JP2013072751A - Insulation state determination device - Google Patents

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陽一郎 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulation state determination device capable of reducing cost.SOLUTION: First wiring 6 and 7 connecting an inverter 5 with a fuel battery 3 are interposed by a first relay 10 and a second relay 11 respectively. A second wiring 8 is connected with the first wiring 6 at a point closer to the inverter 5 than to the first relay 10. A second wiring 9 is connected with the first wiring 7 at a point closer to the inverter 5 than to the second relay 11. The second wiring 8 and 9 are interposed by a third relay 12 and a fourth relay 13 respectively. An insulation resistance detection circuit 14 is connected with a secondary battery 4 and an earth. The first relay 10, the second relay 11, the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned on/off and, on the basis of an insulation resistance value which is outputted from the insulation resistance detection circuit 14, insulation states of the fuel battery 3 and the secondary battery 4 are determined.

Description

本発明は、絶縁状態判断装置に関する。   The present invention relates to an insulation state determination device.

たとえば、燃料電池自動車には、走行用のモータへの電力供給源として燃料電池および二次電池を搭載したハイブリッドタイプのものがある。燃料電池が発生する電力は、モータに供給され、その余剰電力は、二次電池に供給される。また、燃料電池の発電停止時などには、二次電池に蓄えられている電力がモータに供給される。   For example, some fuel cell vehicles include a hybrid type equipped with a fuel cell and a secondary battery as a power supply source for a motor for traveling. The electric power generated by the fuel cell is supplied to the motor, and the surplus electric power is supplied to the secondary battery. Further, when the fuel cell stops generating power, the electric power stored in the secondary battery is supplied to the motor.

燃料電池および二次電池は、高電圧発生源であるにもかかわらず、非接地の状態（アースされていない状態）で使用される。したがって、燃料電池および二次電池の各絶縁状態（漏電の有無）の検出は重要である。   The fuel cell and the secondary battery are used in a non-grounded state (not grounded) despite being a high voltage generation source. Therefore, detection of each insulation state (presence or absence of electric leakage) of the fuel cell and the secondary battery is important.

モータと燃料電池との間およびモータと二次電池との間には、それぞれリレーが介在されており、各リレーをオフすることにより、燃料電池および二次電池がモータから電気的に切り離されるようになっている。そのため、燃料電池および二次電池には、絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出回路が個別に接続されている。そして、各絶縁抵抗検出回路によって検出される絶縁抵抗に基づいて、燃料電池および二次電池での漏電の有無が判断される。   Relays are interposed between the motor and the fuel cell and between the motor and the secondary battery, respectively. By turning off each relay, the fuel cell and the secondary battery are electrically disconnected from the motor. It has become. Therefore, an insulation resistance detection circuit that detects insulation resistance is individually connected to the fuel cell and the secondary battery. And based on the insulation resistance detected by each insulation resistance detection circuit, the presence or absence of electric leakage in a fuel cell and a secondary battery is determined.

特開２０１０−２３９８２０号公報JP 2010-239820 A

ところが、前述の構成では、２つの絶縁抵抗検出回路を備えているため、コストが高くつく。   However, since the above-described configuration includes two insulation resistance detection circuits, the cost is high.

本発明の目的は、コストの低減を図ることができる、絶縁状態判断装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an insulation state determination device capable of reducing cost.

前記の目的を達成するため、本発明に係る絶縁状態判断装置は、負荷に電力を供給する第１電源および第２電源の絶縁状態を判断する絶縁状態判断装置であって、前記負荷と前記第１電源とを接続するマイナス側の第１配線と、前記第１配線に介在された第１スイッチと、前記第１配線における前記第１スイッチよりも前記負荷側の部分と前記第２電源とを接続するマイナス側の第２配線と、前記第２配線に介在された第２スイッチと、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの開閉を制御するスイッチ制御部と、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの開閉にかかわらず、前記第１電源および前記第２電源のいずれか一方に接続されるとともに、アースに接続されており、前記第１電源および前記第２電源の各絶縁状態を判断する絶縁状態判断部とを含む。そして、前記絶縁状態判断部は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方が開かれた状態で、当該絶縁状態判断手段が接続されている前記第１電源または前記第２電源の絶縁状態を判断し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方が閉じられた状態で、当該絶縁状態判断手段が前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを介して接続される前記第１電源または前記第２電源の絶縁状態を判断する。   In order to achieve the above object, an insulation state determination device according to the present invention is an insulation state determination device that determines an insulation state of a first power source and a second power source that supply power to a load. A negative-side first wiring for connecting one power source, a first switch interposed in the first wiring, a portion of the first wiring on the load side of the first switch, and the second power source. A negative second wiring to be connected, a second switch interposed in the second wiring, a switch control unit for controlling opening and closing of the first switch and the second switch, the first switch and the second Regardless of whether the switch is opened or closed, the switch is connected to one of the first power supply and the second power supply, and is connected to the ground, and is used to determine each insulation state of the first power supply and the second power supply. And a state determining unit. The insulation state determination unit determines an insulation state of the first power source or the second power source to which the insulation state determination unit is connected in a state where both the first switch and the second switch are opened. In the state where both the first switch and the second switch are closed, the insulation state determination means is connected to the first power source or the second switch connected via the first switch and the second switch. Determine the insulation status of the power supply.

