JP4580428B2 - 車載用電力供給システムの漏電検出装置 - Google Patents
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Description
第1発明は、
電力供給システムの漏電を漏電検出部により検出する電力供給システムの漏電検出装置において、
前記電力供給システムは、
直流用の蓄電池と、
複数のスイッチング素子をオン・オフして前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を交流モータに出力する電力変換回路と、
前記蓄電池と前記電力変換回路を接続する正極電線および負極電線と、
前記正極電線又は前記負極電線上に設けられたコンタクタと
を備え、
前記漏電検出部は、
電力変換回路のスイッチング素子に対して、漏電検出のためのスイッチング信号を出力するスイッチング素子制御部と、
前記電力供給システムの正極電線または負極電線の電圧印加点に、交流電圧を印加する交流電圧印加手段と、
交流電圧と電圧印加点との間の電圧測定点の電圧を測定する電圧測定手段と、
コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の正極側あるいは負極側全てのスイッチング素子をオンにし、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出する漏電検出手段と
を備えたこと
を特徴とする。
車両の稼働を開始させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路のスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、コンタクタをオンにして、電力変換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行させること
を特徴とする。
車両の稼働を終了させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路のスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、車両の稼動を終了させること
を特徴とする。
前記漏電検出手段で漏電が検出されなかった場合のみに、電力変換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行させること
を特徴とする。
前記漏電検出手段で漏電が検出された場合には、
電力変換回路の全てのスイッチング素子をオフして、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出し、
この結果、漏電を検出した場合には、漏電箇所が、電力変換回路の前段にあると判定し、
漏電を検出しない場合には、漏電箇所が前記電力変換回路又はその後段にあると判定すること
を特徴とする。
電力供給システムの漏電を漏電検出部により検出する電力供給システムの漏電検出装置において、
前記電力供給システムは、
直流用の蓄電池と、
複数のスイッチング素子をオン・オフして前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を交流モータに出力する電力変換回路と、
前記蓄電池と前記電力変換回路を接続する正極電線および負極電線と、
前記正極電線又は前記負極電線上に設けられたコンタクタと
を備え、
前記漏電検出部は、
電力変換回路のスイッチング素子に対して、漏電検出のためのスイッチング信号を出力するスイッチング素子制御部と、
前記電力供給システムの正極電線または負極電線の電圧印加点に、交流電圧を印加する交流電圧印加手段と、
交流電圧と電圧印加点との間の電圧測定点の電圧を測定する電圧測定手段と、 車両の稼働中に漏電検出の指示がなされると、交流モータが停止され、コンタクタをオンさせた状態で、電力変換回路の正極側の全てのスイッチング素子をオンにするかあるいは、負極側の全てのスイッチング素子をオンにして、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出する漏電検出手段と
を備えたこと
を特徴とする。
前記漏電検出手段で漏電が検出された場合には、
コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の全てのスイッチング素子をオフして、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出し、
この結果、漏電を検出した場合には、漏電箇所が、電力変換回路の前段にあると判定し、
漏電を検出しない場合には、漏電箇所が前記電力変換回路又はその後段にあると判定すること
を特徴とする。
前記直流高電圧回路の正極電線又は負極電線に設けられたコンタクタをオフする工程と、交流電圧発生器により交流電圧信号を発生する工程と、前記交流高電圧回路に設けられた電力変換回路の正極側あるいは負極側の全てのスイッチング素子をオンにし、前記電力供給システムの全回路を電気的に導通させる工程と、前記正極電線又は負極電線の電圧印加点に、前記交流電圧発生器で発生させた交流電圧信号を印加する工程と、前記交流電圧器と前記電圧印加点の間の電圧測定点の電圧を測定する工程と、前記電圧測定点で測定した電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出する工程とを含むことを特徴とする。
ステップS37で検出された漏電の箇所は、交流高電圧回路B側であったと判定する(ステップS39の判断N、ステップS40)。
実施例1では、車両の稼動を終了する操作時にコンタクタ17をオフする。したがって、始動キーをオン(ステップS30)しても、コンタクト17はオフの状態になっている。
次に、始動キーをオン(ステップS30)すると、電子制御ユニット50が起動され(ステップS31)、電子制御ユニット50内の発振部51は一定周波数の交流信号Vsを発振する(ステップS32)。
ここで、直流電圧測定器19の測定電圧Vdがしきい値10V未満であれば(ステップS33の判断)、インバータ回路12のIGBT回路70〜75のゲートをすべてオンする(ステップS35)。これにより、交流高電圧回路Bと直流高電圧回路Aは電気的に導通される。
次に、発振部51で発振された交流信号Vsを、抵抗RとコンデンサCを介して、正極電線13上の印加点Pに印加する(S36)。なお、印加点Pは負極電線14上であってもよい。印加された交流信号Vsは、電気的に導通された交流高電圧回路B側にも伝播する。
電子制御ユニット50の電圧測定部52は、測定点Qの電圧レベルを測定する。電圧レベルの測定は、交流信号Vsの印加(ステップS36)後に引き続き行われる。
最後に、電子制御ユニット50内の漏電検出部53は、電圧測定部52の測定結果としきい値とを対比して漏電の有無を検出する(ステップS37)。
第9発明では、第8発明における電力供給システムの漏電の有無の検出を、車両の稼動を開始する操作をするときに行う。
