JP2012173053A - Electric leak detecting device and method for the same - Google Patents

Electric leak detecting device and method for the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012173053A
JP2012173053A JP2011033651A JP2011033651A JP2012173053A JP 2012173053 A JP2012173053 A JP 2012173053A JP 2011033651 A JP2011033651 A JP 2011033651A JP 2011033651 A JP2011033651 A JP 2011033651A JP 2012173053 A JP2012173053 A JP 2012173053A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
leakage detection
resistor
pole
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011033651A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyohei Watanabe
恭平 渡邊
Koji Nakano
浩児 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2011033651A priority Critical patent/JP2012173053A/en
Publication of JP2012173053A publication Critical patent/JP2012173053A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric leak detecting device and an electric leak detecting method enabling electric leaks to be detected efficiently with a small number of components.SOLUTION: A first resistance 11a, a second resistance 11b and a third resistance 11c are connected in series between the P pole and the N pole of a high voltage DC power source 1; the high voltage DC power source 1 is actuated to apply voltage to detect the input voltage of an inverter 2 and, at the same time, the end-to-end voltage difference of the third resistance 11c in this state as a leak detecting voltage, deteriorations in insulation at the P pole and N pole of the high voltage DC power source 1 are detected on the basis of the detected leak detecting voltage and the inverter input voltage to detect deteriorations in insulation on the transmission route of three-phase AC power on the basis of the leak detecting voltage and the inverter input voltage when any one of the lower arms of the inverter 2 is placed in an ON state.

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, Patent Document 1 discloses a high-voltage DC power source mounted on an electric vehicle or a train, two detection resistors connected in series between the positive and negative sides of the high-voltage DC power source, A switch that grounds one end of the resistor to the body ground.By switching the switch, the detection resistors are sequentially grounded to the body ground, and the detection voltages generated at the respective detection resistors at that time are measured. A leakage detection device that detects leakage and estimates a leakage location by performing comparative calculation is disclosed.

特開平6−153301号公報(図1)Japanese Patent Laid-Open No. 6-153301 (FIG. 1)

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.

本発明の第1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。It is the figure which showed schematic structure of the leak detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1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を示した図である。It is the figure which showed the equivalent circuit at the time of making an insulation resistance, a leakage detection resistance, and a high voltage DC power supply into FIG. 1 as an element. 図2に示した等価回路において、高圧直流電源のP極およびN極に絶縁劣化が生じていない場合の電流の流れを示した図である。In the equivalent circuit shown in FIG. 2, it is the figure which showed the flow of an electric current when insulation degradation has not arisen in the P pole and N pole of a high voltage | pressure DC power supply. 図2に示した等価回路において、高圧直流電源のP極にのみ絶縁劣化が生じた場合の電流の流れを示した図である。In the equivalent circuit shown in FIG. 2, it is the figure which showed the flow of an electric current when insulation degradation generate | occur | produced only in the P pole of a high voltage DC power supply. 図2に示した等価回路において、高圧直流電源のN極にのみ絶縁劣化が生じた場合の電流の流れを示した図である。In the equivalent circuit shown in FIG. 2, it is the figure which showed the flow of an electric current when insulation degradation generate | occur | produced only in the N pole of a high voltage DC power supply. 漏電検出電圧および高圧直流電源のP極並びにN極の絶縁抵抗の抵抗値との関係を示した特性図の一例を示す。An example of the characteristic diagram which showed the relationship between the leakage detection voltage and the resistance value of the insulation resistance of the P pole and N pole of a high voltage DC power supply is shown. 図1において、3相交流電力の伝送路の絶縁劣化を検出する場合について説明した図である。In FIG. 1, it is the figure explaining the case where the insulation degradation of the transmission line of three-phase alternating current power is detected. 3相交流電力の伝送路の絶縁劣化を検出する場合の等価回路を示した図である。It is the figure which showed the equivalent circuit in the case of detecting the insulation degradation of the transmission line of three-phase alternating current power. 本発明の第1実施形態に係る漏電検出の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the earth-leakage detection which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2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。It is the figure which showed schematic structure of the leak detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第1抵抗を開放させたときの漏電検出電圧および高圧直流電源のP極並びにN極の絶縁抵抗の抵抗値との関係を示した特性図の一例を示す。An example of the characteristic diagram which showed the relationship between the leakage detection voltage when opening a 1st resistance, and the resistance value of the P pole of a high voltage | pressure DC power supply, and the insulation resistance of a N pole is shown. 第1抵抗の抵抗値を可変とする具体的手段について示した図である。It is the figure shown about the specific means which makes resistance value of 1st resistance variable. 本発明の第2実施形態に係る漏電検出の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the earth-leakage detection which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 漏電検出電圧と絶縁抵抗の抵抗値との関係をそれぞれ示した図である。It is the figure which each showed the relationship between the leakage detection voltage and the resistance value of insulation resistance.