負荷と第１電源とを接続するマイナス側の第１配線には、第１スイッチが介在されている。第１スイッチの開閉により、負荷と第１電源とが電気的に切断／接続される。第１配線には、第２電源のマイナス側の第２配線が第１スイッチよりも負荷側の部分から分岐して接続されている。第２配線には、第２スイッチが介在されている。第２スイッチの開閉により、負荷と第１電源とが電気的に切断／接続される。   A first switch is interposed in the negative first wiring that connects the load and the first power supply. By opening / closing the first switch, the load and the first power source are electrically disconnected / connected. A second wiring on the negative side of the second power source is connected to the first wiring by branching from a portion on the load side with respect to the first switch. A second switch is interposed in the second wiring. By opening and closing the second switch, the load and the first power source are electrically disconnected / connected.

第１電源および第２電源の各絶縁状態を判断するために、絶縁状態判断部が備えられている。絶縁状態判断部は、第１スイッチおよび第２スイッチの開閉にかかわらず、第１電源および第２電源のいずれか一方に接続されるとともに、アースに接続されている。   An insulation state determination unit is provided to determine each insulation state of the first power source and the second power source. The insulation state determination unit is connected to one of the first power supply and the second power supply and to the ground regardless of whether the first switch and the second switch are opened or closed.

絶縁状態判断部が第１電源に接続される場合、第１スイッチおよび第２スイッチの両方が開かれた状態においても、絶縁状態判断部が第１電源と接続されているので、絶縁状態判断部による第１電源の絶縁状態の判断が可能である。第１スイッチおよび第２スイッチの両方が閉じられると、絶縁状態判断部が第１スイッチおよび第２スイッチを介して第２電源に接続されるので、絶縁状態判断部による第２電源の絶縁状態の判断が可能となる。   When the insulation state determination unit is connected to the first power source, the insulation state determination unit is connected to the first power source even when both the first switch and the second switch are open. It is possible to determine the insulation state of the first power source. When both the first switch and the second switch are closed, the insulation state determination unit is connected to the second power source via the first switch and the second switch. Judgment is possible.

また、絶縁状態判断部が第２電源に接続される場合、第１スイッチおよび第２スイッチの両方が開かれた状態においても、絶縁状態判断部が第２電源と接続されているので、絶縁状態判断部による第２電源の絶縁状態の判断が可能である。第１スイッチおよび第２スイッチの両方が閉じられると、絶縁状態判断部が第１スイッチおよび第２スイッチを介して第１電源に接続されるので、絶縁状態判断部による第２電源の絶縁状態の判断が可能となる。   In addition, when the insulation state determination unit is connected to the second power source, the insulation state determination unit is connected to the second power source even when both the first switch and the second switch are opened. The determination part can determine the insulation state of the second power source. When both the first switch and the second switch are closed, the insulation state determination unit is connected to the first power source via the first switch and the second switch. Judgment is possible.

このように、１つの絶縁状態判断部により、第１電源および第２電源の両方の絶縁状態を判断することができる。よって、第１電源および第２電源に対して個別に絶縁状態判断部（絶縁抵抗検出回路）を設ける構成と比較して、コストの低減を図ることができる。   Thus, the insulation state of both the first power supply and the second power supply can be determined by one insulation state determination unit. Therefore, the cost can be reduced as compared with the configuration in which the insulation state determination unit (insulation resistance detection circuit) is individually provided for the first power supply and the second power supply.

第１電源が燃料電池であり、第２電源が二次電池であってもよい。この場合、絶縁状態判断手段は、第１スイッチおよび第２スイッチの開閉にかかわらず、第２電源に接続されていることが好ましい。   The first power source may be a fuel cell, and the second power source may be a secondary battery. In this case, the insulation state determination means is preferably connected to the second power source regardless of whether the first switch and the second switch are opened or closed.

