JP2013002990A - Leak detection device and battery forklift including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、漏電検出装置およびこれを備えたバッテリフォークリフトに関するものである。 The present invention relates to a leakage detection device and a battery forklift having the same.
従来から、高電圧のバッテリを搭載した例えばバッテリフォークリフト等の車両において、該バッテリの漏電状態を判定する漏電検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle such as a battery forklift equipped with a high voltage battery, a leakage detection device that determines a leakage state of the battery is known (see, for example, Patent Document 1).
図8(A)に示すように、この漏電検出装置1’は、漏電検出用抵抗Rと、検出手段4と、判定手段5’と、を備える。
漏電検出用抵抗Rは、バッテリ2の一方側の端子(例えば、マイナス端子)と車体フレームFの検出点Pとの間に設けられている。バッテリ2のプラス端子およびマイナス端子は、例えば走行用のモータやエンジン等を駆動制御するための駆動装置3に接続されている。
検出手段4は、漏電時に漏電検出用抵抗Rに流れる漏電電流によって該抵抗Rの両端に生じる電位差(以下、「検出電圧」という)Vを検出するものである。ただし、Vは大きさ(絶対値)を表すものとする。
判定手段5’は、検出手段4によって検出された検出電圧Vに基づいて、バッテリ2の漏電状態を判定するものであり、比較部からなる。図8(B)および(C)の時刻t1〜t2に示すように、この比較部は、検出電圧Vを予め設定された基準電圧Vrと比較し、該検出電圧Vが該基準電圧Vr以上になるときに、漏電状態であることを示す例えばHレベルの漏電信号を出力する。そして、判定手段5’に接続された図示しない警告報知手段(ランプ等)が、この漏電信号の入力を受けて、バッテリ2が漏電状態であることを外部へ報知する。
As shown in FIG. 8A, this
The leakage detection resistor R is provided between a terminal (for example, a minus terminal) on one side of the battery 2 and the detection point P of the vehicle body frame F. The positive terminal and the negative terminal of the battery 2 are connected to a
The detection means 4 detects a potential difference (hereinafter referred to as “detection voltage”) V generated at both ends of the resistor R due to a leakage current flowing through the leakage detection resistor R at the time of leakage. However, V represents a magnitude | size (absolute value).
The
ところで、漏電検出装置1’において、検出電圧Vにはノイズが含まれている。これは、漏電以外のノイズ(例えば、駆動装置3から発生するノイズや外来ノイズ等)が車体フレームFに伝搬する等により生じるものである。そして、この漏電検出装置1’では、検出電圧Vと比較される基準電圧Vrが一定値に設定されているため、図8(B)および(C)の時刻t3〜t4に示すような大きなノイズによって、漏電していないのに漏電状態であると判定するといった誤検出が起こり易くなる等、漏電検出精度が悪いという問題があった。
また、このような漏電検出装置1’では、漏電を検出することができたとしても、実際の車両の走行機能は何の影響も受けないため、例えば、漏電状態のまま車両が走行する場合もある等、その安全性に問題があった。
さらに、漏電は常に継続的に起こる訳ではなく、漏電検出装置1’においては、ある時刻において漏電が検出されたとしても、別の時刻では漏電が検出されない場合もある。これは漏電が今後も起こりうる潜在的に危険な状態と言える。しかしながら、この漏電検出装置1’は、漏電の有無を検出するだけの構成のものであるため、このような危険な状態を見逃してしまう恐れがある。このため、より安全性に優れた漏電検出装置が求められていた。
Incidentally, in the
In addition, in such a
Further, the leakage does not always occur continuously. Even if the
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、漏電検出精度および安全性を高めた漏電検出装置およびこれを備えたバッテリフォークリフトを提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the leakage detection apparatus which improved leakage detection accuracy and safety, and a battery forklift provided with the same.
上記課題を解決するため、本発明は、(1)車両に搭載されたバッテリの端子と車体フレームの検出点との間に設けられた漏電検出用抵抗と、前記漏電検出用抵抗の両端の検出電圧を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された検出電圧に基づいて、前記バッテリの漏電状態を判定する判定手段と、を備えた漏電検出装置において、前記判定手段は、前記検出手段によって検出された検出電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検出電圧が該基準電圧以上になるときに、漏電状態であることを示す漏電信号を出力する、比較部と、前記比較部における前記基準電圧を可変設定できる基準電圧可変設定部と、を含むことを特徴とする漏電検出装置としたものである。
この構成によれば、比較部における基準電圧が基準電圧可変設定部によって可変設定されるように構成されている。したがって、基準電圧を適切に変えることによって、ノイズの影響を排除することができるので、基準電圧が一定値に設定された従来技術に比べて、漏電検出精度を高めることができる。
In order to solve the above problems, the present invention provides (1) a leakage detection resistor provided between a terminal of a battery mounted on a vehicle and a detection point of a vehicle body frame, and detection of both ends of the leakage detection resistor. In the leakage detection device, comprising: a detection unit that detects a voltage; and a determination unit that determines a leakage state of the battery based on the detection voltage detected by the detection unit. A comparison unit that compares the detected voltage with a preset reference voltage, and outputs a leakage signal indicating a leakage state when the detected voltage is equal to or higher than the reference voltage; And a reference voltage variable setting unit capable of variably setting the reference voltage.
