JP5674688B2 - Earth leakage detector - Google Patents

Earth leakage detector Download PDF

Info

Publication number
JP5674688B2
JP5674688B2 JP2012013114A JP2012013114A JP5674688B2 JP 5674688 B2 JP5674688 B2 JP 5674688B2 JP 2012013114 A JP2012013114 A JP 2012013114A JP 2012013114 A JP2012013114 A JP 2012013114A JP 5674688 B2 JP5674688 B2 JP 5674688B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leakage
battery pack
battery
current
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012013114A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013152144A (en
Inventor
守 倉石
守 倉石
鈴木　恒雄
恒雄 鈴木
悟士 山本
悟士 山本
正彰 鈴木
正彰 鈴木
慎司 広瀬
慎司 広瀬
正清 松井
正清 松井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2012013114A priority Critical patent/JP5674688B2/en
Priority to PCT/JP2012/078656 priority patent/WO2013111414A1/en
Publication of JP2013152144A publication Critical patent/JP2013152144A/en
Priority to JP2014003947A priority patent/JP5751351B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5674688B2 publication Critical patent/JP5674688B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、電池の漏電を検出する漏電検出装置に関する。   The present invention relates to a leakage detection device that detects a leakage of a battery.

ハイブリッド車や電気自動車等の電気車両を走行駆動するための動力源として用いられる電気モータ等を駆動する高電圧直流電源として、複数の電池セルを直列に接続した組電池が樹脂等で作られる容器に封入された電池パックが用いられている。この様な電池パックを備えた電気車両の高電圧回路は、グランドである車両ボディ等から絶縁されている。   As a high-voltage DC power source for driving an electric motor used as a power source for driving an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, a container in which an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series is made of resin or the like The battery pack enclosed in the is used. The high voltage circuit of the electric vehicle including such a battery pack is insulated from the vehicle body or the like that is a ground.

しかし、電池パックの材質老朽化、傷、破損及び付着物などによって、電池パックが絶縁劣化した場合、他の機器に対して不要な高電圧を印加してしまい、その機器を破損させる等の問題がある。   However, when the battery pack is deteriorated in insulation due to aging, scratches, breakage, or deposits on the battery pack, unnecessary high voltage is applied to other equipment, causing damage to the equipment. There is.

これを防止するために、電池パックの絶縁抵抗を測定する回路が必要とされている。
このため従来は、電池パックの給電線を車両ボディから直流的に完全に絶縁することができる交流方式の漏電検出装置が提案されている。 In order to prevent this, a circuit for measuring the insulation resistance of the battery pack is required.
For this reason, there has conventionally been proposed an AC leakage detection device that can completely insulate the power supply line of the battery pack from the vehicle body in a DC manner.

図４は、従来の漏電検出装置を示す構成図である。
図４の電池パック４０６は、電池セル４０１ａ〜４０１ｄを直列に接続して構成される組電池４０２を備えている。そして、電池パック４０６は、組電池４０２とグランドである車両ボディとの間に絶縁部位があり、その絶縁部位に付随する絶縁抵抗４０３と浮遊容量４０４を備えることになる。漏電検出装置４１１は、交流電流を発生する交流電源４０８と、漏電検出装置４１１と電池パック４０６を絶縁して、交流電源４０８から交流電流を電池パック４０６に送り込むコンデンサ４０７と、漏電電流を測定する電流計４０９と、制御部４１０とで構成される。そして、制御部４１０は、電流計４０９で検出された漏電電流と、交流電源４０８の交流電圧から、電池パック４０６の漏電アドミタンス４０５を算出する。さらに、制御部４１０は、漏電電流と、交流電源４０８の交流電圧との位相差と、漏電アドミタンス４０５の絶対値から、漏電アドミタンス４０５の実数部である抵抗成分を算出する。これにより、制御部４１０において、算出した抵抗成分と抵抗成分の漏電基準値との比較を行うことで、電池パック４０６の漏電を検出している。 FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional leakage detection device.
The battery pack 406 of FIG. 4 includes an assembled battery 402 configured by connecting battery cells 401a to 401d in series. The battery pack 406 has an insulating portion between the assembled battery 402 and the vehicle body that is the ground, and includes an insulation resistance 403 and a stray capacitance 404 associated with the insulating portion. The leakage detection device 411 measures the leakage current, the AC power source 408 that generates an alternating current, the capacitor 407 that insulates the leakage detection device 411 and the battery pack 406 and sends the alternating current from the alternating current power supply 408 to the battery pack 406. An ammeter 409 and a control unit 410 are included. Control unit 410 calculates leakage admittance 405 of battery pack 406 from the leakage current detected by ammeter 409 and the AC voltage of AC power supply 408. Further, control unit 410 calculates a resistance component that is a real part of leakage admittance 405 from the phase difference between the leakage current and the AC voltage of AC power supply 408 and the absolute value of leakage admittance 405. Thereby, the controller 410 detects the leakage of the battery pack 406 by comparing the calculated resistance component and the leakage reference value of the resistance component.

さらに、特許文献１では、２本の給電線と車両ボディとの間を直流的に遮断する２個のコンデンサを有し、地落の発生に伴いインピーダンスが変化する回路網を構成する。この回路網に生じたインピーダンスの変化を検出することで、漏電を検出することが記載されている。   Furthermore, in Patent Document 1, a circuit network having two capacitors that DC-block between the two power supply lines and the vehicle body, and the impedance of which changes with the occurrence of a ground is formed. It is described that leakage is detected by detecting a change in impedance generated in the network.

このように、従来はコンデンサを用いることで、電池パックを車両ボディから直流的に絶縁している。また、漏電検出回路に関する技術に関しては、下記の特許文献１等に開示されている。   Thus, conventionally, the battery pack is galvanically insulated from the vehicle body by using a capacitor. Further, the technology relating to the leakage detection circuit is disclosed in the following Patent Document 1 and the like.

