JP2000197201A - 電気自動車の地絡検出回路 - Google Patents
電気自動車の地絡検出回路Info
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- JP2000197201A JP2000197201A JP10373265A JP37326598A JP2000197201A JP 2000197201 A JP2000197201 A JP 2000197201A JP 10373265 A JP10373265 A JP 10373265A JP 37326598 A JP37326598 A JP 37326598A JP 2000197201 A JP2000197201 A JP 2000197201A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】検出精度を低下させることなく小型軽量化が可
能な電気自動車の地絡検出回路を提供すること。 【解決手段】地絡インピーダンス７、検出抵抗４、主バ
ッテリ１の少なくとも一部を直列に含む地絡回路部に、
検出電源回路３がコンデンサを介することなく直列に接
続される。この検出電源回路３は一端が接地端（車体）
に接続されてこの地絡回路部に高低２レベルの直流電圧
を時間順次に加え、これにより検出抵抗４には、主バッ
テリ１の少なくとも一部の電圧と検出電源回路３の電圧
が加算されて印加される。したがって、検出電源回路３
が高レベルの直流電圧を印加した場合の検出抵抗の電圧
降下と、低レベルの直流電圧を印加した場合の電圧降下
との差から、この地絡回路部に印加される主バッテリ１
の印加電圧の影響を除外することができ、これにより地
絡インピーダンスの程度を検出することができる。
能な電気自動車の地絡検出回路を提供すること。 【解決手段】地絡インピーダンス７、検出抵抗４、主バ
ッテリ１の少なくとも一部を直列に含む地絡回路部に、
検出電源回路３がコンデンサを介することなく直列に接
続される。この検出電源回路３は一端が接地端（車体）
に接続されてこの地絡回路部に高低２レベルの直流電圧
を時間順次に加え、これにより検出抵抗４には、主バッ
テリ１の少なくとも一部の電圧と検出電源回路３の電圧
が加算されて印加される。したがって、検出電源回路３
が高レベルの直流電圧を印加した場合の検出抵抗の電圧
降下と、低レベルの直流電圧を印加した場合の電圧降下
との差から、この地絡回路部に印加される主バッテリ１
の印加電圧の影響を除外することができ、これにより地
絡インピーダンスの程度を検出することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に搭載
された直流高圧電源系の地絡を検出する技術に関する。
された直流高圧電源系の地絡を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平６−１５３３０３号は、電気自動
車に搭載された高圧電池の地絡検出のために、高圧電池
の一部または全部、車体及び地絡検出用抵抗を直列通電
経路とする地絡検出回路を形成し、この地絡検出用抵抗
の電圧降下の大小により地絡の判定を行っている。
車に搭載された高圧電池の地絡検出のために、高圧電池
の一部または全部、車体及び地絡検出用抵抗を直列通電
経路とする地絡検出回路を形成し、この地絡検出用抵抗
の電圧降下の大小により地絡の判定を行っている。
【０００３】特開平８−７０５０３号公報は、車体すな
わち接地電位を基準とする所定の大きさの地絡検出用の
交流電圧を、検出抵抗および直流遮断コンデンサを通じ
て直流高圧電源系に印加し、この直流高圧電源系に地絡
を生じて、その分だけ、検出抵抗と直流遮断コンデンサ
との間の接続点の交流電位が所定レベル以上降下した場
合に地絡と判定する交流式地絡検出回路を提案してい
る。
わち接地電位を基準とする所定の大きさの地絡検出用の
交流電圧を、検出抵抗および直流遮断コンデンサを通じ
て直流高圧電源系に印加し、この直流高圧電源系に地絡
を生じて、その分だけ、検出抵抗と直流遮断コンデンサ
との間の接続点の交流電位が所定レベル以上降下した場
合に地絡と判定する交流式地絡検出回路を提案してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
直流式地絡検出方式は、高圧電池からの地絡電流そのも
のを測定するので地絡電流が小さい場合や高圧電池のほ
ぼ中間の電圧付近で地絡した場合に検出精度が悪いとい
う欠点、高圧電池の低位側の地絡回路から出力される信
号電圧がマイナスレンジとなり、検出回路構成が複雑と
なるなどの問題を有している。
直流式地絡検出方式は、高圧電池からの地絡電流そのも
のを測定するので地絡電流が小さい場合や高圧電池のほ
ぼ中間の電圧付近で地絡した場合に検出精度が悪いとい
