JP2000009784A - 組み電池駆動回路の漏電検出装置 - Google Patents

組み電池駆動回路の漏電検出装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】回路構成の複雑化を回避しつつ、漏電検出すべ
き組み電池駆動回路と漏電検出回路及び強制通電回路と
の接続状態も含めて漏電検出動作を確認可能な組み電池
駆動回路の漏電検出装置を提供すること、及び、回路構
成の信頼性低下を回避しつつ、経済性に優れた漏電検出
動作確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を提供
すること。 【解決手段】漏電検出回路8は組み電池駆動回路1の電
源ライン7に第一の接続ライン21を通じて接続されて
その漏電を検出する。強制通電回路9も漏電検出時に漏
電検出回路8の出力端の電位を変更することにより漏電
検出回路8の漏電検出動作の確認を行う。強制通電回路
9は、第一の接続ライン21とは別の第二の接続ライン
22を通じて組み電池駆動回路1に外部低圧電源3の一
端から検査用の漏電電流を給電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、組み電池駆動回路
の漏電検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車用組み電池駆動回路に適用さ
れる漏電検出装置を図2を参照して説明する。漏電検出
回路8は、高圧の組み電池4、組み電池4により駆動さ
れる負荷回路5、及び、組み電池4の正負端子を負荷回
路5の正負電源電圧入力端に個別に接続する高圧側電源
ライン6及び低圧側(接地側)電源ライン7を有する組
み電池駆動回路1の漏電を検出するものであって、接地
側電源ライン(以下、単に被検出側ラインともいう)7
に第一の接続ライン21を通じて接続されて組み電池駆
動回路1の漏電を検出する。
【0003】9は強制通電回路であって、漏電検出回路
8とともに前記組み電池駆動回路とは別の配線基板(こ
こでは組み電池制御回路が実装される配線基板)2に実
装されて、第一の接続ライン21を通じて外部低圧電源
3の一端から組み電池駆動回路1の接地側電源ライン7
に所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電する。更
に具体的に説明すると、強制通電回路9は電流制限抵抗
91とフォトカプラ92とを直列接続してなり、フォト
カプラ92に導通信号を与えると、フォトカプラ92内
のトランジスタが導通して外部低圧電源3の低位端から
漏電検出回路8の出力端に所定の漏電電流を給電して
(言い換えれば漏電検出回路8の出力端を強制通電回路
9のインピーダンスを通じて外部低圧電源3の低位端に
接続して)、漏電検出回路8の出力端電位を変化させ、
これにより、漏電検出回路8の動作状態の確認を行って
いる。
【0004】漏電検出回路8の内部回路構成及び動作は
周知であり、典型的には、非検出側接地ラインに所定の
出力抵抗及び出力コンデンサを介して交流結合されて外
部電源から形成された交流信号電圧を印加し、組み電池
駆動回路に漏電が生じた場合に上記出力抵抗により漏電
電流の分だけ電圧降下が増大することを検出する。たと
えば、特開平8−70503号公報は、高圧の組み電
池、組み電池により駆動される負荷回路、及び、組み電
池の正負端子をこの負荷回路の正負電源電圧入力端に個
別に接続する正負の電源ラインを有する組み電池駆動回
路の電源ラインに所定の出力抵抗及び出力コンデンサを
介して交流結合されて外部電源から形成されたPWM信
号を印加し、組み電池駆動回路に漏電が生じた場合に上
記出力抵抗により漏電電流の分だけ電圧降下が増大する
ことを検出する漏電検出回路を開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た組み電池駆動回路の漏電検出装置では、強制通電回路
9を作動させて漏電検出回路8の動作確認を行ったとし
ても、もし第一の接続ライン21が接続不良となった
り、断線したりした場合には漏電検出回路8により非検
出側接地ライン7を通じた組み電池駆動回路の組み電池
駆動回路1の漏電検出は実際にはできず、強制通電回路
9による漏電検出動作確認が不十分な確認となるという
問題があった。
【0006】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、回路構成の複雑化を回避しつつ、漏電検出すべき
組み電池駆動回路と漏電検出回路及び強制通電回路との
接続状態も含めて漏電検出動作を確認可能な組み電池駆
動回路の漏電検出装置を提供することを、その第一の目
的としている。また、図2に示す従来の強制通電回路9
のフォトカプラ92には、なんらかの理由により外部低
圧電源3の低位端の電位が組み電池駆動回路1の高圧側
の電源ライン(以下、単に非検出側電源ラインともい
う)6の電位またはそれに近い電位となることを想定し
て組み電池4の端子電圧に対して十分大きい耐圧を確保