特開平５−２４４７０１号公報JP-A-5-244701

本発明は、電池を車両ボディから直流的に絶縁するとともに、高精度で絶縁抵抗の劣化を検出する漏電検出装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a leakage detecting device that insulates a battery from a vehicle body in a DC manner and detects deterioration of insulation resistance with high accuracy.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、車両ボディと絶縁された電池を有する電池パックの漏電を検出する漏電検出装置において、電池に並列に接続された一次巻線と、前記一次巻線とトランス結合される第１の二次巻線と、前記第１の二次巻線に交流電流を供給する交流電源と、前記交流電源と前記車両ボディとの間に接続された電流計と、前記電流計が測定した電流値に基づいて、漏電を検出する制御部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, in a leakage detection device for detecting leakage of a battery pack having a battery insulated from a vehicle body, a primary winding connected in parallel to the battery, and the primary winding A first secondary winding that is transformer-coupled, an AC power source that supplies an AC current to the first secondary winding, an ammeter connected between the AC power source and the vehicle body, And a control unit that detects a leakage based on a current value measured by the ammeter.

本発明によれば、電池を車両ボディから直流的に絶縁するとともに高精度で絶縁抵抗の劣化を検出することができる。   According to the present invention, it is possible to insulate a battery from a vehicle body in a DC manner and detect deterioration of insulation resistance with high accuracy.

実施形態の電池パック、バランス回路及び漏電検出装置の構成図である。It is a block diagram of the battery pack, the balance circuit, and the leakage detection device of the embodiment. 実施形態の電池パック、バランス回路及び漏電検出装置の等価回路である。It is an equivalent circuit of the battery pack, the balance circuit, and the leakage detection device of the embodiment. 実施形態の漏電検出のフローチャートである。It is a flowchart of the electric leakage detection of embodiment. 従来の漏電検出装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the conventional electrical leakage detection apparatus.

以下、実施形態の漏電検出装置について説明する。
［実施形態］
実施形態の漏電検出装置について説明する。 Hereinafter, the leakage detection device of the embodiment will be described.
[Embodiment]
The leakage detection device of the embodiment will be described.

図１は、実施形態の電池パック、バランス回路及び漏電検出装置の構成図である。
以下の説明では、電池セルを４個直列に接続した組電池を有する電池パックを例として説明する。また、電池パックがハイブリッド車や電気自動車等の電気車両に搭載されていることを例として説明する。また、図１においてグランドは車両ボディに接続されているものとする。なお、実用に際しては、任意の個数の電池セルを用いて、下記の実施形態の構成を適用すると良い。 FIG. 1 is a configuration diagram of a battery pack, a balance circuit, and a leakage detection device according to an embodiment.
In the following description, a battery pack having an assembled battery in which four battery cells are connected in series will be described as an example. Further, an example in which the battery pack is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle will be described. In FIG. 1, the ground is connected to the vehicle body. In practical use, the configuration of the following embodiment may be applied using an arbitrary number of battery cells.

電池パック１０６は、組電池１０２と、漏電アドミタンス１０５と、を備えて構成される。
また、バランス回路１１２は、メインスイッチ１０７と、コア１０８と、一次巻線１０９と、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄと、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄと、を備えて構成される。 The battery pack 106 includes an assembled battery 102 and a leakage admittance 105.
The balance circuit 112 includes a main switch 107, a core 108, a primary winding 109, cell side secondary windings 110a to 110d, and cell switches 111a to 111d.

さらに、漏電検出装置１２４は、電流検出回路１１６と、電圧検出回路１２１と、制御部１２２と、記憶部１２３と、を備えて構成される。
電池セル１０１ａ〜１０１ｄには、リチウムイオン電池、鉛電池、ニッカド電池及びニッケル水素電池等の蓄電池を採用することができる。 Furthermore, the leakage detection device 124 includes a current detection circuit 116, a voltage detection circuit 121, a control unit 122, and a storage unit 123.
For the battery cells 101a to 101d, a storage battery such as a lithium ion battery, a lead battery, a nickel cadmium battery, or a nickel metal hydride battery can be employed.

組電池１０２は、電池セル１０１ａ〜１０１ｄを直列に接続して構成され、電気車両の駆動源である高電圧直流電源として用いられている。また、組電池１０２は、端子Ａ、Ａ’の接続先が図示しないシステムメインリレー等（以下、ＳＭＲという。）で切替えられ、電気モータ等の負荷、または、充電器に接続されている。そして、組電池１０２は、負荷に接続されているときに充放電し、充電器に接続されているときに充電される。また、組電池１０２は、漏電検出を行なう場合、ＳＭＲにより負荷及び充電器との組電池１０２の接続を遮断する。   The assembled battery 102 is configured by connecting battery cells 101a to 101d in series, and is used as a high-voltage DC power source that is a drive source of an electric vehicle. The battery pack 102 is connected to terminals A and A ′ by a system main relay (not shown) or the like (hereinafter referred to as SMR) and connected to a load such as an electric motor or a charger. The assembled battery 102 is charged and discharged when connected to a load, and is charged when connected to a charger. Moreover, the assembled battery 102 interrupts | blocks the connection of the assembled battery 102 with a load and a charger by SMR, when performing a leak detection.

絶縁抵抗１０３ａ〜１０３ｄは、各電池セル１０１ａ〜１０１ｄとグランドである車両ボディとの間の電池パック１０６の絶縁部材及び電池パック１０６と車両ボディとの間の空間である絶縁空間等の絶縁部位の等価抵抗である。この絶縁抵抗１０３ａ〜１０３ｄの抵抗値は、通常は非常に高く、組電池１０２と車両ボディとを絶縁している。しかし、電池パック１０６の材質老朽化、傷、破損及び付着物などによって、電池パック１０６が絶縁劣化すると、絶縁抵抗１０３ａ〜１０３ｄの抵抗値が低くなることが知られている。そして、電池パック１０６の絶縁劣化が進行すると、組電池１０２から車両ボディに漏電電流が流れることがある。   The insulation resistors 103a to 103d are insulation members such as an insulation member of the battery pack 106 between the battery cells 101a to 101d and the vehicle body that is the ground, and an insulation portion such as an insulation space that is a space between the battery pack 106 and the vehicle body. Equivalent resistance. The resistance values of the insulation resistors 103a to 103d are usually very high and insulate the assembled battery 102 from the vehicle body. However, it is known that when the battery pack 106 is insulated and deteriorated due to aging, scratches, breakage, and deposits of the battery pack 106, the resistance values of the insulation resistors 103a to 103d are lowered. When the insulation deterioration of the battery pack 106 proceeds, a leakage current may flow from the assembled battery 102 to the vehicle body.