う欠点、高圧電池の低位側の地絡回路から出力される信
号電圧がマイナスレンジとなり、検出回路構成が複雑と
なるなどの問題を有している。
【０００５】また、後者の交流式地絡検出方式では、検
出精度向上を目的として直流遮断コンデンサでの交流電
圧降下を低減するためには直流遮断コンデンサとして大
容量のものが要求され、その上、電気自動車では高圧電
池を用いるためにこの大容量の直流遮断コンデンサを高
耐圧としなければならず、機器搭載スペースの縮小によ
る全体重量の低減が強く要求される電気自動車におい
て、装置体格及び装置重量が過大となってしまうという
欠点があった。
出精度向上を目的として直流遮断コンデンサでの交流電
圧降下を低減するためには直流遮断コンデンサとして大
容量のものが要求され、その上、電気自動車では高圧電
池を用いるためにこの大容量の直流遮断コンデンサを高
耐圧としなければならず、機器搭載スペースの縮小によ
る全体重量の低減が強く要求される電気自動車におい
て、装置体格及び装置重量が過大となってしまうという
欠点があった。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、検出精度を低下させることなく小型軽量化が可能
な電気自動車の地絡検出回路を提供することをその目的
としている。
あり、検出精度を低下させることなく小型軽量化が可能
な電気自動車の地絡検出回路を提供することをその目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の電気自動車の地絡検出回路に
よれば、地絡インピーダンス、検出抵抗、主バッテリの
少なくとも一部を直列に含む地絡回路部に、検出電源回
路が直流的に直列に接続される。この検出電源回路は一
端が接地端（車体）に接続されてこの地絡回路部に高低
２レベルの直流電圧を時間順次に加え、これにより検出
抵抗には、主バッテリの少なくとも一部の電圧と検出電
源回路の電圧が加算されて印加される。
になされた請求項１記載の電気自動車の地絡検出回路に
よれば、地絡インピーダンス、検出抵抗、主バッテリの
少なくとも一部を直列に含む地絡回路部に、検出電源回
路が直流的に直列に接続される。この検出電源回路は一
端が接地端（車体）に接続されてこの地絡回路部に高低
２レベルの直流電圧を時間順次に加え、これにより検出
抵抗には、主バッテリの少なくとも一部の電圧と検出電
源回路の電圧が加算されて印加される。
【０００８】したがって、検出電源回路が高レベルの直
流電圧を印加した場合の検出抵抗の電圧降下と、低レベ
ルの直流電圧を印加した場合の電圧降下との差から、こ
の地絡回路部に印加される主バッテリの印加電圧の影響
を除外することができ、これにより地絡インピーダンス
の程度を検出することができる。本構成によれば、検出
抵抗に印加される主バッテリの電圧と直列となるように
外部から地絡回路部に印加する直流電圧を時間的に変更
するという手段を採用しているので、高耐圧大容量の直
流遮断コンデンサを必要としないので、更にそれによる
検出精度の低下も生じることがなく、電気自動車の地絡
検出回路を高精度で小型軽量とすることができる。
流電圧を印加した場合の検出抵抗の電圧降下と、低レベ
ルの直流電圧を印加した場合の電圧降下との差から、こ
の地絡回路部に印加される主バッテリの印加電圧の影響
を除外することができ、これにより地絡インピーダンス
の程度を検出することができる。本構成によれば、検出
抵抗に印加される主バッテリの電圧と直列となるように
外部から地絡回路部に印加する直流電圧を時間的に変更
するという手段を採用しているので、高耐圧大容量の直
流遮断コンデンサを必要としないので、更にそれによる
検出精度の低下も生じることがなく、電気自動車の地絡
検出回路を高精度で小型軽量とすることができる。
【０００９】更に、本構成では、主バッテリの一部が小
さい地絡インピーダンスで短絡的に地絡する場合に備え
て、検出抵抗と直列に電流制限手段を設けているので、
このような短絡的に地絡が生じても、なんら問題は生じ
ない。なお、この電流制限手段としては、フューズ、抵
抗、PTC、入力絶縁型MOSトランジスタなどを採用するこ
とができる。
さい地絡インピーダンスで短絡的に地絡する場合に備え
て、検出抵抗と直列に電流制限手段を設けているので、
このような短絡的に地絡が生じても、なんら問題は生じ
ない。なお、この電流制限手段としては、フューズ、抵
抗、PTC、入力絶縁型MOSトランジスタなどを採用するこ
とができる。
【００１０】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
の電気自動車の地絡検出回路において更に、検出電源回
路は、車両に搭載されて負極端子が接地される補機バッ
テリから給電され、電流制限手段の一端は前記主バッテ
リの負極端子に接続される。このようにすれば、検出抵
