JP4122858B2 - Earth leakage detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏電検出装置に関し、詳しくは電源と、該電源からの電力をスイッチング素子のスイッチングにより交流電力に変換して負荷に供給可能な電力変換手段と、前記電源と前記電力変換手段との間に設けられ前記電源からの電力ラインを継断するリレーと、要求出力に基づいて前記負荷を駆動制御する制御手段とを有する駆動システムの漏電を検出する漏電検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の漏電検出装置としては、自動車のイグニッションキーの操作に応じてシステムの漏電箇所を特定するもの(例えば、特開平7−274303号公報など)や、自動車の走行検査に先立ってサービスツールを用いて車載機器のシステムの漏電箇所を特定するもの(例えば、特開平10−149493号公報など)などが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした漏電検出装置では、漏電検出の時期が限定されているから、システム稼働中に生じた漏電に対してその漏電箇所を特定することができないことがある。
【0004】
本発明の漏電検出装置は、駆動システムの作動中においてその漏電の発生を発見すると共にその漏電箇所を特定することを目的の一つとする。また、本発明の漏電検出装置は、駆動システムの作動中において漏電箇所をより正確に特定することを目的の一つとする。
【0005】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の漏電検出装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【0006】
本発明の漏電検出装置は、
電源と、該電源からの電力をスイッチング素子のスイッチングにより所望の電力に変換して負荷に供給可能な電力変換手段と、前記電源と前記電力変換手段との間に設けられ前記電源からの電力ラインを継断するリレーと、駆動指令に基づいて少なくとも前記電力変換手段と前記リレーとを駆動制御する制御手段とを有する駆動システムの漏電の発生を検出する漏電検出装置であって、
前記電源と前記リレーとの間に設けられ、前記駆動システムの漏電を検出する漏電検出手段と、
前記制御手段による駆動制御に応じた前記駆動システムの動作状態を検出する動作状態検出手段と、
前記漏電検出手段および前記動作状態検出手段の検出結果に基づいて漏電箇所を判定する漏電箇所判定手段と、
を備え、前記漏電箇所判定手段は、所定時間に亘って前記漏電箇所が特定されないときには、該漏電箇所を特定するための所定の動作を前記駆動システムの制御手段に対して指令し、該指令に基づく前記駆動システムの動作状態における前記漏電検出手段の検出結果に基づいて前記漏電箇所を判定する手段であることを要旨とする。
【0007】
この本発明の漏電検出装置では、駆動システムの電源とリレーとの間に設けられた漏電検出手段が、駆動システムの漏電を検出し、動作状態検出手段が、駆動システムの制御手段による駆動制御に応じた駆動システムの動作状態を検出する。そして、漏電箇所判定手段が、漏電検出手段および動作状態検出手段の検出結果に基づいて漏電箇所を判定する。したがって、漏電検出手段による漏電検出と制御手段による制御に応じた駆動システムの動作状態とを監視することにより、駆動システムの稼働中でも漏電の発生箇所、例えば、電源とリレーとの間、リレーと電力変換手段との間、電力変換手段と負荷との間のいずれの箇所に漏電が発生しているのかを判定することができる。ここで、「駆動システムの動作」は、少なくともリレーの動作や電力変換手段のスイッチング素子の動作が含まれる。
【0008】
こうした本発明の漏電検出装置において、前記漏電箇所判定手段は、前記漏電検出手段および前記動作状態検出手段による複数種類の検出結果に基づいて前記漏電箇所を判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、複数種類の検出結果からより正確に漏電箇所を特定することができる。
【0010】
更に、本発明の漏電検出装置において、前記負荷は、多相交流により回転駆動する電動機を含み、前記電力変換手段は、スイッチング素子のスイッチングにより前記電源からの電力を多相交流電力に変換して前記電動機に供給可能なインバータ回路を含むものとすることもできる。
【0011】
また、本発明の漏電検出装置において、前記制御手段は、前記リレー及び前記電力変換手段に対して、順次、接続切換え信号を与え、前記漏電箇所判定手段はこのときの検出結果に基づき漏電箇所を判定することが好ましい。これにより、漏電箇所を短時間内に迅速に特定することができる。
【0012】
ここで、前記制御手段が前記リレー又は電力変換手段に対して前記接続切換え信号を与えた前後における前記漏電検出手段による検出結果の変化に基づき、前記漏電箇所判定手段が、接続切換え信号が与えられた前記リレー又は電力変換手段より下流側における漏電箇所の有無を判定するとよい。つまり、検出結果が変化した場合に下流側に漏電箇所が有ることを判定し、また、検出結果が変化しない場合に下流側に漏電箇所が無いことを判定することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明する。図1は、モータMG1,MG2を駆動する駆動システム10に本発明の第1の実施例である漏電検出装置20を適用した場合の構成の概略を示す構成図である。説明の都合上、まず、駆動システム10について説明し、その後実施例の漏電検出装置20について説明する。