JP2012173053A - Electric leak detecting device and method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、漏電検出装置及びその方法に関するものである。 The present invention relates to a leakage detection device and a method thereof.
高電圧(例えば、150V系統、300V系統、600V系統など)で駆動される車両用電動コンプレッサや車両用インバータ装置は、車両のシャーシに対して絶縁されたバッテリおよび電源回路で構成されている。また、一般的に、車両用電装品は12V系統や24V系統のバッテリで駆動され、そのN極側はシャーシに接続されている。 BACKGROUND ART An electric compressor for a vehicle and an inverter device for a vehicle driven by a high voltage (for example, a 150V system, a 300V system, a 600V system, etc.) are composed of a battery and a power supply circuit that are insulated from a vehicle chassis. In general, the electrical equipment for a vehicle is driven by a battery of 12V system or 24V system, and its N pole side is connected to the chassis.
従来、高電圧電源のP極およびN極ならびに車両用インバータに接続されるモータのU,V,W相に生じた絶縁低下を検出する漏電検出装置が提案されている。例えば、特許文献1には、電気自動車や電車などに搭載された高圧直流電源と、この高圧直流電源のプラス及びマイナス側の間に直列に結線された2つの検出用抵抗と、これらの検出用抵抗の一端をボデーグランドへ接地するスイッチとを備え、スイッチの切換えにより、検出用抵抗を順次ボデーグランドに接地して、その時の各検出用抵抗に生じる検出電圧を測定して、これらの値を比較計算することにより、漏電の検出及び漏電箇所の推測を行う漏電検出装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a leakage detection device that detects a decrease in insulation in the U, V, and W phases of a motor connected to a P-pole and an N-pole of a high-voltage power supply and a vehicle inverter has been proposed. For example,
しかしながら、上述したような抵抗分圧による漏電検出方法では、漏電を検出する箇所に取り付けられた検出用抵抗の両端電圧を測定する必要がある。したがって、高圧電源のP極およびN極だけでなく、車両用インバータに接続されるモータのU、V、W相に生じた絶縁低下までも検出しようとすると、部品点数の増加、コストアップ、装置の大型化、処理の煩雑化などを招くこととなる。 However, in the leakage detection method based on resistance partial pressure as described above, it is necessary to measure the voltage across the detection resistor attached to the location where leakage is detected. Therefore, if it is attempted to detect not only the P-pole and N-pole of the high-voltage power supply but also the insulation drop occurring in the U, V, and W phases of the motor connected to the vehicle inverter, the number of parts increases, the cost increases, Increase in size and complexity of processing.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、少ない部品点数により効率的に漏電を検出することのできる漏電検出装置およびその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a leakage detection apparatus and method that can efficiently detect a leakage with a small number of parts.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、直流電源と、直流電源から供給される直流電力を3相交流電力に変換して出力するインバータと、インバータから出力される3相交流電力が供給されるモータとを備えるシステムにおいて、前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化ならびに前記3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出する漏電検出装置であって、一端が前記直流電源のP極に接続された第1抵抗と、一端が前記第1抵抗の他端に接続されるとともにフレームグランドに接続されている第2抵抗と、一端が前記第2抵抗の他端に接続され、他端が前記直流電源のN極に接続された第3抵抗と、前記第3抵抗の両端電圧を漏電検出電圧として検出する第1電圧検出手段と、インバータ入力電圧を検出する第2電圧検出手段と、処理手段とを備え、前記処理手段は、前記インバータの上アームおよび下アームをオフ状態としたときの前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧を用いて前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化を検出し、前記インバータの下アームのいずれか一つをオン状態としたときの前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧に基づいて前記3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出する漏電検出装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention relates to a system comprising a DC power supply, an inverter that converts DC power supplied from the DC power supply into three-phase AC power, and a motor that is supplied with the three-phase AC power output from the inverter. A leakage detecting device for detecting insulation deterioration of the P and N poles of the DC power supply and insulation deterioration in the transmission path of the three-phase AC power, wherein one end is connected to the P pole of the DC power supply; One end connected to the other end of the first resistor and the second resistor connected to the frame ground; one end connected to the other end of the second resistor; the other end connected to the N pole of the DC power supply A third resistor connected; first voltage detecting means for detecting a voltage across the third resistor as a leakage detection voltage; second voltage detecting means for detecting an inverter input voltage; and processing means. means Insulation deterioration of the P pole and the N pole of the DC power supply is detected using the leakage detection voltage and the inverter input voltage when the upper arm and the lower arm of the inverter are turned off. Provided is a leakage detection device that detects insulation deterioration in a transmission path of the three-phase AC power based on the leakage detection voltage and the inverter input voltage when any one is turned on.
上記漏電検出装置によれば、直流電源のP極とN極との間に、第1抵抗、第2抵抗、第3抵抗を直列に接続し、第1抵抗と第2抵抗との間をフレームグランドと接続する。漏電検出においては、第2電圧検出手段によりインバータ入力電圧が検出されるとともに、インバータの全てのアームをオフ状態として直流電源から電圧を印加し、この状態で第1電圧検出手段により第3抵抗の両端電圧が漏電検出電圧として検出される。この漏電検出電圧及び第2電圧検出手段によって検出されたインバータ入力電圧は処理手段に入力され、処理手段において漏電検出電圧を用いた直流電源のP極およびN極の絶縁劣化の検出が行われる。続いて、インバータのいずれか一つの下アームがオン状態とされて、このときの漏電検出電圧が第1電圧検出手段により検出され、処理手段において、この漏電検出電圧及びインバータ入力電圧を用いて3相交流電力の伝送路における絶縁劣化が検出される。
このように、本発明の漏電検出装置によれば、第3抵抗の両端電圧を検出することにより、直流電源のP極およびN極ならびに3相交流電力の伝送路の計5箇所の絶縁劣化を検出することができ、少ない部品点数により効率的に漏電を検出することができる。
According to the leakage detecting device, the first resistor, the second resistor, and the third resistor are connected in series between the P pole and the N pole of the DC power supply, and the frame is formed between the first resistor and the second resistor. Connect to ground. In the leakage detection, the inverter input voltage is detected by the second voltage detection means, and all the arms of the inverter are turned off and a voltage is applied from the DC power supply. In this state, the first voltage detection means detects the third resistor. Both-end voltage is detected as a leakage detection voltage. The leakage detection voltage and the inverter input voltage detected by the second voltage detection means are input to the processing means, and the processing means detects insulation deterioration of the P and N poles of the DC power supply using the leakage detection voltage. Subsequently, the lower arm of any one of the inverters is turned on, and the leakage detection voltage at this time is detected by the first voltage detection means, and the processing means uses the leakage detection voltage and the inverter input voltage to detect 3 Insulation deterioration is detected in the phase AC power transmission path.