抗の電圧降下は正方向電圧となって検出回路の電源電圧
と一致するので、検出回路の簡素化を図ることができ
る。
の電気自動車の地絡検出回路において更に、検出電源回
路は、車両に搭載されて負極端子が接地される補機バッ
テリから給電され、電流制限手段の一端は前記主バッテ
リの負極端子に接続される。このようにすれば、検出抵
抗の電圧降下は正方向電圧となって検出回路の電源電圧
と一致するので、検出回路の簡素化を図ることができ
る。
【００１１】請求項３記載の構成によれば請求項２記載
の電気自動車の地絡検出回路において更に、検出電源回
路は、検出抵抗の他端を補機バッテリの正極端子に接続
する第一のスイッチと、検出抵抗の他端を接地端に接続
するとともに第一のスイッチと相補的に動作する第二の
スイッチとを有する。このようにすれば、上記高低２レ
ベルの直流電圧の一方は直流電圧０とすることができる
ので、検出電源回路は実質的に例えば補機バッテリの電
圧をオンオフすればよく、回路構成が簡素となる。
の電気自動車の地絡検出回路において更に、検出電源回
路は、検出抵抗の他端を補機バッテリの正極端子に接続
する第一のスイッチと、検出抵抗の他端を接地端に接続
するとともに第一のスイッチと相補的に動作する第二の
スイッチとを有する。このようにすれば、上記高低２レ
ベルの直流電圧の一方は直流電圧０とすることができる
ので、検出電源回路は実質的に例えば補機バッテリの電
圧をオンオフすればよく、回路構成が簡素となる。
【００１２】請求項４記載の構成によれば請求項１乃至
３のいずれか記載の電気自動車の地絡検出回路において
更に、電流制限手段は、入力絶縁型MOSトランジスタか
らなる。このようにすれば、地絡検出時以外はこの入力
絶縁型MOSトランジスタを遮断しておけるので電気自動
車の地絡検出回路の保護性が向上するとともに、大地絡
電流検出時にはこの検出結果に基づいて地絡検出回路へ
の主バッテリ電圧の印加を高速遮断して、この地絡検出
回路を保護することができる。
３のいずれか記載の電気自動車の地絡検出回路において
更に、電流制限手段は、入力絶縁型MOSトランジスタか
らなる。このようにすれば、地絡検出時以外はこの入力
絶縁型MOSトランジスタを遮断しておけるので電気自動
車の地絡検出回路の保護性が向上するとともに、大地絡
電流検出時にはこの検出結果に基づいて地絡検出回路へ
の主バッテリ電圧の印加を高速遮断して、この地絡検出
回路を保護することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、バッテリのみで駆動さ
れる電気自動車の他、内燃機関の発生動力を走行用電力
に変換するハイブリッド方式の自動車にも適用される。
本発明の好適な実施態様を以下の実施形態を参照して説
明する。
れる電気自動車の他、内燃機関の発生動力を走行用電力
に変換するハイブリッド方式の自動車にも適用される。
本発明の好適な実施態様を以下の実施形態を参照して説
明する。
【００１４】
【実施例】（実施例１）本発明の電気自動車の地絡検出
回路の一例を図１に示す回路図を参照して説明する。１
は走行用直流電源として走行用モータなどへ給電する定
格電圧約３００Ｖの主バッテリ、２は制御回路やヘッド
ライト等に使用される定格電圧１２Ｖの補機バッテリ、
３は検出電源回路、４は検出抵抗、５はいわゆるフォト
MOSトランジスタと呼ばれる入力絶縁型MOSトランジスタ
（電流制限手段）、６は検出回路である。
回路の一例を図１に示す回路図を参照して説明する。１
は走行用直流電源として走行用モータなどへ給電する定
格電圧約３００Ｖの主バッテリ、２は制御回路やヘッド
ライト等に使用される定格電圧１２Ｖの補機バッテリ、
３は検出電源回路、４は検出抵抗、５はいわゆるフォト
MOSトランジスタと呼ばれる入力絶縁型MOSトランジスタ
（電流制限手段）、６は検出回路である。
【００１５】検出電源回路３は、検出抵抗４及びフォト
MOSトランジスタ５を通じて主バッテリ１の低位端に高
低２レベルの直流電圧を出力している。検出電源回路３
は、定電流負荷３１とトランジスタ３２とを直列接続し
てなる前段増幅回路３３と、この前段増幅回路の出力電
圧により制御される相補エミッタ接地型の出力回路３４
とからなる。相補出力回路３４はPNPトランジスタ３５
とNPNトランジスタ３６とを直列接続してなる。rbはベ
ース電流制限抵抗、Dはダイオードである。なお、NPNト
ランジスタ３６として双方向性のMOSトランジスタを用
いればダイオードDを省略することができる。検出電源
回路３の高位電源端子は、補機バッテリ２から電源電圧
を入力され、検出電源回路３の低位電源端子は車体に接
地されている。
MOSトランジスタ５を通じて主バッテリ１の低位端に高
低２レベルの直流電圧を出力している。検出電源回路３
は、定電流負荷３１とトランジスタ３２とを直列接続し
てなる前段増幅回路３３と、この前段増幅回路の出力電
