JP4017770B2 - 電気車両の漏電検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、感電防止のために車両ボディから電気的に絶縁された高圧の電池パックを備えた電気自動車等の電気車両において、車両ボディと電池パック間の絶縁劣化に起因する漏電を検出する漏電検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電力を駆動源として用いる電気車両では、駆動源である高電圧な組電池からの感電を防止するため、組電池を、グランドである車両ボディから分離した閉回路の構成をとっている。しかし、電池パックの材質変質あるいは付着物などによって絶縁特性が劣化した場合、高圧な組電池と車両ボディが電気的に接続され、車両ボディに触れた人間を伝って漏洩電流が流れ、感電の危険性が生じる。
【0003】
漏電は絶縁部位すべての漏洩電流の和であり、電流の流れる系を特定することは困難である。漏電を検出する装置として、これまで、コンデンサやトランスによって直流的に絶縁された状態で交流信号を印加して漏電抵抗を検出する交流方式と、コンデンサやトランスを用いず、
直流的に計測する非絶縁な直流方式がある。交流方式でトランスを用いた例として、例えば特開昭57−119263号公報、直流方式を用いた例として、例えば特開昭60−262069号公報がある。
【0004】
図20は漏電を示す等価回路である。本来漏電は分布定数的な概念でモデル化されるべきであるが、組電池すべての電位ノードから電流が漏れ出る場合の可能性を考慮すれば、電池パック3の等価回路は、組電池3aと、抵抗とコンデンサによる集中定数によって表記した漏電アドミタンス3bで表現される。図20において、I0〜Inは各ノードから車両ボディに向かって流れる漏えい電流であり、電流の重ね合わせの理により、漏洩電流の総和Iは、電流I0〜Inの総和に等しい。
【0005】
【数5】
【0006】
ここで、電池の内部アドミタンスが無視できるほど小さい場合には、車両グランドと組電池3aの間のアドミタンスは、各アドミタンス要素の総和として、
【0007】
【数6】
【0008】
として表すことができ、図20は図21に示すように、交流等価回路として、電池パック3をさらに簡略化したものとして表すことが出来る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
漏電検出の方式として、交流方式の特徴は次のようになる。
(1)絶縁されているので直流電流が流れず、安全性に優れる
(2)検出するアドミタンスは車両の浮遊容量を含むため、誤差を含んでいる
(3)漏電抵抗の検出精度を上げるためには、より低周波の交流信号が有利であるが、低周波化によって応答性が劣化し、また入力コンデンサが大型化する
(4)車両の浮遊容量に影響され、検出値に変動が生じやすく、また車両外形に応じて浮遊容量も変わるため、漏電判定の基準を定めにくい
例えば、図22に示す交流方式の従来の構成では、アドミタンスの絶対値として求められるので、図23のベクトル図上に示すように、アドミタンスの絶対値|YLEAK|を漏電抵抗として便宜的に代用していることになる。(数1)参照。
【0010】
【数1】
【0011】
これでは、浮遊容量Csによって、漏電判定が誤差を含むことになる。また、浮遊容量Csの影響を小さくして精度を向上させるためには位相角φを小さくする必要があるが、そのためには検出信号の低周波化が必要であった。
【0012】
一方、直流方式では、上記(1)、(2)、(3)、(4)の交流方式に纏わる問題点は解消されるが、電池パック自体の漏電抵抗分の誤差が入り込み精度が低いという課題があった。また、検出のために、測定系と駆動系が直流的に接続され、感電の危険性があった。
【0013】
本発明は、上記従来の交流方式及び直流方式に見られる問題点を解決するものである。まず、交流方式においては、交流信号を高圧電池パックに印加して、その振幅と位相関係からアドミタンスを求め、さらに位相角の余弦からアドミタンスの抵抗成分の逆数である抵抗成分を求めることで、安全性の高い、常に検出可能な漏電検出装置を供給することを目的とする。
【0014】
ここで、漏電を表現するのにインピーダンスZを用いて行うことももちろん可能であるが、数式上、アドミタンスの方が表現し易いため、以下、アドミタンス及び抵抗の逆数(コンダクタンス)で説明を進める。
【0015】
尚、漏電判定に際して、アドミタンスの実数部、つまり抵抗の逆数のまま漏電判定を行うことも、もちろん可能である。
【0016】