駆動システム10は、直流電力を入出力可能なバッテリ12と、バッテリ12からの直流電力をスイッチング素子のスイッチングにより三相交流電力に変換して出力するインバータ回路INV1と、インバータ回路INV1から出力された三相交流を受けて回転駆動するモータMG1と、インバータ回路INV1の正極母線16と負極母線17とを共用して構成されバッテリ12からの直流電力をスイッチング素子のスイッチングにより三相交流電力に変換して出力するインバータ回路INV2と、インバータ回路INV2から出力された三相交流を受けて回転駆動するモータMG2と、バッテリ12とインバータ回路INV1,INV2との間に設けられバッテリ12からの電力ラインを継断するリレー14と、要求される動力がモータMG1,MG2から出力されるようシステム全体をコントロールする駆動システムコントロールユニット18とを備える。インバータ回路INV1,INV2は、6つのスイッチング素子から構成されており、正極母線16と負極母線17に対してソース側とシンク側となるように2つずつペアで配置され、その接続点にモータMG1,MG2の各相(U,V,W)の各々が接続されている。モータMG1,MG2は、例えば、外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと、三相コイルが巻回されたステータとからなる発電可能な同期発電電動機として構成されている。駆動システムコントロールユニット18は、図示しないがCPUを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROMと、一時的にデータを記憶するRAMと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。この駆動システムコントロールユニット18からは、リレー14へのオンオフ信号や、インバータ回路INV1,INV2へのスイッチング素子のスイッチング制御を行なうスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。実施例の漏電検出装置20は、こうした駆動システム10の漏電を検出すると共にその漏電箇所を特定する装置である。
【0014】
実施例の漏電検出装置20は、図示するように、バッテリ12とリレー14との間に設けられ駆動システム10の漏電を検出する漏電検出回路22と、リレー14の状態やインバータ回路INV1,INV2の状態から漏電箇所を判定する電子制御ユニット30と、表示装置としてのモニタ40とを備える。なお、電子制御ユニット30は、上述した駆動システムコントロールユニット18と別個に備えるものとしたが、駆動システムコントロールユニット18が電子制御ユニット30を兼ねるように構成するものとしても構わない。また、漏電検出回路22は、例えば、特開平8−70503号公報などに示される種々の公知の回路を用いることができる。したがって、漏電検出回路22についての詳細な説明は省略する。
【0015】
電子制御ユニット30は、CPU32を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したROM34と、一時的にデータを記憶するRAM36と、入出力ポート(図示せず)と、通信ポート(図示せず)とを備える。電子制御ユニット30は、前述の駆動システムコントロールユニット18との間で通信ポートを介して通信できるようになっている。また、電子制御ユニット30には、漏電検出回路22からの漏電検出信号などが入力ポートを介して入力されており、電子制御ユニット30からは、モニタ40への表示信号などが出力ポートを介して出力されている。
【0016】
こうして構成された実施例の漏電検出装置20の動作、特に、漏電が検出された際に漏電箇所を判定する動作について説明する。図2は、実施例の漏電検出装置20の電子制御ユニット30により実行される漏電箇所判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、漏電検出回路22から漏電の発生を示す漏電検出信号が入力されたときに実行される。
【0017】
漏電箇所判定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット30のCPU32は、まず、通信ポートを介して駆動システムコントロールユニット18から駆動システム10の動作状態および漏電検出回路22からの漏電の有無に関する情報を読み込み(ステップS100)、読み込んだ動作状態および漏電の有無に関する情報から漏電箇所を判定する処理を行なう(ステップS102)。駆動システム10の動作状態は、リレー14のオンオフの状態や、インバータ回路INV1,INV2のスイッチング素子のオンオフの状態(6つのスイッチング素子が全てオフであるか否かの状態(シャットダウンの状態))である。以下、漏電箇所を判定する処理について説明する。
【0018】