圧により制御される相補エミッタ接地型の出力回路３４
とからなる。相補出力回路３４はPNPトランジスタ３５
とNPNトランジスタ３６とを直列接続してなる。rbはベ
ース電流制限抵抗、Dはダイオードである。なお、NPNト
ランジスタ３６として双方向性のMOSトランジスタを用
いればダイオードDを省略することができる。検出電源
回路３の高位電源端子は、補機バッテリ２から電源電圧
を入力され、検出電源回路３の低位電源端子は車体に接
地されている。
【００１６】検出回路６は検出抵抗４の両端の電圧を検
出してそれに基づいて地絡電流を検出し、更に検出電源
回路３に高レベルの直流電圧を出力することを指令する
とともに、フォトMOSトランジスタ５の開閉を制御して
いる。検出回路６は、差動電圧増幅回路６１と、その出
力電圧をA/D変換するA/Dコンバータ６２と、その出力デ
ジタル信号を処理するマイクロコンピュータ６３とから
なる。
出してそれに基づいて地絡電流を検出し、更に検出電源
回路３に高レベルの直流電圧を出力することを指令する
とともに、フォトMOSトランジスタ５の開閉を制御して
いる。検出回路６は、差動電圧増幅回路６１と、その出
力電圧をA/D変換するA/Dコンバータ６２と、その出力デ
ジタル信号を処理するマイクロコンピュータ６３とから
なる。
【００１７】以下、この地絡検出回路の動作を説明す
る。地絡検出動作を行わない場合にはマイクロコンピュ
ータ６３はフォトMOSトランジスタ５を遮断しており、
地絡検出時にマイクロコンピュータ６３はフォトMOSト
ランジスタ５を導通させる。この地絡検出時にはまず、
マイクロコンピュータ６３がトランジスタ３２にローレ
ベルの信号電圧を出力し、これによりトランジスタ３６
がオンし、トランジスタ３５がオフすると、検出抵抗４
に０Vを出力する（接地する）。
る。地絡検出動作を行わない場合にはマイクロコンピュ
ータ６３はフォトMOSトランジスタ５を遮断しており、
地絡検出時にマイクロコンピュータ６３はフォトMOSト
ランジスタ５を導通させる。この地絡検出時にはまず、
マイクロコンピュータ６３がトランジスタ３２にローレ
ベルの信号電圧を出力し、これによりトランジスタ３６
がオンし、トランジスタ３５がオフすると、検出抵抗４
に０Vを出力する（接地する）。
【００１８】もし、主バッテリ１のいずれか途中の部分
が図１に示すように地絡抵抗７を通じて車体に地絡した
場合、トランジスタ３６、検出抵抗４、フォトMOSトラ
ンジスタ５、主バッテリ１の低位側の一部、地絡抵抗７
からなる地絡回路が形成される。ここで、トランジスタ
３６、フォトMOSトランジスタ５、主バッテリ１の低位
側の一部、配線の電気抵抗を無視し、主バッテリ１の低
位側の一部の電圧をVM、検出抵抗４の抵抗値をR4、地絡
抵抗７の抵抗値をR7とすれば、地絡電流I1＝（V4/R4)
は、 I1=VM/(R4+R7) となる。
が図１に示すように地絡抵抗７を通じて車体に地絡した
場合、トランジスタ３６、検出抵抗４、フォトMOSトラ
ンジスタ５、主バッテリ１の低位側の一部、地絡抵抗７
からなる地絡回路が形成される。ここで、トランジスタ
３６、フォトMOSトランジスタ５、主バッテリ１の低位
側の一部、配線の電気抵抗を無視し、主バッテリ１の低
位側の一部の電圧をVM、検出抵抗４の抵抗値をR4、地絡
抵抗７の抵抗値をR7とすれば、地絡電流I1＝（V4/R4)
は、 I1=VM/(R4+R7) となる。
【００１９】次に、マイクロコンピュータ６３がトラン
ジスタ３２にハイレベルの信号電圧を出力し、これによ
りトランジスタ３５がオン、トランジスタ３６がオフし
て、検出抵抗４に補機バッテリ２の既知の電圧VBが出力
される。もし、主バッテリ１のいずれか途中の部分が図
１に示すように地絡抵抗７を通じて車体に地絡した場
合、補機バッテリ２、トランジスタ３５、検出抵抗４、
フォトMOSトランジスタ５、主バッテリ１の低位側の一
部、地絡抵抗７からなる地絡回路が新たに形成される。
ジスタ３２にハイレベルの信号電圧を出力し、これによ
りトランジスタ３５がオン、トランジスタ３６がオフし
て、検出抵抗４に補機バッテリ２の既知の電圧VBが出力
される。もし、主バッテリ１のいずれか途中の部分が図
１に示すように地絡抵抗７を通じて車体に地絡した場
合、補機バッテリ２、トランジスタ３５、検出抵抗４、
フォトMOSトランジスタ５、主バッテリ１の低位側の一
部、地絡抵抗７からなる地絡回路が新たに形成される。
【００２０】ここで、トランジスタ３５、フォトMOSト
ランジスタ５、主バッテリ１の低位側の一部、配線の電
気抵抗を無視し、補機バッテリ２の電圧をVB、主バッテ
リ１の低位側の一部の電圧をVM、検出抵抗４の抵抗値を
R4、地絡抵抗７の抵抗値をR7とすれば、地絡電流I2=(V4
/R4)は、 I2=（VM＋VB)/(R4+R7) となる。したがって、電圧値が既知である補機バッテリ
