池2的状态监视以及控制的电子控制装置。电池ECU10包含监视IC(Integrated Circuit,集成电路)11a、监视IC11b、电压检测电路12、A/D(Analog/Digital,模拟/数字)变换部13、控制部14、电源IC15。电源IC15向监视IC11a、监视IC11b、电压检测电路12、A/D变换部13、控制部14供给电力。
监视IC11a分别与多个电池单元2a连接(省略连接线),监视各电池单元2a的电压。此外,监视IC11a与电池堆2A的最上位的电压侧以及最低位的电压侧连接,监视电池堆2A的电压。此外,监视IC11b分别与多个电池单元2b连接(省略连接线),监视各电池单元2b的电压。此外,监视IC11b与电池堆2B的最上位的电压侧以及最低位的电压侧连接,监视电池堆2B的电压。
另外,也可以对一个电池单元分别设置一个监视IC,也可以对电池2设置一个监视IC。在对一个电池单元分别设置一个监视IC的情况下,控制部14将各监视IC监视的各电池堆的电压的合计用作电池2的总电压。此外,在对电池2设置一个监视IC的情况下,控制部14使用监视IC监视的电池2的总电压。另外,监视IC11a以及11b是针对控制部14的外部装置。
另外,对于电池ECU10的电压检测电路12、A/D(Analog/Digital,模拟/数字)变换部13、控制部14的结构以及动作,在图2中后述。
PCU20对向马达4、车辆的电装设备等供给的电源电压进行升压,并且从直流变换为交流的电压。如图1所示,PCU20将电池2的正极侧以及负极侧连接。PCU20包含DCDC转换器21、三相逆变器22、低压侧平滑用电容器23a、高压侧平滑用电容器23b。
空调ECU30包含未图示的控制装置,并且包含将向压缩机5供给的电源电压从直流变换为交流的电压的逆变器31。
MG_ECU40是进行PCU20的状态监视以及控制的电子控制装置。具体地,MG_ECU40监视DCDC转换器21以及三相逆变器22的各动作状态、低压侧平滑用电容器23a以及高压侧平滑用电容器23b的充电状态。然后,MG_ECU40获取与PCU20中的升压的有无、升压电压相关的信息,并通知给作为上位装置的HV_ECU50。此外,MG_ECU40根据HV_ECU50的指示,控制PCU20的动作。
接着,使用图2对实施方式涉及的电压检测电路12进行说明。图2是示出实施方式涉及的电压检测电路12的一个例子的图。另外,在图2中,示出了与电池2中的电池堆2A连接的电压检测电路12的结构,但是对于电池堆2B,也构成有与图2同样的电压检测电路12。另外,在图2中,将电池堆2A称为电池2进行说明。
如图2所示,电压检测电路12包含开关SW1~SW5、电容器C1、电阻R1~R6。另外,作为开关SW1~SW5,例如能够使用固态继电器(SSR:Solid State Relay),但是并不限定于此。
此外,在开关SW1~SW5中,开关SW1以及开关SW2是第1开关,开关SW4以及开关SW5是第2开关,开关SW3是第3开关。
如图2所示,在电池2(电池堆2A)的正侧按靠近电池2的顺序依次串联地连接有开关SW1、电阻R1、开关SW4以及电阻R3。此外,在电池2(电池堆2A)的负侧按靠近电池2的顺序依次串联地连接有开关SW2、电阻R2、开关SW5以及电阻R4。
电容器C1与电池2并联连接,作为飞跨电容器而发挥功能。具体地,电容器C1的一个极连接在电阻R1以及开关SW4之间,另一个极连接在电阻R2以及开关SW5之间。换言之,关于电容器C1的一个极,在输入侧连接有开关SW1,在输出侧连接有开关SW4;关于另一个极,在输入侧连接有开关SW2,在输出侧连接有开关SW5。即,在电容器C1的两极的输入侧分别连接有多个第1开关即开关SW1和开关SW2,在电容器C1的两极的输出侧连接有多个第2开关即开关SW4和开关SW5。此外,开关SW3相对于电容器C1并联连接。
此外,电阻R5的一方相对于开关SW4与电阻R3并联地连接,并且另一方与车身等接地。此外,电阻R6的一方相对于开关SW5与电阻R4并联地连接,并且另一方与车身等接地。