漏電箇所を判定する処理は、駆動システム10において、バッテリ12からリレー14までの電源ライン、リレー14からインバータ回路INV1,INV2までの直流ライン、インバータ回路INV1からモータMG1までの第1交流ライン、インバータ回路INV2からモータMG2までの第2交流ラインのいずれの箇所に漏電が発生しているかを判定する処理である。例えば、初回のルーチンでは、漏電検出回路22により漏電の発生が検出されると共にリレー14のオフの状態が検出されたときは、バッテリ12からの電力はリレー14により遮断されているから、上述の電源ラインに漏電が発生していると判断できる。また、漏電の発生が検出されると共にリレー14のオンの状態および両インバータ回路INV1,INV2のシャットダウンの状態が検出されたときには、バッテリ12からの電力はインバータ回路INV1,INV2により遮断されているから、上述の電源ラインまたは直流ラインのいずれかに漏電が発生していると判断できる。更に、漏電の発生が検出されると共にリレー14のオンの状態およびインバータ回路INV1,INV2の一方の駆動,他方のシャットダウンの状態が検出されたときには、上述の電源ラインまたは直流ライン、第1,第2交流ラインのうち駆動しているインバータ回路に対応する交流ラインのいずれかに漏電が発生していると判断できる。また、漏電の発生が検出されると共にリレー14のオンの状態および両インバータ回路INV1,INV2の駆動の状態が検出されたときには、電源ラインまたは直流ライン、第1,第2交流ラインのいずれかに漏電が発生していると判断できる。このように、漏電が検出されたときの駆動システム10の動作状態に基づいて漏電箇所を判定するのである。ただし、前述のように駆動システム10の動作状態によっては漏電箇所を一箇所に特定できない場合があるので、この場合には後述するステップS108以降の処理が実行される。
【0019】
漏電箇所判定処理の結果、漏電箇所が一箇所に特定されたか否かを判定し(ステップS104)、漏電箇所が一箇所に特定されたと判定されたときには、特定された漏電箇所をモニタ40に出力して(ステップS106)本ルーチンを終了する。例えば、漏電の発生が検出されると共にリレー14のオフの状態が検出された場合には、電源ラインを漏電箇所として特定できるから、この漏電箇所をモニタ40に出力する。一方、漏電箇所を一箇所に特定できないときには、ステップS102の漏電箇所判定処理の判定情報を記憶する(ステップS108)。即ち、漏電している可能性のある複数の箇所(例えば、電源ラインと直流ライン、電源ラインと直流ラインと第1交流ライン、電源ラインと直流ラインと第2交流ラインのいずれかに漏電が発生している等の情報)を記憶する。そして、本ルーチンの実行が開始されてから所定時間が経過したか否かを判定し(ステップS110)、経過していないと判定されたときにはステップS100の処理に戻る。これにより、ステップS100の処理が再び実行される。例えば、ステップS108で電源ラインと直流ラインのいずれかに漏電が発生しているとの情報が記憶されているときに、再度ステップS100の処理で駆動システム10の漏電の発生が検出されずにリレー14のオフの状態が情報として読み込まれたときには、ステップS102の漏電箇所判定処理では、直流ラインに漏電が発生していると判定できる。また、ステップS108で電源ラインと直流ラインと第1交流ラインのいずれかに漏電が発生しているとの情報が記憶されているときに、再度ステップS100の処理で駆動システム10の漏電の発生が検出されずにリレー14のオン状態およびインバータ回路INV1,INV2のシャットダウンの状態が検出されたときには、第1交流ラインに漏電が発生していると判定できる。したがって、この時点でステップS104で漏電箇所が特定されたと判定され、ステップS106でこの漏電箇所がモニタ40に出力されるのである。このように、初回のルーチンで漏電箇所が特定されないときであっても、ステップS100〜S108の処理を数回繰り返すことにより、漏電箇所を絞り込んでいき、最終的に漏電箇所を特定するのである。
【0020】
ステップS110で所定時間が経過したと判定されると、テストモードへの移行を行ない(ステップS112)、駆動システム10の駆動システムコントロールユニット18に所定の動作指令を出力する(ステップS114)。この所定の動作指令は、所定時間経過したにも拘わらず、漏電箇所が特定できなかったときに、漏電箇所を特定するための駆動システム10の動作を指令する処理である。例えば、ステップS108の判定情報として電源ラインと直流ラインと第1交流ラインのいずれかに漏電が発生している旨の情報が記憶されている状態で前述の所定時間が経過したときには、ステップS114の駆動指令としては、例えば、電子制御ユニット30はリレー14をオンすると共にインバータ回路INV1,INV2を共にシャットダウンする指令を駆動システムコントロールユニット18に出力し、このときに漏電の非発生が検出された(漏電の発生が検出されない)ときには第1交流ラインに漏電が発生していると特定することができる。また、漏電が検出されたときでも電源ラインおよび直流ラインのいずれかに漏電が発生していると判定、即ち第1交流ラインを漏電箇所判定の対象から除外することができるのである。こうして漏電箇所が特定された時点で(ステップS104)、漏電箇所をモニタ40に出力して(ステップS106)本ルーチンを終了する。なお、駆動システム10の駆動システムコントロールユニット18に対する動作指令は、駆動システム10の通常の駆動に影響を与えない範囲内で行なわれるのが好ましいから、駆動システム10の通常の駆動に影響を与える指令は行なわず、別の動作指令あるいはそのまま漏電箇所不特定として本ルーチンを終了するものとしても構わない。
【0021】
以上説明した実施例の漏電検出装置20によれば、漏電検出回路22による漏電の状態と駆動システム10の動作状態とを監視することにより、漏電箇所を絞り込んでいき、最終的な漏電箇所を判定するから、駆動システム10の稼働中に漏電を発見すると共にその漏電箇所を特定することができる。したがって、駆動システム10の漏電をより早期に発見すると共に漏電箇所を特定することができるから、システムの安全性をより向上させることができる。しかも、漏電箇所を判定する処理が開始されてから所定時間が経過するまでは、特別な動作指令を駆動システム10の駆動システムコントロールユニット18に対して行なわないから、駆動システム10の通常の駆動に影響を与えることなく、漏電箇所を特定することができる。また、漏電箇所を判定する処理が開始されてから所定時間経過したときには、漏電箇所を特定するために駆動システム10の動作を制御し、このときの漏電検出回路22による漏電の状態から漏電箇所を特定するから、より正確に漏電箇所を判定することができる。
