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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung und ein Verfahren zum Erkennen von Leckströmen hauptsächlich einer Lade-/Entladeschaltung einer aufladbaren Batterie, und insbesondere eine Schaltung und ein Verfahren zum Erkennen von Leckströmen eines Stromversorgungsgeräts, das einen Motor zum Antrieb eines Elektrofahrzeugs betreibt, wie zum Beispiel ein Hybridauto und ein Elektroauto.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Hochspannung ist erforderlich, um die Ausgangsleistung eines Stromversorgungsgeräts zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs zu erhöhen. Der Grund ist, dass die Ausgangsleistung proportional zum Produkt aus Spannung und Strom ist. Zum Beispiel ist die Ausgangsspannung eines Stromversorgungsgeräts zum Betreiben eines Hybridautos oder eines Elektroautos eine sehr hohe Spannung von 200 Volt oder mehr. Da sich in einem Hochspannungsstromversorgungsgerät ein Leckstrom (oder: Leck) sehr nachteilig auswirkt, ist das Gerät aus Sicherheitsgründen nicht mit Masse verbunden. Um Lecks zu verhindern, ist es für das Stromversorgungsgerät, das nicht an Masse gelegt ist, notwendig, einen Leckwiderstand zu erkennen. Der Leckwiderstand ist ein Widerstand zwischen dem Stromversorgungsgerät und einer Masse.
4 entspricht
1 in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift TOKUKAI Nr. 2003-169401 und zeigt eine Schaltung zum Erkennen des Leckwiderstands (Leckerkennungsschaltung) eines Stromversorgungsgeräts. Eine Leckerkennungsschaltung
50, die in dieser Figur gezeigt wird, weist einen Widerstand
51 für die Leckerkennung, einen Schalter
52 für die Leckerkennung und eine Spannungserkennungsschaltung
53 auf, welche die Spannung erkennt, die im Widerstand
51 erzeugt wird. Wenn ein Leckwiderstand Rr vorhanden ist, fließt in dem Zustand, wo der Schalter
52 EIN ist, ein Strom im Widerstand
51. Dementsprechend wird die Spannung des Widerstands
51 erkannt, wodurch der Leckstrom erkannt werden kann.
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Doch mit der herkömmlichen Leckerkennungsschaltung dieses Typs ist es schwer, den Leckwiderstandswert genau zu berechnen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde ersonnen, um die obigen Probleme bei diesem Typ einer herkömmlichen Schaltung zu lösen, und zielt deshalb darauf ab, eine Schaltung zur Leckstromerkennung für ein Elektrofahrzeug und ein Leckstromerkennungsverfahren für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Leckwiderstand einfacher und genauer zu berechnen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Um die obige Aufgabe zu erreichen, ist eine erfindungsgemäße Schaltung (auch als Leckerkennungsschaltung bezeichnet) für ein Elektrofahrzeug eine Batterieleck-Erkennungsschaltung für ein Elektrofahrzeug, das einen Batteriesatz
10, der eine Vielzahl von Batterien
11 enthält, die miteinander in Reihe geschaltet sind, aufweist; insbesondere umfassend Widerstände R
a und R
b (auch als Leckerkennungswiderstände bezeichnet), die in Reihe geschaltet sind zwischen einer Masse und jedem der Batterieanschlüsse der Batterie
11 an zwei frei wählbaren Stellen in den Hoch- und Niederspannungsseiten; ein Spannungserfassungsmittel
200, das zum Zeitpunkt t Spannungen der Batterieanschlüsse in der Hoch- und Niederspannungsseite jeweils als V
g11(t) und V
g12(t) erfasst; Schalter SW
1 und SW
2 (auch als Leckerkennungsschalter bezeichnet), von denen jeder zwischen den Widerständen R
a und R
b in Reihe geschaltet ist; und einen Spannungsdetektor
20,
20, der eine Spannung V
L11(t) erfasst, die im Widerstand R
a erzeugt wird, der mit dem Schalter SW
1 verbunden ist, wenn ein Schalter SW