According to this configuration, the reference voltage in the comparison unit is variably set by the reference voltage variable setting unit. Therefore, since the influence of noise can be eliminated by appropriately changing the reference voltage, the leakage detection accuracy can be improved as compared with the prior art in which the reference voltage is set to a constant value.
上記課題を解決するため、また、本発明は、(2)車両に搭載されたバッテリの端子と車体フレームの検出点との間に設けられた漏電検出用抵抗と、前記漏電検出用抵抗の両端の検出電圧を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された検出電圧に基づいて、前記バッテリの漏電状態を判定する判定手段と、を備えた漏電検出装置において、前記判定手段は、前記検出手段によって検出された検出電圧を予め設定されたゲインで増幅する増幅部と、前記増幅部によって増幅された検出電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検出電圧が該基準電圧以上になるときに、漏電状態であることを示す漏電信号を出力する、比較部と、前記増幅部における前記ゲインを可変設定できるゲイン可変設定部と、を含むことを特徴とする漏電検出装置としたものである。
この構成によれば、増幅部におけるゲインがゲイン可変設定部によって可変設定されるように構成されている。したがって、ゲインを適切に変えることによって、ノイズの影響を排除することができるので、漏電検出精度を高めることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention also includes (2) a leakage detection resistor provided between a terminal of a battery mounted on a vehicle and a detection point of the vehicle body frame, and both ends of the leakage detection resistor. In the leakage detecting device, comprising: a detecting unit that detects a detection voltage of the battery; and a determining unit that determines a leakage state of the battery based on the detection voltage detected by the detecting unit. An amplifying unit that amplifies the detection voltage detected by the means with a preset gain and a detection voltage amplified by the amplifying unit are compared with a preset reference voltage, and the detected voltage becomes equal to or higher than the reference voltage. An earth leakage test comprising: a comparison unit that outputs an earth leakage signal indicating that an earth leakage state is present; and a gain variable setting unit that can variably set the gain in the amplification unit It is obtained by the apparatus.
According to this configuration, the gain in the amplifying unit is variably set by the gain variable setting unit. Therefore, since the influence of noise can be eliminated by appropriately changing the gain, the leakage detection accuracy can be improved.
上記構成(2)において、(3)前記判定手段は、さらに、前記比較部における前記基準電圧を可変設定できる基準電圧可変設定部を含むことが好ましい。
この構成によれば、増幅部におけるゲインがゲイン可変設定部によって可変設定されるのに加えて、比較部における基準電圧が基準電圧可変設定部によって可変設定されるように構成されている。したがって、基準電圧およびゲインをそれぞれ適切に変えて組み合わせることによって、漏電検出精度をより高めることができる。
In the configuration (2), it is preferable that (3) the determination unit further includes a reference voltage variable setting unit that can variably set the reference voltage in the comparison unit.
According to this configuration, the gain in the amplifying unit is variably set by the gain variable setting unit, and the reference voltage in the comparison unit is variably set by the reference voltage variable setting unit. Therefore, leakage detection accuracy can be further improved by appropriately changing and combining the reference voltage and the gain.
上記構成(1)〜(3)において、(4)前記判定手段は、さらに、前記比較部から出力される漏電信号が予め設定された検出時間を超えても出力され続けている場合に、該漏電信号を有効な漏電信号として出力する漏電信号判定部と、前記漏電信号判定部における前記検出時間を可変設定できる検出時間可変設定部と、を含むことが好ましい。
この構成によれば、検出時間を超えて漏電信号が出力され続けている場合に、漏電信号判定部が該漏電信号を有効として出力するように構成されている。したがって、検出時間よりも短い時間で瞬間的に発生するようなノイズによる誤検出を防ぐことができる。
また、この構成によれば、漏電信号判定部における検出時間が検出時間可変設定部によって可変設定されるように構成されている。したがって、検出時間を適切に変えることによって、ノイズの影響を排除することができるので、漏電検出精度を高めることができる。
In the above configurations (1) to (3), (4) the determination unit is further configured to output the leakage signal output from the comparison unit when the leakage signal exceeds a preset detection time. It is preferable to include a leakage signal determination unit that outputs the leakage signal as an effective leakage signal, and a detection time variable setting unit that can variably set the detection time in the leakage signal determination unit.
According to this configuration, when the leakage signal continues to be output beyond the detection time, the leakage signal determination unit is configured to output the leakage signal as valid. Therefore, erroneous detection due to noise that occurs instantaneously in a time shorter than the detection time can be prevented.
Further, according to this configuration, the detection time in the leakage signal determination unit is variably set by the detection time variable setting unit. Therefore, since the influence of noise can be eliminated by appropriately changing the detection time, the leakage detection accuracy can be increased.
上記構成(1)〜(4)において、(5)前記判定手段から前記漏電信号が出力されたときに、該漏電信号の入力を受けて、前記バッテリが漏電状態であることを視覚的に報知する警告表示手段および聴覚的に報知する警告音発生手段のうちの少なくとも1つを、さらに備えたことが好ましい。
この構成によれば、ノイズの影響が十分排除されたより信頼性のある漏電信号の入力を、警告表示手段および/または警告音発生手段が受けることによって、漏電状態が報知されるように構成されている。したがって、漏電状態の判定結果の誤報知が防止され、より信頼性のある報知が可能になる。
In the above configurations (1) to (4), (5) when the leakage signal is output from the determination means, the leakage signal is input to visually notify that the battery is in a leakage state. It is preferable to further include at least one of a warning display unit that performs warning and a warning sound generation unit that performs auditory notification.