【0022】
実施例の漏電検出装置20では、漏電箇所を判定する処理が開始されてから所定時間経過したときには、漏電箇所を特定するために駆動システム10の動作を制御するものとしたが、制御しないものとしても差し支えない。こうすれば、漏電箇所を特定する処理を実行するに際し、駆動システム10の通常の駆動に影響を与えることがない。
【0023】
実施例の漏電検出装置20では、バッテリ12からリレー14を介して出力される直流電力をインバータ回路INV1,INV2のスイッチング素子のスイッチングによりモータMG1,MG2の駆動に適した三相交流電力に変換してモータMG1,MG2に供給するシステムにおける漏電検出に適用するものとしたが、バッテリからのリレーを介して供給される電力を電力変換器のスイッチング素子のスイッチングにより所望の電力に変換して電気機器(負荷)に供給するシステムにおける漏電検出に適用するものとしても構わない。また、負荷の数も1つであってもよく、2つ以上であっても構わない。
【0024】
次に、本発明の第2の実施例について説明する。図3は、駆動システムを含む電力供給系統50に、第2の実施例に係る漏電検出装置60を適用した場合の概略構成を示す構成図である。この電力供給系統50は、車載され、車両の一部を構成する。説明の都合上、まず、電力供給系統50について説明し、その後、実施例の漏電検出装置60について説明する。
【0025】
電力供給系統50には、バッテリ52から供給される直流電流を交流電流に変換するインバータINV1,INV2と、この交流電流により駆動されるモータMG1,MG2とで構成される駆動システムと、バッテリ52からの直流電流を所定の直流電流に変換するDC−DCコンバータCON1,CON2と、この直流電流を供給される電気機器D1,D2とで構成される直流供給システムと、各システムのリレー54,56、インバータINV1,INV2及びコンバータCON1,CON2に対して接続をオン/オフさせる接続切換え信号を与えるシステムコントロールユニット58とが含まれている。
【0026】
駆動システムは、第1の実施例とほぼ同様な構成である。バッテリ52から延設される導電線にリレー54が接続されており、リレー54から延設される導電線にはさらに電力変換手段であるインバータINV1,INV2及びモータMG1,MG2が接続されている。なお、バッテリ52、リレー54及びインバータINV1,INV2の接続線は簡略化して一本の線として示されているが、実際には、第1の実施例と同様に2本の線である。
【0027】
また、直流供給システムは、バッテリ52から延設される導電線にリレー56が接続されており、リレー56から延設される導電線にはさらに電力変換手段であるDC−DCコンバータCON1,CON2が接続されている。各コンバータCON1,CON2は電気機器D1,D2と接続しており、電気機器D1,D2に直流電流を供給している。ここで、電機機器とは、直流電圧の供給を受けて動作する様々な機器である。コンバータCON1,CON2は、複数のスイッチング素子などから構成され、全てのスイッチング素子をオフとすると、バッテリ52と電気機器D1,D2の接続を切断したシャットダウン状態となる。
【0028】
次に、本実施例の漏電検出装置60について説明する。漏電検出装置60は、バッテリ52とリレー54,56との間に接続され、電力供給系統50の漏電を検出する漏電検出回路62と、リレー54,56の状態やインバータINV1,INV2、コンバータCON1,CON2の状態から漏電箇所を判定する電子制御ユニット70と、モニタ80とで構成される。漏電検出回路62は波高値を検出しており、検出波高値が小さいと絶縁抵抗が大きい状態であるため、この状態が所定時間(一般的に30秒程度)続いたときに漏電を検出する。なお、検出までに所定時間が必要であるのは、車載された他機器の影響により瞬時的に検出波高値が小さくなることがあるからである。
【0029】
この漏電検出装置60は、以下に説明する処理を行う。まず、システムコントロールユニット58が、リレー54,56に対して接続をオフさせるオフ信号を与え、また、インバータINV1,INV2及びコンバータCON1,CON2をシャットダウン状態とするオフ信号を与える。
【0030】
次に、リレー54,56、インバータINV1,INV2及びコンバータCON1,CON2に対して、順次一つずつ、オン信号とオフ信号を与える。駆動システムを例にとり説明すると、始めに、上流側にあるリレー54にオン信号を与えてオン状態とする。そして、この状態で、リレー54より下流側にあるインバータINV1に対してオン信号を与え、その所定時間後にインバータINV1にオフ信号を与える。インバータINV2に対しても同様にオン信号とオフ信号を与える。次に、インバータINV1,INV2より上流側にあるリレー54にオン信号を与え、その所定時間後にオフ信号を与える。直流供給システムについても、同様に、下流側のスイッチ又はコンバータCON1,CON2から順番にオン信号とオフ信号を与える。
【0031】
電子制御ユニット70は、システムコントロールユニット58がリレー54,56、電力変換手段INV1,INV2,CON1,CON2に、上述した手順でON信号及びOFF信号を与えたときに、ON信号又はOFF信号を与える前後の検出波高値の変化を漏電検出回路62により検出し、この検出波高値の変化に基づき、漏電箇所を特定する処理を行っている。以下に、この処理について説明する。