これにより、第１スイッチおよび第２スイッチの両方が開かれた状態において、第２電源である二次電池の絶縁状態を判断することができる。そのため、第１スイッチが開かれて、第１電源である燃料電池が負荷から電気的に切り離された状態で、第２スイッチが閉じられて、第２電源である二次電池が負荷と電気的に接続される場合に、第２スイッチが閉じられる前および閉じられた後において、二次電池の絶縁状態を判断することができる。よって、この構成を有する絶縁状態判断装置は、燃料電池が発電を停止した状態で、負荷の駆動に二次電池が使用されるシステムに好適に用いることができる。   Thereby, in a state where both the first switch and the second switch are opened, it is possible to determine the insulation state of the secondary battery as the second power source. Therefore, in a state where the first switch is opened and the fuel cell as the first power source is electrically disconnected from the load, the second switch is closed and the secondary battery as the second power source is electrically connected to the load. When the second switch is connected, the insulation state of the secondary battery can be determined before and after the second switch is closed. Therefore, the insulation state determination device having this configuration can be suitably used for a system in which a secondary battery is used for driving a load while the fuel cell stops generating power.

本発明によれば、１つの絶縁状態判断部により、第１電源および第２電源の両方の絶縁状態を判断することができる。よって、第１電源および第２電源に対して個別に絶縁状態判断部を設ける構成と比較して、コストの低減を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to determine the insulation states of both the first power supply and the second power supply by a single insulation state determination unit. Therefore, the cost can be reduced as compared with the configuration in which the insulation state determination unit is individually provided for the first power source and the second power source.

図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁状態判断装置が備えられる燃料電池自動車の電気的な構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a fuel cell vehicle equipped with an insulation state determination device according to an embodiment of the present invention. 図２は、絶縁状態判断処理のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of the insulation state determination process.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る絶縁状態判断装置が備えられた燃料電池自動車の電気的な構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a fuel cell vehicle equipped with an insulation state determination device according to an embodiment of the present invention.

燃料電池自動車１は、走行用のモータ２への電力供給源として燃料電池３および二次電池４を搭載している。   The fuel cell vehicle 1 is equipped with a fuel cell 3 and a secondary battery 4 as a power supply source to the motor 2 for traveling.

モータ２は、インバータ５に接続されている。   The motor 2 is connected to the inverter 5.

燃料電池３は、たとえば、アノード（燃料極）およびカソード（酸素極）が電解質膜を挟んで対向配置された構造を有している。アノードには、燃料循環ラインから液体燃料が供給され、アノードを通過した液体燃料は、燃料循環ラインに排出される。一方、カソードには、空気が供給される。そして、アノードにおいて、液体燃料からプロトン（Ｈ＋）および電子（ｅ−）が生成され、プロトンが電解質膜を透過してカソードに移動するとともに、電子が外部回路を介してカソードに移動し、カソードにおいて、プロトン、電子および空気に含まれる酸素の反応による水が生成される。その結果、電気化学反応による電力が発生する。燃料電池３が出力する直流電圧は、昇圧コンバータ（図示せず）により、たとえば、１５０〜２３５Ｖに昇圧される。   The fuel cell 3 has, for example, a structure in which an anode (fuel electrode) and a cathode (oxygen electrode) are arranged to face each other with an electrolyte membrane interposed therebetween. Liquid fuel is supplied to the anode from the fuel circulation line, and the liquid fuel that has passed through the anode is discharged to the fuel circulation line. On the other hand, air is supplied to the cathode. Then, in the anode, protons (H +) and electrons (e−) are generated from the liquid fuel, and the protons pass through the electrolyte membrane and move to the cathode, and the electrons move to the cathode via an external circuit. Water is produced by the reaction of oxygen contained in protons, electrons and air. As a result, electric power is generated by an electrochemical reaction. The DC voltage output from the fuel cell 3 is boosted to 150 to 235 V, for example, by a boost converter (not shown).

二次電池４は、たとえば、１５０〜２３５Ｖの直流電圧を出力する。   The secondary battery 4 outputs a DC voltage of 150 to 235V, for example.

燃料電池３および二次電池４は、インバータ５に並列に接続されている。具体的には、燃料電池３のプラス端子およびマイナス端子には、それぞれプラス側の第１配線６の一端およびマイナス側の第１配線７の一端が接続されている。第１配線６，７の他端は、インバータ５に接続されている。また、二次電池４のプラス端子およびマイナス端子には、それぞれプラス側の第２配線８の一端およびマイナス側の第２配線９の一端が接続されている。第２配線８，９の他端は、それぞれ第１配線６，７の途中部に接続されている。   The fuel cell 3 and the secondary battery 4 are connected to the inverter 5 in parallel. Specifically, one end of the positive first wiring 6 and one end of the negative first wiring 7 are connected to the positive terminal and the negative terminal of the fuel cell 3, respectively. The other ends of the first wires 6 and 7 are connected to the inverter 5. Further, one end of the plus side second wiring 8 and one end of the minus side second wiring 9 are connected to the plus terminal and the minus terminal of the secondary battery 4, respectively. The other ends of the second wires 8 and 9 are connected to the middle portions of the first wires 6 and 7, respectively.