1, der mit dem Batterieanschluss in der Hochspannungsseite verbunden ist, zum Zeitpunkt t geschlossen ist und der andere Schalter SW
2 geöffnet ist, und der eine Spannung V
L12(t) erfasst, die im Widerstand R
a erzeugt wird, der mit dem Schalter SW
2 verbunden ist, wenn der andere Schalter SW
2, der mit der Batterieanschluss in der Niederspannungsseite verbunden ist, zum Zeitpunkt t geschlossen ist und der eine Schalter SW
1 geöffnet ist. Die Schaltung umfasst außerdem einen Leckrechner
40, der einen kombinierten Wert R
L der Widerstände anhand der folgenden Gleichung 5 berechnet Gleichung 5
wobei t
1 und t
2 verschiedene Zeitwerte sind. Diesem Aufbau entsprechend ist es möglich, leicht einen Leckwiderstandswert zu erhalten und selbst dann, wenn ein Leck an zwei oder mehr Stellen auftritt, einen Leckwiderstandswert der Gesamtschaltung zu berechnen.
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Darüber hinaus umfasst die Schaltung für Elektrofahrzeuge gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung außerdem eine Messvorrichtung, die zum Zeitpunkt t eine Klemmenspannung V
T(t) zwischen den beiden Enden des Batteriesatzes
10 misst, und in dem Fall, dass zum Zeitpunkt t ein Leck an einer der Stellen auftritt, wobei V
L(t) die Spannung des Batterieanschlusses ist, an dem das Leck auftritt, und diese Spannung unter Verwendung der Klemmenspannung V
T(t) und einer Proportionalitätskonstante k
L durch k
LV
T(t) dargestellt wird, berechnet der Leckrechner
40 k
L anhand der folgenden Gleichung 6 und schätzt den Leckabschnitt auf der Basis von k
L. Gleichung 6
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Diesem Aufbau entsprechend ist es möglich, nicht nur einen Leckwiderstandswert, sondern auch einen Leckabschnitt zu erkennen.
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Überdies ist ein Leckstromerkennungsverfahren für ein Elektrofahrzeug gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Leckstromerkennungsverfahren für ein Elektrofahrzeug, das ein Leck eines Batteriesatzes
10 für ein Elektrofahrzeug erkennt, wobei in einer Batterieleck-Erkennungsschaltung mit Widerständen R
a und R
b, wobei die Widerstände R
a und R
b zwischen einer Masse und jedem der Batterieanschlüsse der Batterien in Reihe geschaltet sind, die an zwei frei wählbaren Stellen in der Hoch- und Niederspannungsseite in einer Vielzahl von Batterien
11, aus denen der Batteriesatz
10 besteht, miteinander in Reihe geschaltet sind, und mit Schaltern SW
1 und SW
2, von denen jeder zwischen den Widerständen R
a und R
b in Reihe geschaltet ist, die Schritte des Erfassens einer Spannung V
111(t), die im Widerstand R
a erzeugt wird, wenn ein Schalter SW
1, der mit dem Batterieanschluss in der Hochspannungsseite verbunden ist, zum Zeitpunkt t geschlossen ist und der andere Schalter SW
2 geöffnet ist; des Erfassens einer Spannung V
112(t), die im Widerstand R
a erzeugt wird, wenn der andere Schalter SW
2, der mit der Batterieanschluss in der Niederspannungsseite verbunden ist, zum Zeitpunkt t geschlossen ist und der eine Schalter SW
1 geöffnet ist; des Erfassens der Spannungen der Batterieanschlüsse in der Hoch- und Niederspannungsseite jeweils als V
g11(t) und V
g12(t); und des Berechnens eines kombinierten Werts R
L der Widerstände unter Verwendung der Werte, die in den vorherigen Schritten erfasst wurden, anhand der folgenden Gleichung 7 umfasst sind. Gleichung 7
wobei t
1 und t
2 verschiedene Zeitwerte sind. Diesem Verfahren entsprechend ist es möglich, leicht einen Leckwiderstandswert zu erhalten und selbst dann, wenn ein Leck an zwei oder mehr Stellen auftritt, einen Leckwiderstandswert der Gesamtschaltung zu berechnen.