As described above, according to the leakage detection device of the present invention, by detecting the voltage across the third resistor, the insulation deterioration of the P-pole and N-pole of the DC power supply and the transmission path of the three-phase AC power can be reduced. It is possible to detect the leakage, and the leakage can be detected efficiently with a small number of parts.
上記漏電検出装置において、前記処理手段は、前記直流電源のP極とフレームグランドとを接続する絶縁抵抗と前記漏電検出電圧と前記インバータ入力電圧との関係、前記直流電源のN極とフレームグランドとを接続する絶縁抵抗と前記漏電検出電圧と前記インバータ入力電圧との関係、および前記3相交流電力の伝送路とフレームグランドとを接続する絶縁抵抗と前記漏電検出電圧と前記インバータ入力電圧との関係をそれぞれ示した情報を保有しており、前記情報と前記第1電圧検出手段によって検出された漏電検出電圧と前記第2電圧検出手段により検出された前記インバータ入力電圧とに基づいて各前記絶縁抵抗の値を求め、求めた前記絶縁抵抗の値に基づいて漏電を検出することとしてもよい。 In the leakage detection device, the processing means includes an insulation resistance connecting the P pole of the DC power supply and the frame ground, a relationship between the leakage detection voltage and the inverter input voltage, and an N pole of the DC power supply and the frame ground. The relationship between the insulation resistance that connects the ground, the leakage detection voltage, and the inverter input voltage, and the relationship between the insulation resistance that connects the three-phase AC power transmission line and the frame ground, the leakage detection voltage, and the inverter input voltage Each of the insulation resistances based on the information, the leakage detection voltage detected by the first voltage detection means, and the inverter input voltage detected by the second voltage detection means. The leakage current may be detected based on the obtained insulation resistance value.
このような構成によれば、各絶縁抵抗と漏電検出電圧とインバータ入力電圧との関係が示された情報を予め保有しておくので、この情報を用いることで、漏電検出電圧から絶縁抵抗の抵抗値を容易に求めることができる。 According to such a configuration, the information indicating the relationship among each insulation resistance, leakage detection voltage, and inverter input voltage is stored in advance, so by using this information, the resistance of the insulation resistance can be determined from the leakage detection voltage. The value can be easily determined.
上記漏電検出装置において、前記処理手段は、前記漏電検出電圧が前記インバータ入力電圧によって決まる第1閾値以上となった場合に、前記直流電源のP極の絶縁劣化を検出し、前記漏電検出電圧が前記インバータ入力電圧によって決まる第2閾値未満となった場合に、前記直流電源のN極または前記3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出することとしてもよい。 In the leakage detection device, the processing means detects an insulation deterioration of the P pole of the DC power supply when the leakage detection voltage is equal to or higher than a first threshold determined by the inverter input voltage, and the leakage detection voltage is When it becomes less than a second threshold value determined by the inverter input voltage, insulation deterioration in the N pole of the DC power supply or the transmission path of the three-phase AC power may be detected.
このような構成によれば、漏電検出電圧の増減により漏電を検出するので、漏電検出電圧から各絶縁抵抗の抵抗値を求める手間が省け、簡便な処理により漏電を検出することができる。 According to such a configuration, since the leakage is detected by increasing or decreasing the leakage detection voltage, it is possible to save the trouble of obtaining the resistance value of each insulation resistance from the leakage detection voltage and to detect the leakage by a simple process.
上記漏電検出装置において、前記第1抵抗、前記第2抵抗、前記第3抵抗の少なくともいずれか一つは抵抗値が可変とされており、前記処理手段は、前記第1抵抗、前記第2抵抗、および前記第3抵抗のうちの少なくともいずれか一つの抵抗を変更させ、前記第1電圧検出手段は、分圧比が異なる前記第1抵抗、前記第2抵抗、および前記第3抵抗の組合せにおいて、前記漏電検出電圧を少なくとも2回検出し、前記処理手段は、前記第1電圧検出手段によって検出された少なくとも2つの前記漏電検出電圧及び前記第2電圧検出手段によって検出された前記インバータ入力電圧に基づいて、前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化を検出することとしてもよい。 In the leakage detection device, at least one of the first resistor, the second resistor, and the third resistor has a variable resistance value, and the processing means includes the first resistor, the second resistor, and the like. And at least one of the third resistors is changed, and the first voltage detecting means is a combination of the first resistor, the second resistor, and the third resistor having different voltage dividing ratios. The leakage detection voltage is detected at least twice, and the processing means is based on at least two leakage detection voltages detected by the first voltage detection means and the inverter input voltage detected by the second voltage detection means. Thus, it is possible to detect insulation deterioration of the P pole and the N pole of the DC power supply.
このような構成によれば、第1抵抗、第2抵抗、第3抵抗のうちの少なくとも一つの抵抗値を変更させて、少なくとも2回漏電検出電圧が検出され、2つ以上の漏電検出電圧及び前記第2電圧検出手段によって検出されたインバータ入力電圧に基づいて直流電源のP極およびN極の絶縁劣化を検出するので、直流電源のP極およびN極の両方に絶縁劣化が生じた場合でもこれらの絶縁劣化を検出することが可能となる。 According to such a configuration, the leakage detection voltage is detected at least twice by changing the resistance value of at least one of the first resistance, the second resistance, and the third resistance, and two or more leakage detection voltages and Since the insulation deterioration of the P pole and the N pole of the DC power supply is detected based on the inverter input voltage detected by the second voltage detection means, even when the insulation deterioration occurs in both the P pole and the N pole of the DC power supply. These insulation deteriorations can be detected.
本発明は、直流電源と、直流電源から供給される直流電力を3相交流電力に変換して出力するインバータと、インバータから出力される3相交流電力が供給されるモータとを備えるシステムにおいて、前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化ならびに前記3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出する漏電検出方法であって、一端が前記直流電源のP極に接続された第1抵抗と、一端が前記第1抵抗の他端に接続されるとともにフレームグランドに接続されている第2抵抗と、一端が前記第2抵抗の他端に接続され、他端が前記直流電源のN極に接続された第3抵抗とを前記直流電源のP極とN極との間に接続し、前記直流電源を作動させて電圧を印加させて前記インバータ入力電圧を検出するとともに、この状態における前記第3抵抗の両端電圧を漏電検出電圧として検出し、検出した前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧に基づいて前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化を検出し、前記インバータの下アームのいずれか一つをオン状態としたときの前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧に基づいて前記3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出する漏電検出方法を提供する。 The present invention relates to a system comprising a DC power supply, an inverter that converts DC power supplied from the DC power supply into three-phase AC power, and a motor that is supplied with the three-phase AC power output from the inverter. A leakage detection method for detecting insulation deterioration of the P and N poles of the DC power supply and insulation deterioration in the transmission path of the three-phase AC power, the first resistor having one end connected to the P pole of the DC power supply One end connected to the other end of the first resistor and the second resistor connected to the frame ground; one end connected to the other end of the second resistor; the other end connected to the N pole of the DC power supply The connected third resistor is connected between the P pole and the N pole of the DC power supply, and the DC power supply is operated to apply a voltage to detect the inverter input voltage. Three Is detected as a leakage detection voltage, and based on the detected leakage detection voltage and the inverter input voltage, an insulation deterioration of the P pole and the N pole of the DC power supply is detected, and one of the lower arms of the inverter is detected. A leakage detection method is provided for detecting insulation deterioration in a transmission path of the three-phase AC power based on the leakage detection voltage and the inverter input voltage when one is turned on.