また、直流方式においては、直流電源を外部から組電池の一ノードに印加した場合の直流電流を求め、さらに直流電源の極性を反転した場合の直流電流を求め、差分を用いて漏電抵抗を求めることで、組電池の電圧と、アドミタンスの容量成分の影響を補正した漏電検出装置及びその装置を用いた装置を供給することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、本発明の交流方式においては、安全性の高い交流信号による漏電検出方式を用いて、漏電アドミタンスから抵抗成分を導出して、車両ボディの容量成分を補正し、漏電判定を正確に行うことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0020】
図1は交流方式による、本発明の漏電検出装置の原理構成図である。構成要素について説明する。
【0021】
1は交流信号を発生する交流信号源、2は漏電検出回路と電池パックを絶縁して、交流を電池パックに送り込むためのコンデンサ、3−acは交流等価回路を用いて表現した電池パック、3aは高電圧な組電池、3b−2は電池パックと車両ボディとの間の集中定数表記による漏電アドミタンス、4は交流信号源1の交流電流iと、交流電圧vの位相差を電圧Vφに変換する位相弁別手段、5はコンデンサ2に流れる交流電流iと、交流信号源1の交流電圧から漏電アドミタンスに相当する電圧|VYLEAK|を出力するアドミタンス検出手段、6は抵抗成分算出手段6aと、比較手段6bから成る漏電判定手段である。抵抗成分算出手段6aによって位相差に相当する電圧Vφと、アドミタンスの絶対値から、アドミタンスの実数部つまり漏電の抵抗成分を求め、比較手段6bによりその抵抗成分と漏電基準値と比較を行い、漏電かどうかを判定する。
【0022】
次に動作について説明すると、交流信号源1と車両ボディとの間の系全体のアドミタンスは図20の3bと等しく、図23の複素ベクトルにて示され、系全体のアドミタンスYは、
【0023】
【数7】
【0024】
となる。このとき、
【0025】
【数8】
【0026】
ならば、図15に示すように、電圧vは電圧vinをコンデンサ2と漏電アドミタンス3b−2つまり|YLEAK|で分圧したものであり、電圧vと電圧vinの位相と振幅はほとんど等しいと見なすことができる。よって、電圧vを絶縁増幅手段16を介して計測しても良いが、図3などのように電圧vinで代用する事が可能となる。これは、高圧で危険なコンデンサ2の組電池側電圧を計測せずに、交流信号源1側の電圧を計測すれば良いことを意味する。分圧による振幅減少分は、数18による補正後電圧v'inを用いることも可能である。
【0027】
【数18】
【0028】
以下、図2〜図13において、電圧v及び電圧vinを用いた場合の構成図をそれぞれ示す。また、求めたいアドミタンスYLEAKは(数9)のようになる。
【0029】
【数9】
【0030】
電流iは、交流信号源1とコンデンサ2を介して車両ボディに漏洩する交流電流である。4は交流信号源1の交流電流iと、交流電圧vの位相差を電圧Vφに変換する位相弁別手段である。位相弁別手段4は、一構成例としては、図2(a)に示すように、電圧比較回路4a、排他論理和4b、積分回路4cによって構成することができる。尚、電圧比較回路4aは電位を比較するコンパレータ4a−1、抵抗4a−2によって構成される。コンパレータ4a−1は、電流iと電圧vの位相差を感度良く検知するために、飽和増幅手段として用いているのであるが、勿論、図2(b)に示すような増幅率の高い増幅器でも構成可能である。
【0031】
4bは排他論理和、4cは交流電流iと交流電圧vの位相差に相当する電圧Vφを求めるため、排他論理和4bの出力電圧を平均化するための、抵抗とコンデンサによる積分回路である。尚、抵抗4a−2は位相弁別の動作の本質にかかるものではなく、省略しても実現することは可能である。位相の比較結果を電圧Vφに変換する手段として、ここでは積分回路4cを用いているが、デジタル回路によってデューティ比を精度良く検知して出力する回路でも構わない。電流iと電圧vの位相差は0〜π/2の範囲で検知し、積分回路4cの出力電圧はハイ側出力電圧をE[V]、排他論理和出力のデューティ比をD[%]とすると、平均電圧Vφは、
【0032】
【数10】
【0033】
【数11】
【0034】
となる。排他論理和の出力電圧が、ローの時0ボルトで、ハイの時Eボルトを理想的に出力するならば、原理上、図16に示すように位相差電圧Vφは位相差φに対して直線的に変化する。
【0035】