〔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 leakage detection device 10 according to the present embodiment includes an inverter that converts DC power supplied from the high-voltage DC power source 1 and the high-voltage DC power source 1 into three-phase AC power composed of U, V, and W phases. 2. Applied to an in-vehicle system including a motor 3 to which U, V, and W phase three-phase AC power output from the inverter 2 is supplied, and leakage and U generated in the P and N poles of the high-voltage DC power supply 1 , V, W phase is a device for detecting leakage in a total of five locations in each phase. The motor 3 is, for example, an electric compressor motor included in an in-vehicle air conditioner.

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 leakage detection device 10 includes a voltage dividing resistor 11 connected between the P pole and the N pole of the high-voltage DC power supply 1. The voltage dividing resistor 11 includes a first resistor 11a, a second resistor 11b, and a third resistor 11c connected in series. One end of the first resistor 11a is connected to the P pole of the high-voltage DC power supply 1 and the other end is connected to one end of the second resistor. One end of the third resistor 11c is connected to the N pole of the high-voltage DC power supply 1, and the other end is connected to the other end of the second resistor 11b. A space between the first resistor 11a and the second resistor 11b is connected to a frame ground FG (for example, a chassis). The first voltage detecting circuit (first voltage detecting means) for detecting the voltage across the third resistor 11c as the leakage detection voltage V N1 12, the second voltage detecting circuit for detecting the inverter input voltage V PN (second voltage detection Means) 13 is provided. The leakage detection voltage V N1 detected by the first voltage detection circuit 12 and the inverter input voltage V PN detected by the second voltage detection circuit 13 are input to the microcomputer (processing means) 14. The microcomputer 14 detects the leakage at the five locations based on these input voltages.
In the system shown in FIG. 1, it is assumed that the P pole of the high-voltage DC power supply 1 and the frame ground are connected by an insulation resistor 16, and the N pole and the frame ground are connected by an insulation resistor 17.

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 leakage detection device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
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 first resistor 11a is R P1 , the resistance value of the second resistor 11b is R N2 , the resistance value of the third resistor 11c is R N1 , and the resistance value of the insulation resistor 16 is R The resistance value of PX and the insulation resistance 17 is R NX . In the present embodiment, the resistance values of the first resistor, the second resistor, and the third resistor are set so as to satisfy the relationship of R P1 = R N1 + R N2 .

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 insulation resistances 16 and 17 are not deteriorated, the current flows as shown in FIG. The relationship between the detection voltage V N1 , the inverter input voltage V PN, and the resistance values R P1 , R N2 , and R N1 of the first resistor 11a, the second resistor 11b, and the third resistor 11c is expressed by the following equation (1). .

Figure 2012173053
Figure 2012173053

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 insulation resistance 16 has insulation deterioration, as shown in FIG. 4, by the path through the R PX is newly formed, changes the voltage dividing ratio by the voltage dividing resistors 11, the leakage detection voltage V N1 increases. The relational expression at this time is shown in Expression (2). Further, the relational expression when only the insulation resistance 16 is short-circuited is shown in Expression (3).

Figure 2012173053
Figure 2012173053

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 insulation resistance 16 causes insulation deterioration, the leakage detection voltage V N1 increases from the state of the above expression (1), and when it is finally short-circuited through the expression (2), it becomes the value of the expression (3). Show the characteristics.