浮遊容量１０４ａ〜１０４ｄは、各電池セル１０１ａ〜１０１ｄとグランドである車両ボディとの間の絶縁部位の等価的な静電容量である。なお、この浮遊容量１０４ａ〜１０４ｄは、電池パック１０６の絶縁劣化等により、容量が変化することが知られている。   The stray capacitances 104a to 104d are equivalent electrostatic capacities of insulating portions between the battery cells 101a to 101d and the vehicle body that is a ground. The stray capacitances 104 a to 104 d are known to change in capacity due to insulation deterioration of the battery pack 106 or the like.

漏電アドミタンス１０５は、絶縁抵抗１０３ａ〜１０３ｄ及び浮遊容量１０４ａ〜１０４ｄの合成アドミタンスである。
電池パック１０６は、組電池１０２を樹脂等の容器に封入して構成される。これにより、樹脂等の容器を絶縁部材として、組電池１０２と車両ボディとの間の絶縁を保っている。なお、漏電アドミタンス１０５は、上記で述べたように、この電池パック１０６の絶縁部材と、電池パック１０６と車両ボディとの間の空間である絶縁空間とからなる絶縁部位の形状及び劣化の度合いによって値が変化することになる。 The leakage admittance 105 is a combined admittance of the insulation resistances 103a to 103d and the stray capacitances 104a to 104d.
The battery pack 106 is configured by enclosing the assembled battery 102 in a container such as a resin. Thereby, the insulation between the assembled battery 102 and the vehicle body is maintained using a container such as a resin as an insulating member. As described above, leakage admittance 105 depends on the shape and degree of deterioration of the insulating portion including the insulating member of battery pack 106 and the insulating space that is the space between battery pack 106 and the vehicle body. The value will change.

メインスイッチ１０７には、例えば、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチ等を採用することができる。また、メインスイッチ１０７は、一次巻線１０９に直列に接続されている。そして、メインスイッチ１０７は、制御部１２２から入力されるスイッチング信号に基づいて、オンオフを周期的に切替える動作（以下、スイッチングという。）をする。これにより、組電池１０２から一次巻線１０９に交流電流を供給する。また、メインスイッチ１０７は、制御部１２２からのオンオフ信号により、常にオン状態及び常にオフ状態（以下、オン状態及びオフ状態という。）を切替える。なお、耐圧がほしい場合には、電磁リレー等の公知のスイッチを採用しても良い。   As the main switch 107, for example, a semiconductor switch such as a field effect transistor can be employed. The main switch 107 is connected in series with the primary winding 109. The main switch 107 performs an operation of switching on / off periodically (hereinafter referred to as switching) based on a switching signal input from the control unit 122. Thereby, an alternating current is supplied from the assembled battery 102 to the primary winding 109. Further, the main switch 107 always switches between an on state and an always off state (hereinafter referred to as an on state and an off state) by an on / off signal from the control unit 122. In the case where a withstand voltage is desired, a known switch such as an electromagnetic relay may be employed.

コア１０８には、例えば、鉄やフェライトなどの強磁性またはフェリ磁性の素材を採用することができる。そして、コア１０８には、一次巻線１０９、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄ、電流計側二次巻線１１３及び電圧計側二次巻線１１７が巻き回されている。すなわち、一次巻線１０９、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄ、電流計側二次巻線１１３及び電圧計側二次巻線１１７はトランス結合されていることになる。なお、用途によって、空芯コイルで足りる場合には、このコア１０８を省略しても良い。この場合にも、一次巻線１０９、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄ、電流計側二次巻線１１３及び電圧計側二次巻線１１７がトランス結合されるように構成する。   For the core 108, for example, a ferromagnetic or ferrimagnetic material such as iron or ferrite can be used. A primary winding 109, cell side secondary windings 110 a to 110 d, an ammeter side secondary winding 113 and a voltmeter side secondary winding 117 are wound around the core 108. That is, the primary winding 109, the cell side secondary windings 110a to 110d, the ammeter side secondary winding 113, and the voltmeter side secondary winding 117 are transformer-coupled. Depending on the application, the core 108 may be omitted when an air-core coil is sufficient. Also in this case, the primary winding 109, the cell side secondary windings 110a to 110d, the ammeter side secondary winding 113, and the voltmeter side secondary winding 117 are configured to be transformer-coupled.

一次巻線１０９は、例えば、銅線等の電線を巻き回すことで構成される。そして、一次巻線１０９は、組電池１０２の両端に接続されており、メインスイッチ１０７がスイッチングされることにより、組電池１０２から交流電流が供給される。なお、一次巻線１０９には、上記の構成以外にも、適宜公知のコイルを用いても良い。   The primary winding 109 is configured by winding an electric wire such as a copper wire, for example. The primary winding 109 is connected to both ends of the assembled battery 102, and an alternating current is supplied from the assembled battery 102 when the main switch 107 is switched. In addition to the above configuration, a known coil may be used as the primary winding 109 as appropriate.

セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄは、例えば、銅線等の電線を巻き回すことで構成される。また、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄは、それぞれ同じ巻数である。そして、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄは、各電池セル１０１ａ〜１０１ｄの両端に並列に接続されている。これにより、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄをオン状態にし、かつ、組電池１０２から一次巻線１０９に交流電流を供給した時に、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄは電磁誘導され、組電池１０２の電力を各電池セル１０１ａ〜１０１ｄに供給することができる。   Cell side secondary winding 110a-110d is comprised by winding electric wires, such as a copper wire, for example. The cell side secondary windings 110a to 110d have the same number of turns. And the cell side secondary winding 110a-110d is connected in parallel with the both ends of each battery cell 101a-101d. Thus, when the cell switches 111a to 111d are turned on and an alternating current is supplied from the assembled battery 102 to the primary winding 109, the cell side secondary windings 110a to 110d are electromagnetically induced, and the power of the assembled battery 102 is Can be supplied to each of the battery cells 101a to 101d.

また、各電池セル１０１ａ〜１０１ｄの電圧（以下、セル電圧１０１Ａ〜１０１Ｄという。）は、組電池１０２の電圧よりも低い。このため、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄの巻数は、一次巻線１０９よりも少ない巻数として、電池セル１０１ａ〜１０１ｄの充電に適した電力を供給するように調整されている。   The voltage of each battery cell 101a to 101d (hereinafter referred to as cell voltage 101A to 101D) is lower than the voltage of the battery pack 102. For this reason, the number of turns of the cell-side secondary windings 110a to 110d is adjusted to supply power suitable for charging the battery cells 101a to 101d as the number of turns smaller than that of the primary winding 109.