する必要がある。
【0007】しかし、このような高耐圧のフォトカプラ
92またはスイッチング素子は高価となるので、経済性
の点で実用性が劣るという問題があった。本発明は上記
問題点に鑑みなされたものであり、回路構成の信頼性低
下を回避しつつ、経済性に優れた漏電検出動作確認可能
な組み電池駆動回路の漏電検出装置を提供することを、
その第二の目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載した本発
明の組み電池駆動回路の漏電検出装置によれば、漏電検
出回路は図2に示す従来と同様に、組み電池駆動回路の
電源ラインに第一の接続ラインを通じて接続されてその
漏電を検出する。また、強制通電回路も図2に示す従来
と同様に、漏電検出時に漏電検出回路の出力端の電位を
変更することにより漏電検出回路の漏電検出動作の確認
を行う。
【0009】本構成では特に、強制通電回路は、漏電検
出回路と組み電池駆動回路とを接続する第一の接続ライ
ンとは別の第二の接続ラインを通じて組み電池駆動回路
に外部低圧電源の一端から検査用の漏電電流を給電す
る。これにより、検査用の漏電電流は、外部低圧電源の
一端から第二の接続ライン、組み電池駆動回路内の組み
電池、第一の接続ラインを順次経由して漏電検出回路の
出力端に通電されてその電位を変更することになり、も
し第一又は第二の接続ラインが接続不良となれば、強制
通電回路のオン動作にもかかわらず漏電検出回路はそれ
を検出できないので、漏電検出回路のテストと同時に極
めて簡単に第一又は第二の接続ラインの接続不良をチェ
ックすることができる。
【0010】すなわち、本構成によれば回路構成の複雑
化を回避しつつ、漏電検出すべき組み電池駆動回路と漏
電検出回路及び強制通電回路との接続状態も含めて漏電
検出動作を確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置
を実現することができる。請求項2又は3記載の構成に
よれば、第二の接続ラインは組み電池駆動回路の中間電
位端に接続されるので、もしなんらかの理由により外部
低圧電源の低位端の電位が組み電池駆動回路のどちらか
の電源ラインの電位またはそれに近い電位となっても、
強制通電回路内のスイッチング素子の耐圧は従来の半分
とすることができ、低耐圧のスイッチング素子を採用す
ることができ、大幅なコストダウンを図ることができ
る。
【0011】したがって、本構成によれば回路構成の信
頼性低下を回避しつつ、経済性に優れた漏電検出動作確
認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を実現するこ
とができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な態様を以下
の実施例により詳細に説明する。ただし、本発明は下記
の実施例の構成に限定されるものではなく、置換可能な
公知回路を用いて構成できることは当然である。
【0013】
【実施例】この実施例の漏電検出装置を電気自動車用組
み電池駆動回路に適用した実施例を図1に示す回路図を
参照して説明する。この漏電検出装置は、漏電検出回路
8及び強制通電回路9からなり、漏電検出回路8ととも
に組み電池駆動回路1とは別の配線基板(ここでは組み
電池制御回路が実装される配線基板)2に実装されてい
る。
【0014】1は、組み電池駆動回路であって、約40
0Vの組み電池4、組み電池4により駆動される負荷回
路5、及び、組み電池4の正負端子を負荷回路5の正負
電源電圧入力端に個別に接続する正負の電源ライン6、
7を有し、負荷回路5は走行用モータ及びこの走行用モ
ータ駆動用のインバータ回路などを含んでいる。3は、
外部低圧電源であって、ここでは組み電池4とは全く別
の12Vの電池からなり、走行制御コントローラ(図示
せず)や、配線基板2に実装された電池制御コントロー
ラに給電している。漏電検出回路8は図示しない定電圧
回路を通じてこの外部低圧電源から給電されている。
【0015】組み電池4は、修理動作などにおける安全
性向上のために高圧ブロック41及び低圧ブロック42
に二分されていおり、高圧ブロック41の低位端(本発
明でいう中間電位端)44及び低圧ブロック42の高位
端(本発明でいう中間電位端)に二分されていおり、両
中間電位端44、45はメンテナンス用プラグの装着に
より導通する構成となっている。
【0016】漏電検出回路8は、組み電池駆動回路1の
漏電を検出するものであって、その出力端は、図示しな
い内蔵の出力抵抗及び出力コンデンサを通じて接地側電
源ライン7に第一の接続ライン21を通じて接続されて
いる。漏電検出回路8は、非検出側接地側電源ライン7
に上記出力抵抗及び出力コンデンサを介して交流結合さ
れて外部電源3から形成されたPWM電圧を印加し、組
み電池駆動回路1に漏電が生じた場合に上記出力抵抗に
より漏電電流の分だけ電圧降下が増大することを図示し
ない内蔵のコンパレータなどで検出する。漏電検出回路
8の回路構成及び動作は周知であるのでその詳細な説明