According to this configuration, when the warning display means and / or the warning sound generation means receive a more reliable leakage signal input from which the influence of noise has been sufficiently eliminated, the leakage state is notified. Yes. Accordingly, erroneous notification of the determination result of the leakage state is prevented, and more reliable notification is possible.
上記構成(1)〜(5)において、(6)前記判定手段から前記漏電信号が出力されたときに、該漏電信号の入力を受けて、前記車両の走行機能を低下または停止させうるように該車両の駆動装置を制御する走行機能制御手段を、さらに備えたことが好ましい。
この構成によれば、漏電状態と判定されたときに、走行機能制御手段が車両の走行機能を低下または停止させうるように駆動装置を制御するように構成されている。したがって、漏電時に車両の走行機能を低下または停止させることができるので、従来技術と比べて、より安全性を高めることができる。
In the above configurations (1) to (5), (6) when the leakage signal is output from the determination means, the traveling function of the vehicle can be reduced or stopped by receiving the input of the leakage signal. It is preferable to further include a travel function control means for controlling the drive device of the vehicle.
According to this configuration, the drive function control unit is configured to control the drive device so that the travel function of the vehicle can be reduced or stopped when it is determined that the leakage state has occurred. Therefore, since the traveling function of the vehicle can be reduced or stopped at the time of electric leakage, the safety can be further improved as compared with the prior art.
上記構成(1)〜(6)において、(7)前記判定手段から前記漏電信号が出力されたときに、該漏電信号の入力を受けて、前記判定手段に判定された漏電状態に関する漏電情報を表示する外部モニターを、さらに備えたことが好ましい。
この構成によれば、外部モニターによって漏電情報が表示されるように構成されている。したがって、漏電発生時の状況を知ることができ、漏電原因の究明がし易くなり、これが安全性を高めることにつながる。
In the above configurations (1) to (6), (7) when the leakage signal is output from the determination unit, the leakage information on the leakage state determined by the determination unit is received by receiving the leakage signal. It is preferable to further include an external monitor for displaying.
According to this configuration, the leakage information is displayed on the external monitor. Therefore, it is possible to know the situation at the time of occurrence of a leakage, and to easily investigate the cause of the leakage, which leads to an increase in safety.
上記構成(1)〜(7)において、(8)前記バッテリの前記車体に対する接続状態を検出する接続状態検出手段と、前記判定手段から前記漏電信号が一旦出力されると、前記接続状態検出手段から前記バッテリの接続状態が解除されたことを示す解除信号を受けるまで、該漏電信号の出力を保持したままにする漏電信号保持手段とを、さらに備えたことが好ましい。
この構成によれば、判定手段から漏電信号が一旦出力されると、漏電信号保持手段が接続状態検出手段から解除信号を受けるまで漏電信号の出力を保持したままにするように構成されている。したがって、従来技術ではなしえなかった、漏電が今後も起こりうる潜在的に危険な状態も知ることができるので、より安全性を高めることができる。
In the above configurations (1) to (7), (8) connection state detection means for detecting the connection state of the battery to the vehicle body, and once the leakage signal is output from the determination means, the connection state detection means It is preferable to further include a leakage signal holding unit that holds the output of the leakage signal until receiving a release signal indicating that the connection state of the battery is released.
According to this configuration, once the leakage signal is output from the determination unit, the leakage signal is held until the leakage signal holding unit receives the release signal from the connection state detection unit. Therefore, since it is possible to know a potentially dangerous state in which leakage can occur in the future, which could not be achieved by the conventional technology, safety can be further improved.
上記構成(1)〜(8)において、(9)前記検出手段と前記判定手段の間に設けられ、前記検出手段によって検出された検出電圧と基準電圧とが差動入力され、その差分値を増幅して前記判定手段に出力する差動増幅器を、さらに備え、前記判定手段が、前記差動増幅器によって出力された検出電圧に基づいて、前記バッテリの漏電状態を判定することが好ましい。
この構成によれば、差動増幅器が、検出手段によって検出された検出電圧と基準電圧とを比較し、さらに、判定手段が、該差動増幅器によって出力された検出電圧と基準電圧とを比較するように構成されている。したがって、差動増幅器および判定手段によって、漏電状態が二度判定されるので、漏電状態がより正確に判定されうる。
In the above configurations (1) to (8), (9) a detection voltage provided between the detection means and the determination means, and a detection voltage detected by the detection means and a reference voltage are differentially input, and the difference value is obtained. It is preferable that the apparatus further includes a differential amplifier that amplifies and outputs to the determination unit, and the determination unit determines the leakage state of the battery based on the detection voltage output by the differential amplifier.
According to this configuration, the differential amplifier compares the detection voltage detected by the detection unit and the reference voltage, and the determination unit compares the detection voltage output by the differential amplifier and the reference voltage. It is configured as follows. Accordingly, since the leakage state is determined twice by the differential amplifier and the determination unit, the leakage state can be determined more accurately.