なお、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄには、上記の構成以外にも、適宜公知のコイルを用いても良い。さらに、必要に応じてセル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄの巻数をそれぞれ異ならせても良い。また、電池セル１０１ａ〜１０１ｄの充電に適した電圧を得られるのであれば、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄの巻数を、一次巻線１０９よりも多くしても良い。   In addition to the above configuration, a known coil may be used as appropriate for the cell-side secondary windings 110a to 110d. Further, the number of turns of the cell-side secondary windings 110a to 110d may be varied as necessary. Further, the number of turns of the cell-side secondary windings 110a to 110d may be larger than that of the primary winding 109 as long as a voltage suitable for charging the battery cells 101a to 101d can be obtained.

セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄは、例えば、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチ等で構成される。そして、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄは、電池セル１０１ａ〜１０１ｄと、それぞれに対応するセル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄとの間に接続される。また、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄは、制御部１２２からのオンオフ信号により、そのオン状態及びオフ状態を切替えられる。これにより、組電池１０２から一次巻線１０９と、各セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄとを介して、各電池セル１０１ａ〜１０１ｄに電力を供給するか否かを選択することができる。なお、耐圧が必要な場合には、電磁リレーを用いても良い。   The cell switches 111a to 111d are configured by semiconductor switches such as field effect transistors, for example. The cell switches 111a to 111d are connected between the battery cells 101a to 101d and the corresponding cell-side secondary windings 110a to 110d. The cell switches 111 a to 111 d can be switched between an on state and an off state by an on / off signal from the control unit 122. Thereby, it can be selected whether electric power is supplied to each battery cell 101a-101d from the assembled battery 102 via the primary winding 109 and each cell side secondary winding 110a-110d. Note that an electromagnetic relay may be used when a withstand voltage is required.

バランス回路１１２は、メインスイッチ１０７と、コア１０８と、一次巻線１０９と、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄと、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｂと、を備えて構成される。   The balance circuit 112 includes a main switch 107, a core 108, a primary winding 109, cell side secondary windings 110a to 110d, and cell switches 111a to 111b.

ここで、バランス回路１１２を用いたセル電圧１０１Ａ〜１０１Ｄの均等化について説明する。まず、セル電圧１０１Ａ〜１０１Ｄの均等化を行なうときに、制御部１２２は、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄをオン状態にし、メインスイッチ１０７をスイッチングさせる制御をする。これにより、バランス回路１１２の一次巻線１０９に交流電流が供給され、これに伴いセル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄが電磁誘導される。この電磁誘導によりセル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄに発生する誘導電流を、図示しない整流回路及び平滑回路を介して、各電池セル１０１ａ〜１０１ｄに供給する。これにより、各電池セル１０１ａ〜１０１ｄは充電されることになる。   Here, equalization of the cell voltages 101A to 101D using the balance circuit 112 will be described. First, when equalizing the cell voltages 101A to 101D, the control unit 122 performs control to turn on the cell switches 111a to 111d and switch the main switch 107. Thereby, an alternating current is supplied to the primary winding 109 of the balance circuit 112, and accordingly, the cell side secondary windings 110a to 110d are electromagnetically induced. The induced current generated in the cell-side secondary windings 110a to 110d by this electromagnetic induction is supplied to each of the battery cells 101a to 101d via a rectifier circuit and a smoothing circuit (not shown). Thereby, each battery cell 101a-101d is charged.

そして、セル側二次巻線１１０ａ〜１１０ｄが電磁誘導されることにより発生する誘導電流の大きさは、各セル電圧１０１Ａ〜１０１Ｄの高さに反比例する。したがって、電池セル１０１ａ〜１０１ｄの中でセル電圧が低い電池セル程大きな電力が供給されることになる。逆に、電池セル１０１ａ〜１０１ｄの中でセル電圧が高い電池セル程小さい電力が供給されることになる。この動作を継続することで、セル電圧１０１Ａ〜１０１Ｄが均等化されることになる。   And the magnitude | size of the induced current generate | occur | produced when the cell side secondary windings 110a-110d are electromagnetically induced is in inverse proportion to the height of each cell voltage 101A-101D. Accordingly, a battery cell having a lower cell voltage among the battery cells 101a to 101d is supplied with larger electric power. On the other hand, a battery cell having a higher cell voltage among the battery cells 101a to 101d is supplied with smaller electric power. By continuing this operation, the cell voltages 101A to 101D are equalized.

電流計側二次巻線１１３は、例えば、銅線等の電線を巻き回すことで構成される。そして、電流計側二次巻線１１３は、交流電源１１４が直列に接続されており、交流電源１１４から交流電流が供給されると、一次巻線１０９を電磁誘導させ、誘導電流として交流電流を電池パック１０６に送り込む。すなわち、電流検出回路１１６と電池パック１０６とを直流的に絶縁した状態で、電流のやり取りを可能としている。なお、電流計側二次巻線１１３には、上記の構成以外にも、適宜公知のコイルを用いても良い。また、電流計側二次巻線１１３の巻数は、一次巻線１０９の巻数に応じて任意の巻数を選択すれば良い。   The ammeter-side secondary winding 113 is configured by winding an electric wire such as a copper wire, for example. The ammeter-side secondary winding 113 has an AC power supply 114 connected in series. When an AC current is supplied from the AC power supply 114, the primary winding 109 is electromagnetically induced to generate an AC current as an induction current. The battery pack 106 is sent. That is, current can be exchanged while the current detection circuit 116 and the battery pack 106 are galvanically insulated. In addition to the above configuration, a known coil may be used as appropriate for the ammeter-side secondary winding 113. Further, the number of turns of the ammeter-side secondary winding 113 may be selected according to the number of turns of the primary winding 109.

交流電源１１４は、公知の交流電源を採用できる。そして、制御部１２２から出力動作信号が入力されると、交流電流を電流計側二次巻線１１３に供給する。
電流計１１５は、車両ボディと交流電源１１４との間に接続され、公知の電流計を採用することができる。そして、漏電アドミタンス１０５に流れる漏電電流の電流値ΔＩを測定する。 A known AC power source can be adopted as the AC power source 114. When an output operation signal is input from the control unit 122, an alternating current is supplied to the ammeter-side secondary winding 113.
The ammeter 115 is connected between the vehicle body and the AC power source 114, and a known ammeter can be adopted. Then, the current value ΔI of the leakage current flowing through the leakage admittance 105 is measured.