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Darüber hinaus umfasst das Leckstromerkennungsverfahren für Elektrofahrzeuge gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung außerdem die Schritte des Messens einer Klemmenspannung V
T(t) zwischen den beiden Enden des Batteriesatzes
10 zum Zeitpunkt t, und des Berechnens, falls zum Zeitpunkt t an einer der Stellen ein Leck auftritt, wobei V
1(t) die Spannung des Batterieanschlusses ist, in welchem das Leck auftritt, und diese Spannung unter Verwendung der Klemmenspannung V
T(t) und einer Proportionalitätskonstante k
L durch k
LV
T(t) dargestellt wird, des Leckabschnitts auf der Basis von k
L, indem k
L anhand der folgenden Gleichung 8 berechnet wird Gleichung 8
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Diesem Verfahren entsprechend ist es möglich, nicht nur einen Leckwiderstandswert, sondern auch einen Leckabschnitt zu ermitteln.
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Die erfindungsgemäße Schaltung für ein Elektrofahrzeug und das erfindungsgemäße Leckstromerkennungsverfahren für ein Elektrofahrzeug können die Information über Lecks anhand der spezifischen Gleichung berechnen. Da ein Zusatz eines speziellen Geräts nicht erforderlich ist, sind sie zudem leicht auf bestehende Einrichtungen anwendbar. Dadurch ist es möglich, den Leckwiderstandswert, den Leckabschnitt usw. zu erkennen und somit schnell die notwendigen Maßnahmen zu ergreifen. Dies kann die sichere Verwendung von Elektrofahrzeugen gewährleisten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Schaltbild, das eine Schaltung für ein Elektrofahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Schaltbild, das den Betrieb in der Schaltung von 1 zum Zeitpunkt t1 zeigt;
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3 ist ein Schaltbild, das den Betrieb in der Schaltung von 1 zum Zeitpunkt t2 zeigt; und
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4 ist ein herkömmliches Schaltbild, das eine Schaltung für ein Elektrofahrzeug zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die folgende Beschreibung beschreibt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es ist jedoch anzumerken, dass die im folgenden beschriebene Ausführungsform der Veranschaulichung einer Schaltung für ein Elektrofahrzeug und eines Leckstromerkennungsverfahrens für ein Elektrofahrzeug dient, um die technischen Ideen der Erfindung eine konkrete Form zu verleihen, und dass eine erfindungsgemäße Schaltung für ein Elektrofahrzeug und ein erfindungsgemäßes Leckstromerkennungsverfahren für ein Elektrofahrzeug nicht spezifisch auf die folgende Beschreibung eingeschränkt sind. Ferner ist anzumerken, dass die Elemente, die in den beiliegenden Ansprüchen genannt werden, nicht spezifisch auf Elemente in der Ausführungsform eingeschränkt sind. Falls nicht anderweitig angegeben, werden alle Abmessungen, Materialien, Formen und gegenseitigen Anordnungen der in der Ausführungsform beschriebenen Teile nur als Beispiel gegeben, und nicht als Einschränkung. Ferner sind die Größen und Anordnungsbeziehungen der Elemente in jeder der Zeichnungen der Einfachheit halber manchmal übertrieben groß dargestellt. Gleichen oder vergleichbaren Teilen der vorliegenden Erfindung wurden der gleiche Bezeichnung und gleiche Bezugszeichen zugewiesen, und ihre Beschreibung wird ausgelassen. Zudem kann eine Vielzahl von Strukturelementen der vorliegenden Erfindung als ein Einzelteil konfiguriert werden, das den Zweck der Vielzahl von Strukturelementen erfüllt, andrerseits kann ein einzelnes Strukturelement als eine Vielzahl von Strukturelementen konfiguriert werden, die den Zweck eines Einzelelements erfüllen.