車両の中でも特にバッテリフォークリフトは、高電圧(例えば、DC120V以上の電圧)のバッテリを搭載し、検出電圧Vに含まれるノイズも多いため、漏電検出精度および安全性がより高い漏電検出装置が必要になる。
したがって、これを実現するために、上記構成(1)〜(9)のいずれかに記載の漏電検出装置をバッテリフォークリフトに搭載することが好ましい。
In particular, a battery forklift in a vehicle is equipped with a battery having a high voltage (for example, a voltage of 120 V DC or more) and includes a lot of noise included in the detection voltage V. Therefore, a leakage detection device with higher leakage detection accuracy and safety is required. Become.
Therefore, in order to realize this, it is preferable to mount the leakage detection device according to any one of the configurations (1) to (9) on the battery forklift.
本発明によれば、漏電検出精度および安全性を高めた漏電検出装置およびこれを備えたバッテリフォークリフトを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a leakage detection device with improved leakage detection accuracy and safety, and a battery forklift equipped with the leakage detection device.
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施例)
図1(A)に示すように、第1実施例の漏電検出装置1Aは、漏電検出用抵抗Rと、検出手段4と、判定手段5Aと、を備える。
漏電検出用抵抗Rは、バッテリ2の一方側の端子(例えば、マイナス端子)と車体フレームFの検出点Pとの間に設けられている。バッテリ2のプラス端子およびマイナス端子は、例えば走行用のモータやエンジン等を駆動制御するための駆動装置3に接続されている。検出点Pは、例えば、車体フレームFの導通部分(絶縁材で塗装されていない部分)や係合部分(ボルト等で固定されている部分)とすることが好ましい。また、バッテリ2は、プラグ(図1においては図示せず)を介して車体と接続されている。
検出手段4は、漏電時に漏電検出用抵抗Rに流れる漏電電流により該抵抗Rの両端に生じる検出電圧Vを検出するものである。ここで、漏電検出用抵抗Rに流れる漏電電流の向きは漏電状態に応じて変わるが、説明を簡略にするため、検出手段4は検出電圧Vの大きさ(絶対値)を検出するものとする。
判定手段5Aは、検出手段4によって検出された検出電圧Vに基づいて、バッテリ2の漏電状態を判定するものである。判定手段5Aは、比較部6と、基準電圧可変設定部7とを含む。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1A, the
The leakage detection resistor R is provided between a terminal (for example, a minus terminal) on one side of the battery 2 and the detection point P of the vehicle body frame F. The positive terminal and the negative terminal of the battery 2 are connected to a
The detecting means 4 detects a detection voltage V generated at both ends of the resistor R due to a leakage current flowing through the leakage detection resistor R at the time of leakage. Here, although the direction of the leakage current flowing through the leakage detection resistor R changes depending on the leakage state, the detection means 4 detects the magnitude (absolute value) of the detection voltage V for the sake of simplicity. .
The
比較部6は、検出電圧Vを予め設定された基準電圧Vrと比較し、該検出電圧Vが該基準電圧Vr以上になるときに、漏電状態であることを示す例えばHレベルの漏電信号を出力する。
基準電圧可変設定部7は、ボリュームまたはスイッチ等からなり、これらが調節されることによって、比較部6における基準電圧Vrを連続的または離散的に可変設定できるように構成されている。
The
The reference voltage
次に、この漏電検出装置1Aの動作および効果について簡単に説明する。
まず、漏電が起こっていない時は、漏電電流は漏電検出用抵抗Rに流れないため、検出手段4によって検出される検出電圧Vはゼロとなる。このため、漏電検出装置1Aにおいて、比較部6からはLレベルの漏電信号が出力される。
そして、漏電が起こると、図1(B)および(C)に示すように、検出電圧Vが基準電圧Vr以上となる時刻t1〜t2において、比較部6からHレベルの漏電信号が出力される。
Next, the operation and effect of the
First, when there is no leakage, since the leakage current does not flow through the leakage detection resistor R, the detection voltage V detected by the detection means 4 becomes zero. For this reason, in the
When leakage occurs, as shown in FIGS. 1B and 1C, an H-level leakage signal is output from the
ここで、基準電圧Vrを予め高めに設定しておけば、図1(B)および図8(B)から明らかなように、ノイズの影響が排除される。このように、基準電圧Vrを適切に変えることによって、漏電検出精度を高めることができる。なお、バッテリ2の種類や使用環境によってノイズの影響も異なるため、基準電圧Vrは当該バッテリ2の種類や使用環境に応じて最適な値に設定されることが好ましい。 Here, if the reference voltage Vr is set to a high value in advance, as is apparent from FIGS. 1B and 8B, the influence of noise is eliminated. Thus, the leakage detection accuracy can be increased by appropriately changing the reference voltage Vr. Since the influence of noise varies depending on the type of battery 2 and the usage environment, the reference voltage Vr is preferably set to an optimum value according to the type of battery 2 and the usage environment.