電流検出回路１１６は、電流計側二次巻線１１３と、交流電源１１４と、電流計１１５と、を備えて構成される。また、電流検出回路１１６は、グランドである車両ボディと接続されている。そして、電流検出回路１１６は、交流電源１１４から電池パック１０６に交流電流を送り込み、漏電アドミタンス１０５と車両ボディを流れた電流を漏電電流として電流計１１５で測定する。また、測定した電流値ΔＩを制御部１２２に出力する。   The current detection circuit 116 includes an ammeter-side secondary winding 113, an AC power supply 114, and an ammeter 115. The current detection circuit 116 is connected to a vehicle body that is a ground. Then, the current detection circuit 116 sends an alternating current from the alternating current power supply 114 to the battery pack 106 and measures the current flowing through the leakage admittance 105 and the vehicle body with the ammeter 115 as a leakage current. Further, the measured current value ΔI is output to the control unit 122.

電圧計側二次巻線１１７は、例えば、銅線等の電線を巻き回すことで構成される。そして、電圧計側二次巻線１１７は、交流電源１１４から出力され、電流計側二次巻線１１３を流れる交流電流により電磁誘導され、誘導電圧を発生する。なお、電圧計側二次巻線１１７には、上記の構成以外にも、公知のコイルを用いても良い。また、電圧計側二次巻線１１７の巻数は、一次巻線１０９及び電流計側二次巻線１１３の巻数に応じて任意の巻数を選択すれば良い。   The voltmeter side secondary winding 117 is configured by winding an electric wire such as a copper wire, for example. And the voltmeter side secondary winding 117 is electromagnetically induced by the alternating current which is output from the alternating current power supply 114 and flows through the ammeter side secondary winding 113, and generates an induced voltage. In addition to the above configuration, a known coil may be used for the voltmeter side secondary winding 117. The number of turns of the voltmeter side secondary winding 117 may be selected according to the number of turns of the primary winding 109 and the ammeter side secondary winding 113.

整流回路１１８は、例えば、ダイオード等の半導体素子で構成される。そして、整流回路１１８は、電圧計側二次巻線１１７が電磁誘導されることで発生する誘導電圧を整流する。なお、図１では、簡略して示しているが、適宜公知の整流回路を用いても良い。   The rectifier circuit 118 is configured by a semiconductor element such as a diode, for example. The rectifier circuit 118 rectifies the induced voltage generated by electromagnetic induction of the voltmeter side secondary winding 117. In FIG. 1, a simplified rectifier circuit may be used as appropriate, although it is illustrated in a simplified manner.

平滑回路１１９は、例えば、コンデンサ等で構成される。そして、整流回路１１８で整流された、誘導電圧を平滑している。なお、図１では、簡略して示しているが、適宜公知の平滑回路を用いても良い。   The smoothing circuit 119 is composed of, for example, a capacitor. The induced voltage rectified by the rectifier circuit 118 is smoothed. In FIG. 1, a simplified smoothing circuit may be used as appropriate, although it is shown in a simplified manner.

電圧計１２０は、公知の電圧計を採用することができる。そして、電圧計１２０は、電圧計側二次巻線１１７に並列に接続され、整流回路１１８と平滑回路１１９を介して印加される誘導電圧の電圧値ΔＶを測定する。また、測定した電圧値ΔＶを制御部１２２に出力する。   A known voltmeter can be adopted as the voltmeter 120. The voltmeter 120 is connected in parallel to the voltmeter side secondary winding 117 and measures the voltage value ΔV of the induced voltage applied through the rectifier circuit 118 and the smoothing circuit 119. Further, the measured voltage value ΔV is output to the control unit 122.

電圧検出回路１２１は、電圧計側二次巻線１１７と、整流回路１１８と、平滑回路１１９と、電圧計１２０と、を備えて構成される。また、電圧検出回路１２１は、グランドである車両ボディと接続されている。
制御部１２２には、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のワークスペースとしてメモリを搭載するコンピュータを採用することができる。 The voltage detection circuit 121 includes a voltmeter side secondary winding 117, a rectifier circuit 118, a smoothing circuit 119, and a voltmeter 120. The voltage detection circuit 121 is connected to a vehicle body that is a ground.
As the control unit 122, for example, a computer having a memory mounted as a work space such as an ECU (Electronic Control Unit) can be employed.

そして、制御部１２２は、漏電検出を開始することを示す信号（以下、制御開始信号という。）が入力されたことをトリガとして、漏電検出の開始を決定する。なお、制御開始信号は、図示しない入力部を用いてユーザが入力する等、任意の構成で入力されると良い。また、制御部１２２が漏電検出の開始を決定する別の構成としては、ＥＣＵのクロックをカウントして一定時間おきに漏電検出を開始するように設定しても良い。以上の構成に限らず、必要なタイミングで制御部１２２が漏電検出を開始するように設定すると良い。   And the control part 122 determines the start of a leak detection by using the signal (henceforth a control start signal) which shows starting leak detection as a trigger. Note that the control start signal may be input in an arbitrary configuration such as a user input using an input unit (not shown). Further, as another configuration in which the control unit 122 determines the start of leakage detection, the ECU 122 may be set to count the clock of the ECU and start the leakage detection every predetermined time. It is good to set so that the control part 122 may start an electrical leakage detection not only with the above structure but at a required timing.

また、制御部１２２は、漏電検出の開始を決定すると、メインスイッチ１０７にオンオフ信号を出力して、メインスイッチ１０７をオン状態にする。また、制御部１２２は、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄにオンオフ信号を出力して、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄをオフ状態にする。さらに、図示しないシステムメインリレーをオフ状態にして、組電池１０２を負荷及び充電器から遮断する。このときの電池パック、バランス回路及び漏電検出装置の等価回路を図２に示す。なお、図２では、絶縁抵抗１０３ａ〜１０３ｄを合成して絶縁抵抗１０３としている。また。図２では、浮遊容量１０４ａ〜１０４ｄを合成して浮遊容量１０４としている。   In addition, when the control unit 122 determines the start of leakage detection, the control unit 122 outputs an on / off signal to the main switch 107 to turn on the main switch 107. In addition, the control unit 122 outputs an on / off signal to the cell switches 111a to 111d to turn off the cell switches 111a to 111d. Further, a system main relay (not shown) is turned off to disconnect the assembled battery 102 from the load and the charger. FIG. 2 shows an equivalent circuit of the battery pack, the balance circuit, and the leakage detection device at this time. In FIG. 2, the insulation resistances 103 a to 103 d are combined to form the insulation resistance 103. Also. In FIG. 2, the stray capacitances 104 a to 104 d are combined to form the stray capacitance 104.