プラス側の第１配線６には、燃料電池３とプラス側の第２配線８の接続点との間に、第１リレー１０が介在されている。   A first relay 10 is interposed in the positive first wiring 6 between the connection point of the fuel cell 3 and the positive second wiring 8.

マイナス側の第１配線７には、燃料電池３とマイナス側の第２配線９の接続点との間に、第２リレー１１が介在されている。   In the negative first wiring 7, a second relay 11 is interposed between the connection point of the fuel cell 3 and the negative second wiring 9.

第２配線８，９には、それぞれ第３リレー１２および第４リレー１３が介在されている。   A third relay 12 and a fourth relay 13 are interposed in the second wires 8 and 9, respectively.

また、マイナス側の第２配線９における二次電池４と第４リレー１３との間には、絶縁抵抗検出回路１４が接続されている。絶縁抵抗検出回路１４は、既知の回路であり、第２配線９とアースとの間に接続され、たとえば、第２配線９に小振幅の交流電圧を供給し、その交流電流が流れる部分の絶縁抵抗を検出する。   In addition, an insulation resistance detection circuit 14 is connected between the secondary battery 4 and the fourth relay 13 in the second wiring 9 on the negative side. The insulation resistance detection circuit 14 is a known circuit, and is connected between the second wiring 9 and the ground. For example, a small-amplitude AC voltage is supplied to the second wiring 9 and the portion where the alternating current flows is insulated. Detect resistance.

燃料電池自動車１にはさらに、マイクロコンピュータを含む構成のＶＣＵ（車両制御ユニット）１５が備えられている。ＶＣＵ１５には、インバータ５、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２、第４リレー１３および絶縁抵抗検出回路１４が接続されている。   The fuel cell vehicle 1 is further provided with a VCU (vehicle control unit) 15 including a microcomputer. The inverter 5, the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, the fourth relay 13, and the insulation resistance detection circuit 14 are connected to the VCU 15.

ＶＣＵ１５により、第１リレー１０および第２リレー１１がオンにされると、燃料電池３からインバータ５に直流電力が供給される。そして、ＶＣＵ１５によるインバータ５の制御により、燃料電池３からインバータ５に供給される直流電力が三相交流電力に変換されて、三相交流電力がインバータ５からモータ２に供給される。   When the first relay 10 and the second relay 11 are turned on by the VCU 15, DC power is supplied from the fuel cell 3 to the inverter 5. The DC power supplied from the fuel cell 3 to the inverter 5 is converted into three-phase AC power by the control of the inverter 5 by the VCU 15, and the three-phase AC power is supplied from the inverter 5 to the motor 2.

また、ＶＣＵ１５により、第３リレー１２および第４リレー１３がオンにされると、二次電池４からインバータ５に直流電力が供給される。そして、ＶＣＵ１５によるインバータ５の制御により、二次電池４からインバータ５に供給される直流電力が三相交流電力に変換されて、三相交流電力がインバータ５からモータ２に供給される。   In addition, when the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned on by the VCU 15, DC power is supplied from the secondary battery 4 to the inverter 5. Then, the DC power supplied from the secondary battery 4 to the inverter 5 is converted into three-phase AC power by the control of the inverter 5 by the VCU 15, and the three-phase AC power is supplied from the inverter 5 to the motor 2.

さらに、ＶＣＵ１５により、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３のオン／オフが制御され、このとき絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値に基づいて、燃料電池３および二次電池４などの絶縁状態（漏電の有無）が判断される。   Further, on / off of the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, and the fourth relay 13 is controlled by the VCU 15, and based on the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14 at this time, The insulation state (presence or absence of electric leakage) of the fuel cell 3 and the secondary battery 4 is determined.

具体的には、燃料電池３、二次電池４、インバータ５（モータ２）、第１配線６，７および第２配線８，９からなる回路は、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３がすべてオフにされることにより、燃料電池３を含む部分Ａ、二次電池４を含む部分Ｂおよびインバータ５を含む部分Ｃに分割される。ＶＣＵ１５により、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３のオン／オフが制御され、このとき絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値に基づいて、３つの部分Ａ，Ｂ，Ｃの各絶縁状態（漏電の有無）が判断される。   Specifically, the circuit including the fuel cell 3, the secondary battery 4, the inverter 5 (motor 2), the first wirings 6 and 7, and the second wirings 8 and 9 includes a first relay 10, a second relay 11, When all of the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned off, the part A is divided into a part A including the fuel cell 3, a part B including the secondary battery 4, and a part C including the inverter 5. On / off of the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, and the fourth relay 13 is controlled by the VCU 15. Based on the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14 at this time, Each insulation state (presence or absence of electric leakage) of portions A, B, and C is determined.