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 insulation resistance 17 is deteriorated in insulation, as shown in FIG. 5, the path through R NX is newly formed, so that the voltage dividing ratio by the voltage dividing resistor 11 is changed, and the leakage detection voltage V N1 is changed. Decrease. The relational expression at this time is shown in Expression (4). Further, the relational expression when only the insulation resistance 17 is short-circuited is shown in Expression (5).

Figure 2012173053
Figure 2012173053

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 insulation resistance 17 causes insulation deterioration, the leakage detection voltage V N1 decreases from the state of the above expression (1), and when it is finally short-circuited through the expression (4), it becomes the value of the expression (5). Show the characteristics.

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 insulation resistor 16, and the resistance value R NX of the insulation resistor 17, the insulation resistance is determined from the voltage V N1 at both ends. The resistance values R PX and R NX of 16 and 17 can be detected, respectively, and the leakage of the P and N poles of the high-voltage DC power supply 1 can be detected without performing complicated processing.

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 insulation resistors 16 and 17 at a certain inverter input voltage V PN . In FIG. 6, a region I indicates a region in which the resistance values R NX and R NX can be converted by detecting the leakage detection voltage V N1 described above. When the resistance values R PX and R NX show normal values, they correspond to the positions of X1 and Y1 in the figure. When the insulation resistance 16 is deteriorated from this position and the resistance value R PX gradually decreases. For example, when the voltage X2 is detected as the leakage detection voltage V N1 , the resistance value R PX is determined from the characteristics shown in FIG. = 10 [MΩ] is detected. Similarly, when the insulation resistance 17 is deteriorated and the resistance value R NX gradually decreases. For example, when the voltage Y2 is detected as the leakage detection voltage V N1 , the resistance value is determined from the characteristics shown in FIG. It can be seen that R NX = 10 [MΩ].

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 voltage detection circuit 13 as in the above equations (1) to (4). . Thus, for example, by preparing the characteristic diagram shown in each category was partitioned into multiple levels inverter input voltage V PN or each inverter input voltage V PN 6, according to prevailing inverter input voltage V PN The resistance values R PX and R NX are detected using the characteristic diagram. In this case, the insulation deterioration is determined depending on whether or not the detected resistance values R PX and R NX exceed a preset leakage threshold.

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 microcomputer 14 substitutes the detected inverter input voltage V PN by the second voltage detecting circuit 13 to the arithmetic expression Thus, the leakage threshold value is calculated, and the insulation deterioration is determined by comparing the leakage threshold value and the resistance values R PX and R NX detected using the characteristic diagram shown in FIG. In addition, this case is illustrated about the flow using FIG. 9 mentioned later.

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 microcomputer 14, from the input leakage detection voltage V N1 and the inverter input voltage V PN, calculates the ratio of the leakage detection voltage V N1 to the inverter input voltage V PN, operation by detecting the resistance value R PX and R NX using the result and the characteristic diagram, it is also possible to determine the insulation deterioration. 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、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 inverter 2 and motor 3 in more detail in the circuit shown in FIG. The motor 3 and the frame ground are connected by an insulation resistor 18.
When detecting insulation deterioration of the motor winding, one of the lower arms of the bridge circuit constituting the inverter 2 is turned on. An equivalent circuit in this state is shown in FIG. In FIG. 8, the resistance value of the insulation resistor 18 is indicated by R MX .

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 insulation resistance 18 is deteriorated, the equivalent circuit shown in FIG. 2 can be considered equivalent to the case where the insulation resistance 18 is deteriorated, that is, when the resistance value R NX is decreased. The leakage detection pressure V N1 decreases.
Specifically, when the resistance value R MX of the insulation resistor 18 is decreased, the leakage detection voltage V N1 is decreased from the state of the above expression (1), and when it is finally short-circuited through the expression (4), the expression (5) The characteristic which becomes the value of is shown. Here, in the formulas (1), (4), and (5), R NX is replaced with R MX .

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 inverter 2 is turned on. By determining whether or not the both-end voltage V N1 has decreased, it is possible to easily detect a leakage in the transmission path of the three-phase AC power without performing complicated processing. Further, by preparing the characteristic diagram in FIG. 6 for each inverter input voltage V PN or for each section in which the inverter input voltage V PN is divided into a plurality of levels, the insulation resistance R is obtained from the both-end voltage V N1 and the inverter input voltage V PN. The resistance value of MX can be known.