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1 zeigt ein Beispiel einer Schaltung für ein Elektrofahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Schaltung für ein Elektrofahrzeug 100, die in dieser Figur gezeigt wird, wird zu einem Batteriesatz 10 hinzugefügt, der n Batterien 11 einschließt, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Der Einfachheit halber ist ein Stromkreis zum Laden/Entladen des Batteriesatzes 10 nicht dargestellt. Die Batterie 11 ist in der Zeichnung als Einheitszelle dargestellt, kann aber eine Vielzahl von Zellen umfassen, die miteinander in Reihe geschaltet oder parallel geschaltet sind.
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Diese Schaltung für ein Elektrofahrzeug 100 enthält ein Spannungserfassungsmittel 200, das zum vorgegebenen Zeitpunkt an Anschlussorten der Batterien 11 jeweilige Spannungen V0-n erfassen kann. V0-n(t) sind Spannungen, die vom Spannungserfassungsmittel 200 zum Zeitpunkt t erkannt werden. In dieser Ausführungsform sind V0(t), V1(t), V2(t), ..., Vn-1 (t) und Vn(t) Potentiale relativ zu V0(t) . Wenn ein Leck in einer der Batterien 11 auftritt, fließen elektrische Ströme von dem jeweiligen Anschluss der leckhaften Batterien 11 zu einer Masse. Daher dient ein Stromkreis, in dem der Anschluss jeder Batterie 11 über jeden der Leckwiderstände R0-n mit einer Masse (in diesem Fall das Fahrzeugchassis) verbunden ist, als ein Ersatzleckstromkreis. Darüber hinaus wird angenommen, dass Ströme I0-n jeweils durch die Leckwiderstände R0-n fließen. I0-n(t) sind Ströme, die zum Zeitpunkt t von einem Stromdetektor erkannt werden. In 1 steht I0-n(t1, t2) für I0-n(t1) oder I0-n(t2).
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Ein Leckerkennungswiderstand Ra, ein Leckerkennungsschalter SW1 oder SW2, und ein Leckerkennungswiderstand Rb sind zwischen jedem der zwei Anschlüsse A und B an frei wählbaren Stellen in den Hoch- und Niederspannungsseiten und einer Masse in Reihe geschaltet. Die Batterieanschlüsse A und B können beide Enden des Batteriesatzes 10 sein. Die Widerstandswerte der Leckerkennungswiderstände Ra und Rb, die mit den Punkten A und B verbunden sind, gleichen einander. Die Leckerkennungsschalter SW1 und SW2 können zu verschiedenen Zeitpunkten geöffnet und geschlossen sein. In 1 ist Ig11(t1) ein Strom, der in den Leckerkennungswiderständen Ra und Rb fließt, wenn der Leckerkennungsschalter SW1, der mit der Punkt A verbunden ist, zum Zeitpunkt t1 geschlossen ist, während Ig11(t2) ein Strom ist, der in den Leckerkennungswiderständen Ra und Rb fließt, wenn er zum Zeitpunkt t2 geschlossen ist. Darüber hinaus ist Ig12(t1) ein Strom, der in den Leckerkennungswiderständen Ra und Rb fließt, wenn der Leckerkennungsschalter SW2, der mit der Punkt B verbunden ist, zum Zeitpunkt t1 geschlossen ist, während Ig12(t2) ein Strom ist, der in den Leckerkennungswiderständen Ra und Rb fließt, wenn er zum Zeitpunkt t2 geschlossen ist. In diesem Fall werden die Ströme von Stromdetektoren 30 erfasst. Ferner sind VL11(t1), VL11(t2), VL12(t1) und VL12(t2) Spannungen an den Punkten A und B, die jeweils zum Zeitpunkt t1 und t2 von Spannungsdetektoren 20 erfasst werden. Die folgenden Gleichungen 9 werden formuliert, wobei R ein kombinierter Widerstand der Leckerkennungswiderstände Ra und Rb ist, und Vf(t1, t2) die Spannung zwischen A und B ist.