そして、第１配線６，７、第２配線８，９、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２、第４リレー１３、絶縁抵抗検出回路１４およびＶＣＵ１５により、燃料電池３および二次電池４の絶縁状態を判断する絶縁状態判断装置が構成されている。   The first wirings 6 and 7, the second wirings 8 and 9, the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, the fourth relay 13, the insulation resistance detection circuit 14, and the VCU 15 are used to connect the fuel cells 3 and 2. An insulation state determination device for determining the insulation state of the secondary battery 4 is configured.

図２は、絶縁状態判断処理のフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart of the insulation state determination process.

燃料電池自動車１のイグニッションキースイッチ（図示せず）のオフ時には、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３がオフにされて、燃料電池３および二次電池４がインバータ５から切り離されている。   When an ignition key switch (not shown) of the fuel cell vehicle 1 is turned off, the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned off, and the fuel cell 3 and the secondary battery 4 are turned off. Is disconnected from the inverter 5.

イグニッションキースイッチ（ＩＧスイッチ）がオンにされると、ＶＣＵ１５により、図２に示される絶縁状態判断処理が開始される。   When the ignition key switch (IG switch) is turned on, the VCU 15 starts the insulation state determination process shown in FIG.

絶縁状態判断処理では、まず、二次電池４を含む部分Ｂにおける漏電の有無が確認される。部分Ｂにおける漏電の有無は、絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値が予め定める閾値以上であるか否かにより判定することができる（ステップＳ１）。   In the insulation state determination process, first, the presence / absence of electric leakage in the portion B including the secondary battery 4 is confirmed. The presence or absence of leakage in the portion B can be determined by whether or not the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14 is equal to or greater than a predetermined threshold value (step S1).

絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合（ステップＳ１のＮＯ）、二次電池４を含む部分Ｂで漏電が生じている（漏電異常）と判断される（ステップＳ２）。そして、車室内に配置されたメータパネルなどに、その漏電異常を報知するための表示が出される（ステップＳ３）。   When the insulation resistance value is smaller than the threshold value (NO in step S1), it is determined that a leakage has occurred in the portion B including the secondary battery 4 (leakage abnormality) (step S2). Then, a display for notifying the leakage abnormality is displayed on a meter panel or the like disposed in the passenger compartment (step S3).

絶縁抵抗値が閾値以上である場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、部分Ｂでは漏電が生じていないと判断されて、次いで、第４リレー１３がオンにされる（ステップＳ４）。   If the insulation resistance value is greater than or equal to the threshold value (YES in step S1), it is determined that no leakage has occurred in the portion B, and then the fourth relay 13 is turned on (step S4).

その後、二次電池４を含む部分Ｂおよびインバータ５を含む部分Ｃにおける漏電の有無が確認される。部分Ｂ，Ｃにおける漏電の有無は、絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値が予め定める閾値以上であるか否かにより判定することができる（ステップＳ５）。   Thereafter, whether or not there is a leakage in the part B including the secondary battery 4 and the part C including the inverter 5 is confirmed. The presence / absence of leakage in the portions B and C can be determined based on whether or not the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14 is equal to or greater than a predetermined threshold (step S5).

絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合（ステップＳ５のＮＯ）、インバータ５を含む部分Ｃで漏電が生じている（漏電異常）と判断される（ステップＳ６）。そして、車室内に配置されたメータパネルなどに、その漏電異常を報知するための表示が出される（ステップＳ３）。   When the insulation resistance value is smaller than the threshold value (NO in step S5), it is determined that a leakage has occurred in the portion C including the inverter 5 (leakage abnormality) (step S6). Then, a display for notifying the leakage abnormality is displayed on a meter panel or the like disposed in the passenger compartment (step S3).

絶縁抵抗値が閾値以上である場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、部分Ｂ，Ｃでは漏電が生じていないと判断されて、第２リレー１１がオンにされる（ステップＳ７）。   If the insulation resistance value is greater than or equal to the threshold value (YES in step S5), it is determined that no leakage has occurred in the portions B and C, and the second relay 11 is turned on (step S7).

そして、燃料電池３を含む部分Ａ、二次電池４を含む部分Ｂおよびインバータ５を含む部分Ｃにおける漏電の有無が確認される。部分Ａ，Ｂ，Ｃにおける漏電の有無は、絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値が予め定める閾値以上であるか否かにより判定することができる（ステップＳ８）。   Then, the presence / absence of electric leakage in the part A including the fuel cell 3, the part B including the secondary battery 4 and the part C including the inverter 5 is confirmed. The presence or absence of electric leakage in the portions A, B, and C can be determined based on whether or not the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14 is equal to or greater than a predetermined threshold value (step S8).