本発明は、上記の直流電源が車両に搭載される高圧電源であり、前記モータが車載の空気調和機が備える電動コンプレッサに用いられるモータである場合において、上記の漏電検出装置によって前記直流電源のP極またはN極の絶縁劣化が検出された場合に、コンポーネント上位の起動停止、車両全体の高電圧系統の遮断、および車両乗務員に対する報知の少なくとも1つを実施する漏電対策方法を提供する。 In the present invention, when the DC power source is a high-voltage power source mounted on a vehicle and the motor is a motor used in an electric compressor included in an in-vehicle air conditioner, Provided is an electric leakage countermeasure method that implements at least one of starting / stopping a higher component, shutting off a high-voltage system of an entire vehicle, and notifying a vehicle crew when an insulation deterioration of a P pole or an N pole is detected.
このような対策をすることで、絶縁劣化の進行を防止することができ、漏電による被害を最小限に抑えることができる。 By taking such measures, the progress of insulation deterioration can be prevented, and damage due to electric leakage can be minimized.
本発明は、上記の直流電源が車両に搭載される高圧電源であり、前記モータが車載の空気調和機が備える電動コンプレッサに用いられるモータである場合において、上記の漏電検出装置によって前記直流電源のP極またはN極の絶縁劣化あるいは前記3相交流電力のいずれかの伝送路における絶縁劣化が検出された場合に、前記電動コンプレッサに対する動作指令の停止、前記電動コンプレッサへの高電圧電力の遮断、車両全体の高電圧系統の遮断、および車両乗務員に対する漏電の報知の少なくとも1つを実施する漏電対策方法を提供する。 In the present invention, when the DC power source is a high-voltage power source mounted on a vehicle and the motor is a motor used in an electric compressor included in an in-vehicle air conditioner, When an insulation deterioration of the P pole or the N pole or an insulation deterioration in any of the transmission paths of the three-phase AC power is detected, the operation command to the electric compressor is stopped, the high voltage power to the electric compressor is cut off, Provided is a leakage countermeasure method that implements at least one of cutting off a high-voltage system of an entire vehicle and notifying leakage of electricity to a vehicle crew.
このような対策をすることで、絶縁劣化の進行を防止することができ、漏電による被害を最小限に抑えることができる。 By taking such measures, the progress of insulation deterioration can be prevented, and damage due to electric leakage can be minimized.
本発明によれば、少ない部品点数により効率的に漏電を検出することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that leakage can be detected efficiently with a small number of parts.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態に係る漏電検出装置およびその方法について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る漏電検出装置の概略構成を示した図である。図1に示すように、本実施形態に係る漏電検出装置10は、高圧直流電源1、高圧直流電源1から供給される直流電力をU,V,W相からなる3相交流電力に変換するインバータ2、インバータ2から出力されるU,V,W相の3相交流電力が供給されるモータ3を備える車載のシステムに適用され、高圧直流電源1のP極およびN極に生じた漏電およびU,V,W相の各相における漏電の計5箇所の漏電を検出する装置である。モータ3は、例えば、車載の空気調和機が備える電動コンプレッサのモータである。
[First Embodiment]
Hereinafter, a leakage detection apparatus and method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a leakage detection apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a
漏電検出装置10は、高圧直流電源1のP極とN極との間に接続された分圧抵抗11を備えている。分圧抵抗11は、直列接続された第1抵抗11a、第2抵抗11b、第3抵抗11cを有している。第1抵抗11aの一端は高圧直流電源1のP極に他端は第2抵抗の一端に接続されている。第3抵抗11cの一端は高圧直流電源1のN極に接続され、他端は第2抵抗11bの他端に接続されている。第1抵抗11aと第2抵抗11bとの間はフレームグランドFG(例えば、シャーシ)に接続されている。また、第3抵抗11cの両端電圧を漏電検出電圧VN1として検出する第1電圧検出回路(第1電圧検出手段)12、インバータ入力電圧VPNを検出する第2電圧検出回路(第2電圧検出手段)13が設けられている。第1電圧検出回路12により検出された漏電検出電圧VN1および第2電圧検出回路13により検出されたインバータ入力電圧VPNは、マイコン(処理手段)14に入力される。マイコン14は、入力されたこれら電圧に基づいて上記5箇所の漏電を検出する。
また、図1に示したシステムにおいて、高圧直流電源1のP極とフレームグランド間は絶縁抵抗16により接続され、N極とフレームグランド間とは絶縁抵抗17で接続されているものとする。
The
In the system shown in FIG. 1, it is assumed that the P pole of the high-voltage
次に、本実施形態に係る漏電検出装置10における漏電検出の原理について図2を参照して説明する。
まず、高圧直流電源のP極とN極における絶縁劣化の原理について説明する。なお、以下の説明に置いて、第1抵抗11aの抵抗値をRP1、第2抵抗11bの抵抗値をRN2、第3抵抗11cの抵抗値をRN1、絶縁抵抗16の抵抗値をRPX、絶縁抵抗17の抵抗値をRNXとする。また、本実施形態において、第1抵抗、第2抵抗、第3抵抗のそれぞれの抵抗値は、RP1=RN1+RN2の関係を満たすように設定されている。
Next, the principle of leakage detection in the
First, the principle of insulation deterioration at the P pole and N pole of the high-voltage DC power supply will be described. In the following description, the resistance value of the
例えば、図1に示した回路において、絶縁抵抗、漏電検出抵抗、および高圧直流電源を要素とした場合の等価回路は図2に示すような回路となる。図2の等価回路において、絶縁抵抗16,17が絶縁劣化していない正常な状態(RPX=RNX=∞[Ω])では、電流は図3に示すように流れることとなり、よって、漏電検出電圧VN1と、インバータ入力電圧VPNならびに第1抵抗11a、第2抵抗11b、第3抵抗11cの抵抗値RP1、RN2、RN1との関係は以下の(1)式で表わされる。
For example, in the circuit shown in FIG. 1, an equivalent circuit in the case of using an insulation resistance, a leakage detection resistance, and a high-voltage DC power supply as an element is a circuit as shown in FIG. 2. In the equivalent circuit of FIG. 2, in the normal state (R PX = R NX = ∞ [Ω]) in which the