【0032】
図4に、電子制御ユニット70が検出した検出波高値の変化の例を示す。図4(a)の例では、リレー54をオンオフしたときのみ、検出波高値が変化している。この場合、検出結果の変化があるリレー54の下流側に漏電箇所があることが判定される。また、検出結果の変化のないインバータINV1,INV2の下流側、及び直流供給システムには、漏電箇所がないことが判定される。したがって、リレー54と各インバータINV1,INV2間を結ぶ導電線に漏電箇所があることが判定される。
【0033】
また、図4(b)の例では、インバータINV2をオンオフしたときのみ、検出波高値が変化している。この場合、検出結果の変化があるインバータINV2の下流側に漏電箇所があることが判定される。また、検出結果の変化のないインバータINV1の下流側、リレー54と各インバータINV1,INV2間、及び直流供給システムには、漏電箇所がないことが判定される。以上に説明した処理により、漏電箇所が特定されることとなる。
【0034】
上記説明した本実施形態では、リレー54,56、電力変換手段INV1,INV2,CON1,CON2に対して、順次一つずつ、オン信号とオフ信号を与え、そのときの漏電検出回路62による検出結果に基づき、漏電箇所を判定しているため、漏電箇所を短時間内に迅速に特定することができる効果がある。このため、車両にキーを差し込み始動してからモータを駆動するまでの時間帯や、モータを停止してから車両を完全に停止するまでの時間帯などの短い時間帯に、本実施形態の処理を行うこともできる。
【0035】
また、このとき、システムコントロールユニット58が接続切換え信号を出力した前後の時間における漏電検出回路62による検出結果の変化に基づき、下流側における漏電箇所の有無を判定している。この検出結果の変化の情報は、検出波高値が変化するまでの時間のみで取得できるため、漏電箇所の判定をさらに迅速に行うことができる。
【0036】
なお、本実施形態では、全てのリレー54,56及び電力変換手段INV1,INV2,CON1,CON2について検出波高値の変化を記憶して、この記憶された情報から漏電箇所の特定を行う処理としたが、別の実施形態では、検出波高値が変化したときのリレー54,56または電力変換手段INV1,INV2,CON1,CON2のみを記憶し、その情報から漏電箇所の特定を行ってもよい。
【0037】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 モータMG1,MG2を駆動する駆動システム10に本発明の第1の実施例の漏電検出装置20を適用したときの構成の概略を示す構成図である。
【図2】 実施例の漏電検出装置20の電子制御ユニット30により実行される漏電箇所判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図3】 電力供給系統50に第2の実施例の漏電検出装置60を適用したときの構成の概略を示す構成図である。
【図4】 電子制御ユニット70が検出した検出波高値の変化の例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 駆動システム、12 バッテリ、14 リレー、16 正極母線、17負極母線、18 駆動システムコントロールユニット、20 漏電検出装置、22 漏電検出回路、30 電子制御ユニット、32 CPU、34 ROM、36 RAM、40 モニタ、INV1,INV2 インバータ回路、MG1,MG2 モータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a leakage detection device, and in particular, includes a power supply, power conversion means capable of converting power from the power supply into AC power by switching a switching element and supplying the power to a load, and the power supply and the power conversion means. The present invention relates to a leakage detection device that detects a leakage in a drive system that includes a relay that is provided between the relay and disconnects a power line from the power source, and a control unit that drives and controls the load based on a required output.