(第2実施例)
図2(A)に示すように、第2実施例の漏電検出装置1Bは、判定手段5Bが増幅部8とゲイン可変設定部9をさらに含む点が、第1実施例の漏電検出装置1Aと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 2A, the
増幅部8は、検出手段4によって検出された検出電圧Vを予め設定されたゲインGで増幅するものである。
ゲイン可変設定部9は、ボリュームまたはスイッチ等からなり、これらが調節されることによって、増幅部8におけるゲインGを連続的または離散的に可変設定できるように構成されている。ゲインGは、ここでは、0〜1の範囲で可変設定されるものとする。
比較部6は、増幅部8によって増幅された検出電圧(V×G)を予め設定された基準電圧Vrと比較し、該検出電圧(V×G)が該基準電圧Vr以上になるときに、漏電状態であることを示す例えばHレベルの漏電信号を出力する。
The amplifying
The gain variable setting unit 9 includes a volume, a switch, or the like, and is configured so that the gain G in the
The
次に、この漏電検出装置1Bの動作および効果について簡単に説明する。増幅部8におけるゲインGの値は0.5に予め設定されているものとする。
まず、漏電が起こっていない時は、上記漏電検出装置1Aと同様に、比較部6からLレベルの漏電信号が出力される。
そして、漏電が起こると、図2(B)および(C)に示すように、検出電圧(V×G)が基準電圧Vr以上となる時刻t1〜t2において、比較部6からHレベルの漏電信号が出力される。
Next, the operation and effect of the
First, when no leakage occurs, an L-level leakage signal is output from the
When leakage occurs, as shown in FIGS. 2B and 2C, at time t1 to t2 when the detection voltage (V × G) is equal to or higher than the reference voltage Vr, the
ここで、ゲインGは0.5(1よりも低い値)に設定されているので、図1(B)および図8(B)から明らかなように、ノイズの影響が排除される。このように、ゲインGを適切に変えることによって、漏電検出精度を高めることができる。なお、ゲインGも、基準電圧Vrと同様、バッテリ2の種類や使用環境に応じて最適な値に設定されることが好ましい。
さらに、ゲインGを低めに設定しておくことに加え、基準電圧Vrを高めに設定しておくことによってノイズの影響をさらに排除することができ、漏電検出精度をより高めることができる。
Here, since the gain G is set to 0.5 (a value lower than 1), as apparent from FIGS. 1B and 8B, the influence of noise is eliminated. Thus, by appropriately changing the gain G, the leakage detection accuracy can be increased. Note that the gain G is also preferably set to an optimum value according to the type of battery 2 and the use environment, like the reference voltage Vr.
Furthermore, in addition to setting the gain G to be low, the influence of noise can be further eliminated by setting the reference voltage Vr to be high, and the leakage detection accuracy can be further increased.
(第3実施例)
図3(A)に示すように、第3実施例の漏電検出装置1Cは、判定手段5Cが漏電信号判定部10と検出時間可変設定部11をさらに含む点が、第2実施例の漏電検出装置1Bと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 3 (A), the leakage detection apparatus 1C of the third embodiment is that the determination means 5C further includes a leakage
漏電信号判定部10は、比較部6から出力される漏電信号が予め設定された検出時間Tを超えても出力され続けている場合に、該漏電信号を有効な漏電信号として出力する。
検出時間可変設定部11は、ボリュームまたはスイッチ(例えばロータリースイッチ)等からなり、これらが調節されることによって、漏電信号判定部10における検出時間Tを連続的または離散的に可変設定できるように構成されている。
The leakage
The detection time
次に、この漏電検出装置1Cの動作および効果について簡単に説明する。
例えば、図3(B)〜(G)に示すように、時刻t1〜t3において、増幅部8から出力された検出電圧(V×G)が大きくなり、比較部6から漏電信号が出力された場合を考える。この場合、この漏電信号は、漏電によるものかノイズによるものかはっきりしていないものとする。
ここで、検出時間T(T=t2−t1)を予め短めに設定しておけば、図3(B)および(C)から明らかなように、漏電信号判定部10は、この検出時間Tを超えて比較部6から漏電信号が出力され続けていると判定し、時刻t2〜t3において、該漏電信号を有効として出力(Hレベルとして出力)する。すなわち、時刻t1〜t3における検出電圧の変化は、ノイズではなく漏電によるものと判定される。
一方、検出時間T(T=t4−t1)を予め長めに設定しておけば、図3(F)および(G)から明らかなように、漏電信号判定部10は、この検出時間Tを超えて漏電信号が比較部6から出力されていないと判定し、該漏電信号を無効とする(Lレベルとして出力する)。すなわち、時刻t1〜t3における検出電圧の変化は、漏電ではなくノイズによるものと判定される。
Next, the operation and effect of the leakage detection device 1C will be briefly described.
For example, as shown in FIGS. 3B to 3G, the detection voltage (V × G) output from the amplifying
Here, if the detection time T (T = t2−t1) is set to be short in advance, the leakage
On the other hand, if the detection time T (T = t4-t1) is set to be long in advance, the leakage
このように、検出時間Tを適切に変えることによって、漏電とノイズの区別をつけやすくすることができるので、漏電検出精度を高めることができる。特に、検出時間Tを長く設定することで、瞬間的に発生するようなノイズによる誤検出を防ぐことができる。 As described above, by appropriately changing the detection time T, it is possible to easily distinguish between leakage and noise, and thus leakage detection accuracy can be increased. In particular, by setting the detection time T to be long, erroneous detection due to noise that occurs instantaneously can be prevented.