次に、絶縁抵抗16のみが絶縁劣化した場合には、図4に示すように、RPXを流れる経路が新たに形成されることにより、分圧抵抗11による分圧比が変わり、漏電検出電圧VN1が増加する。このときの関係式を(2)式に示す。また、絶縁抵抗16のみが短絡したときの関係式を(3)式に示す。
Then, if only the
以上より、絶縁抵抗16が絶縁劣化を起こすと、漏電検出電圧VN1は上記(1)式の状態から増加し、(2)式を経て、最終的に短絡すると(3)式の値になる特性を示す。
As described above, when the
また、絶縁抵抗17のみが絶縁劣化した場合には、図5に示すように、RNXを流れる経路が新たに形成されることにより、分圧抵抗11による分圧比が変わり、漏電検出電圧VN1が減少する。このときの関係式を(4)式に示す。また、絶縁抵抗17のみが短絡したときの関係式を(5)式に示す。
Further, when only the
以上より、絶縁抵抗17が絶縁劣化を起こすと、漏電検出電圧VN1は上記(1)式の状態から減少し、(4)式を経て、最終的に短絡すると(5)式の値になる特性を示す。
From the above, when the
そして、予め試験を行い、漏電検出電圧VN1、絶縁抵抗16の抵抗値RPXおよび絶縁抵抗17の抵抗値RNXの関係を示すテーブルを用意しておくことで、両端電圧VN1から絶縁抵抗16,17の抵抗値RPXおよびRNXをそれぞれ検出することができ、複雑な処理などを行わずに、高圧直流電源1のP極およびN極の漏電を検知することができる。
Then, by conducting a test in advance and preparing a table showing the relationship between the leakage detection voltage V N1 , the resistance value R PX of the
図6に、あるインバータ入力電圧VPNにおける、漏電検出電圧VN1および絶縁抵抗16,17の抵抗値RPX,RNXの関係を示した特性図の一例を示す。図6において、領域Iは、上述した漏電検出電圧VN1の検出により抵抗値RNXおよびRNXの換算が可能な領域を示している。抵抗値RPXおよびRNXが正常な値を示しているときは、図中X1、Y1の位置に相当する。この位置から絶縁抵抗16に絶縁劣化が生じて抵抗値RPXが徐々に減少し、例えば、漏電検出電圧VN1としてX2の電圧が検出された場合には、図6の特性から抵抗値RPX=10[MΩ]であることが検出される。また、同様に、絶縁抵抗17に絶縁劣化が生じて抵抗値RNXが徐々に減少し、例えば、漏電検出電圧VN1としてY2の電圧が検出された場合には、図6の特性から抵抗値RNX=10[MΩ]であることがわかる。
FIG. 6 shows an example of a characteristic diagram showing the relationship between the leakage detection voltage V N1 and the resistance values R PX and R NX of the
ただし、漏電検出電圧VN1と抵抗値RPXおよびRNXの関係は、上記(1)式から(4)式の通り、第2電圧検出回路13によって検出されるインバータ入力電圧VPNによって変化する。したがって、例えば、図6に示したような特性図をインバータ入力電圧VPN毎またはインバータ入力電圧VPNを複数レベルに区分した区分毎に用意しておき、その時々のインバータ入力電圧VPNに応じた特性図を用いて抵抗値RPXおよびRNXを検出する。この場合には、検出した抵抗値RPX,RNXが予め設定されている漏電閾値を超えたか否かにより、絶縁劣化が判定される。
However, the relationship between the leakage detection voltage V N1 and the resistance values R PX and R NX varies depending on the inverter input voltage V PN detected by the second
また、図6に示したような特性図を一つ用いることとし、絶縁劣化か否かを判定するのに用いられる漏電閾値をインバータ入力電圧VPNによって変化させることとしてもよい。この場合には、インバータ入力電圧VPNから漏電閾値を算出するための演算式をマイコン14が保有しており、この演算式に第2電圧検出回路13によって検出されたインバータ入力電圧VPNを代入することで、漏電閾値が算出され、この漏電閾値と図6に示した特性図を用いて検出された抵抗値RPX,RNXとを比較することにより、絶縁劣化が判定される。なお、後述する図9を用いたフローについては、この場合を例示している。
Further, one characteristic diagram as shown in FIG. 6 may be used, and the leakage threshold used for determining whether or not the insulation is deteriorated may be changed by the inverter input voltage VPN . In this case, and an arithmetic expression for calculating the leakage threshold from inverter input voltage V PN held
また、図6に示した特性図に代えて、インバータ入力電圧VPNに対する漏電検出電圧VN1の比(VN1/VNP)と抵抗値RPXおよびRNXの関係を示す特性図を用いることとしてもよい。この場合の特性図は、図6において、大小関係の分布についてはそのままで、グラフ右側のVN1[V]の標記をVN1/VNP(単位なし)に置き換えた特性となる。
また、この場合においても、上述のように、マイコン14において、入力された漏電検出電圧VN1とインバータ入力電圧VPNから、インバータ入力電圧VPNに対する漏電検出電圧VN1の比を演算し、演算結果と特性図を用いて抵抗値RPXおよびRNXを検出することにより、絶縁劣化を判定することとしてもよい。あるいは、インバータ入力電圧VPNに対する漏電検出電圧VN1の比に予め閾値を設定しておき、演算結果が閾値を超えたか否かにより、絶縁劣化を判定することとしてもよい。
Further, in place of the characteristic diagram shown in FIG. 6, a characteristic diagram showing the relationship between the ratio (V N1 / V NP ) of the leakage detection voltage V N1 to the inverter input voltage V PN and the resistance values R PX and R NX is used. It is good. In this case, the characteristic diagram in FIG. 6 is the characteristic in which the distribution of the magnitude relation is left as it is, and the title of V N1 [V] on the right side of the graph is replaced with V N1 / V NP (no unit).
Further, in this case, as described above, the
次に、3相交流電流を供給する3相のモータ巻線における漏電検知の原理について説明する。ここで、モータ巻線の漏電検知は、上述した高圧直流電源のP極およびN極の双方において絶縁劣化が発生していないことが確認された後に行われる。
図7は、図1に示した回路において、インバータ2およびモータ3の内部構成を更に詳細に示した図である。モータ3とフレームグランド間とは絶縁抵抗18により接続されている。
モータ巻線の絶縁劣化を検出する場合には、インバータ2を構成するブリッジ回路のうち、下アームのいずれか1つをオン状態とする。この状態における等価回路を図8に示す。図8において、絶縁抵抗18の抵抗値をRMXで示している。
Next, the principle of leakage detection in a three-phase motor winding that supplies a three-phase alternating current will be described. Here, the leakage detection of the motor winding is performed after confirming that no insulation deterioration has occurred in both the P-pole and the N-pole of the above-described high-voltage DC power supply.