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of leakage detection device, one that specifies the location of the leakage of the system according to the operation of the ignition key of the vehicle (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-274303) or the service prior to the vehicle running inspection A device that specifies a leakage point of a system of an in-vehicle device using a tool (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-149493) has been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a leakage detection device, since the timing of leakage detection is limited, it may not be possible to identify the location of the leakage with respect to the leakage occurring during system operation.
[0004]
An object of the leakage detection device of the present invention is to discover the occurrence of leakage during operation of the drive system and to identify the location of the leakage. Another object of the leakage detection device of the present invention is to more accurately identify the leakage point during operation of the drive system.
[0005]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to achieve at least a part of the above object, the leakage detection apparatus of the present invention employs the following means.
[0006]
The leakage detection device of the present invention is
A power supply, power conversion means capable of converting the power from the power supply into desired power by switching of a switching element and supplying the power to a load, and a power line provided between the power supply and the power conversion means A leakage detecting device for detecting the occurrence of leakage in a drive system, comprising: a relay that cuts off the power; and a control means that drives and controls at least the power conversion means and the relay based on a drive command,
A leakage detecting means provided between the power source and the relay for detecting a leakage of the drive system;
Operation state detection means for detecting an operation state of the drive system according to drive control by the control means;
An electrical leakage location determination means for determining an electrical leakage location based on detection results of the electrical leakage detection means and the operating state detection means;
With The leakage point determination means, when the leakage point is not specified over a predetermined time, instructs the control means of the drive system to perform a predetermined operation for specifying the leakage point, and based on the command A means for determining the location of leakage based on a detection result of the leakage detection means in an operating state of the drive system; This is the gist.