(第4実施例)
図4に示すように、第4実施例の漏電検出装置1Dは、警告表示手段12と、警告音発生手段13と、走行機能制御手段14と、外部モニター15とをさらに備えた点が、第3実施例の漏電検出装置1Cと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 4, the leakage detection device 1D of the fourth embodiment is further provided with a warning display means 12, a warning sound generation means 13, a traveling function control means 14, and an
警告表示手段12は、判定手段5Dから漏電信号(有効な漏電信号)が出力されたときに、該漏電信号の入力を受けて、バッテリ2が漏電状態であることを視覚的に報知するものである。警告表示手段12は、例えばLED表示装置からなる。
警告音発生手段13は、判定手段5Dから漏電信号が出力されたときに、該漏電信号の入力を受けて、バッテリ2が漏電状態であることを聴覚的に報知するものである。警告音発生手段13は、例えばアラーム音発生装置からなる。
走行機能制御手段14は、判定手段5Dから漏電信号が出力されたときに、該漏電信号の入力を受けて、車両の走行機能を低下または停止させうるように該車両の駆動装置3に制御信号を送る。駆動装置3は、この制御信号を受けて、例えば、モータの速度を低下させたり、または停止している車両のエンジンの起動を禁止させたりする。
外部モニター15は、判定手段5Dから漏電信号が出力されたときに、該漏電信号の入力を受けて、判定手段5Dに判定された漏電状態に関する漏電情報(例えば、V、G、V×G、Vr,T等の値や漏電発生時刻等)を表示する。
When the leakage signal (effective leakage signal) is output from the
When the leakage signal is output from the
When the leakage signal is output from the
When the leakage signal is output from the
次に、この漏電検出装置1Dの動作および効果について簡単に説明する。
警告表示手段12および/または警告音発生手段13は、ノイズの影響が十分排除された漏電信号の入力を受けるので、より信頼性のある報知を行うことができる。
また、走行機能制御手段14が漏電時に車両の走行機能を低下または停止させるので、従来技術と比べて、より安全性を高めることができる。
さらに、外部モニター15が漏電情報を表示するので、漏電発生時の状況を知ることができ、漏電原因の究明がし易くなる。これが、結果的に安全性を高めることにつながる。
Next, the operation and effect of this leakage detection device 1D will be briefly described.
Since the warning display means 12 and / or the warning sound generation means 13 receives an input of a leakage signal in which the influence of noise is sufficiently eliminated, more reliable notification can be performed.
Moreover, since the traveling function control means 14 reduces or stops the traveling function of the vehicle at the time of electric leakage, the safety can be further improved as compared with the prior art.
Furthermore, since the
(第5実施例)
図5(A)に示すように、第5実施例の漏電検出装置1Eは、接続状態検出手段17と、漏電信号保持手段18とをさらに備えた点が、第3実施例の漏電検出装置1Cと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
(5th Example)
As shown in FIG. 5A, the
バッテリ2は、図5(A)に示すように、その使用時においてはプラグ16を介して車体や駆動装置3と接続されている。
接続状態検出手段17は、バッテリ2の車体に対する接続状態を検出するものである。接続状態検出手段17は、バッテリ2の接続状態が解除された時に解除信号を出力する。
漏電信号保持手段18は、例えばラッチ回路等からなる。漏電信号保持手段18は、判定手段5Eから漏電信号(有効)が出力された時から、該漏電信号の出力を保持する。そして、この保持された漏電信号は、接続状態検出手段17から解除信号を受けるまで保持されたままとなる(リセットされない)。
As shown in FIG. 5A, the battery 2 is connected to the vehicle body and the
The connection state detection means 17 detects the connection state of the battery 2 to the vehicle body. The connection state detection means 17 outputs a release signal when the connection state of the battery 2 is released.
The leakage signal holding means 18 is composed of, for example, a latch circuit. The leakage
次に、この漏電検出装置1Eの動作および効果について簡単に説明する。
まず、図5(B)〜(D)に示すように、時刻t1〜t3における漏電時に、漏電信号判定部10から有効な漏電信号が出力される(同図の時刻t2〜t3参照)。漏電信号保持手段18は、この漏電信号を受けて、時刻t2の時点から該漏電信号の出力を保持する。そして、図5(E)に示すように、時刻t4においてバッテリ2の接続を解除すると、これを検出した接続状態検出手段17は解除信号を出力し、漏電信号保持手段18が該解除信号を受けて漏電信号をリセットしてLレベルにする。
Next, the operation and effect of the
First, as shown in FIGS. 5B to 5D, an effective leakage signal is output from the leakage
したがって、バッテリ2の接続を解除しない限り漏電信号が保持されるため、このことから、漏電が以前に起こっていたことを知ることができる。すなわち、従来技術ではなしえなかった、漏電が今後も起こりうる潜在的に危険な状態も知ることができるので、より安全性を高めることができる。 Accordingly, since the leakage signal is held unless the connection of the battery 2 is released, it can be known from this that the leakage has occurred before. That is, since it is possible to know a potentially dangerous state in which leakage can occur in the future, which could not be achieved by the conventional technology, safety can be further improved.