さらに、交流電源１１４に出力動作信号を出力して、交流電源１１４から交流電流を出力させる。
そして、制御部１２２は、上記の制御の結果、電流計１１５で測定される電流値ΔＩと、電圧計１２０で測定される電圧値ΔＶを取得する。この電流値ΔＩ及び電圧値ΔＶの取得は、それぞれの値が電流計１１５及び電圧計１２０で測定されたときに、自動的に送信されて取得しても良いし、必要に応じて制御部１２２が取得要求を出力することで取得するようにしても良い。 Further, an output operation signal is output to the AC power source 114 so that an AC current is output from the AC power source 114.
Then, as a result of the above control, the control unit 122 acquires the current value ΔI measured by the ammeter 115 and the voltage value ΔV measured by the voltmeter 120. The acquisition of the current value ΔI and the voltage value ΔV may be automatically transmitted and acquired when the respective values are measured by the ammeter 115 and the voltmeter 120, or may be acquired by the control unit 122 as necessary. May be acquired by outputting an acquisition request.

さらに、制御部１２２は、記憶部１２３に記憶された、漏電電流の上限値Ｉｍと電流値ΔＩを比較する。その結果、電流値ΔＩが上限値Ｉｍより小さい場合、制御部１２２は、電池パック１０６が漏電していないと判断する。逆に、電流値ΔＩが上限値Ｉｍ以上である場合、制御部１２２は、電池パック１０６が漏電している可能性があると判断する。   Further, the control unit 122 compares the upper limit Im of the leakage current stored in the storage unit 123 with the current value ΔI. As a result, when the current value ΔI is smaller than the upper limit value Im, the control unit 122 determines that the battery pack 106 is not leaking. Conversely, when the current value ΔI is equal to or greater than the upper limit value Im, the control unit 122 determines that there is a possibility that the battery pack 106 is leaking.

また、制御部１２２は、記憶部１２３に記憶された、誘導電圧の上限値Ｖｍと電圧値ΔＶを比較する。その結果、電圧値ΔＶが上限値Ｖｍより低い場合、制御部１２２は、電池パック１０６が漏電していないと判断する。逆に、電圧値ΔＶが上限値Ｖｍ以上である場合、制御部１２２は、電池パック１０６が漏電している可能性があると判断する。   Further, the control unit 122 compares the induced voltage upper limit value Vm stored in the storage unit 123 with the voltage value ΔV. As a result, when voltage value ΔV is lower than upper limit value Vm, control unit 122 determines that battery pack 106 is not leaking. Conversely, when the voltage value ΔV is equal to or greater than the upper limit value Vm, the control unit 122 determines that there is a possibility that the battery pack 106 is leaking.

そして、制御部１２２は、電流値ΔＩが上限値Ｉｍ以上であり、かつ、電圧値ΔＶが上限値Ｖｍ以上である場合に、電池パック１０６が漏電していると判断する。また、それ以外の場合には、電池パック１０６は漏電していないと判断する。   Then, control unit 122 determines that battery pack 106 is leaking when current value ΔI is equal to or greater than upper limit value Im and voltage value ΔV is equal to or greater than upper limit value Vm. In other cases, it is determined that the battery pack 106 is not leaking.

制御部１２２は、電池パック１０６が漏電していると判断すると、図示しない表示装置、通信装置またはスピーカ等に漏電を通知するための信号を出力して、ユーザに電池パック１０６の漏電を通知する。   When the control unit 122 determines that the battery pack 106 is leaking, the control unit 122 outputs a signal for notifying the leakage to a display device, a communication device, a speaker, or the like (not shown), and notifies the user of the leakage of the battery pack 106. .

図１の記憶部１２３には、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等を採用することができる。この記憶部１２３には、ＯＳのプログラムやアプリケーションのプログラムが記憶されている。また、記憶部１２３には、制御部１２２の処理に必要な各種データが記憶されている。この各種データには、上限値Ｉｍ及び上限値Ｖｍの値が含まれている。なお、上限値Ｉｍと上限値Ｖｍは、それぞれ電流値ΔＩと電圧値ΔＶがそれ以上の値になると漏電していると判断するための値である。また、上限値Ｉｍと上限値Ｖｍは、実験により定められ、電池パック１０６の構成及び設置のしかたにより、適切な値が記憶されているものとする。   For example, an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or the like can be adopted as the storage unit 123 in FIG. The storage unit 123 stores an OS program and an application program. Further, the storage unit 123 stores various data necessary for the processing of the control unit 122. These various data include the upper limit value Im and the upper limit value Vm. Note that the upper limit value Im and the upper limit value Vm are values for determining that electric leakage has occurred when the current value ΔI and the voltage value ΔV are higher than the upper limit value Im and the upper limit value Vm, respectively. The upper limit value Im and the upper limit value Vm are determined by experiments, and appropriate values are stored depending on the configuration and installation method of the battery pack 106.

漏電検出装置１２４は、電流検出回路１１６と、電圧検出回路１２１と、制御部１２２と、記憶部１２３と、を備えて構成される。そして、漏電検出装置１２４は、トランスにより電池パック１０６と直流的に絶縁された状態で、電池パック１０６の漏電を検出する。   The leakage detection device 124 includes a current detection circuit 116, a voltage detection circuit 121, a control unit 122, and a storage unit 123. The leakage detector 124 detects a leakage of the battery pack 106 in a state where it is galvanically insulated from the battery pack 106 by a transformer.

次に、実施形態の漏電検出装置の動作を説明する。
図３は、実施形態の漏電検出のフローチャートである。
以下の説明においては、漏電を検出することを前提として説明する。したがって、バランス回路のスイッチ及びＳＭＲのオンオフ状態は、図２の等価回路を構成するように設定されているものとする。具体的には、制御部１２２が漏電検出を開始すると判断し、メインスイッチ１０７をオン状態とし、セルスイッチ１１１ａ〜１１１ｄをオフ状態とし、ＳＭＲをオフ状態としている状態である。 Next, the operation of the leakage detection device of the embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart of leakage detection according to the embodiment.
In the following description, description will be made on the assumption that a leakage is detected. Therefore, it is assumed that the switch of the balance circuit and the on / off state of the SMR are set to constitute the equivalent circuit of FIG. Specifically, the control unit 122 determines that the leakage detection is started, the main switch 107 is turned on, the cell switches 111a to 111d are turned off, and the SMR is turned off.