此外,在电池2的负侧与电阻R5以及电阻R6的一端之间并联地存在绝缘电阻Rn以及寄生电容C2。此外,在电池2的正侧与电阻R5以及电阻R6的一端之间并联地存在绝缘电阻Rp以及寄生电容C3。寄生电容C2以及寄生电容C3是大致相同的值。另外,寄生电容也被称为公共电容。
此外,电阻R3与作为放大器而构成的AD变换部13的正端子连接,电阻R4与AD变换部13的负端子连接。AD变换部13将从电压检测电路12输入的模拟电压向数字电压变换,并向控制部14输出。
控制部14是具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、RAM(RandomAccess Memory,随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory,只读存储器)等的微计算机等处理装置。
控制部14通过执行实施方式涉及的绝缘异常检测方法,从而检测绝缘电阻Rp、Rn的绝缘异常。
在此,使用图2对执行实施方式涉及的绝缘异常检测方法的情况下的电压检测电路12的电路动作进行说明。在实施方式涉及的绝缘异常检测方法中,进行下述所示的(1)~(4)的四个处理。
(1)电池电压计测处理
(2)VRp计测处理
(3)VRn计测处理
(4)绝缘异常检测处理
在实施方式涉及的绝缘异常检测方法中,特别是通过对(2)VRp计测以及(3)VRn计测的计测方法下功夫,从而变得能够进行排除了寄生电容C2、C3的影响的电容器C1的电压计测,由此,能够实现高精度的绝缘异常检测。
(1)电池电压计测处理
电池电压计测处理是计测电池2的电池电压的处理。具体地,控制部14首先接通开关SW1、开关SW2,断开开关SW3、开关SW4、开关SW5。
由此,按照电池2、开关SW1、电阻R1、电容器C1、电阻R2以及开关SW2的顺序形成充电路径,由此电容器C1通过电池2进行充电。
接下来,控制部14在经过给定时间后,即在经过电容器C1的充电完成的时间后,断开开关SW1、开关SW2,接通开关SW4、开关SW5。由此,从电容器C1到接地(车身)导通,由此蓄积在电容器C1的电荷经由电阻R5、R6进行放电。此外,此时,电容器C1的模拟电压经由电阻R3、R4输出到AD变换部13,通过AD变换部13变换为数字电压。然后,控制部14根据从AD变换部13输出的数字电压的值,计测电容器C1的电压,即电池2的电池电压。
然后,控制部14在计测电池2的电池电压后,接通开关SW3,由此使电容器C1的电荷完全放电,结束电池电压计测处理。
(2)VRp计测处理
在电池电压计测处理后,进行VRp计测处理。另外,也可以先进行VRn计测处理。VRp计测处理是如下的处理,即,通过接通连接在电容器C1的输入侧的开关SW2以及连接在电容器C1的输出侧的开关SW4,形成绝缘计测路径,由此计测用于计算电池2的正侧的绝缘电阻Rp的电阻值的电压即VRp。也就是说,VRp计测处理中的绝缘计测路径是包含电池2的负侧、开关SW2、电阻R2、电容器C1、开关SW4、电阻R5、绝缘电阻Rp以及寄生电容C3、电池2的正侧而形成的路径。通过形成该绝缘计测路径,从而与绝缘电阻Rp的电阻值相应的电压(VRp)被充电到电容器C1。在本实施方式中,在该VRp的计测动作之前,进行用于去除流过电容器C1的寄生电容C3的去除动作,由此变得能够进行排除了寄生电容C3的影响的VRp计测。
具体地,控制部14接通开关SW2、开关SW3以及开关SW4作为去除动作。另外,开关SW3由于在电池电压计测处理的最后进行的放电处理时接通,所以在去除动作中成为继续接通的状态。
控制部14将接通开关SW2、开关SW3以及开关SW4的状态维持固定时间(第1时间)。也就是说,控制部14进行如下的去除动作,即,通过接通作为第1开关的开关SW2以及作为第2开关的开关SW4,形成绝缘计测路径,并且使作为第3开关的开关SW3接通第1时间的量。
由此,绝缘计测路径成为不是通过电容器C1,而是通过开关SW3的路径,因此寄生电容C3的电荷不充电到电容器C1,而是会被放电(去除)。