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 leakage detection device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of leakage detection according to the present embodiment.
First, the high-voltage DC power supply 1 is operated, and a high-voltage DC voltage is applied to the circuit shown in FIG. 1 (step SA1 in FIG. 9). At this time, all the switching elements of the bridge circuit constituting the inverter 2 are turned off. Subsequently, the first voltage detection circuit 12 and the second voltage detection circuit 13 detect the leakage detection voltage V N1 and the inverter input voltage V PN (step SA2 in FIG. 9). The detected leakage detection voltage V N1 and the inverter input voltage V PN are input to the microcomputer 14. Subsequently, the microcomputer 14 detects the values of the insulation resistances R PX and R NX corresponding to the leakage detection voltage V N1 using the leakage detection voltage V N1 , the inverter input voltage V PN and the characteristic diagram shown in FIG. (Step SA3 in FIG. 9).

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 insulation resistances 16 and 17 (step SA4 in FIG. 9). The leakage detection is performed by, for example, determining whether or not the detected resistance values R PX and R NX are 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 SA4 in FIG. 9), then the leakage detection of the transmission path of the three-phase AC power starts. Specifically, any one of the lower arms of the inverter 2 is turned on (step SA5 in FIG. 9), and in this state, the leakage detection voltage V N1 is detected by the first voltage detection circuit 12 (step SA6 in FIG. 9). ). Subsequently, by using the inverter input voltage V PN detected in step SA2, the leakage detection voltage V N1 detected in step SA5, and the characteristic diagram shown in FIG. 6, the insulation resistance 18 corresponding to the leakage detection voltage V N1 The resistance value R MX is detected (step SA7 in FIG. 9).

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 inverter 2 is started and the power supply to the motor 3 is started.

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 inverter 2 and the like is avoided to prevent activation of the electric compressor and the like, and the fact that leakage has been detected is also notified to the upper component. At this time, there are two types of information to be notified, and there are insulation degradation of the component itself (electric compressor itself) and insulation degradation of the upper part of the component.

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 DC power supply 1 To be notified.
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 first resistor 11a, the second resistor 11b, and the third resistor 11c are disposed between the P pole and the N pole of the high-voltage DC power supply 1. They were connected in series, and detects the voltage across the third resistor 11c as the leakage detection voltage V N1 detects the inverter input voltage V PN, the high-voltage DC power source 1 on the basis of the leakage detection voltage V N1 and the inverter input voltage V PN P pole and N pole insulation degradation and insulation degradation in the three-phase AC power transmission path (U, V, W three phases) are detected. As a result, there is an effect that it is possible to efficiently detect insulation deterioration in a total of five places with a small number of parts.

〔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 leakage detection device 10 according to the first embodiment described above, the insulation deterioration of the insulation resistors 16 and 17 is detected from the leakage detection voltage V N1 . However, in the above method, the resistance values R PX of the insulation resistors 16 and 17 and When insulation degradation has occurred in both R NX , there is a disadvantage that insulation degradation cannot be detected. That is, in the equivalent circuit as shown in FIG. 2, when the equilibrium condition shown in the following equation (6) is satisfied, the currents flowing through the equivalent circuit are balanced and the currents as shown in FIG. 4 and FIG. The flow will not be noticeable.

Figure 2012173053
Figure 2012173053

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 insulation resistances 16 and 17 (corresponding to the region III in FIG. 6). To do). The leakage detection device and the method thereof according to the present embodiment aim to solve such problems.

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 first resistor 11 a of the leakage detection device according to the first embodiment shown in FIG. 1 is configured as a variable resistor, and the resistance value of the first resistor 11 a. detecting twice the leakage detection voltage V N1 by changing judges insulation deterioration of the insulation resistance 16 and 17 on the basis of this result and the inverter input voltage V PN.

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 first resistor 11a is opened at the time of detecting the second leakage detection voltage V N1 .
When the first resistor 11a is opened, the leakage detection voltage V N1 is expressed by the following equation (7).