絶縁抵抗値が閾値よりも小さい場合（ステップＳ８のＮＯ）、燃料電池３を含む部分Ａで漏電が生じている（漏電異常）と判断される（ステップＳ９）。そして、車室内に配置されたメータパネルなどに、その漏電異常を報知するための表示が出される（ステップＳ３）。   If the insulation resistance value is smaller than the threshold value (NO in step S8), it is determined that a leakage has occurred in the portion A including the fuel cell 3 (leakage abnormality) (step S9). Then, a display for notifying the leakage abnormality is displayed on a meter panel or the like disposed in the passenger compartment (step S3).

絶縁抵抗値が閾値以上である場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、部分Ａ，Ｂ，Ｃで漏電が生じていないと判断されて、第１リレー１０および第３リレー１２がオンにされる（ステップＳ１０）。これにより、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３がオンとなり、燃料電池３および二次電池４がインバータ５と電気的に接続される。   If the insulation resistance value is equal to or greater than the threshold value (YES in step S8), it is determined that no leakage has occurred in the portions A, B, and C, and the first relay 10 and the third relay 12 are turned on (step S10). ). As a result, the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned on, and the fuel cell 3 and the secondary battery 4 are electrically connected to the inverter 5.

以上のように、インバータ５と燃料電池３とを接続する第１配線６，７には、それぞれ第１リレー１０および第２リレー１１が介在されている。第１リレー１０および第２リレー１１のオン／オフにより、インバータ５と燃料電池３とが電気的に切断／接続される。   As described above, the first relay 10 and the second relay 11 are interposed in the first wirings 6 and 7 that connect the inverter 5 and the fuel cell 3, respectively. By turning on / off the first relay 10 and the second relay 11, the inverter 5 and the fuel cell 3 are electrically disconnected / connected.

第１配線６には、第２配線８が第１リレー１０よりもインバータ５側の部分から分岐して接続されている。また、第１配線７には、第２配線９が第２リレー１１よりもインバータ５側の部分から分岐して接続されている。第２配線８，９には、それぞれ第３リレー１２および第４リレー１３が介在されている。第３リレー１２および第４リレー１３のオン／オフにより、インバータ５と燃料電池３とが電気的に切断／接続される。   To the first wiring 6, the second wiring 8 is branched and connected from a portion closer to the inverter 5 than the first relay 10. Further, the second wiring 9 is connected to the first wiring 7 so as to be branched from the portion closer to the inverter 5 than the second relay 11. A third relay 12 and a fourth relay 13 are interposed in the second wires 8 and 9, respectively. By turning on / off the third relay 12 and the fourth relay 13, the inverter 5 and the fuel cell 3 are electrically disconnected / connected.

燃料電池３および二次電池４の各絶縁状態を判断するために、絶縁抵抗検出回路１４およびＶＣＵ１５が備えられている。絶縁抵抗検出回路１４は、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３のオン／オフにかかわらず、二次電池４に接続されるとともに、アースに接続されている。   In order to determine each insulation state of the fuel cell 3 and the secondary battery 4, an insulation resistance detection circuit 14 and a VCU 15 are provided. The insulation resistance detection circuit 14 is connected to the secondary battery 4 and to the ground regardless of whether the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, and the fourth relay 13 are on / off. .

第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３のすべてがオフにされた状態においても、絶縁抵抗検出回路１４が二次電池４と接続されているので、絶縁抵抗検出回路１４およびＶＣＵ１５による二次電池４の絶縁状態の判断が可能である。第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３のすべてがオンにされると、絶縁抵抗検出回路１４が燃料電池３に接続されるので、絶縁抵抗検出回路１４およびＶＣＵ１５による二次電池４の絶縁状態の判断が可能となる。   Even when all of the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, and the fourth relay 13 are turned off, the insulation resistance detection circuit 14 is connected to the secondary battery 4, so that the insulation resistance detection is performed. The insulation state of the secondary battery 4 can be determined by the circuit 14 and the VCU 15. When all of the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, and the fourth relay 13 are turned on, the insulation resistance detection circuit 14 is connected to the fuel cell 3, so that the insulation resistance detection circuit 14 and the VCU 15 Thus, it is possible to determine the insulation state of the secondary battery 4.