然后,在去除动作后,进行VRp的计测动作。具体地,控制部14在经过第1时间后,接通开关SW4以及开关SW5,由此将电容器C1的电压通过AD变换部13进行变换,然后断开开关SW3。接下来,控制部14接通开关SW2以及开关SW4,形成绝缘计测路径,并将断开开关SW3的状态维持固定时间(第2时间)。在该情况下,如果绝缘电阻Rp正常(电阻值足够大的值),则绝缘计测路径不导通,因此电容器C1不被充电,在绝缘电阻Rp因劣化等异常而电阻值下降的情况下,电容器C1会被充电。
然后,控制部14在经过第2时间后,断开开关SW2,接通开关SW4以及开关SW5,由此将电容器C1的电压通过AD变换部13进行AD变换,并作为VRp进行计测。另外,所计测出的VRp通过后级的绝缘异常检测处理来使用。
也就是说,控制部14根据在经过断开作为第3开关的开关SW3后的第2时间之后所计测出的电容器C1的电压即VRp,检测绝缘异常。
然后,控制部14在计测VRp后,接通开关SW3,由此使电容器C1的电荷完全放电,结束VRp计测处理。也就是说,作为第3开关的开关SW3兼用作:用来去除寄生电容C3的电荷的开关;和对电容器C1的电荷进行放电的放电开关。由此,不需要配置各个开关,因此能够降低成本。
(3)VRn计测
在VRp计测处理后,进行VRn计测处理。VRn计测处理是如下的处理,即,通过接通连接在电容器C1的输入侧的开关SW1以及连接在电容器C1的输出侧的开关SW5,形成绝缘计测路径,由此计测用于计算电池2的负侧的绝缘电阻Rn的电阻值的电压即VRn。也就是说,VRn计测处理中的绝缘计测路径是包含电池2的正侧、开关SW1、电阻R1、电容器C1、开关SW5、电阻R6、绝缘电阻Rn以及寄生电容C2、电池2的负侧而形成的路径。通过形成该绝缘计测路径,从而与绝缘电阻Rn的电阻值相应的电压(VRn)被充电到电容器C1。在本实施方式中,与VRp计测处理同样地,在VRn的计测动作之前,进行用于去除流过电容器C1的寄生电容C2的去除动作,由此变得能够进行排除了寄生电容C2的影响的VRn计测。
具体地,控制部14接通开关SW1、开关SW3以及开关SW5作为去除动作。另外,开关SW3由于在VRp计测处理的最后进行的放电处理时接通,所以在去除动作中成为继续接通的状态。
控制部14将接通开关SW1、开关SW3以及开关SW5的状态维持固定时间(第1时间)。也就是说,控制部14进行如下的去除动作,即,通过接通作为第1开关的开关SW1以及作为第2开关的开关SW5,形成绝缘计测路径,并且使作为第3开关的开关SW3接通第1时间的量。
由此,绝缘计测路径成为不是通过电容器C1,而是通过开关SW3的路径,因此寄生电容C2的电荷不充电到电容器C1,而是会被放电(去除)。
然后,在去除动作后,进行VRn的计测动作。具体地,控制部14在经过第1时间后,接通开关SW4以及开关SW5,由此将电容器C1的电压通过AD变换部13进行变换后,断开开关SW3。接下来,控制部14接通开关SW1以及开关SW5,形成绝缘计测路径,并将断开开关SW3的状态维持固定时间(第2时间)。在该情况下,如果绝缘电阻Rn正常(电阻值足够大的值),则绝缘计测路径不经由绝缘电阻Rn导通,因此电容器C1不被充电,在绝缘电阻Rn因劣化等异常而电阻值下降的情况下,绝缘计测路径经由绝缘电阻Rn导通,因此电容器C1会被充电。
然后,控制部14在经过第2时间后,断开开关SW1,接通开关SW4以及开关SW5,由此将电容器C1的电压通过AD变换部13进行AD变换,并作为VRn进行计测。另外,所计测出的VRn通过后级的绝缘异常检测处理来使用。
也就是说,控制部14根据在经过断开作为第3开关的开关SW3后的第2时间之后所计测出的电容器C1的电压即VRn,检测绝缘异常。
然后,控制部14在计测VRn后,接通开关SW3,由此使电容器C1的电荷完全放电,结束VRn计测处理。也就是说,作为第3开关的开关SW3兼用作:用于去除寄生电容C2的电荷的开关;和对电容器C1的电荷进行放电的放电开关。由此,不需要配置各个开关,因此能够降低成本。
在此,使用图3对通过VRp计测处理以及VRn计测处理来计测的VRp以及VRn的电压值进行说明。图3是示出计测的VRp以及VRn的电压值的图。在图3中,在纵轴示出VRp以及VRn的总和,在横轴示出电容器C1的充电时间。另外,在图3中,示出了VRp以及VRn的总和,但是也可以分别各自示出VRp以及VRn。