次に、入力コンデンサCd=10uF、浮遊容量Cs=0.1uFにおいて、周波数1kHz、振幅1Vの単一正弦波信号を入力した場合の各部の動作波形を示す。図17,図18には、RLEAKが100kΩ、51kΩ、10kΩ、1kΩの各場合について、整形後の交流電流i'と交流電圧v'、及び位相弁別手段4の出力電圧Vfの動作波形を示している。図19には前述の条件で漏電抵抗RLEAKを変化させた場合の位相弁別手段4の出力電圧特性を示す。図17、図18において、横軸:時間で、縦軸:電圧あるいは電流である。
【0036】
アドミタンス検出手段5では、漏電アドミタンス3b−2に流れる電流iは、電流検出手段9で検出され、交流電圧vとともに、それぞれ2乗平均をとって実効値変換手段5aによって実効値に変換され、さらに除算演算手段5bによって、実効値電圧|vRMS|で実効値電流|iRMS|を除してアドミタンス|Y|を求めることができる。
【0037】
尚、電流iを得るための手段は交流電圧発生手段1とコンデンサCdと漏電アドミタンス3b−2の系の中にあれば良く、挿入場所は図1に限らない。また、トランスなどで間接的に計測する場合は、コンデンサCdから見て、組電池3a側に挿入されていても構わない。
【0038】
尚、図4,図5に示すように、実効値変換手段5aの代わりに、ピーク検出手段5cで、交流信号源1の電圧のピーク値と、コンデンサ2に流れる電流のピーク値を見つけ、除算演算手段5bにより、その電流ピーク値を電圧ピーク値で除算することで、実効値と比べて比較的簡単にアドミタンス|Y|を求めることができる。
【0039】
尚、図6,図7に示すように、実効電圧が既知の単位電圧である交流信号源1を用いることによって、図2、3におけるアドミタンス検出の過程で行っていた除算が不要となり、大幅な簡易化が行える。
【0040】
尚、図8,図9に示すように、ピーク電圧が既知の単位電圧である交流信号源1を用いることによって、図4、5におけるアドミタンス検出の過程で行っていた除算が上記同様不要となり、大幅な簡易化が行える。
【0041】
漏電判定手段6においては、電圧−余弦変換手段6a−1が、位相差φに対応する電圧Vφから、電圧Vφと余弦との対応関係を予め格納したテーブルを参照して、位相差φの余弦を求め、乗算手段6a−2が、その余弦とアドミタンス|YLEAK|との乗算を行い、アドミタンスの絶対値から漏電抵抗RLEAKである抵抗成分を求める。漏電抵抗RLEAKは漏電抵抗基準値と比較手段6bによって比較され、漏電判定を得る。漏電判定手段6は、アナログ/デジタル変換回路とマイクロコンピュータを用いて実現可能で、電圧-余弦変換手段6a-1は、上記で説明したメモリ構成によるルックアップテーブルの他に、マイコン演算で実現することができる。図19は、漏電抵抗を500kオームから1kオームまで変化させた時の、位相弁別手段4の出力電圧特性である。
【0042】
他の一実施の形態として、図10、図11に、別の交流方式による漏電検出回路を示す。構成要素について説明する。4は既に説明した電流iと電圧vの位相差を抽出する位相弁別手段、6cは位相電圧Vfの正接tanφを求める変換手段、6dは正接tanφを用いて(数3)に従って抵抗成分|YREAL|を算出する抵抗成分算出手段、6bはすでに説明した漏電判定のため、所定の基準値と比較する比較手段である。これによって、アドミタンス検出手段5を不要化することが可能となる。なお、図11はvinを用いる例である。
【0043】
他の一実施の形態として、図12、図13に、浮遊容量Csを推定するための推定手段を示す。上記実施の形態においては浮遊容量Csは予め別の手段計測されており、既知であるという前提で説明したが、浮遊容量Csを推定することによって、より精度の高い漏電検知を行うことを目的とする。構成要素について述べると、15aは交流電圧及び交流電流のピーク値を保持するためのピーク検出手段、15bは(数4)に従って浮遊容量Csを推定するCs推定手段である。尚、15bの演算手段はルックアップテーブルでも構成可能である。なお、15は浮遊容量推定手段である。なお、図13はvinを用いる例である。
【0044】
交流信号源1から、f1に比べて、比較的高い周波数f2を出力させることで、1/(2πf2Cd)《 RLEAK となり、電圧|v|は、CsとCdとの分圧とみなせるようになる。そのとき、系に流れる交流電流を|i|とすると、(数4)の上式となり、ここからCsが決まる。
【0045】
これによって、先に述べた実施の形態においては、漏電アドミタンスから抵抗成分を推定する処理において、コンデンサCdと浮遊容量Csは既知の値として扱ってきたものが、本実施の形態では、実測によって、精度良く浮遊容量Csを与えることができるようになり、漏電検出の精度が向上する。
【0046】