は省略する。
【0017】強制通電回路9は、電流制限抵抗91とフ
ォトカプラ92とを直列接続してなり、第二の接続ライ
ン22を通じて外部低圧電源3の一端から組み電池駆動
回路1の中間電位端45に接続されている。以下、この
漏電検出装置における漏電検出動作試験動作を以下に説
明する。配線基板2に設けられた電池制御コントローラ
(図示せず)を通じてフォトカプラ92の入力端子間に
に試験用の漏電電流通電を指令する信号電圧を与える
と、フォトカプラ92の出力端子間に設けられる内蔵の
MOSトランジスタが導通し、これにより、漏電検出回
路8の出力端は図示しない出力抵抗及び出力コンデンサ
を通じ、第一の接続ライン21、組み電池駆動回路1、
第二の接続ライン22、電流制限抵抗91、フォトカプ
ラ92を通じて外部低圧電源3の低位端に接続され、漏
電検出回路8内部の発振回路から出力されるPWM電圧
の交流成分による交流電流が外部低圧電源3へ流れる。
【0018】これにより、もし漏電検出回路8が正常
で、かつ両接続ライン21、22が接続不良でなけれ
ば、この交流電流による電流制限抵抗91などの電圧降
下分だけ漏電検出回路8の出力端電位が変化し、それを
漏電検出回路8内蔵のコンパレータなどで検出すること
により漏電検出回路8は漏電検出を行う。すなわち、強
制通電回路9による試験漏電電流の強制通電を漏電検出
回路8は検出する。もしこの時、接続ライン21又は2
2が接続不良であれば、漏電検出回路8の出力電位は強
制通電回路9のオンにかかわらず変化せず、それも同時
に検出することができる。
【0019】また、強制通電回路9が組み電池4の中間
電位端45に接続されているので、フォトカプラ92の
耐圧は低くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の組み電池駆動回路の漏電検出装置の一
実施例を示す回路図である。
【図2】従来の組み電池駆動回路の漏電検出装置の一実
施例を示す回路図である。
【符号の説明】
1は組み電池駆動回路、2は電池制御コントローラ用の
配線基板、3は外部低圧電源、4は組み電池、5は負荷
回路、6、7は電源ライン、8は漏電検出回路、9は強
制通電回路、91は電流制限抵抗、92はフォトカプラ
(スイッチング素子)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G014 AA01 AA16 AB33 AC19 2G016 CB00 CC00 CD04 CD14 CD16 5H030 AA06 AS06 AS08 FF42 5H115 BA06 BB04 BC06 JC12 JC30 KA20 KB01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧の組み電池、前記組み電池により駆動
    される負荷回路、及び、前記組み電池の正負端子を前記
    負荷回路の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の
    電源ラインを有する組み電池駆動回路の前記電源ライン
    に第一の接続ラインを通じて接続されて前記組み電池駆
    動回路の漏電を検出する漏電検出回路と、 前記漏電検出回路とともに前記組み電池駆動回路とは別
    の配線基板に実装されるとともに、前記第一の接続ライ
    ンとは異なる第二の接続ラインを通じて外部低圧電源の
    一端から前記組み電池駆動回路の所定部位へ所定の試験
    用漏電電流を断続可能に強制通電する強制通電回路と、 を備えることを特徴とする組み電池駆動回路の漏電検出
    装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の組み電池駆動回路の漏電検
    出回路において、 前記強制通電回路は、前記第一の接続ラインとは異なる
    第二の接続ラインを通じて外部低圧電源の一端から前記
    組み電池駆動回路の中間電位端へ所定の試験用漏電電流
    を断続可能に強制通電することを特徴とする組み電池駆
    動回路の漏電検出装置。
  3. 【請求項3】高圧の組み電池、前記組み電池により駆動
    される負荷回路、及び、前記組み電池の正負端子を前記
    負荷回路の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の
    電源ラインを有する組み電池駆動回路の前記電源ライン
    に接続されて前記組み電池駆動回路の漏電を検出する漏
    電検出回路と、 前記漏電検出回路とともに前記組み電池駆動回路とは別
    の配線基板に実装されるとともに、外部低圧電源の一端
    から前記組み電池駆動回路の中間電位端へ所定の試験用
    漏電電流を断続可能に強制通電する強制通電回路と、 を備えることを特徴とする組み電池駆動回路の漏電検出
    装置。
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