[0007]
In the leakage detection device of the present invention, the leakage detection means provided between the power source of the drive system and the relay detects the leakage of the drive system, and the operation state detection means performs drive control by the control means of the drive system. The operating state of the corresponding drive system is detected. And a leak location determination means determines a leak location based on the detection result of a leak detection means and an operation state detection means. Therefore, by monitoring the leakage detection by the leakage detection means and the operating state of the drive system according to the control by the control means, the location where leakage occurs, for example, between the power supply and the relay, It is possible to determine in which location the electric leakage has occurred between the conversion means and between the power conversion means and the load. Here, the “operation of the drive system” includes at least the operation of the relay and the operation of the switching element of the power conversion means.
[0008]
In such a leakage detection device of the present invention, the leakage point determination unit may be a unit that determines the leakage point based on a plurality of types of detection results obtained by the leakage detection unit and the operation state detection unit. . If it carries out like this, a leak location can be pinpointed more correctly from multiple types of detection results.
[0010]
Furthermore, in the leakage detection device of the present invention, the load includes an electric motor that is driven to rotate by polyphase alternating current, and the power conversion means converts electric power from the power source into polyphase alternating current power by switching of a switching element. An inverter circuit that can be supplied to the electric motor may be included.
[0011]
Further, in the leakage detection device of the present invention, the control means sequentially provides a connection switching signal to the relay and the power conversion means, and the leakage point determination means determines the leakage point based on the detection result at this time. It is preferable to determine. Thereby, a leak location can be specified quickly within a short time.
[0012]
Here, based on the change in the detection result by the leakage detection means before and after the control means gives the connection switching signal to the relay or power conversion means, the leakage point determination means is given a connection switching signal. In addition, it is preferable to determine the presence or absence of a leakage location on the downstream side of the relay or power conversion means. That is, when the detection result changes, it can be determined that there is a leakage location on the downstream side, and when the detection result does not change, it can be determined that there is no leakage location on the downstream side.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration when an electric
[0014]
As shown in the figure, the
[0015]
The
[0016]
The operation of the
[0017]
When the leakage location determination routine is executed, the
[0018]
In the
[0019]
As a result of the leak location determination process, it is determined whether or not the leak location is specified as one location (step S104). When it is determined that the leak location is specified as one location, the specified leak location is output to the
[0020]
When it is determined in step S110 that the predetermined time has elapsed, the test mode is shifted (step S112), and a predetermined operation command is output to the drive
[0021]
According to the
[0022]
In the
[0023]
In the
[0024]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration when the
[0025]
The
[0026]
The drive system has substantially the same configuration as that of the first embodiment. A
[0027]
Further, in the DC supply system, a
[0028]
Next, the
[0029]
This
[0030]
Next, an ON signal and an OFF signal are sequentially supplied to the
[0031]
The
[0032]
FIG. 4 shows an example of a change in the detected peak value detected by the
[0033]
In the example of FIG. 4B, the detected peak value changes only when the inverter INV2 is turned on / off. In this case, it is determined that there is a leakage location on the downstream side of the inverter INV2 where the detection result changes. Further, it is determined that there is no leakage point in the downstream side of the inverter INV1 where the detection result does not change, between the
[0034]
In the present embodiment described above, the ON signal and the OFF signal are sequentially given to the
[0035]
At this time, the presence / absence of a leakage location on the downstream side is determined based on the change in the detection result by the
[0036]
In the present embodiment, changes in the detected peak values are stored for all the
[0037]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration when a
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a leakage location determination processing routine executed by the
FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of a configuration when a
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a change in a detected peak value detected by an electronic control unit.
[Explanation of symbols]
10 drive system, 12 battery, 14 relay, 16 positive bus, 17 negative bus, 18 drive system control unit, 20 leakage detection device, 22 leakage detection circuit, 30 electronic control unit, 32 CPU, 34 ROM, 36 RAM, 40 monitor , INV1, INV2 inverter circuit, MG1, MG2 motor.