２による地絡電流Iは、 I=I2-I1=VB/(R4+R7) となり、地絡抵抗７の抵抗値R7は、 R7=（VB/I）-R4 となり、直流電圧検出方式にもかかわらず、主バッテリ
１の電圧が誤差として混入することがなく、高精度に地
絡抵抗７を検出することができる。
ランジスタ５、主バッテリ１の低位側の一部、配線の電
気抵抗を無視し、補機バッテリ２の電圧をVB、主バッテ
リ１の低位側の一部の電圧をVM、検出抵抗４の抵抗値を
R4、地絡抵抗７の抵抗値をR7とすれば、地絡電流I2=(V4
/R4)は、 I2=（VM＋VB)/(R4+R7) となる。したがって、電圧値が既知である補機バッテリ
２による地絡電流Iは、 I=I2-I1=VB/(R4+R7) となり、地絡抵抗７の抵抗値R7は、 R7=（VB/I）-R4 となり、直流電圧検出方式にもかかわらず、主バッテリ
１の電圧が誤差として混入することがなく、高精度に地
絡抵抗７を検出することができる。
【００２１】次に、地絡抵抗７が大幅に小さい場合につ
いて説明する。この実施例では、地絡抵抗７が大幅に小
さい場合において、検出抵抗４の主バッテリ１の電圧負
担割合が増大して、検出電源回路３や検出回路６に悪影
響を与えるのを防止するために、マイクロコンピュータ
６３がフォトMOSトランジスタ５に与える制御電圧を最
初は小さくしてフォトMOSトランジスタ５を高抵抗状態
でオンすることにより検出抵抗４に流れる電流を制限す
る。
いて説明する。この実施例では、地絡抵抗７が大幅に小
さい場合において、検出抵抗４の主バッテリ１の電圧負
担割合が増大して、検出電源回路３や検出回路６に悪影
響を与えるのを防止するために、マイクロコンピュータ
６３がフォトMOSトランジスタ５に与える制御電圧を最
初は小さくしてフォトMOSトランジスタ５を高抵抗状態
でオンすることにより検出抵抗４に流れる電流を制限す
る。
【００２２】これにより、もし地絡抵抗７が通常の測定
範囲を超えて大幅に小さい場合には、検出抵抗４の他端
電圧V4が許容範囲内で異常に増大するので、それをマイ
クロコンピュータ６３で判定して異常地絡発生を報知す
ればよい。一方、フォトMOSトランジスタ５を高抵抗状
態でオンして検出抵抗４に流れる電流を制限する状態
で、検出抵抗４の他端電圧V4が十分に小さければ、測定
可能範囲であると判定してフォトMOSトランジスタ５に
大きな電圧を印加し、それを最小のオン抵抗値とし、上
記２段階の測定を行えばよい。 （実施例２）他の実施例を図１を参照して以下に説明す
る。
範囲を超えて大幅に小さい場合には、検出抵抗４の他端
電圧V4が許容範囲内で異常に増大するので、それをマイ
クロコンピュータ６３で判定して異常地絡発生を報知す
ればよい。一方、フォトMOSトランジスタ５を高抵抗状
態でオンして検出抵抗４に流れる電流を制限する状態
で、検出抵抗４の他端電圧V4が十分に小さければ、測定
可能範囲であると判定してフォトMOSトランジスタ５に
大きな電圧を印加し、それを最小のオン抵抗値とし、上
記２段階の測定を行えばよい。 （実施例２）他の実施例を図１を参照して以下に説明す
る。
【００２３】なおこの実施例では、上記地絡抵抗７が大
幅に小さい場合における地絡抵抗７の検出について以下
に説明する。なお、マイクロコンピュータ６３は、フォ
トMOSトランジスタ５へ出力する制御電圧とフォトMOSト
ランジスタ５のオン抵抗値r5との２元関係、又は、制御
電圧と電圧V4とフォトMOSトランジスタ５のオン抵抗値r
5との３元関係を記憶しているものとする。
幅に小さい場合における地絡抵抗７の検出について以下
に説明する。なお、マイクロコンピュータ６３は、フォ
トMOSトランジスタ５へ出力する制御電圧とフォトMOSト
ランジスタ５のオン抵抗値r5との２元関係、又は、制御
電圧と電圧V4とフォトMOSトランジスタ５のオン抵抗値r
5との３元関係を記憶しているものとする。
【００２４】検出の最初において、マイクロコンピュー
タ６３がフォトMOSトランジスタ５に与える制御電圧を
小さくして、フォトMOSトランジスタ５を高抵抗状態で
オンして検出抵抗４に流れる電流を制限する。この状態
で、フォトMOSトランジスタ５のオン抵抗値r5を出力す
る。上記と同様に、フォトMOSトランジスタ５のオン抵
抗値r5を考慮した場合の地絡抵抗７の抵抗値R7が、 R7＝（VB/I）-R4-r5 となるのは明白であるので、地絡抵抗７の抵抗値R7は簡
単に検出することができる。なお、この場合には、フォ
トMOSトランジスタ５の高いオン抵抗値による電流減少
分だけ地絡検出感度が低下する。
タ６３がフォトMOSトランジスタ５に与える制御電圧を
小さくして、フォトMOSトランジスタ５を高抵抗状態で
オンして検出抵抗４に流れる電流を制限する。この状態
で、フォトMOSトランジスタ５のオン抵抗値r5を出力す