FIG. 7 is a diagram showing the internal configuration of
When detecting insulation deterioration of the motor winding, one of the lower arms of the bridge circuit constituting the
図8に示すように、3相交流電力の伝送路における漏電検出の等価回路は、図2に示した等価回路においてRPX=∞[Ω]、RNX=RMXとした回路と同じである。従って、絶縁抵抗18に絶縁劣化が生じた場合は、図2に示した等価回路において、絶縁抵抗18が絶縁劣化を起こした場合、すなわち、抵抗値RNXが減少した場合と同等に考えることができ、漏電検出圧VN1が減少する。
具体的には、絶縁抵抗18の抵抗値RMXが減少すると、漏電検出電圧VN1は上記(1)式の状態から減少し、(4)式を経て、最終的に短絡すると(5)式の値になる特性を示す。ここで、(1)式、(4)式、(5)式において、RNXはRMXに置き換える。
As shown in FIG. 8, the equivalent circuit for detecting leakage in the three-phase AC power transmission line is the same as the circuit in which R PX = ∞ [Ω] and R NX = R MX in the equivalent circuit shown in FIG. . Therefore, when the
Specifically, when the resistance value R MX of the
そして、図6に示した特性図についても絶縁抵抗RNXをRMXに置き換えることにより、同様に絶縁抵抗RMXの絶縁劣化を検知することができる。図6において、領域IIは、漏電検出電圧VN1の検出により抵抗値RMXの換算が可能な領域を示している。
このように、3相交流電力の伝送路の絶縁劣化を検知する場合には、インバータ2のブリッジ回路のいずれか1つの下アームをオンとした状態で、漏電検出電圧VN1を検出し、この両端電圧VN1が減少したか否かを判定することにより、複雑な処理などを行わずに、3相交流電力の伝送路の漏電を容易に検知することができる。さらに、図6における特性図をインバータ入力電圧VPN毎またはインバータ入力電圧VPNを複数レベルに区分した区分毎に用意しておくことで、両端電圧VN1及びインバータ入力電圧VPNから絶縁抵抗RMXの抵抗値を知ることができる。
In the characteristic diagram shown in FIG. 6, the insulation deterioration of the insulation resistance R MX can be similarly detected by replacing the insulation resistance R NX with R MX . In FIG. 6, a region II indicates a region where the resistance value R MX can be converted by detecting the leakage detection voltage V N1 .
As described above, when detecting the insulation deterioration of the transmission path of the three-phase AC power, the leakage detection voltage V N1 is detected in a state where any one of the lower arms of the bridge circuit of the
なお、3相交流電力の伝送路の絶縁劣化を検知する場合においても、上述した高圧直流電源のP極およびN極の絶縁劣化の検知と同様に、図6に示したような特性図を一つ用いることとし、絶縁劣化か否かを判定するのに用いられる漏電閾値をインバータ入力電圧VPNによって変化させることとしてもよい。また、図6に示したような特性図に代えて、インバータ入力電圧VPNに対する漏電検出電圧VN1の比(VN1/VNP)と抵抗値RMXとの関係を示した特性図を用いることとしてもよい。あるいは、インバータ入力電圧VPNに対する漏電検出電圧VN1の比に予め閾値を設定しておき、演算結果が閾値を超えたか否かにより、絶縁劣化を判定することとしてもよい。 In the case of detecting the insulation deterioration of the transmission path of the three-phase AC power, the characteristic diagram as shown in FIG. The leakage threshold used for determining whether or not the insulation is deteriorated may be changed by the inverter input voltage VPN . Further, in place of the characteristic diagram as shown in FIG. 6, a characteristic diagram showing the relationship between the ratio (V N1 / V NP ) of the leakage detection voltage V N1 to the inverter input voltage V PN and the resistance value R MX is used. It is good as well. Alternatively, a threshold value may be set in advance in the ratio of the leakage detection voltage V N1 to the inverter input voltage V PN , and the insulation deterioration may be determined based on whether the calculation result exceeds the threshold value.
次に、本実施形態に係る漏電検出装置10による漏電検知の手順について図9を参照して説明する。図9は、本実施形態に係る漏電検出の処理手順を示したフローチャートである。
まず、高圧直流電源1を作動させ、図1に示した回路に対して高圧直流電圧を印加させる(図9のステップSA1)。なお、このときインバータ2を構成するブリッジ回路の全てのスイッチング素子はオフ状態とされている。続いて、第1電圧検出回路12および第2電圧検出回路13により、漏電検出電圧VN1およびインバータ入力電圧VPNを検出する(図9のステップSA2)。検出された漏電検出電圧VN1およびインバータ入力電圧VPNはマイコン14に入力される。続いて、マイコン14において、漏電検出電圧VN1、インバータ入力電圧VPNと図6に示した特性図とを用いて、漏電検出電圧VN1に対応する絶縁抵抗RPXおよびRNXの値が検出される(図9のステップSA3)。
Next, the procedure of leakage detection by the
First, the high-voltage
次に、検出された絶縁抵抗16,17の抵抗値RPXおよびRNXに基づいて、漏電検知を行う(図9のステップSA4)。漏電検知は、例えば、検出された抵抗値RPXおよびRNXがインバータ入力電圧VPNによって決まる漏電閾値以下であるか否かを判定することにより行う。この結果、漏電が発生していなかった場合には(図9のステップSA4において「YES」)、続いて、3相交流電力の伝送路の漏電検知に入る。具体的には、インバータ2の下アームのいずれか一つをオンさせ(図9のステップSA5)、この状態で漏電検出電圧VN1を第1電圧検出回路12により検出する(図9のステップSA6)。続いて、ステップSA2で検出されたインバータ入力電圧VPN、ステップSA5において検出された漏電検出電圧VN1および図6に示した特性図を用いて、漏電検出電圧VN1に対応する絶縁抵抗18の抵抗値RMXが検出される(図9のステップSA7)。
Next, leakage detection is performed based on the detected resistance values R PX and R NX of the
次に、検出された抵抗値RMXに基づいて、漏電検知を行う(図9のステップSA8)。漏電検知は、例えば、検出された絶縁抵抗RMXがインバータ入力電圧VPNによって決まる漏電閾値以下であるか否かを判定することにより行う。この結果、漏電が発生していなかった場合には(図9のステップSA8において「YES」)、当該漏電検出を終了する。これにより、例えば、インバータ2が駆動開始され、モータ3への電力供給が開始される。
Next, leakage detection is performed based on the detected resistance value R MX (step SA8 in FIG. 9). The leakage detection is performed, for example, by determining whether or not the detected insulation resistance R MX is equal to or less than a leakage threshold determined by the inverter input voltage VPN . As a result, if no leakage has occurred ("YES" in step SA8 in FIG. 9), the leakage detection ends. Thereby, for example, the drive of the
一方、ステップSA4またはSA8において漏電が検出された場合には、システムを停止させる(図9のステップSA9)。具体的には、漏電が検知された場合には、インバータ2などの起動を回避することで、電動コンプレッサなどの起動を防止するとともに、コンポーネント上位に対しても漏電検出の旨を報知する。このとき、報知する情報の内容は2種類あり、コンポーネント自身(電動コンプレッサ自身)の絶縁劣化と、コンポーネント上位の絶縁劣化がある。
On the other hand, when a leakage is detected in step SA4 or SA8, the system is stopped (step SA9 in FIG. 9). Specifically, when leakage is detected, activation of the
コンポーネント自身の絶縁劣化は、上記5箇所のいずれかにおいて絶縁劣化が検出された場合に報知され、コンポーネント上位の絶縁劣化は、高圧直流電源1のP極またはN極において絶縁劣化が検出された場合に報知される。
コンポーネント自身の絶縁劣化が報知された場合においては、電動コンプレッサに対する動作指令の停止、電動コンプレッサへの高電圧電力の遮断、車両全体の高電圧系統の遮断、車両乗務員に対する報知などが行われる。
また、コンポーネント上位の絶縁劣化が報知された場合には、コンポーネント上位の起動停止、車両全体の高電圧系統の遮断、車両乗務員に対する報知などが行われる。
このような対策をすることで、絶縁劣化の進行を防止することができ、漏電による被害を最小限に抑えることができる。
The insulation deterioration of the component itself is notified when the insulation deterioration is detected at any of the above five locations, and the insulation deterioration above the component is the case where the insulation deterioration is detected at the P pole or N pole of the high-voltage
When the insulation deterioration of the component itself is notified, the operation command for the electric compressor is stopped, the high voltage power to the electric compressor is cut off, the high voltage system of the entire vehicle is cut off, and the vehicle crew is notified.