此外,图3所示的所谓“公共去除期间”是第1时间,所谓“绝缘电阻计算期间”是第2时间。此外,在图3中,作为参考例,示出了在不具备作为第3开关的开关SW3的电压检测电路中,检测的VRp以及VRn的总和。
如图3所示,在参考例中,寄生电容的电荷会被充电到电容器,因此在从时刻t1到时刻t2的期间即公共去除期间,在电容器会蓄积电池以及寄生电容的电荷。因此,例如,若寄生电容变大,则蓄积在电容器的电荷变多,因此存在根据电容器的电容是不能正确地计测电池电压的担忧。
因此,在本实施方式中,控制部14在寄生电容C2、C3的电荷进行影响的公共去除期间(从时刻t1到时刻t2的期间),形成绝缘计测路径,并且接通开关SW3,由此使得在电容器C1不蓄积寄生电容C2的电荷。由此,如图3所示,在公共去除期间中,通过接通开关SW3,电容器C1不充电,因此电容器C1的电压大致为零。
然后,控制部14在经过公共去除期间后,即,在寄生电容C2、C3的电荷完全放电后即时刻t2,通过AD变换部13对电容器C1的电压进行AD变换后,形成绝缘计测路径,并且断开开关SW3,由此开始电容器C1的充电。即,作为第1时间的公共去除期间是假设在不具备开关SW3的情况下,形成绝缘计测路径之后到完成寄生电容C2的充电为止所需要的时间。由此,能够排除寄生电容C2、C3的影响,而在电容器C1仅蓄积电池2的电荷。
然后,控制部14在作为第2时间的绝缘电阻计算期间(从时刻t2到时刻t3的期间),继续断开开关SW3,由此对电容器C1进行充电。即,第2时间是通过电池2完成电容器C1的充电为止所需要的时间。
然后,控制部14在经过绝缘电阻计算期间后即时刻t3,通过AD变换部13对电容器C1的电压进行AD变换,根据AD变换的电容器C1的电压,通过后述的(4)绝缘异常检测处理来检测绝缘电阻Rp、Rn的异常。
这样,在实施方式涉及的绝缘异常检测方法中,通过在公共去除期间接通开关SW3,从而变得能够进行排除了寄生电容C2、C3的影响的电容器C1的电压计测。即,根据实施方式涉及的绝缘异常检测方法,能够高精度地检测绝缘电阻Rp、Rn的异常。
另外,如上所述,在实施方式涉及的绝缘异常检测方法中,在电容器C1不蓄积寄生电容C2的电荷,因此能够使电容器C1的电容减小寄生电容C2的量。换言之,电容器C1的电容设定为除去了寄生电容C2的电容。由此,能够抑制电容器C1的成本。
(4)绝缘异常检测处理
绝缘异常检测处理是根据所计测出的VRp以及VRn,检测绝缘电阻RN的异常的处理。具体地,控制部14计算在图3所示的时刻t2进行了AD变换的电容器C1的电压(Vt2)和在时刻t3进行了AD变换的电容器C1的电压(Vt3)的增加率(斜率)。即,增加率根据(Vt3-Vt2)/(t3-t2)来计算。然后,控制部14在涉及的增加率不足给定的阈值的情况下,判定为绝缘电阻Rp、Rn正常,在增加率在给定的阈值以上的情况下,判定为绝缘电阻Rp、Rn异常。也就是说,控制部14根据图3所示的绝缘电阻计算期间(从时刻t2到时刻t3的期间)的VRp以及VRn的斜率检测绝缘异常。
另外,在控制部14中,也可以是VRp以及VRn之和的增加率,也可以对VRp以及VRn各自计算增加率,由此检测各自的绝缘异常。
此外,控制部14并不限于进行基于增加率的绝缘异常判定的情况,也可以根据VRp以及VRn之和(或者VRp以及VRn各自的值)是否在给定的阈值以上来判定绝缘异常。
此外,控制部14也可以在时刻t2不对电容器C1的电压进行AD变换而检测绝缘异常。在这样的情况下,也可以使控制部14设Vt2=0而计算上述的增加率。
此外,控制部14能够根据电容器C1的电压,检测开关SW3的断开固定异常。具体地,控制部14计测第1时间(图3所示的公共去除期间)经过后的电容器C1的电压,在涉及的电压在给定值以上的情况下,检测作为第3开关的开关SW3的断开固定异常。
也就是说,控制部14在公共去除期间后本来应该为大致零的电压不为零的情况下,设因开关SW3未被接通的异常而电容器C1无意图地被充电,而检测开关SW3的断开固定异常。由此,能够高精度地检测开关SW3的断开固定异常。