まず、制御部１２２は、出力動作信号を交流電源１１４に出力する。すると、交流電源１１４は、交流電流を出力して、電流計側二次巻線１１３に交流電流を供給する。この電流計側二次巻線１１３を流れる交流電流により、一次巻線１０９が電磁誘導されて、誘導電流が発生する。これにより、電池パック１０６と車体ボディの間の絶縁部位の絶縁特性が劣化している場合には、漏電電流が漏電アドミタンス１０５と車体ボディとを介して流れて電流計１１５で電流値ΔＩが測定されることになる（Ｓ３０１）。そして、電流値ΔＩが測定されると、電流計１１５は、制御部１２２に測定した電流値ΔＩを送信する。   First, the control unit 122 outputs an output operation signal to the AC power supply 114. Then, the AC power supply 114 outputs an AC current and supplies the AC current to the ammeter-side secondary winding 113. The primary winding 109 is electromagnetically induced by the alternating current flowing through the ammeter-side secondary winding 113, and an induced current is generated. Thereby, when the insulation characteristic of the insulation part between the battery pack 106 and the vehicle body is deteriorated, the leakage current flows through the leakage admittance 105 and the vehicle body, and the current value ΔI is measured by the ammeter 115. (S301). When the current value ΔI is measured, the ammeter 115 transmits the measured current value ΔI to the control unit 122.

制御部１２２は、電流値ΔＩが入力されると、記憶部１２３に記憶されている上限値Ｉｍを取得して、電流値ΔＩが上限値Ｉｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。その結果、電流値ΔＩが上限値Ｉｍ以上である場合（Ｓ３０２にてＹｅｓ）には、電池パック１０６に漏電の可能性があるとして、Ｓ３０３に移行する。   When the current value ΔI is input, the control unit 122 acquires the upper limit value Im stored in the storage unit 123, and determines whether or not the current value ΔI is greater than or equal to the upper limit value Im (S302). As a result, when current value ΔI is equal to or larger than upper limit value Im (Yes in S302), it is determined that battery pack 106 may be leaked, and the process proceeds to S303.

そして、制御部１２２は、電圧計１２０で測定された、電圧値ΔＶを取得する（Ｓ３０３）。
この電圧値ΔＶを取得すると、記憶部１２３に記憶されている上限値Ｖｍを取得して、電圧値ΔＶが上限値Ｖｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ３０４）。 And the control part 122 acquires voltage value (DELTA) V measured with the voltmeter 120 (S303).
When this voltage value ΔV is acquired, the upper limit value Vm stored in the storage unit 123 is acquired, and it is determined whether or not the voltage value ΔV is equal to or higher than the upper limit value Vm (S304).

その結果、電圧値ΔＶが上限値Ｖｍ以上である場合（Ｓ３０４にてＹｅｓ）には、電池パック１０６が漏電していると判断する（Ｓ３０５）。
また、制御部１２２は、図示しない表示装置、通信装置またはスピーカ等に漏電していることを示す信号を出力して、ユーザに電池パック１０６の漏電を通知する（Ｓ３０６）。そして、一連の動作を終了する。 As a result, when voltage value ΔV is equal to or higher than upper limit value Vm (Yes in S304), it is determined that battery pack 106 is leaking (S305).
In addition, the control unit 122 outputs a signal indicating that there is a leakage to a display device, a communication device, a speaker, or the like (not shown), and notifies the user of the leakage of the battery pack 106 (S306). And a series of operation | movement is complete | finished.

また、Ｓ３０２において、上限値Ｉｍより電流値ΔＩが小さい場合（Ｓ３０２にてＮｏ）、制御部１２２は、電池パック１０６が漏電していないと判断する（Ｓ３０７）。そして、一連の動作を終了する。   In S302, when current value ΔI is smaller than upper limit value Im (No in S302), control unit 122 determines that battery pack 106 is not leaking (S307). And a series of operation | movement is complete | finished.

また、Ｓ３０４において、上限値Ｖｍより電圧値ΔＶが小さい場合（Ｓ３０４にてＮｏ）、制御部１２２は、電池パック１０６が漏電していないと判断する（Ｓ３０７）。そして、一連の動作を終了する。   In S304, when voltage value ΔV is smaller than upper limit value Vm (No in S304), control unit 122 determines that battery pack 106 is not leaking (S307). And a series of operation | movement is complete | finished.

上記の動作フローでは、先に電流値ΔＩと上限値Ｉｍの大きさを判断したが、先に電圧値ΔＶと上限値Ｖｍの大きさを判断しても良い。すなわち、Ｓ３０１、Ｓ３０２とＳ３０３、Ｓ３０４の順序を入れ替えても良い。   In the above operation flow, the magnitudes of the current value ΔI and the upper limit value Im are determined first. However, the magnitudes of the voltage value ΔV and the upper limit value Vm may be determined first. That is, the order of S301, S302 and S303, S304 may be changed.

以上のように、漏電検出装置１２４と電池パック１０６をトランス結合して、漏電検出装置１２４の交流電源１１４から電池パック１０６に交流電流を送り込むことで、漏電を検出するようにした。これにより、電池パック１０６とグランドである車両ボディを直流的に絶縁することができる。   As described above, the leakage detection device 124 and the battery pack 106 are transformer-coupled, and the leakage current is detected by sending an alternating current from the AC power supply 114 of the leakage detection device 124 to the battery pack 106. Thereby, the battery pack 106 and the vehicle body that is the ground can be insulated in a DC manner.

また、電池パック１０６に交流電流を送り込むための一次巻線１０９を、トランス方式のバランス回路の一次巻線と共用とした。これにより、バランス回路と漏電検出装置を搭載する際に、回路規模を小さくすることができる。   Further, the primary winding 109 for sending an alternating current to the battery pack 106 is shared with the primary winding of the transformer type balance circuit. Thereby, when mounting a balance circuit and a leakage detection device, the circuit scale can be reduced.