In addition, when the insulation deterioration of the upper part of the component is notified, the start and stop of the upper part of the component, the interruption of the high voltage system of the entire vehicle, the notification to the vehicle crew, etc. are performed.
By taking such measures, the progress of insulation deterioration can be prevented, and damage due to electric leakage can be minimized.
以上説明したように、本実施形態に係る漏電検出装置およびその方法によれば、高圧直流電源1のP極とN極との間に、第1抵抗11a、第2抵抗11b、第3抵抗11cを直列に接続し、第3抵抗11cの両端電圧を漏電検出電圧VN1として検出するとともにインバータ入力電圧VPNを検出し、漏電検出電圧VN1及びインバータ入力電圧VPNに基づいて高圧直流電源1のP極およびN極の絶縁劣化および3相交流電力の伝送路(U,V,Wの3相)における絶縁劣化を検出する。これにより、計5箇所の絶縁劣化を少ない部品点数により効率的に検出することができるという効果を奏する。
As described above, according to the leakage detection device and the method thereof according to the present embodiment, the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係る漏電検出装置およびその方法について説明する。
上述した第1実施形態に係る漏電検出装置10では、漏電検出電圧VN1から絶縁抵抗16,17の絶縁劣化を検出していたが、上記方法では、絶縁抵抗16,17の抵抗値RPXおよびRNXの両方に絶縁劣化が生じていた場合に、絶縁劣化を検出できないという不都合が生ずる。すなわち、図2に示すような等価回路において、以下の(6)式に示す平衡条件を満たす場合には、等価回路に流れる電流がバランスしてしまい、図4や図5に示したような電流の流れが顕著に表れないこととなる。
[Second Embodiment]
Next, a leakage detection apparatus and method according to a second embodiment of the present invention will be described.
In the
この場合、漏電検出電圧VN1は正常状態のときと同じような値を示してしまい、絶縁抵抗16,17の両方の絶縁劣化を検出することができなくなってしまう(図6の領域IIIに相当する)。本実施形態に係る漏電検出装置およびその方法では、このような問題点を解消することを目的としている。
In this case, the leakage detection voltage V N1 shows the same value as in the normal state, and it becomes impossible to detect the insulation deterioration of both the
図10に本実施形態に係る漏電検出装置の構成を示す。図10に示すように、本実施形態に係る漏電検出装置は、図1に示した第1実施形態に係る漏電検出装置の第1抵抗11aを可変抵抗で構成し、第1抵抗11aの抵抗値を変化させて漏電検出電圧VN1を2回検出し、この結果とインバータ入力電圧VPNとに基づいて絶縁抵抗16および17の絶縁劣化を判定する。
FIG. 10 shows the configuration of the leakage detection apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 10, the leakage detection device according to the present embodiment is configured such that the
例えば、2回目の漏電検出電圧VN1の検出時において、第1抵抗11aを開放させる。
第1抵抗11aを開放した場合、漏電検出電圧VN1は、以下の(7)式のように表わされる。
For example, the
When the
図11は、第1抵抗11aを開放した場合の特性図である。例えば、図6に示した特性図においては、絶縁抵抗RPXとRNXとの関係が領域IIIに位置した場合に、A点、B点、C点の区別がつかなかったが、図11に示した特性図においては、A点における漏電検出電圧VN1(領域IVに位置)とB点、C点における漏電検出電圧VN1(領域IIIに位置)とが異なっており、A点とB点、C点との区別が可能であることがわかる。
このように、第1抵抗11aの抵抗値を変更することにより、分圧抵抗11の分圧比を変更することにより、絶縁抵抗16,17の絶縁劣化を確実に検知することが可能となる。
FIG. 11 is a characteristic diagram when the
Thus, by changing the resistance value of the
なお、図11に示した特性図においても、B点とC点とは同じ漏電検出電圧VN1を示すこととなるからこれらを区別することは難しい。しかしながら、B点、C点はいずれも絶縁劣化が進んでいる領域であり、上述したようにA点との区別が可能であれば、漏電検知の機能上問題はない。 In the characteristic diagram shown in FIG. 11, point B and point C indicate the same leakage detection voltage V N1 , so it is difficult to distinguish them. However, both points B and C are areas where the insulation deterioration has progressed, and there is no problem in terms of leakage detection function as long as it can be distinguished from point A as described above.