このように、１つの絶縁抵抗検出回路１４により、燃料電池３および二次電池４の両方の絶縁抵抗を検出することができ、それに基づいて絶縁状態を判断することができる。よって、燃料電池３および二次電池４に対して個別に絶縁抵抗検出回路１４（絶縁抵抗検出回路）を設ける構成と比較して、コストの低減を図ることができる。   Thus, the insulation resistance of both the fuel cell 3 and the secondary battery 4 can be detected by one insulation resistance detection circuit 14, and the insulation state can be determined based on the insulation resistance. Therefore, the cost can be reduced as compared with the configuration in which the insulation resistance detection circuit 14 (insulation resistance detection circuit) is individually provided for the fuel cell 3 and the secondary battery 4.

また、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３のすべてがオフにされた状態において、二次電池４の絶縁状態を判断することができる。そのため、第１リレー１０および第２リレー１１がオフにされて、燃料電池３である燃料電池がインバータ５から電気的に切り離された状態で、第３リレー１２および第４リレー１３がオンされて、二次電池４がインバータ５と電気的に接続される場合に、第３リレー１２および第４リレー１３がオンされる前およびオンされた後において、二次電池４の絶縁状態を判断することができる。よって、この構成を有する絶縁状態判断装置は、燃料電池３が発電を停止した状態で、インバータ５の駆動に二次電池４が使用されるシステムに好適に用いることができる。   Further, the insulation state of the secondary battery 4 can be determined in a state where all of the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12, and the fourth relay 13 are turned off. Therefore, the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned on in a state where the first relay 10 and the second relay 11 are turned off and the fuel cell as the fuel cell 3 is electrically disconnected from the inverter 5. When the secondary battery 4 is electrically connected to the inverter 5, the insulation state of the secondary battery 4 is determined before and after the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned on. Can do. Therefore, the insulation state determination device having this configuration can be suitably used in a system in which the secondary battery 4 is used to drive the inverter 5 in a state where the fuel cell 3 stops generating power.

さらに、１つの絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗に基づいて、燃料電池３を含む部分Ａおよび二次電池４を含む部分Ｂの絶縁状態だけでなく、インバータ５を含む部分Ｃの絶縁状態も判断することができる。   Furthermore, based on the insulation resistance output from one insulation resistance detection circuit 14, not only the insulation state of the part A including the fuel cell 3 and the part B including the secondary battery 4, but also the insulation of the part C including the inverter 5 The state can also be determined.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

たとえば、絶縁抵抗検出回路１４がマイナス側の第２配線９に接続された構成を取り上げたが、マイナス側の第１配線７における燃料電池３と第２リレー１１との間に、絶縁抵抗検出回路１４が接続されてもよい。   For example, although the configuration in which the insulation resistance detection circuit 14 is connected to the negative second wiring 9 is taken up, the insulation resistance detection circuit is provided between the fuel cell 3 and the second relay 11 in the negative first wiring 7. 14 may be connected.

この場合、第１リレー１０、第２リレー１１、第３リレー１２および第４リレー１３のすべてがオフにされた状態において、まず、絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値に基づいて、燃料電池３を含む部分Ａの絶縁状態が判断される。次いで、第２リレー１１がオンにされ、絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値に基づいて、燃料電池３を含む部分Ａおよびインバータ５を含む部分Ｃの絶縁状態が判断される。その後、第４リレーがオンにされ、絶縁抵抗検出回路１４から出力される絶縁抵抗値に基づいて、燃料電池３を含む部分Ａ、二次電池４を含む部分Ｂおよびインバータ５を含む部分Ｃの絶縁状態が判断される。   In this case, in a state where all of the first relay 10, the second relay 11, the third relay 12 and the fourth relay 13 are turned off, first, based on the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14, The insulation state of the portion A including the fuel cell 3 is determined. Next, the second relay 11 is turned on, and the insulation state of the part A including the fuel cell 3 and the part C including the inverter 5 is determined based on the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14. Thereafter, the fourth relay is turned on, and based on the insulation resistance value output from the insulation resistance detection circuit 14, the part A including the fuel cell 3, the part B including the secondary battery 4, and the part C including the inverter 5 An insulation state is determined.

また、第１電源および第２電源の一例として、それぞれ燃料電池３および二次電池４を取り上げたが、第１電源および第２電源は、それぞれ燃料電池３およびキャパシタであってもよい。また、第１電源および第２電源の一方が二次電池で、他方がキャパシタであってもよい。   Further, although the fuel cell 3 and the secondary battery 4 are taken up as examples of the first power source and the second power source, respectively, the fuel cell 3 and the capacitor may be used as the first power source and the second power source, respectively. One of the first power supply and the second power supply may be a secondary battery, and the other may be a capacitor.