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Gleichung 9
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R = Ra + Rb
VL11(t1) = Ra·Ig11(t1)
VL12(t2) = Ra·Ig12(t2)
Vf(t1) = Vg11(t1) – Vg12(t1)
Vf(t2) = Vg11(t2) – Vg12(t2)
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In diesem Fall ist V
g11(t) die Spannung (V
n-2(t) in
1) in dem obigen Batterieanschluss B, während V
g12(t) die Spannung (V
2(t) in
1) in dem obigen Batterieanschluss A ist. Wie weiter unten erläutert, kann der Leckwiderstandswert R
L von
1 durch die folgende Gleichung 10 dargestellt werden, wenn die obigen Gleichungen angewandt werden. Gleichung 10
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Die Schaltung für ein Elektrofahrzeug von 1 enthält ferner einen Leckrechner 40, der ein Leck erkennt und einen Leckwiderstand berechnet oder einen Leckabschnitt erkennt. Der Leckrechner 40 kann mit Hardware aus Gatteranordnungen (FPGA, ASIC, usw.) oder mit Software konfiguriert sein. Die Schaltung kann einen Anzeigeabschnitt aufweisen, der den Leckwiderstandswert, den Leckabschnitt usw. als Berechnungsergebnis anzeigen kann. Als Anzeigeabschnitt kann ein 7-Segment-Display mit LEDs, ein LCD-Bildschirm oder dergleichen verwendet werden.
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Die Vorgehensweise der Formulierung der vorstehenden Gleichungen wird nun beschrieben. Zuerst ist zum Zeitpunkt t1, wie in 2 gezeigt, wenn der Leckerkennungsschalter SW2 geöffnet ist und der Leckerkennungsschalter SW1 geschlossen ist, Ig11(t1) eine Gesamtmenge der Leckströme, die im Leckerkennungswiderstand Ra fließen, der mit dem Punkt A verbunden ist. Folglich wird Ig11(t1) durch die folgende Gleichung 11 dargestellt.
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Gleichung 11
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Ig11(t1) = In(t1) + In-1(t1) + In-2(t1) + ... + I2(t1) + I1(t1) + I0(t1)
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Zum anderen kann ein Strom I
n(t
1), der im Leckwiderstand R
a fließt, durch die folgende Gleichung 12 erhalten werden. Hierbei ist R = R
a + R
b, wie oben erläutert. Gleichung 12
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I
g11(t
1) kann durch die folgende Gleichung 13 dargestellt werden, unter Anwendung der obigen Gleichungen 11 und 12. Gleichung 13
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Als Ergebnis wird die obige Gleichung 13 umgewandelt, wodurch I
g11(t
1) durch die folgende Gleichung 14 dargestellt werden kann. Gleichung 14
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Zum anderen ist zum Zeitpunkt t2, wie in 3 gezeigt, wenn der Leckerkennungsschalter SW1 geöffnet ist und der Leckerkennungsschalter SW2 geschlossen ist, Ig12(t2) eine Gesamtmenge der Leckströme, die im Leckerkennungswiderstand Ra fließen, der mit dem Punkt B verbunden ist. Demnach wird Ig12(t2) durch die folgende Gleichung 15 dargestellt.