る。上記と同様に、フォトMOSトランジスタ５のオン抵
抗値r5を考慮した場合の地絡抵抗７の抵抗値R7が、 R7＝（VB/I）-R4-r5 となるのは明白であるので、地絡抵抗７の抵抗値R7は簡
単に検出することができる。なお、この場合には、フォ
トMOSトランジスタ５の高いオン抵抗値による電流減少
分だけ地絡検出感度が低下する。
【００２５】次に、上記演算により、地絡抵抗７の抵抗
値R7が十分に大きいことを判定できれば、マイクロコン
ピュータ６３がフォトMOSトランジスタ５に与える制御
電圧を大きくして、フォトMOSトランジスタ５の抵抗値
を低下し、再度、 R7＝（VB/I）-R4-r5 を検出する。これにより前回よりも高精度の検出が可能
となる。以上、この地絡回路に流れる電流が大きくなり
過ぎない範囲でフォトMOSトランジスタ５のオン抵抗値r
5を段階的に低下させて、検出精度を安全に向上させる
ことができる。
値R7が十分に大きいことを判定できれば、マイクロコン
ピュータ６３がフォトMOSトランジスタ５に与える制御
電圧を大きくして、フォトMOSトランジスタ５の抵抗値
を低下し、再度、 R7＝（VB/I）-R4-r5 を検出する。これにより前回よりも高精度の検出が可能
となる。以上、この地絡回路に流れる電流が大きくなり
過ぎない範囲でフォトMOSトランジスタ５のオン抵抗値r
5を段階的に低下させて、検出精度を安全に向上させる
ことができる。
【００２６】上記説明では、フォトMOSトランジスタ５
を高抵抗状態（不飽和状態）で動作させる例を説明した
が、図４のごとく、フォトMOSトランジスタ５と並列に
第二回路５’を設け、この第二回路５’を第二のフォト
MOSトランジスタ５ａと抵抗Ｒｘとの直列接続回路で構
成することにより、上記と同様の安全性向上効果を得る
こともできる。
を高抵抗状態（不飽和状態）で動作させる例を説明した
が、図４のごとく、フォトMOSトランジスタ５と並列に
第二回路５’を設け、この第二回路５’を第二のフォト
MOSトランジスタ５ａと抵抗Ｒｘとの直列接続回路で構
成することにより、上記と同様の安全性向上効果を得る
こともできる。
【００２７】更に説明すれば、検出にあたってまず最初
に、第二のフォトMOSトランジスタ５ａをターンオンさ
せ、これにより、抵抗Ｒｘと抵抗４との分圧により抵抗
４への流入電流を抑圧しつつ、検出回路６により地絡抵
抗７のインピーダンスが異常に小さくはないかを確認
し、大丈夫であればフォトMOSトランジスタ５をターン
オンして地絡抵抗７を高精度に検出する。
に、第二のフォトMOSトランジスタ５ａをターンオンさ
せ、これにより、抵抗Ｒｘと抵抗４との分圧により抵抗
４への流入電流を抑圧しつつ、検出回路６により地絡抵
抗７のインピーダンスが異常に小さくはないかを確認
し、大丈夫であればフォトMOSトランジスタ５をターン
オンして地絡抵抗７を高精度に検出する。
【００２８】（実施例３）他の実施例を図２を参照して
説明する。この実施例は、図１に示す実施例１の地絡検
出回路において、フォトMOSトランジスタ５の代わりに
正特性サーミスタ(PTC)８を用いたものである。正特性
サーミスタ(PTC)はその抵抗損失（発熱）が大きいと抵
抗値が急増して電流を制限するので、地絡抵抗７が小さ
く大電圧が検出抵抗４などに印加されるのを防止するこ
とができる。
説明する。この実施例は、図１に示す実施例１の地絡検
出回路において、フォトMOSトランジスタ５の代わりに
正特性サーミスタ(PTC)８を用いたものである。正特性
サーミスタ(PTC)はその抵抗損失（発熱）が大きいと抵
抗値が急増して電流を制限するので、地絡抵抗７が小さ
く大電圧が検出抵抗４などに印加されるのを防止するこ
とができる。
【００２９】（実施例４）他の実施例を図３を参照して
説明する。この実施例は、図２に示す実施例３の地絡検
出回路において、フォトMOSトランジスタ５と正特性サ
ーミスタ(PTC)８との接続点をバリスタ９を通じて接地
したものである。
説明する。この実施例は、図２に示す実施例３の地絡検
出回路において、フォトMOSトランジスタ５と正特性サ
ーミスタ(PTC)８との接続点をバリスタ９を通じて接地
したものである。
【００３０】このようにすれば、大きな地絡が生じた瞬
間に正特性サーミスタ(PTC)８を通じて大電流が検出抵
抗４に流れ込むことを更に良好に防止することができ
る。なお、実施例３、４では大地絡発生時における小さ
い地絡抵抗７の検出が困難となるが、このような大地絡
発生時には、もはや地絡抵抗７の大小ではなく、このよ
うな大地絡の発生の有無の検出の方が重要であるので、
大地絡の発生の有無の検出ができればよい。
間に正特性サーミスタ(PTC)８を通じて大電流が検出抵
抗４に流れ込むことを更に良好に防止することができ
る。なお、実施例３、４では大地絡発生時における小さ
い地絡抵抗７の検出が困難となるが、このような大地絡