Figure 2012173053
Figure 2012173053

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 first resistor 11a is opened. For example, in the characteristic diagram shown in FIG. 6, when the relationship between the insulation resistances RPX and RNX is located in the region III, the points A, B, and C cannot be distinguished. In the characteristic diagram shown, the leakage detection voltage V N1 (positioned in region IV) at point A is different from the point B and the leakage detection voltage V N1 (positioned in region III) at point C. It can be seen that it can be distinguished from the C point.
Thus, by changing the resistance value of the first resistor 11a and changing the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor 11, it is possible to reliably detect the insulation deterioration of the insulation resistors 16 and 17.

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 first resistor 11a variable will be described with reference to FIG. For example, as shown in FIGS. 12A to 12F, the resistor 20 is connected in parallel or in series with the first resistor 11a, and the resistor 20 is connected to the first resistor 11a by turning on and off the switching element 21. By connecting, the resistance value R P1 is changed.
Further, as shown in FIGS. 12 (g) to (i), the switching element 21 is connected either before or after the first resistor 11a, and the first resistor 11a is connected to the circuit by turning on / off the switching element 21. By opening, the resistance value R P1 becomes infinite.
The means shown here is an example, and the method of making the first resistor 11a variable is not limited to this example.

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 DC power supply 1 is operated to apply a high-voltage DC voltage to the circuit (step SA1 in FIG. 13). At this time, the resistance value R P1 of the first resistor 11a is set to be the same as that of the first embodiment, that is, the condition of R P1 = R N1 + R N2 is satisfied. Subsequently, the first voltage detection circuit 12 and the second voltage detection circuit 13 detect the leakage detection voltage V N1 and the inverter input voltage V PN (step SA2 in FIG. 13). These detected voltage values are input to the microcomputer 14.

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 first resistor 11a is changed according to a command from the microcomputer 14 (step SB1 in FIG. 13). Here, the first resistor 11a is opened to be infinite. In this state, the first voltage detection circuit 12 detects the leakage detection voltage V N1 (step SB2 in FIG. 13). The detected leakage detection voltage V N1 is input to the microcomputer 14.
The microcomputer 14 uses a characteristic diagram showing the leakage detection voltage V N1 and 11 detected by the characteristic diagram and step SB2 shown in the leakage detection voltage V N1 and 6 detected in step SA2, the insulation resistance The values of R PX and R NX are detected (step SB3 in FIG. 13). Then, the electric leakage detection based on the resistance value R PX and R NX of the detected insulation resistance 16, 17 (step SA4 in FIG. 13). Steps SA4 to SA9 are the same as those in the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.

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 first resistance 11a and changing the resistance value of the first resistance 11a. In addition, since the insulation deterioration of the P pole and the N pole of the high voltage DC power supply 1 is detected based on the two leakage detection voltages V N1 and the inverter input voltage V PN , both the P pole and the N pole of the high voltage DC power supply 1 are detected. Even when the insulation deterioration that maintains the equilibrium state of the equivalent circuit occurs, it becomes possible to reliably detect the insulation deterioration.

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 first resistor 11a is variable has been described in the present embodiment, the second resistor 11b and the third resistor 11c may be variable instead of or in addition to the first resistor 11a. .
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 microcomputer 14.

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 DC power supply 1 is detected, and the leakage detection voltage V N1 is the inverter input voltage. When it becomes less than the second threshold value determined by the VPN , it is possible to detect insulation deterioration in the transmission line of the N pole or the three-phase AC power of the high-voltage DC power supply 1.
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 microcomputer 14, and the first threshold value and the second threshold value are calculated using the arithmetic expressions. Is calculated.