なお、他の実施の形態として、図26〜図33に、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路を示す。新たな構成要素を説明すると、4fはコンデンサ2に流れる交流電流の負から正へのゼロクロスで、エッジ出力するエッジ検出手段、4gはエッジ検出手段4fの出力のタイミングによって交流信号源1の電圧をサンプル/ホールドするサンプル/ホールド手段、6eは、アドミツタンス検出手段5の出力であるアドミタンス|YLEAK|と、サンプル/ホールド手段4gの出力であるリアクタンス|X|を用いて、数17に従って漏電抵抗GLEAKを求める抵抗成分算出手段である。
【0047】
【数17】
【0048】
処理について説明すると、タイミング発生手段4fのタイミングでサンプル/ホールドされた交流信号源1の電圧vは、自身の振幅Vで除すことによって、コンデンサ2と漏電アドミタンス3b−2のリアクタンス|X|となる原理を用いている。得られたリアクタンス|X|と、アドミタンス|YLEAK|から、数17の処理を行う抵抗成分算出手段6eによって、漏電抵抗GLEAKの逆数が求められ、さらに比較手段6bによって所定の基準値と比較することで、漏電を判定することができる。
【0049】
なお、図26〜図33では、交流信号源1の実効値あるいはピーク値を単位振幅とすることによって、除算演算5bを省略することが出来る。
【0050】
なお、上記実施の形態における漏電検知においては、交流電圧v及びvinまた電流iには雑音が重畳されていないことを仮定して説明を進めた。しかし、電気車両には、インバータモータ等の駆動源が伴っているので、コンデンサ2を介して組電池側のインバータノイズが交流信号発生手段側に流れ込む。このノイズが、交流信号発生手段1側の増幅段を破壊したり、また、位相やアドミタンスの検知に際して、誤差を与える要因となる。よって、図25に示すように、+V〜車両ボディ以外の所定外の電圧レベルをカットするリミッタ18を挿入することで破壊を防ぐことができる。さらに図1,図2,図3,図4,図5,図6,図7,図8,図9,図10,図11,図12,図13に示すように電流i及び電圧vを検知する回路においては、交流信号発生手段1からの検知信号以外の帯域の雑音をカットするバンドパスフィルタ17を介することで、雑音下での正確な漏電検知を可能とする。なお、ノイズの周波数帯が比較的高周波寄りのみの場合は、バンドパスフィルタはローパスフィルタでも代用可能である。
【0051】
図14は直流方式による本発明に関連する発明の漏電検出装置の構成図である。構成要素について説明すると、3は図9で説明した電池パック、3aは前記にて説明した直列にn個の組電池、3bは集中定数表記による漏電アドミタンス、11は直流電圧Vボルトを発生する直流電圧源、12は直流電圧源11の極性を反転するための極性反転スイッチ、13は直流電流を検出する電流検出手段、14は値が既知RKオームの抵抗である。
【0052】
次に、動作について説明する。図14に示すように、まず、極性反転スイッチ12をA側に閉じ、直流電圧源11からの電圧Vを組電池3aの最低電位に接続する。このとき、回路方程式は、組電池の電池の数がnの場合、
【0053】
【数12】
【0054】
となる。例えば、n=2の場合についての、計算例を示すと電流検出手段13によって計測される直流電流IAは
【0055】
【数13】
【0056】
となる。(数13)(数14)(数16)のダブルスラッシュは、抵抗の並列接続であることを意味する。
【0057】
次に、極性反転スイッチ12をB側に閉じて、直流電圧源11からの電圧Vを電池パックの最低電位に接続する。このとき、電流検出手段13によって計測される直流電流IBは、V→−Vと置換して、
【0058】
【数14】
【0059】
となる。これら電流IA、IBの差分をとり、次式
【0060】
【数15】
【0061】
に代入すると、
【0062】
【数16】
【0063】
となり、Vは消去される。抵抗14の抵抗値はRKオームで既知なので、その値を差し引くと、残りの値は漏電抵抗として求められる。
【0064】
尚、図14では組電池3aの最低電位に、抵抗14を介して直流電圧源11の電圧Vを印加したが、電池の内部抵抗が漏電抵抗に比べて十分に小さいので、組電池3aの最高電位を含め、あらゆるノードに接続しても、上記と同じ計算で漏電抵抗が求められる。直流方式では、このように、アドミタンスの逆数の容量成分C0〜Cnの影響は全く受けず、また組電池の電圧にも全く影響を受けない。また、尚、回路上の電流検出手段13の位置は、図14に示す位置に限定されず、要は抵抗14を介して流れる直流電圧源11の電流を検出すれば良いので、抵抗14と直流電圧源11と車両ボディから成る系のどこかに挿入されていればよい。
【0065】