次に、第1抵抗11aを可変とする具体的手法について図12を参照して説明する。例えば、図12の(a)から(f)に示すように、第1抵抗11aと並列または直列に抵抗20を接続し、スイッチング素子21のオンオフにより、抵抗20を第1抵抗11aに接続、非接続させることにより、抵抗値RP1を変化させる。
また、図12の(g)から(i)に示すように、第1抵抗11aの前後のいずれかにスイッチング素子21を接続し、スイッチング素子21のオンオフにより第1抵抗11aと回路との接続を開放することにより、抵抗値RP1を無限大にする。
なお、ここに示した手段は一例であり、第1抵抗11aを可変とする方法についてはこの例に限定されない。
Next, a specific method for making the
Further, as shown in FIGS. 12 (g) to (i), the switching
The means shown here is an example, and the method of making the
次に、本実施形態に係る漏電検知装置による漏電検知の手順について図13を参照して説明する。図13は、本実施形態に係る漏電検出装置による漏電検知の手順を示したフローチャートである。まず、高圧直流電源1を作動させ、回路に対して高圧直流電圧を印加させる(図13のステップSA1)。このとき、第1抵抗11aの抵抗値RP1は、第1実施形態と同じ、つまり、RP1=RN1+RN2の条件を満たすように設定されている。続いて、第1電圧検出回路12および第2電圧検出回路13により、漏電検出電圧VN1およびインバータ入力電圧VPNを検出する(図13のステップSA2)。検出されたこれら電圧値はマイコン14に入力される。
Next, the procedure of leakage detection by the leakage detection device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing a procedure of leakage detection by the leakage detection apparatus according to the present embodiment. First, the high-voltage
次に、マイコン14からの指令に従って、第1抵抗11aの抵抗値RP1が変更される(図13のステップSB1)。ここでは、第1抵抗11aを開放させることで無限大とする。この状態で、第1電圧検出回路12により、漏電検出電圧VN1を検出する(図13のステップSB2)。検出された漏電検出電圧VN1はマイコン14に入力される。
マイコン14は、ステップSA2において検出された漏電検出電圧VN1と図6に示した特性図およびステップSB2で検出された漏電検出電圧VN1と図11に示した特性図とを用いて、絶縁抵抗RPXおよびRNXの値を検出する(図13のステップSB3)。そして、検出した絶縁抵抗16,17の抵抗値RPXおよびRNXに基づいて漏電検知を行う(図13のステップSA4)。なお、ステップSA4からステップSA9については、上述した第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
Next, the resistance value R P1 of the
The
以上説明したように、本実施形態に係る漏電検出装置およびその方法によれば、第1抵抗11aを可変抵抗とし、第1抵抗11aの抵抗値を変更させて漏電検出電圧VN1を2回検出し、2つの漏電検出電圧VN1とインバータ入力電圧VPNとに基づいて高圧直流電源1のP極およびN極の絶縁劣化を検出するので、高圧直流電源1のP極およびN極の両方に、等価回路の平衡状態を保つような絶縁劣化が生じた場合でもこれらの絶縁劣化を確実に検出することが可能となる。
As described above, according to the leakage detection device and the method thereof according to the present embodiment, the leakage resistance detection voltage V N1 is detected twice by changing the resistance value of the
なお、本実施形態では、第1抵抗11aを可変とする場合について説明したが、第1抵抗11aに代えて、または加えて、第2抵抗11b、第3抵抗11cを可変とすることとしてもよい。
また、本実施形態では、第1抵抗の値を変えて2回漏電検出電圧の検出を行ったが、第1抵抗または第2抵抗、第3抵抗の抵抗値を複数回変更して、漏電検出電圧を3回以上検出し、3つ以上の漏電検出電圧とインバータ入力電圧VPNとに基づいて絶縁抵抗の抵抗値を検出することとしてもよい。
Although the case where the
In this embodiment, the leakage detection voltage is detected twice by changing the value of the first resistance. However, the leakage detection is performed by changing the resistance values of the first resistance, the second resistance, and the third resistance a plurality of times. The voltage may be detected three or more times, and the resistance value of the insulation resistance may be detected based on the three or more leakage detection voltages and the inverter input voltage VPN .
また、上記第1または第2実施形態では、図6、図11に示した特性図を用いて絶縁抵抗RPX,RNX,RMXの抵抗値を求めることとしたが、このような特性図に代えて、例えば、図14(a)、(b)に示すように、漏電検出電圧VN1と各絶縁抵抗の抵抗値とを対応付けたテーブルを用いて絶縁抵抗の抵抗値を得ることとしても良い。また、テーブルに代えて、漏電検出電圧VN1と各絶縁抵抗の抵抗値との関係を示した演算式を用いることとしてもよい。このようなデータは、マイコン14の所定の記憶領域に格納されているものとする。
In the first or second embodiment, the resistance values of the insulation resistances R PX , R NX , and R MX are obtained using the characteristic diagrams shown in FIGS. 6 and 11. For example, as shown in FIGS. 14A and 14B, the resistance value of the insulation resistance is obtained using a table in which the leakage detection voltage V N1 is associated with the resistance value of each insulation resistance. Also good. Further, instead of the table, an arithmetic expression showing the relationship between the leakage detection voltage V N1 and the resistance value of each insulation resistance may be used. It is assumed that such data is stored in a predetermined storage area of the
また、上記第1または第2実施形態では、漏電検出電圧VN1及びインバータ入力電圧VPNから各絶縁抵抗の抵抗値を求め、これに基づいて漏電検出を行っていたが、漏電と判定する各絶縁抵抗の抵抗値に対応する漏電検出電圧VN1の範囲を記録しておき、漏電検出電圧VN1がその電圧範囲に入っていたときに、漏電と判定することとしてもよい。例えば、漏電検出電圧VN1がインバータ入力電圧VPNによって決定される第1閾値以上となった場合に、高圧直流電源1のP極の絶縁劣化を検出し、漏電検出電圧VN1がインバータ入力電圧VPNによって決定される第2閾値未満となった場合に、高圧直流電源1のN極または3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出することとしてもよい。
なお、この場合には、インバータ入力電圧VPNから第1閾値および第2閾値を算出するための演算式がマイコン14に予め設定されており、この演算式を用いて第1閾値および第2閾値が算出される。
Further, in the first or second embodiment obtains the resistance values of the insulation resistance from the leakage detection voltage V N1 and the inverter input voltage V PN, although the leakage detection has been performed based on this, each determined that leakage The range of the leakage detection voltage V N1 corresponding to the resistance value of the insulation resistance may be recorded, and the leakage may be determined when the leakage detection voltage V N1 is within the voltage range. For example, when the leakage detection voltage V N1 is equal to or higher than the first threshold determined by the inverter input voltage V PN , the insulation deterioration of the P pole of the high-voltage
In this case, arithmetic expressions for calculating the first threshold value and the second threshold value from the inverter input voltage VPN are preset in the
このようにすることで、電圧から抵抗値に変換する手間が省け、より一層簡便に漏電を検出することが可能となる。 By doing so, it is possible to save the trouble of converting the voltage into the resistance value and to detect the leakage even more easily.