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 SYMBOLS 1 High voltage direct current power source 2 Inverter 3 Motor 10 Leakage detection apparatus 11 Voltage dividing resistor 11a 1st resistor 11b 2nd resistor 11c 3rd resistor 12 1st voltage detection circuit 13 2nd voltage detection circuit 14 Microcomputer 16, 17, 18 Insulation resistance 20 Resistor 21 Switching element

Claims (7)

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、
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請求項1に記載の漏電検出装置。   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 insulation resistance connecting the N pole of the DC power supply and the frame ground. Information indicating the relationship between the leakage detection voltage and the inverter input voltage, the insulation resistance connecting the transmission path of the three-phase AC power and the frame ground, and the relationship between the leakage detection voltage and the inverter input voltage, respectively. The insulation resistance value is obtained based on the information, the leakage detection voltage detected by the first voltage detection means, and the inverter input voltage, and the leakage current is obtained based on the obtained insulation resistance value. The leakage detection device according to claim 1, wherein 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請求項1に記載の漏電検出装置。   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 determined by the inverter input voltage. The leakage detecting device according to claim 1, wherein when it becomes less than a second threshold value, insulation deterioration in the N pole of the DC power supply or the transmission path of the three-phase AC power is detected. 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.
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。
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.
前記直流電源は車両に搭載される高圧電源であり、
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.
前記直流電源は車両に搭載される高圧電源であり、
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.
JP2011033651A 2011-02-18 2011-02-18 Electric leak detecting device and method for the same Pending JP2012173053A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011033651A JP2012173053A (en) 2011-02-18 2011-02-18 Electric leak detecting device and method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011033651A JP2012173053A (en) 2011-02-18 2011-02-18 Electric leak detecting device and method for the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012173053A true JP2012173053A (en) 2012-09-10

Family

ID=46976104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011033651A Pending JP2012173053A (en) 2011-02-18 2011-02-18 Electric leak detecting device and method for the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012173053A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103091596A (en) * 2013-01-10 2013-05-08 浙江中碳科技有限公司 Balancing double-switching circuit and insulation detection device and method based on the same
JP2016090337A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 株式会社ケーヒン Leak detection device
WO2016121094A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 三菱重工業株式会社 Supercharging system, control device for supercharging system, and method for operating supercharging system
JPWO2016098481A1 (en) * 2014-12-15 2017-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power converter
CN109830932A (en) * 2017-02-17 2019-05-31 杰华特微电子(杭州)有限公司 Leakage protection circuit and illumination driving circuit
CN110323716A (en) * 2019-07-23 2019-10-11 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Leakage protection circuit and method and illumination driving circuit
CN114498564A (en) * 2022-01-25 2022-05-13 东风商用车有限公司 Protection circuit and method of vehicle-mounted inverter
JP2022531527A (en) * 2019-11-18 2022-07-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Insulation resistance measuring device and battery system to which the device is applied

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07241002A (en) * 1994-02-24 1995-09-12 Toyota Motor Corp Leak detector of electric car
JPH11122702A (en) * 1997-10-17 1999-04-30 Sanden Corp Leak prevention control device in air conditioner of electric vehicle
JP2000013902A (en) * 1998-06-26 2000-01-14 Nissan Motor Co Ltd Device for detecting ac side leak of electric vehicle
JP2004006190A (en) * 2002-06-02 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd Battery pack system and leakage current measurement method of battery pack system
JP2007198995A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ground fault resistance measurement circuit and ground fault detection circuit
JP2009150779A (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Honda Motor Co Ltd Insulation detector for non-grounded circuit
JP2010019603A (en) * 2008-07-08 2010-01-28 Hitachi Ltd Power supply

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07241002A (en) * 1994-02-24 1995-09-12 Toyota Motor Corp Leak detector of electric car
JPH11122702A (en) * 1997-10-17 1999-04-30 Sanden Corp Leak prevention control device in air conditioner of electric vehicle
JP2000013902A (en) * 1998-06-26 2000-01-14 Nissan Motor Co Ltd Device for detecting ac side leak of electric vehicle
JP2004006190A (en) * 2002-06-02 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd Battery pack system and leakage current measurement method of battery pack system
JP2007198995A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ground fault resistance measurement circuit and ground fault detection circuit
JP2009150779A (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Honda Motor Co Ltd Insulation detector for non-grounded circuit
JP2010019603A (en) * 2008-07-08 2010-01-28 Hitachi Ltd Power supply