Claims (7)
前記電源と前記リレーとの間に設けられ、前記駆動システムの漏電を検出する漏電検出手段と、
前記制御手段による駆動制御に応じた前記駆動システムの動作状態を検出する動作状態検出手段と、
前記漏電検出手段および前記動作状態検出手段の検出結果に基づいて漏電箇所を判定する漏電箇所判定手段と、
を備え、
前記漏電箇所判定手段は、所定時間に亘って前記漏電箇所が特定されないときには、該漏電箇所を特定するための所定の動作を前記駆動システムの制御手段に対して指令し、該指令に基づく前記駆動システムの動作状態における前記漏電検出手段の検出結果に基づいて前記漏電箇所を判定する手段である漏電検出装置。A power supply, power conversion means capable of converting the power from the power supply into desired power by switching of a switching element and supplying the power to a load, and a power line provided between the power supply and the power conversion means A leakage detecting device for detecting the occurrence of leakage in a drive system, comprising: a relay that cuts off the power; and a control means that drives and controls at least the power conversion means and the relay based on a drive command,
A leakage detecting means provided between the power source and the relay for detecting a leakage of the drive system;
Operation state detection means for detecting an operation state of the drive system according to drive control by the control means;
An electrical leakage location determination means for determining an electrical leakage location based on detection results of the electrical leakage detection means and the operating state detection means;
Equipped with a,
When the leakage location is not specified over a predetermined time, the leakage location determination means instructs a predetermined operation for specifying the leakage location to the control means of the drive system, and the drive based on the command A leakage detection device which is means for determining the leakage point based on a detection result of the leakage detection means in an operating state of the system.
前記漏電箇所判定手段は、前記漏電検出手段および前記動作状態検出手段による複数種類の検出結果に基づいて前記漏電箇所を判定する手段である漏電検出装置。The leakage detection device according to claim 1,
The leakage detection device is a leakage detection device which is a device which determines the leakage point based on a plurality of types of detection results obtained by the leakage detection unit and the operation state detection unit.
前記負荷は、多相交流により回転駆動する電動機を含み、The load includes an electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current,
前記電力変換手段は、スイッチング素子のスイッチングにより前記電源からの電力を多相交流電力に変換して前記電動機に供給可能なインバータ回路を含む漏電検出装置。The electric power conversion means is a leakage detecting device including an inverter circuit capable of converting electric power from the power source into polyphase AC electric power by switching of a switching element and supplying the electric power to the electric motor.
前記制御手段は、前記リレー及び前記電力変換手段に対して、順次、接続切換え信号を与え、The control means sequentially provides a connection switching signal to the relay and the power conversion means,
前記漏電箇所判定手段は、このときの検出結果に基づき漏電箇所を判定することを特徴とする漏電検出装置。The earth leakage detection device, wherein the earth leakage location determination means determines an earth leakage location based on a detection result at this time.
前記制御手段が前記リレー又は電力変換手段に対して前記接続切換え信号を与えた前後における前記漏電検出手段による検出結果の変化に基づき、前記漏電箇所判定手段は接続切換え信号が与えられた前記リレー又は電力変換手段より下流側における漏電箇所の有無を判定することを特徴とする漏電検出装置。Based on the change in the detection result by the leakage detection means before and after the control means gives the connection switching signal to the relay or the power conversion means, the leakage point determination means determines whether the connection switching signal is given to the relay or A leakage detecting apparatus for determining whether or not there is a leakage point on the downstream side of the power conversion means.
前記漏電検出手段による検出結果が変化すると、前記漏電箇所判定手段は前記接続切換え信号が与えられた前記リレー又は電力変換手段より下流側に漏電箇所が有ることを判定することを特徴とする漏電検出装置。When the detection result by the leakage detection means changes, the leakage detection section determination means determines that there is a leakage section downstream from the relay or power conversion means to which the connection switching signal is given. apparatus.
前記漏電検出手段による検出結果が変化しないと、前記漏電箇所判定手段は前記切換え信号が与えられた前記リレー又は電力変換手段より下流側に漏電箇所が無いことを判定することを特徴とする漏電検出装置。If the detection result by the leak detection means does not change, the leak detection section determination means determines that there is no leak section downstream from the relay or power conversion means to which the switching signal is given. apparatus.
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