(第6実施例)
図6(A)に示すように、第5実施例の漏電検出装置1Fは、差動増幅器19をさらに備えた点が、第1実施例の漏電検出装置1Aと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
(Sixth embodiment)
As shown in FIG. 6 (A), the leakage detection apparatus 1F of the fifth embodiment is different from the
差動増幅器19は、検出手段4と判定手段5Fの間に設けられる。差動増幅器19は、検出手段4によって検出された検出電圧Vと基準電圧Vrとが差動入力され、その差分値を所定のゲインGoで増幅して判定手段5Fに出力するように構成されている。
比較部6は、差動増幅器19によって出力された検出電圧(V−Vr)×Goを基準電圧Vrと比較し、該検出電圧(V−Vr)×Goが該基準電圧Vr以上になるときに、漏電状態であることを示す例えばHレベルの漏電信号を出力する。ゲインGoは、ここではGo=1とする。
The
The
次に、この漏電検出装置1Fの動作および効果について簡単に説明する。
漏電が起こると、図6(B)および(C)に示すように、検出電圧(V−Vr)×Goが基準電圧Vr以上となる時刻t1〜t2において、比較部6からHレベルの漏電信号が出力される。
Next, the operation and effect of the leakage detection device 1F will be briefly described.
When a leakage occurs, as shown in FIGS. 6B and 6C, at time t1 to t2 when the detected voltage (V−Vr) × Go is equal to or higher than the reference voltage Vr, the
図6(B)および(C)を比較して明らかなように、差動増幅器19が検出電圧Vと基準電圧Vrとを比較し、これによってノイズの影響がある程度排除される。さらに、判定手段5Fの比較部6が、該差動増幅器19によって出力された検出電圧(V−Vr)×Goと基準電圧Vrとを比較し、これによってノイズの影響はほぼ排除される。すなわち、差動増幅器19および判定手段5Fによって漏電状態が二度判定されるので、漏電状態がより正確に判定されうる。ここで、差動増幅器19および比較部6において、共通の基準電圧Vrを用いたが、それぞれ異なる第1の基準電圧および第2の基準電圧を用いてもよいことは言うまでもない。
As is apparent from a comparison between FIGS. 6B and 6C, the
(第7実施例)
図7に示すように、第7実施例の漏電検出装置1Gは、漏電検出用抵抗R、検出手段4および比較部6をいずれもN個(ここでは、N=3)で構成した点、および漏電信号判定部10を備えた点が、第1実施例の漏電検出装置1Aと異なっている。したがって、この点に関してのみ、説明する。
(Seventh embodiment)
As shown in FIG. 7, the leakage detecting device 1G of the seventh embodiment is configured such that the leakage detection resistor R, the detection means 4 and the
各漏電検出用抵抗Rは、バッテリ2の一方側の端子(例えば、マイナス端子)と車体フレームFの各検出点P1〜P3との間に設けられている。各検出点P1〜P3は、例えば、それぞれ車体フレームFの前方部分、中間部分、後方部分に配置される。
3つの検出手段4は、それぞれ、対応する漏電検出用抵抗Rに接続され、検出電圧V1〜V3を検出する。検出電圧V1〜V3は各比較部6において基準電圧Vrと比較され、該比較部6から漏電信号が出力される。漏電信号判定部10は、各比較部6から出力された漏電信号のうち、2つ以上の漏電信号がHレベルになっている場合に、漏電と判定した漏電信号を出力する。
Each leakage detection resistor R is provided between one terminal (for example, a minus terminal) of the battery 2 and each detection point P1 to P3 of the vehicle body frame F. Each detection point P1-P3 is arrange | positioned at the front part of the vehicle body frame F, respectively, the intermediate part, and the rear part, for example.
Each of the three detection means 4 is connected to the corresponding leakage detection resistor R and detects the detection voltages V1 to V3. The detection voltages V <b> 1 to V <b> 3 are compared with the reference voltage Vr in each
したがって、判定手段5Gの漏電信号判定部10は、複数の検出点のうち所定箇所以上の検出点において同時に漏電が検出されない限り、漏電信号を出力しないように構成されているので、より確実に漏電状態を判定することができる。ここで、各比較部6において、1つの基準電圧可変設定部7による共通の基準電圧Vrを用いたが、比較部6毎に対応した基準電圧可変設定部7を備え、各基準電圧可変設定部7によって異なる第1〜第3の基準電圧を用いてもよいことは言うまでもない。
Therefore, the leakage
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成はこれらの実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, the structure of this invention is not limited to these embodiment.
上記の第1〜第7実施例において、漏電検出用抵抗Rがバッテリ2のマイナス端子と車体フレームFの検出点P(P1〜P3)との間に設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、漏電検出用抵抗Rがバッテリ2のプラス端子と車体フレームFの検出点P(P1〜P3)との間に設けられていてもよい。
判定手段5A〜5Gにおいて、検出電圧Vに基づいて漏電信号を出力するまで処理は、CPU等によって実行されるように構成することもできる。
また、比較部6や差動増幅器19における基準電圧Vr、増幅部8や差動増幅器19におけるゲインG、Go、および漏電信号判定部10における検出時間Tは、様々な値に設定されるのは言うまでもない。
In the first to seventh embodiments described above, the leakage detection resistor R is provided between the negative terminal of the battery 2 and the detection point P (P1 to P3) of the vehicle body frame F, but is not limited thereto. For example, the leakage detection resistor R may be provided between the positive terminal of the battery 2 and the detection points P (P1 to P3) of the vehicle body frame F.
In the determination means 5A to 5G, the processing may be executed by the CPU or the like until the leakage signal is output based on the detection voltage V.