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103091596B (en) * 2013-01-10 2015-02-25 浙江中碳科技有限公司 Balancing double-switching circuit and insulation detection device and method based on the same
CN103091596A (en) * 2013-01-10 2013-05-08 浙江中碳科技有限公司 Balancing double-switching circuit and insulation detection device and method based on the same
JP2016090337A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 株式会社ケーヒン Leak detection device
CN107148735A (en) * 2014-12-15 2017-09-08 日立汽车系统株式会社 Power inverter
US9991785B2 (en) 2014-12-15 2018-06-05 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric power converting device
JPWO2016098481A1 (en) * 2014-12-15 2017-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power converter
JPWO2016121094A1 (en) * 2015-01-30 2017-06-29 三菱重工業株式会社 SUPERCHARGE SYSTEM, SUPERCHARGE SYSTEM CONTROL DEVICE, AND SUPERCHARGE SYSTEM OPERATION METHOD
CN107208547A (en) * 2015-01-30 2017-09-26 三菱重工业株式会社 The method of operation of pressure charging system, pressure charging system control device and pressure charging system
WO2016121094A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 三菱重工業株式会社 Supercharging system, control device for supercharging system, and method for operating supercharging system
US10961903B2 (en) 2015-01-30 2021-03-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Supercharging system, control device for supercharging system, and method for operating supercharging system
CN109830932A (en) * 2017-02-17 2019-05-31 杰华特微电子(杭州)有限公司 Leakage protection circuit and illumination driving circuit
CN110323716A (en) * 2019-07-23 2019-10-11 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Leakage protection circuit and method and illumination driving circuit
CN110323716B (en) * 2019-07-23 2021-12-14 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Leakage protection circuit and method and lighting driving circuit
JP2022531527A (en) * 2019-11-18 2022-07-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Insulation resistance measuring device and battery system to which the device is applied
JP7264578B2 (en) 2019-11-18 2023-04-25 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Insulation resistance measuring device and battery system to which the device is applied
US11841389B2 (en) 2019-11-18 2023-12-12 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus for estimating insulation resistance and battery system using the same
CN114498564A (en) * 2022-01-25 2022-05-13 东风商用车有限公司 Protection circuit and method of vehicle-mounted inverter
CN114498564B (en) * 2022-01-25 2024-04-05 东风商用车有限公司 Protection circuit and method for vehicle-mounted inverter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012173053A (en) Electric leak detecting device and method for the same
US8635033B2 (en) Method and apparatus to monitor loss of ground isolation of an electric motor drive circuit
JP5606387B2 (en) Motor control apparatus and motor insulation deterioration detection method
CN105486923B (en) Bus leakage resistance estimation for electrical isolation testing and diagnostics
JP5788538B2 (en) Motor drive device with insulation deterioration detection function and motor insulation resistance detection method
US8643383B2 (en) Drive failure protection
KR101818916B1 (en) Fault diagnosis apparatus, system and method of permanent magnet motor
CN108076658B (en) Electrical system comprising an electrical circuit for detecting an electrical insulation fault
JP5827821B2 (en) Hybrid vehicle failure diagnosis apparatus and method
JP5514842B2 (en) Insulation monitoring device and monitoring method for DC ungrounded circuit
CN106961230B (en) Motor control device
WO2017083527A1 (en) An on-line diagnostic method for switch faults in power converters
US11009559B2 (en) Leakage current calculation method
US10295414B2 (en) Method for determining a coil temperature of an electric machine
CN108604876B (en) Motor control device
KR101226474B1 (en) Prediction device deterioration of condenser bank and method rhereof
KR101348543B1 (en) Apparatus and method for detecting winding fault of permanent magnet motor
JP5484926B2 (en) Insulation deterioration detector and in-vehicle high voltage system
JP6456115B2 (en) Fault detection device for ground fault detection circuit
JP5015643B2 (en) Inverter diagnosis method
JP6460306B2 (en) Earth leakage detector
KR101153411B1 (en) Bldc motor fault detection apparatus for automotive and method thereof
JP6405932B2 (en) Ground fault detection device and ground fault detection method
JP5642737B2 (en) Insulation diagnostic device, insulation diagnostic system, program
Liao Analysis of fault conditions in permanentmagnet in-wheel motors

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140708

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150113

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150512