さらに、本発明に係る絶縁状態判断装置は、燃料電池自動車１に限らず、電気自動車やハイブリッドカーに備えられてもよい。   Furthermore, the insulation state determination device according to the present invention may be provided not only in the fuel cell vehicle 1 but also in an electric vehicle or a hybrid vehicle.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

１ 燃料電池自動車
２ モータ（負荷）
３ 燃料電池（第１電源）
４ 二次電池（第２電源）
５ インバータ（負荷）
７ 第１配線
９ 第２配線
１１ 第２リレー（第１スイッチ）
１３ 第４リレー（第２スイッチ）
１４ 絶縁抵抗検出回路（絶縁状態判断部）
１５ ＶＣＵ（スイッチ制御部、絶縁状態判断部） 1 Fuel cell vehicle 2 Motor (load)
3 Fuel cell (first power supply)
4 Secondary battery (second power supply)
5 Inverter (load)
7 1st wiring 9 2nd wiring 11 2nd relay (1st switch)
13 4th relay (2nd switch)
14 Insulation resistance detection circuit (insulation state determination unit)
15 VCU (switch control unit, insulation state determination unit)

Claims (2)

負荷に電力を供給する第１電源および第２電源の絶縁状態を判断する絶縁状態判断装置であって、
前記負荷と前記第１電源とを接続するマイナス側の第１配線と、
前記第１配線に介在された第１スイッチと、
前記第１配線における前記第１スイッチよりも前記負荷側の部分と前記第２電源とを接続するマイナス側の第２配線と、
前記第２配線に介在された第２スイッチと、
前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの開閉を制御するスイッチ制御部と、
前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの開閉にかかわらず、前記第１電源および前記第２電源のいずれか一方に接続されるとともに、アースに接続されており、前記第１電源および前記第２電源の各絶縁状態を判断する絶縁状態判断部とを含み、
前記絶縁状態判断部は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方が開かれた状態で、当該絶縁状態判断手段が接続されている前記第１電源または前記第２電源の絶縁状態を判断し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方が閉じられた状態で、当該絶縁状態判断手段が前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを介して接続される前記第１電源または前記第２電源の絶縁状態を判断する、絶縁状態判断装置。 An insulation state determination device for determining an insulation state of a first power source and a second power source for supplying power to a load,
A negative first wiring connecting the load and the first power source;
A first switch interposed in the first wiring;
A second wiring on the negative side for connecting the portion on the load side with respect to the first switch in the first wiring and the second power supply;
A second switch interposed in the second wiring;
A switch control unit for controlling opening and closing of the first switch and the second switch;
Regardless of opening and closing of the first switch and the second switch, the first power source and the second power source are connected to one of the first power source and the second power source and to the ground. An insulation state determination unit for determining each insulation state of
The insulation state determination unit determines an insulation state of the first power source or the second power source to which the insulation state determination unit is connected in a state where both the first switch and the second switch are opened. In the state where both the first switch and the second switch are closed, the insulation state determination means is connected to the first power source or the second power source connected via the first switch and the second switch. An insulation state determination device for determining an insulation state. 前記第１電源は、燃料電池であり、
前記第２電源は、二次電池であり、
前記絶縁状態判断手段は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの開閉にかかわらず、前記第２電源に接続される、請求項１に記載の絶縁状態判断装置。 The first power source is a fuel cell;
The second power source is a secondary battery;
2. The insulation state determination device according to claim 1, wherein the insulation state determination unit is connected to the second power source regardless of whether the first switch and the second switch are opened or closed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107490767A (en) * 2016-12-23 2017-12-19 宝沃汽车（中国）有限公司 Insulation detecting method, system and the vehicle of battery bag
KR101836651B1 (en) * 2016-06-13 2018-03-09 현대자동차주식회사 Measuring system and method of insulation resistance for fuel cell vehicle
CN109466379A (en) * 2018-11-02 2019-03-15 北汽福田汽车股份有限公司 Control method, system and the vehicle of vehicle
CN112721741A (en) * 2020-04-02 2021-04-30 长城汽车股份有限公司 Insulation detection method and device for fuel cell vehicle and vehicle

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101836651B1 (en) * 2016-06-13 2018-03-09 현대자동차주식회사 Measuring system and method of insulation resistance for fuel cell vehicle
US10247768B2 (en) 2016-06-13 2019-04-02 Hyundai Motor Company System and method for measuring insulation resistance of fuel cell vehicle
CN107490767A (en) * 2016-12-23 2017-12-19 宝沃汽车（中国）有限公司 Insulation detecting method, system and the vehicle of battery bag
CN109466379A (en) * 2018-11-02 2019-03-15 北汽福田汽车股份有限公司 Control method, system and the vehicle of vehicle
CN112721741A (en) * 2020-04-02 2021-04-30 长城汽车股份有限公司 Insulation detection method and device for fuel cell vehicle and vehicle
EP4067162A4 (en) * 2020-04-02 2023-01-18 Great Wall Motor Company Limited Insulation detection method and apparatus for fuel cell vehicle, and vehicle

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