尚、上記はn=2の場合について説明したが、(数12)の連立方程式を解いてIA,IBを求めればn=自然数の場合において、一般化がなされる。
【0066】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、交流信号を用いて、安全に漏電抵抗を検出することができる。精度向上のために無理な低周波数化を図ることなく、扱いやすい周波数を用いることができるので、応答性良く、かつ、小型化が可能になる。
【0067】
また、組電池の最高電位あるいは最低電位に直流電源によって電位を与え、直流電源の極性を切り替えた場合のそれぞれの電流から、差分演算を行うことで、組電池の電圧によらず、漏電抵抗を簡易に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の交流方式漏電検出装置の構成の原理図
【図2】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の一構成図
【図3】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図4】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図5】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図6】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図7】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図8】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図9】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図10】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図11】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図12】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図13】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の一構成図
【図14】本発明に関連する発明の直流方式漏電検出装置の実施の形態の一構成図
【図15】本発明の漏電検出装置の、各部の検知信号の電圧・電流を示す図
【図16】位相弁別回路の入・出力波形及び積分回路通過後の平均電圧を示す図
【図17】本発明の漏電検出装置の位相弁別回路の入力・出力波形及び積分回路通過後の平均電圧を示す波形図
【図18】本発明の漏電検出装置の位相弁別回路の入力・出力波形及び積分回路通過後の平均電圧を示す波形図
【図19】本発明の漏電検出装置の漏電抵抗RLEAKと位相弁別回路の平均出力電圧Vφを示すグラフ
【図20】電池パックの漏電アドミタンスを示す等価回路図
【図21】電池パックの漏電アドミタンスを示す交流等価回路図
【図22】従来の交流方式での漏電検出装置の構成図
【図23】漏電アドミタンスの複素ベクトルを示す図
【図24】位相弁別手段の他の実施の形態の一構成図
【図25】検知電圧及び電流に重畳するノイズを除去する実施の形態の一構成図
【図26】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【図27】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【図28】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【図29】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【図30】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【図31】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【図32】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【図33】本発明の交流方式漏電検出装置の実施の形態の他の他の実施の形態として、位相弁別手段を用いない場合の、交流方式による漏電検出回路の一構成図
【符号の説明】
1 交流信号源
2 コンデンサ
3 電池パック
3−ac 交流等価回路を用いて表現した電池パック
3a 組電池