此外,控制部14也可以在作为第1时间的公共去除期间之前,进行计测寄生电容C2的处理,而根据寄生电容C2决定公共去除期间的长度。具体地,控制部14在上述的(2)或(3)中,在将作为第3开关的开关SW3接通第1时间以前,形成绝缘计测路径,并且将开关SW3断开第1时间,由此计测被充电的电容器C1的电压。涉及的电压是对寄生电容C2进行充电的电压,因此根据基于涉及的电压而预测的寄生电容C2来决定第1时间。
由此,能够高精度地决定作为第1时间的公共去除期间的长度,因此例如能够高精度地避免第1时间过长到必要以上,或者第1时间过短而在绝缘电阻计算期间残留寄生电容C2的电荷。
接着,使用图4~图6对实施方式涉及的绝缘异常检测装置即电池ECU10执行的处理内容进行说明。图4是示出实施方式涉及的电池ECU10执行的整体处理的处理过程的流程图。图5是示出实施方式涉及的电池ECU10执行的VRp计测处理的处理过程的流程图。图6是示出实施方式涉及的电池ECU10执行的VRn计测处理的处理过程的流程图。
首先,使用图4对整体处理的处理过程进行说明。
如图4所示,电池ECU10的控制部14控制电压检测电路12计测电池2的电池电压(步骤S101)。接下来,控制部14在电池电压计测后,进行使电容器C1的电荷放电的放电处理(步骤S102)。
接下来,控制部14控制电压检测电路12,进行VRp计测处理(步骤S103)。接下来,控制部14在计测VRp后,进行使电容器C1的电荷放电的放电处理(步骤S104)。
接下来,控制部14控制电压检测电路12,进行VRn计测处理(步骤S105)。接下来,控制部14在计测VRn后,进行使电容器C1的电荷放电的放电处理(步骤S106)。
接下来,控制部14根据计测出的VRp以及VRn,进行检测绝缘电阻RN的绝缘异常的绝缘异常检测处理(步骤S107),结束处理。
接着,使用图5对VRp计测处理的处理过程进行说明。
如图5所示,控制部14接通电压检测电路12中的开关SW2、开关SW3以及开关SW4(步骤S201)。另外,开关SW3由于通过前级的放电处理(图4所示的步骤S102)已接通,所以在步骤S201中,会继续接通。
接下来,控制部14判定从接通开关SW2、开关SW3以及开关SW4之后是否经过了第1时间(步骤S202),在未经过第1时间的情况下(步骤S202:否),反复执行步骤S202直到经过第1时间为止。
控制部14在经过了第1时间的情况下(步骤S202:是),通过AD变换部13对电容器C1的电压进行AD变换,断开开关SW3(步骤S203)。由此,开始电容器C1的充电(步骤S204)。
接下来,控制部14判定开关SW3断开之后是否经过了第2时间(步骤S205),在未经过第2时间的情况下(步骤S205:否),反复执行步骤S205直到经过第2时间为止。
控制部14在经过了第2时间的情况下(步骤S205:是),通过AD变换部13的AD采样,获取VRp(步骤S206),结束处理。
接着,使用图6对VRn计测处理的处理过程进行说明。
如图6所示,控制部14接通电压检测电路12中的开关SW1、开关SW3以及开关SW5(步骤S301)。另外,开关SW3由于通过前级的放电处理(图4所示的步骤S104)已接通,所以在步骤S301中,会继续接通。
接下来,控制部14判定接通开关SW1、开关SW3以及开关SW5之后是否经过了第1时间(步骤S302),在未经过第1时间的情况下(步骤S302:否),反复执行步骤S302直到经过第1时间为止。
控制部14在经过了第1时间的情况下(步骤S302:是),通过AD变换部13对电容器C1的电压进行AD变换后,断开开关SW3(步骤S303)。由此,开始电容器C1的充电(步骤S304)。
接下来,控制部14判定开关SW3断开之后是否经过了第2时间(步骤S305),在未经过第2时间的情况下(步骤S305:否),反复执行步骤S305直到经过第2时间为止。
控制部14在经过了第2时间的情况下(步骤S305:是),通过AD变换部13的AD采样,获取VRp(步骤S306),结束处理。