発生時には、もはや地絡抵抗７の大小ではなく、このよ
うな大地絡の発生の有無の検出の方が重要であるので、
大地絡の発生の有無の検出ができればよい。
【００３１】以上説明したように、各実施例の電気自動
車の地絡検出回路によれば、大型で装置体格の小型化を
阻む高耐圧大容量のコンデンサを用いることなく、高精
度の地絡検出回路を実現することができる。
車の地絡検出回路によれば、大型で装置体格の小型化を
阻む高耐圧大容量のコンデンサを用いることなく、高精
度の地絡検出回路を実現することができる。
【図１】本発明の電気自動車の地絡検出回路の実施例１
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図２】本発明の電気自動車の地絡検出回路の実施例３
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】本発明の電気自動車の地絡検出回路の実施例４
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図４】本発明の電気自動車の地絡検出回路の実施例２
の変形態様を示す回路図である。
の変形態様を示す回路図である。
１ 主バッテリ ２ 補機バッテリ ３ 検出電源回路 ４ 検出抵抗 ５ フォトMOSトランジスタ（電流制限手段） ６ 検出回路 ７ 地絡抵抗 ８ PTC（電流制限手段） ９ バリスタ（電流制限手段） ３５ 第一のスイッチ ３６ 第二のスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G014 AA04 AB24 AC15 AC18 2G028 AA01 AA03 BE04 CG08 DH03 FK02 FK08 FK09 GL07 LR06 MS05 2G035 AA09 AA16 AB01 AC02 AC08 AD02 AD03 AD04 AD10 AD15 AD28 AD38 AD47 AD65 5H115 PC06 PG04 PI16 PI29 QN03 TO13 TR19 TU20
Claims (4)
- 【請求項１】車両に搭載されて電気負荷及び高圧の主バ
ッテリを含む高圧車載回路の地絡を検出する電気自動車
の地絡検出回路において、 一端が前記高圧車載回路の一端に接続される電流制限手
段と、 一端が前記電流制限手段の他端に接続される検出抵抗
と、 一端が前記検出抵抗の他端に接続されて他端が接地され
るとともに前記電流制限手段、前記検出抵抗及び前記高
圧車載回路の地絡インピーダンスを直列に有する地絡回
路部に少なくとも高低２レベルの直流電圧を時間順次に
加える検出電源回路と、 前記検出電源部が前記高レベル電圧を出力する場合の前
記検出抵抗の両端の電圧降下と前記低レベル電圧を出力
する場合の前記検出抵抗の両端の電圧降下との差に基づ
いて前記高圧車載回路の地絡状態を検出する検出回路
と、 を備えることを特徴とする電気自動車の地絡検出回路。 - 【請求項２】請求項１記載の電気自動車の地絡検出回路
において、 前記検出電源回路及び前記検出回路は、前記車両に搭載
されて負極端子が接地される補機バッテリから電源電圧
を給電され、前記電流制限手段の一端は前記主バッテリ
の負極端子に接続されることを特徴とする電気自動車の
地絡検出回路。 - 【請求項３】請求項２記載の電気自動車の地絡検出回路
において、 前記検出電源回路は、前記検出抵抗の他端を前記補機バ
ッテリの正極端子に接続する第一のスイッチと、前記検
出抵抗の他端を接地端に接続するとともに前記第一のス
イッチと逆動作する第二のスイッチとを有することを特
徴とする電気自動車の地絡検出回路。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか記載の電気自動
車の地絡検出回路において、 前記電流制限手段は、入力絶縁型MOSトランジスタから
なることを特徴とする電気自動車の地絡検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37326598A JP3846668B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電気自動車の地絡検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37326598A JP3846668B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電気自動車の地絡検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000197201A true JP2000197201A (ja) | 2000-07-14 |