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Gleichung 15
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Ig12(t2) = In(t2) + In-1(t2) + In-2(t2) + ... + I2(t2) + I1(t2) + I0(t2)
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Wie oben erläutert, wird die obige Gleichung 15 auf der Basis eines Stroms In(t
2), der im Leckwiderstand R
n fließt, zur folgenden Gleichung 16 umgewandelt. Gleichung 16
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Als ein Ergebnis wird die obige Gleichung 16 umgewandelt, wodurch der Strom I
g12(t
2) durch die folgende Gleichung 17 dargestellt werden kann. Gleichung 17
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In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass sich eine Stelle, wo ein Leck auftritt, und ein Leckwiderstand während der Erkennung ungeachtet der Zeit nicht verändern. Da die Stelle, wo ein Leck auftritt, sich selbst dann nicht verändert, wenn die Leckerkennungsschalter SW1 und SW2 umgeschaltet werden, wird die folgende Gleichung 18 formuliert.
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In diesem Fall wird angenommen, dass ein Leck in einem ausreichend hohen Leckwiderstandswertbereich auftritt. Ungeachtet des Auftretens von Lecks kann ein Umfang des Lecks Vi(t) an einem frei wählbaren Anschlussort in dem Fall, dass eine Leckstelle sich nicht verändert, durch ein Produkt aus einer weiter unten erläuterten Klemmenspannung VT(t) und einer Proportionalitätskonstante ki dargestellt werden. Zum Zeitpunkt t1 und t2 können Vi am gleichen Anschlussort und die Klemmenspannung VT variieren, doch die Proportionalitätskonstante ki variiert nicht. Demnach wird die folgende Gleichung 18 formuliert.
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Gleichung 18
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Vi(t1) = ki(Vn(t1) – Vo(t1)) = kiVT(t1)
Vi(t2) = ki(Vn(t2) – Vo(t2)) = kiVT(t2)
(0 ≤ ki ≤ 1)
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In diesem Fall stellt V
T(t) eine Klemmenspannung zwischen den Anschlüssen an beiden Enden des Batteriesatzes
10 dar, d. h. eine Gesamtspannung. Da die Batterien
11 miteinander in Reihe geschaltet sind, können die obigen Gleichungen
14 und
17 daher durch Anwendung der vorstehenden Gleichung 18 zu den folgenden Gleichungen
19 und
20 umgewandelt werden. In dieser Ausführungsform erfasst das Spannungserfassungsmittel
200 die Spannung V
n(t) und V
o(t), und der Leckrechner
40 berechnet deren Differenz, wodurch die Klemmenspannung V
T(t) erhalten werden kann. Das heißt, die Klemmenspannung V
T(t) wird von den Schaltungen des Spannungserfassungsmittels
200 und dem Leckrechner
40 erfasst. Statt dieser Schaltungen kann ein Stromkreis vorgesehen werden, der die Klemmenspannung V
T(t) direkt misst und erkennt, um dem Leckrechner
40 einen erfassten Wert zuzuführen. Gleichung 19
Gleichung 20
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Die obige Gleichung 19 kann zur folgenden Gleichung 21 umgewandelt werden. Gleichung 21
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Durch Einsetzen der Gleichung 21 in die Gleichung 20 wird die folgende Gleichung 22 erhalten. Gleichung 22
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Da in diesem Fall die Stellen von V
g11(t
1) und V
g12(t
2) ungeachtet der Gesamtspannungen von V
T(t
1), V
T(t
2) nicht variieren, wird die folgende Gleichung 23 formuliert. Gleichung 23
wobei ε eine Konstante ist. Als Ergebnis kann die obige Gleichung 22 weiter zur folgenden Gleichung 24 umgewandelt werden. Gleichung 24
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In diesem Fall werden die folgenden Gleichungen 25 bis 28 formuliert. Gleichung 25
Gleichung 26
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Gleichung 27
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Vg11(t1) – Vg12(t1) = Vf(t1)
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Gleichung 28
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Vg11(t2) – Vg12(t2) = Vf(t2)
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Demnach ergibt sich durch Einsetzen der obigen Gleichungen 25 bis 28 in die Gleichung 24 die folgende Gleichung 29, das heißt, R
i aus Gleichung 10 kann erhalten werden. Gleichung 29
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Wie oben erläutert, kann der kombinierte Widerstandswert der Leckwiderstände berechnet werden. Der Leckrechner 40 vergleicht diesen berechneten Leckwiderstand mit einem vorgegebenen Wert. Wenn er kleiner ist als der vorgegebene Wert, werden Maßnahmen wie z. B. ein Warnsignal ergriffen. Andrerseits, falls ein Leck an einer Stelle auftritt, ist es nicht nur möglich, den Widerstandswert zu berechnen, sondern auch ein Teil, wo ein Leck auftritt. Wenn davon ausgegangen wird, dass ein Leck nur an einem Punkt I auftritt, wird angenommen, dass andere Leckwiderstandswerte als am Punkt I unendlich sind, und es wird die folgende Gleichung 30 formuliert.