如上所述,实施方式涉及的绝缘异常检测装置(电池ECU10)具备电压检测电路12和控制部14。电压检测电路12具有电池2、与电池2并联连接的电容器C1、分别与电容器C1的两极的输入侧连接的多个第1开关(开关SW1、SW2)、与电容器C1的两极侧的输出侧连接的多个第2开关(开关SW4、开关SW5)、与电容器C1并联连接的第3开关(开关SW3)。控制部14与电压检测电路12中的第2开关连接,通过接通与电容器C1的一个极连接的第1开关以及与电容器C1的另一个极连接的第2开关,形成绝缘计测路径,计测通过绝缘计测路径进行充电的电容器C1的电压,根据该电压检测绝缘异常。控制部14形成绝缘计测路径,并且接通第3开关,在经过第1时间后,根据在断开第3开关后经过第2时间之后所计测出的电容器C1的电压,检测绝缘异常。由此,能够高精度地检测车辆的绝缘异常。
进一步的效果、变形例能够由本领域技术人员容易地导出。因此,本发明的更广泛的方式并不限定于如以上那样表示且记述的特定的详情以及代表性的实施方式。因此,能够在不脱离由所附的权利要求书及其等同物定义的总括性的发明的概念的精神或范围的情况下,进行各种各样的变更。
Claims (7)
1.一种绝缘异常检测装置,其特征在于,具备:
电压检测电路,该电压检测电路具有电池、与所述电池并联连接的电容器、分别与所述电容器的两极的输入侧连接的多个第1开关、与所述电容器的两极的输出侧连接的多个第2开关、与所述电容器并联连接的第3开关;以及
控制部,该控制部与所述电压检测电路中的所述第2开关连接,并接通与所述电容器的一个极连接的所述第1开关以及与所述电容器的另一个极连接的所述第2开关,由此形成绝缘计测路径,计测通过所述绝缘计测路径进行充电的所述电容器的电压,根据该电压检测绝缘异常,
所述控制部在形成所述绝缘计测路径、并且接通所述第3开关,经过第1时间后,根据在断开所述第3开关后经过第2时间之后所计测出的所述电容器的电压,检测所述绝缘异常。
2.根据权利要求1所述的绝缘异常检测装置,其特征在于,
所述第1时间是形成所述绝缘计测路径之后到完成寄生电容的充电为止所需要的时间。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘异常检测装置,其特征在于,
所述控制部在将所述第3开关接通所述第1时间以前,形成所述绝缘计测路径,并且断开所述第3开关,由此计测被充电的所述电容器的电压,并根据基于该电压而预测出的寄生电容,决定所述第1时间。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的绝缘异常检测装置,其特征在于,
所述电容器的电容设定为除去了寄生电容的电容。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的绝缘异常检测装置,其特征在于,
所述控制部计测经过所述第1时间后的所述电容器的电压,在该电压为给定值以上的情况下,检测所述第3开关的断开固定异常。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的绝缘异常检测装置,其特征在于,
所述第3开关兼用作放电开关,该放电开关用来使所述电容器放电。
7.一种绝缘异常检测方法,是具备电压检测电路的绝缘异常检测装置执行的绝缘异常检测方法,该电压检测电路具有电池、与所述电池并联连接的电容器、分别与所述电容器的两极的输入侧连接的多个第1开关、与所述电容器的两极的输出侧连接的多个第2开关、以及与所述电容器并联连接的第3开关,
所述绝缘异常检测方法的特征在于,包含:
控制工序,接通与所述电容器的一个极连接的所述第1开关以及与所述电容器的另一个极连接的所述第2开关,由此形成绝缘计测路径,计测通过所述绝缘计测路径进行充电的所述电容器的电压,根据该电压检测绝缘异常,
所述控制工序在形成所述绝缘计测路径、并且接通所述第3开关,经过第1时间后,根据在断开所述第3开关后经过第2时间之后所计测出的所述电容器的电压,检测所述绝缘异常。
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