3b 漏電アドミタンス
3b−2 電池の内部インピーダンスを無視した場合の、漏電アドミタンスの交流等価回路
4 位相弁別手段
4a 波形整形手段
4a−1 コンパレータ
4a−2 抵抗
4b 排他論理和
4c 積分回路
4d 乗算器
4e 積分回路
4f タイミング発生手段
4g サンプル&ホールド手段
5 アドミタンス検出手段
5a 実効値変換手段
5b 除算手段
5c ピーク検出手段
6 漏電判定手段
6a 抵抗成分算出手段
6a−1 電圧−余弦変換手段
6a−2 乗算手段
6b 比較手段
6c Vf→tanφ変換手段
6d 抵抗成分算出手段
6e 抵抗性分算出手段
9 電流検出手段
11 直流電圧源
12 極性反転スイッチ
13 直流電流検出手段
14 抵抗
15 浮遊容量算出手段
15a ピークホールド
15b Cs推定手段
16 絶縁増幅手段
Claims (9)
- 車両ボディから電池パックが直流的に絶縁されている電気車両の、漏電検出装置において、
前記車両ボディと、前記電池パックの低圧側電位あるいは高圧側電位との間に単一周波数のf1ヘルツ正弦波信号の検知信号S1を供給する第1の交流信号発生手段と、
前記交流信号発生手段と前記電池パックの低圧側電位あるいは高圧側電位との間を直流的に絶縁して、かつ交流的に接続する容量Cdのコンデンサと、
前記検知信号S1の、前記コンデンサのいずれか一方の側の交流信号電圧を検出する第1の電圧検出手段と、
前記検知信号S1の交流信号電流iを検出する第1の電流検出手段と、
前記検知信号S1の交流信号電圧及び電流iの振幅から漏電アドミタンス|Y|を求めるアドミタンス算出手段と、
前記検知信号S1の交流信号電圧及び電流iの位相差fを求める位相弁別手段と、
前記アドミタンス|Y|と、前記位相差fから、前記アドミタンス|Y|の実数部を算出する抵抗成分算出手段と、
前記抵抗成分と漏電判定の基準となる所定のしきい値を比較する比較手段とを備えたことを特徴とする漏電検出装置。 - 前記アドミタンス算出手段は、前記電流iの振幅の実効値を、前記電圧の振幅の実効値で除し、前記アドミタンス|Y|を算出することを特徴とする請求項1記載の漏電検出装置。
- 前記アドミタンス算出手段は、前記電流iの振幅のピーク値を、前記電圧の振幅のピーク値で除し、前記アドミタンス|Y|を算出することを特徴とする請求項1記載の漏電検出装置。
- 車両ボディから電池パックが直流的に絶縁されている電気車両の、漏電検出装置において、
前記車両ボディと、前記電池パックの低圧側電位あるいは高圧側電位との間に振幅vで単一周波数のf1ヘルツ正弦波信号であって、その電圧実効値又はピーク値が単位電圧である検知信号S1を供給する第1の交流信号発生手段と、
前記交流信号発生手段と前記電池パックの低圧側電位あるいは高圧側電位との間を直流的に絶縁して、かつ交流的に接続する容量Cdのコンデンサと、
前記検知信号S1の前記コンデンサのいずれか一方の側の交流信号電圧を検出する第1の電圧検出手段と、
前記検知信号S1の交流信号電流iを検出する第1の電流検出手段と、
前記検知信号S1の電流iの振幅から漏電アドミタンス|Y|を求めるアドミタンス算出手段と、
前記検知信号S1の交流信号電圧及び電流iの位相差fを求める位相弁別手段と、
前記アドミタンス|Y|と、前記位相差fから、前記アドミタンス|Y|の実数部を算出する抵抗成分算出手段と、
前記抵抗成分と漏電判定の基準となる所定のしきい値を比較する比較手段とを備えたことを特徴とする漏電検出装置。 - 前記電圧検出手段が検出する電圧は、前記コンデンサの前記電池パック側の交流信号電圧vであり、その検出された交流信号電圧vは、アイソレーション増幅回路を介して前記位相弁別手段と前記アドミタンス算出手段に入力されることを特徴とする請求項1に記載の漏電検出装置。
- 前記電圧検出手段が検出する電圧は、前記コンデンサの前記交流信号発生手段側の交流信号電圧vinであり、その検出された交流信号電圧vinは、前記位相弁別手段と前記アドミタンス算出手段に入力されることを特徴とする請求項1記載の漏電検出装置。
- 前記電圧検出手段が検出する電圧は、前記コンデンサの前記電池パック側の交流信号電圧vであり、その検出された交流信号電圧vは、アイソレーション増幅回路を介して前記位相弁別手段に入力されることを特徴とする請求項4記載の漏電検出装置。
- 前記電圧検出手段が検出する電圧は、前記コンデンサの前記交流信号発生手段側の交流信号電圧vinであり、その検出された交流信号電圧vinは、前記位相弁別手段に入力されることを特徴とする請求項4記載の漏電検出装置。
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