| JP3846668B2 JP3846668B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=18501876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37326598A Expired - Fee Related JP3846668B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電気自動車の地絡検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3846668B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003230284A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Toshiba Corp | インバータ装置 |
| JP2008139176A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Toyo Networks & System Integration Co Ltd | プロービング用アダプタ、及びそれを用いたプローブ装置 |
| WO2013018797A1 (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム |
| WO2013098932A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 株式会社日立製作所 | 電池システム、および地絡検知装置 |
| CN103399571A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-20 | 东方电气集团东风电机有限公司 | 用于电动车电机控制器高压回路的检测装置及方法 |
| CN103543371A (zh) * | 2012-07-09 | 2014-01-29 | 本田技研工业株式会社 | 非接地电路的接地故障检测装置 |
| CN107490744A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-19 | 上海绘润实业有限公司 | 一种电动汽车供电设备接地连续性的检测电路 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37326598A patent/JP3846668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003230284A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Toshiba Corp | インバータ装置 |
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| WO2013018797A1 (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム |
| JP2013033827A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム |
| WO2013098932A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 株式会社日立製作所 | 電池システム、および地絡検知装置 |
| CN103282786A (zh) * | 2011-12-27 | 2013-09-04 | 株式会社日立制作所 | 电池系统和接地检测装置 |
| CN103543371A (zh) * | 2012-07-09 | 2014-01-29 | 本田技研工业株式会社 | 非接地电路的接地故障检测装置 |
| CN103543371B (zh) * | 2012-07-09 | 2016-08-03 | 本田技研工业株式会社 | 非接地电路的接地故障检测装置 |
| CN103399571A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-20 | 东方电气集团东风电机有限公司 | 用于电动车电机控制器高压回路的检测装置及方法 |
| CN107490744A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-19 | 上海绘润实业有限公司 | 一种电动汽车供电设备接地连续性的检测电路 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3846668B2 (ja) | 2006-11-15 |
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