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Gleichung 30
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- R0 = R1 = ... Rl-1 = Rl+1 ... = Rn-1 = Rn = ∞ wobei 0 ≤ L ≤ n
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In diesem Fall wird die obige Gleichung 19 umgewandelt, und I
g11(t
1) wird berechnet, wodurch die folgende Gleichung 31 formuliert wird. Gleichung 31
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Die Gleichung 31 wird in die obige Gleichung 9 eingesetzt, wodurch die folgende Gleichung 32 formuliert wird. Gleichung 32
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Diese Gleichung wird mit 1/∞ = 0 unter Berücksichtigung der Gleichung 30 entwickelt, wodurch k
L mit der folgenden Gleichung 33 berechnet werden kann. Gleichung 33
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Der Nenner VT(t1) der obigen Gleichung ist Vn(t1) – V0(t1) auf der Basis der Gleichung 18.
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Demnach wird RL von den erfassten Werten ausgehend auf der Basis der obigen Gleichung 29 berechnet, wodurch der Wert kL anhand der obigen Gleichung 33 berechnet werden kann. Wie in der obigen Gleichung 18 gezeigt, entspricht die Proportionalitätskonstante kL der Proportionalitätskonstante kL, die in der Darstellung der Spannung V1(t)(= kL VT(t)) an dem Batterieanschluss, mit welchem der Leckwiderstand RL verbunden ist, zu multiplizieren ist. Als ein Ergebnis stellt diese Proportionalitätskonstante kL den Ort des Batterieanschlusses dar, mit welchem der Leckwiderstand RL verbunden ist, wodurch es möglich ist, einen Abschnitt, wo ein Leck auftritt, auf der Basis dieses Werts zu erkennen. Obwohl das obige Verfahren kL in dem Fall, dass ein Leck an einer Stelle auftritt, korrekt berechnen kann, ist es schwer, einen Abschnitt, wo ein Leck aufgetreten ist, in dem Fall zu erkennen, dass es an zwei oder mehr Stellen auftritt. Doch selbst in diesem Fall kann der kombinierte Wert der Leckwiderstände der Gesamtschaltung anhand der obigen Gleichung 29 berechnet werden.
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Der Leckrechner 40 berechnet kL, das den Leckwiderstand RL und einen Abschnitt darstellt, wo ein Leck auftritt, und übergibt das Berechnungsergebnis bei Bedarf an andere Prozesse, oder der Anzeigeabschnitt zeigt es an. In diesem Verfahren kann Information über das Leck nur durch Berechnung ausgehend von den Werten erhalten werden, die an zwei Zeitpunkten erhalten wurden. Daher ist es möglich, hervorragende Merkmale zu erreichen, die ein Leck sehr leicht erfassen können und dieses Verfahren ohne Zusatz spezieller Hardware auf bestehende Einrichtungen anwenden können.
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Die erfindungsgemäße Leckerkennungsschaltung für ein Elektrofahrzeug und das erfindungsgemäße Leckerkennungsverfahren für ein Elektrofahrzeug kann bevorzugt auf Elektroautos und Hybridautos angewandt werden.