電子制御ユニット50は、正弦波や矩形波等の所定周波数の交流信号Vsを発振して、抵抗Rに交流信号Vsを通電させる発振部51と、抵抗RとコンデンサCとの間の電圧測定点Qにおいて電圧レベル(交流電圧の実効値)を測定する電圧測定部52と、電圧測定部52で測定された電圧と予め設定された閾値とを比較して漏電の有無を検出する漏電検出部53と、IGBTインバータ回路12に設けられた各IGBT素子(スイッチング素子)76のオン・オフを制御するスイッチング素子制御部54と、コンタクタ17およびリレー81のオン・オフを制御するコンタクタ制御部55とからなる。電子制御ユニット50の各部51〜55の機能は、電子回路またはプログラミングによって実現される。
ステップS37で検出された漏電の箇所は、交流高電圧回路B側であったと判定する(ステップ39の判断N、ステップS40)。
ステップS74で検出された漏電の箇所は、交流高電圧回路B側であったと判定する(ステップ76の判断N、ステップS77)。
Claims (10)
- 電極供給システムの漏電を漏電検出部により検出電力供給システムの漏電検出装置において、
前記電極供給システムは、
直流用の蓄電池と、
複数のスイッチング素子をオン・オフして前記蓄電池の直流電池の直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を交流モータに出力する電力変換回路と、
前記蓄電池と前記電力変換回路を接続する正極電線および負極電線と、
前記正極電線又は前記負極電線上に設けられたコンタクタと
を備え、
漏電検出部は、
電力変換回路のスイッチング素子に対して、漏電検出のためのスイッチング信号を出力するスイッチング素子制御部と、
前記電極供給システムの正極電線または負極電線の電圧印加点に、交流電圧を印加する交流電圧印加手段と、
交流電圧と電圧印加点との間の電圧測定点の電圧を測定する電圧測定手段と、
コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の正極側および負極側の全てのスイッチング素子をオンにし、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電極供給システムの漏電の有無を検出する漏電検出手段と
を備えたことを特徴とする車載用電極供給システムの漏電検出装置。 - 車両の稼働を開始させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の全てのスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、コンタクタをオンにして、電力変換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行させること
を特徴とする請求項1記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。 - 車両の稼働を終了させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の全てのスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、車両の稼動を終了させること
を特徴とする請求項1記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。 - 前記漏電検出手段で漏電が検出されなかった場合のみに、
電力変換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行させること
特徴とする請求項2記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。 - 前記漏電検出手段で漏電が検出された場合には、
電力変換回路の全てのスイッチング素子をオフして、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出し、
この結果、漏電を検出した場合には、漏電箇所が、電力変換回路の前段にあると判定し、
漏電を検出しない場合には、漏電箇所が前記電力変換回路又はその後段にあると判定すること
を特徴とする請求項1記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。 - 前記コンタクタの後段にあって前記正極電線および前記負極電線に接続された突入電流防止用のコンデンサと、当該突入電流防止用のコンデンサに並列に接続され、当該突入電流防止用のコンデンサの蓄積エネルギーを消費させて当該突入電流防止用のコンデンサの電圧を所定のしきい値未満にする電圧抜き回路とが備えられ、
前記電圧抜き回路によって、前記突入電流防止用のコンデンサの電圧が所定のしきい値未満にされてから、前記電力変換回路の正極側および負極側の全てのスイッチング素子がオンにされること
を特徴とする請求項1記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。 - 直流高電圧回路と交流高電圧回路で構成される電極供給システムの漏電を検出する電力供給システムの漏電検出方法において、
前記直流高電圧回路の正極電線又は負極電線に設けられたコンタクタをオフにする工程と、交流電圧発生器により交流電圧信号を発生する工程と、前記交流高電圧回路に設けられた電力変換回路の正極側および負極側の全てのスイッチング素子をオンにし、前記電力供給システムの全回路を電気的に導通させる工程と、前記正極電線又は負極電線の電圧印加点に、前記交流電圧発生器で発生させた交流電圧信号を印加する工程と、前記交流電圧器と前記電圧印加点の間の電圧測定点の電圧を測定する工程と、前記電圧測定点で測定した電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出する工程とを含むことを特徴とする車載用電力供給システムの漏電検出方法。 - 前記漏電検出を、車両の稼働を開始する操作をするときに行い、電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、前記コンタクタをオンにして、前記電力変換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行する工程をさらに含むことを特徴とする請求項7記載の車載用電力供給システムの漏電検出方法。
- 前記漏電検出を、車両の稼動を終了する操作をするときに行い、電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、車両の稼動を終了する工程をさらに含むことを特徴とする請求項7記載の車載用電力供給システムの漏電検出方法。
- 前記コンタクタの後段にあって前記正極電線および前記負極電線に突入電流防止用のコンデンサが接続され、当該記突入電流防止用のコンデンサの蓄積エネルギーを消費させて当該記突入電流防止用のコンデンサの電圧が所定のしきい値未満にされてから、前記電力変換回路の正極側および負極側の全てのスイッチング素子がオンにされること
を特徴とする請求項7記載の車載用電力供給システムの漏電検出方法。
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