1 高圧直流電源
2 インバータ
3 モータ
10 漏洩検出装置
11 分圧抵抗
11a 第1抵抗
11b 第2抵抗
11c 第3抵抗
12 第1電圧検出回路
13 第2電圧検出回路
14 マイコン
16,17,18 絶縁抵抗
20 抵抗
21 スイッチング素子
DESCRIPTION OF
Claims (7)
一端が前記直流電源のP極に接続された第1抵抗と、
一端が前記第1抵抗の他端に接続されるとともにフレームグランドに接続されている第2抵抗と、
一端が前記第2抵抗の他端に接続され、他端が前記直流電源のN極に接続された第3抵抗と、
前記第3抵抗の両端電圧を漏電検出電圧として検出する第1電圧検出手段と、
前記インバータ入力電圧を検出する第2電圧検出手段と、
処理手段と
を備え、
前記処理手段は、前記インバータの上アームおよび下アームをオフ状態としたときの前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧を用いて前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化を検出し、前記インバータの下アームのいずれか一つをオン状態としたときの前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧に基づいて前記3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出する漏電検出装置。 In a system including a DC power supply, an inverter that converts DC power supplied from the DC power supply into three-phase AC power, and a motor that is supplied with the three-phase AC power output from the inverter, An earth leakage detection device that detects insulation deterioration of P and N poles and insulation deterioration in the transmission path of the three-phase AC power,
A first resistor having one end connected to the P pole of the DC power supply;
A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and connected to a frame ground;
A third resistor having one end connected to the other end of the second resistor and the other end connected to the N pole of the DC power source;
First voltage detection means for detecting a voltage across the third resistor as a leakage detection voltage;
Second voltage detecting means for detecting the inverter input voltage;
Processing means,
The processing means detects an insulation deterioration of the P pole and the N pole of the DC power source using the leakage detection voltage and the inverter input voltage when the upper arm and the lower arm of the inverter are turned off, and the inverter A leakage detection device that detects insulation deterioration in the transmission path of the three-phase AC power based on the leakage detection voltage and the inverter input voltage when any one of the lower arms is turned on.
前記処理手段は、前記第1抵抗、前記第2抵抗、および前記第3抵抗のうちの少なくともいずれか一つの抵抗を変更させ、
前記第1電圧検出手段は、分圧比が異なる前記第1抵抗、前記第2抵抗、および前記第3抵抗の組合せにおいて、前記漏電検出電圧を少なくとも2回検出し、
前記処理手段は、前記第1電圧検出手段によって検出された少なくとも2つの前記漏電検出電圧及び前記第2電圧検出手段によって検出された前記インバータ入力電圧に基づいて、前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化を検出する請求項1から請求項3のいずれかに記載の漏電検出装置。 At least one of the first resistor, the second resistor, and the third resistor has a variable resistance value.
The processing means changes at least one of the first resistance, the second resistance, and the third resistance,
The first voltage detection means detects the leakage detection voltage at least twice in a combination of the first resistor, the second resistor, and the third resistor having different voltage division ratios,
The processing means includes at least two leakage detection voltages detected by the first voltage detection means and the inverter input voltage detected by the second voltage detection means, based on the P pole and the N pole of the DC power supply. The leakage detection device according to any one of claims 1 to 3, which detects an insulation deterioration of the battery.
一端が前記直流電源のP極に接続された第1抵抗と、一端が前記第1抵抗の他端に接続されるとともにフレームグランドに接続されている第2抵抗と、一端が前記第2抵抗の他端に接続され、他端が前記直流電源のN極に接続された第3抵抗とを前記直流電源のP極とN極との間に接続し、
前記直流電源を作動させて電圧を印加させて前記インバータ入力電圧を検出するとともに、この状態における前記第3抵抗の両端電圧を漏電検出電圧として検出し、検出した前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧に基づいて前記直流電源のP極およびN極の絶縁劣化を検出し、前記インバータの下アームのいずれか一つをオン状態としたときの前記漏電検出電圧及び前記インバータ入力電圧に基づいて前記3相交流電力の伝送路における絶縁劣化を検出する漏電検出方法。 In a system including a DC power supply, an inverter that converts DC power supplied from the DC power supply into three-phase AC power, and a motor that is supplied with the three-phase AC power output from the inverter, A leakage detection method for detecting insulation deterioration of P and N poles and insulation deterioration in the transmission path of the three-phase AC power,
One end of the first resistor connected to the P pole of the DC power source, one end connected to the other end of the first resistor and a second resistor connected to the frame ground, and one end connected to the second resistor A third resistor connected to the other end and having the other end connected to the N pole of the DC power supply is connected between the P pole and the N pole of the DC power supply;
The inverter input voltage is detected by operating the DC power supply to apply a voltage, and the voltage across the third resistor in this state is detected as a leakage detection voltage, and the detected leakage detection voltage and the inverter input voltage are detected. Is detected based on the leakage detection voltage and the inverter input voltage when any one of the lower arms of the inverter is turned on. A leakage detection method for detecting insulation deterioration in a phase AC power transmission line.
前記モータは、車載の空気調和機が備える電動コンプレッサに用いられるモータであり、
請求項1から請求項4のいずれかに記載の漏電検出装置によって前記直流電源のP極またはN極の絶縁劣化が検出された場合に、コンポーネント上位の起動停止、車両全体の高電圧系統の遮断、および車両乗務員に対する報知の少なくとも1つを実施する漏電対策方法。 The DC power supply is a high voltage power supply mounted on a vehicle,
The motor is a motor used for an electric compressor included in an in-vehicle air conditioner,
When the leakage detection device according to any one of claims 1 to 4 detects insulation deterioration of the P-pole or N-pole of the DC power supply, starting and stopping of the upper components and shutting off the high-voltage system of the entire vehicle And a leakage countermeasure method that implements at least one of notifications to the vehicle crew.
前記モータは、車載の空気調和機が備える電動コンプレッサに用いられるモータであり、
請求項1から請求項4のいずれかに記載の漏電検出装置によって前記直流電源のP極またはN極の絶縁劣化あるいは前記3相交流電力のいずれかの伝送路における絶縁劣化が検出された場合に、前記電動コンプレッサに対する動作指令の停止、前記電動コンプレッサへの高電圧電力の遮断、車両全体の高電圧系統の遮断、および車両乗務員に対する漏電の報知の少なくとも1つを実施する漏電対策方法。 The DC power supply is a high voltage power supply mounted on a vehicle,
The motor is a motor used for an electric compressor included in an in-vehicle air conditioner,
When the leakage detection device according to any one of claims 1 to 4 detects insulation deterioration of the P-pole or N-pole of the DC power supply or insulation deterioration in any of the transmission paths of the three-phase AC power. A leakage countermeasure method that implements at least one of stop of an operation command for the electric compressor, interruption of high voltage power to the electric compressor, interruption of a high voltage system of the entire vehicle, and notification of leakage to a vehicle crew.
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