The reference voltage Vr in the
ところで、車両の中でも特にバッテリフォークリフトは、高電圧(例えば、DC120V以上の電圧)のバッテリを搭載し、検出電圧に含まれるノイズも多いため、漏電検出精度および安全性がより高い漏電検出装置が必要になる。したがって、これを実現するために、上記の漏電検出装置をバッテリフォークリフトに搭載することは極めて有用である。 By the way, battery forklifts, in particular, are equipped with a battery with a high voltage (for example, a voltage of 120 V DC or more), and there is a lot of noise included in the detection voltage. become. Therefore, in order to realize this, it is very useful to mount the above leakage detection device on a battery forklift.
1A〜1G、1’ 漏電検出装置
2 バッテリ
3 駆動装置
4 検出手段
5A〜5G、5’ 判定手段
6 比較部
7 基準電圧可変設定部
8 増幅部
9 ゲイン可変設定部
10 漏電信号判定部
11 検出時間可変設定部
12 警告表示手段
13 警告音発生手段
14 走行機能制御手段
15 外部モニター
16 プラグ
17 接続状態検出手段
18 漏電信号保持手段
19 差動増幅器
F 車体フレーム
G、Go ゲイン
P、P1〜P3 検出点
R、R1〜R3 漏電検出用抵抗
T 検出時間
V、V1〜V3 検出電圧
Vr 基準電圧
1A to 1G, 1 'Leakage detection device 2
Claims (10)
前記漏電検出用抵抗の両端の検出電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された検出電圧に基づいて、前記バッテリの漏電状態を判定する判定手段と、を備えた漏電検出装置において、
前記判定手段は、
前記検出電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検出電圧が該基準電圧以上になるときに、漏電状態であることを示す漏電信号を出力する、比較部と、
前記比較部における前記基準電圧を可変設定できる基準電圧可変設定部と、を含むことを特徴とする漏電検出装置。 A leakage detection resistor provided between a battery terminal mounted on the vehicle and a detection point of the vehicle body frame;
Detecting means for detecting a detection voltage at both ends of the leakage detection resistor;
In the leakage detection device comprising: a determination unit that determines a leakage state of the battery based on the detection voltage detected by the detection unit;
The determination means includes
A comparison unit that compares the detection voltage with a preset reference voltage and outputs a leakage signal indicating a leakage state when the detection voltage is equal to or higher than the reference voltage;
And a reference voltage variable setting unit capable of variably setting the reference voltage in the comparison unit.
前記漏電検出用抵抗の両端の検出電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された検出電圧に基づいて、前記バッテリの漏電状態を判定する判定手段と、を備えた漏電検出装置において、
前記判定手段は、
前記検出電圧を予め設定されたゲインで増幅する増幅部と、
前記増幅部によって増幅された検出電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検出電圧が該基準電圧以上になるときに、漏電状態であることを示す漏電信号を出力する、比較部と、
前記増幅部における前記ゲインを可変設定できるゲイン可変設定部と、を含むことを特徴とする漏電検出装置。 A leakage detection resistor provided between a battery terminal mounted on the vehicle and a detection point of the vehicle body frame;
Detecting means for detecting a detection voltage at both ends of the leakage detection resistor;
In the leakage detection device comprising: a determination unit that determines a leakage state of the battery based on the detection voltage detected by the detection unit;
The determination means includes
An amplifying unit for amplifying the detection voltage with a preset gain;
A comparison unit that compares the detection voltage amplified by the amplification unit with a preset reference voltage, and outputs a leakage signal indicating a leakage state when the detection voltage becomes equal to or higher than the reference voltage;
And a gain variable setting unit capable of variably setting the gain in the amplification unit.
前記比較部における前記基準電圧を可変設定できる基準電圧可変設定部を含むことを特徴とする請求項2に記載の漏電検出装置。 The determination means further includes:
The leakage detecting device according to claim 2, further comprising a reference voltage variable setting unit that can variably set the reference voltage in the comparison unit.
前記比較部から出力される漏電信号が予め設定された検出時間を超えても出力され続けている場合に、該漏電信号を有効な漏電信号として出力する漏電信号判定部と、
前記漏電信号判定部における前記検出時間を可変設定できる検出時間可変設定部と、を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の漏電検出装置。 The determination means further includes:
When the leakage signal output from the comparison unit continues to be output even after exceeding a preset detection time, the leakage signal determination unit outputs the leakage signal as an effective leakage signal;
The leakage detection device according to claim 1, further comprising: a detection time variable setting unit capable of variably setting the detection time in the leakage signal determination unit.
前記判定手段から前記漏電信号が一旦出力されると、前記接続状態検出手段から前記バッテリの接続状態が解除されたことを示す解除信号を受けるまで、該漏電信号の出力を保持したままにする漏電信号保持手段とを、さらに備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の漏電検出装置。 Connection state detection means for detecting a connection state of the battery to the vehicle body;
Once the leakage signal is output from the determination means, the leakage current that keeps the output of the leakage signal held until receiving a release signal indicating that the connection state of the battery is released from the connection state detection means. The leakage detecting device according to claim 1, further comprising a signal holding unit.
前記判定手段が、前記差動増幅器によって出力された検出電圧に基づいて、前記バッテリの漏電状態を判定することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の漏電検出装置。 A differential amplifier provided between the detection means and the determination means, wherein a detection voltage detected by the detection means and a reference voltage are differentially input, a differential value thereof is amplified and output to the determination means; In addition,
The leakage detection device according to claim 1, wherein the determination unit determines a leakage state of the battery based on a detection voltage output by the differential amplifier.
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