また、電流値ΔＩにベクトル演算を用いることで、浮遊容量１０４の影響を取り除いた後に、Ｓ３０２の判断を行なっても良い。これにより、より正確な漏電検出判断ができるようになる。   Further, the determination in S302 may be performed after removing the influence of the stray capacitance 104 by using a vector calculation for the current value ΔI. As a result, a more accurate leakage detection determination can be made.

また、電流検出回路１１６と電圧検出回路１２１との検出結果を用いて、相補的に漏電検出の判断をするようにしたので、高精度で絶縁抵抗の劣化を検知することが可能である。   In addition, since leakage detection is complementarily determined using the detection results of the current detection circuit 116 and the voltage detection circuit 121, it is possible to detect deterioration of the insulation resistance with high accuracy.

また、制御部１２２が、交流電源１１４の交流電圧の電圧値を取得するようにしても良い。そして、制御部１２２において、取得した漏電電流の電圧値ΔＩと、交流電源１１４の交流電圧の電圧値とから、電池パック１０６の漏電アドミタンス１０５を算出する。さらに、制御部１２２において、取得した漏電電流の電圧値ΔＩの位相と、交流電源１１４の交流電圧の電圧値の位相から位相差を取得する。そして、算出した位相差と、漏電アドミタンス１０５の絶対値から、漏電アドミタンス１０５の実数部である抵抗成分を算出しても良い。これにより、制御部１２２において、算出した抵抗成分と、予め実験により定められ、記憶部１２３に記憶されている抵抗成分の漏電基準値との比較を行うことで、電池パック１０６の漏電を検出しても良い。   Further, the control unit 122 may acquire the voltage value of the AC voltage of the AC power supply 114. Then, the controller 122 calculates the leakage admittance 105 of the battery pack 106 from the acquired voltage value ΔI of the leakage current and the voltage value of the AC voltage of the AC power supply 114. Further, the control unit 122 acquires a phase difference from the phase of the acquired voltage value ΔI of the leakage current and the phase of the voltage value of the AC voltage of the AC power supply 114. Then, a resistance component that is a real part of the leakage admittance 105 may be calculated from the calculated phase difference and the absolute value of the leakage admittance 105. As a result, the control unit 122 detects the leakage of the battery pack 106 by comparing the calculated resistance component with the leakage reference value of the resistance component determined in advance by experiment and stored in the storage unit 123. May be.

１０１ａ〜１０１ｄ 電池セル
１０２ 組電池
１０３、１０３ａ〜１０３ｄ 絶縁抵抗
１０４、１０４ａ〜１０４ｄ 浮遊容量
１０５ 漏電アドミタンス
１０６ 電池パック
１０７ メインスイッチ
１０８ コア
１０９ 一次巻線
１１０ａ〜１１０ｄ セル側二次巻線
１１１ａ〜１１１ｄ セルスイッチ
１１２ バランス回路
１１３ 電流計側二次巻線
１１４ 交流電源
１１５ 電流計
１１６ 電流検出回路
１１７ 電圧計側二次巻線
１１８ 整流回路
１１９ 平滑回路
１２０ 電圧計
１２１ 電圧検出回路
１２２ 制御部
１２３ 記憶部
１２４ 漏電検出装置
４０１ａ〜４０１ｄ 電池セル
４０２ 組電池
４０３ 絶縁抵抗
４０４ 浮遊容量
４０５ 漏電アドミタンス
４０６ 電池パック
４０７ コンデンサ
４０８ 交流電源
４０９ 電流計
４１０ 制御部
４１１ 漏電検出装置
101a to 101d Battery cell 102 Battery pack 103, 103a to 103d Insulation resistance 104, 104a to 104d Floating capacitance 105 Leakage admittance 106 Battery pack 107 Main switch 108 Core 109 Primary winding 110a to 110d Cell side secondary winding 111a to 111d cell Switch 112 Balance circuit 113 Ammeter side secondary winding 114 AC power supply 115 Ammeter 116 Current detection circuit 117 Voltmeter side secondary winding 118 Rectifier circuit 119 Smoothing circuit 120 Voltmeter 121 Voltage detection circuit 122 Control unit 123 Storage unit 124 Leakage detection device 401a to 401d Battery cell 402 Battery pack 403 Insulation resistance 404 Floating capacity 405 Leakage admittance 406 Battery pack 407 Capacitor 408 AC power supply 409 Ammeter 410 Control unit 411 Electrostatic detection device

Claims (1)

車両ボディと絶縁された電池を有する電池パックの漏電を検出する漏電検出装置において、
前記電池に並列に接続された第１の巻線と、
前記第１の巻線とトランス結合される第２の巻線と、
前記第２の巻線に接続され、前記第２の巻線に交流電流を供給し、前記第２の巻線と前記第１の巻線とを介して前記電池パックに交流電流を供給する交流電源と、
前記交流電源と前記車両ボディとの間に接続され、前記第２の巻線と前記第１の巻線とを介して前記交流電源から前記交流電流を供給された前記電池パックから前記車両ボディに流れる漏電電流を測定する電流計と、
前記電流計が測定した電流値に基づいて、漏電を検出する制御部と、
を備えることを特徴とする漏電検出装置。
In a leakage detection device for detecting leakage of a battery pack having a battery insulated from a vehicle body,
A first winding connected in parallel to the battery;
A second winding that is transformer coupled to the first winding;
An alternating current connected to the second winding, supplying an alternating current to the second winding, and supplying an alternating current to the battery pack via the second winding and the first winding. Power supply,
Connected between the AC power source and the vehicle body and supplied with the AC current from the AC power source via the second winding and the first winding from the battery pack to the vehicle body An ammeter that measures the leakage current that flows ;
Based on the current value measured by the ammeter, a control unit for detecting leakage,
A leakage detecting device comprising:
JP2012013114A 2012-01-25 2012-01-25 Earth leakage detector Expired - Fee Related JP5674688B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012013114A JP5674688B2 (en) 2012-01-25 2012-01-25 Earth leakage detector
PCT/JP2012/078656 WO2013111414A1 (en) 2012-01-25 2012-11-05 Electrical leak detection device
JP2014003947A JP5751351B2 (en) 2012-01-25 2014-01-14 Earth leakage detector

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012013114A JP5674688B2 (en) 2012-01-25 2012-01-25 Earth leakage detector
JP2014003947A JP5751351B2 (en) 2012-01-25 2014-01-14 Earth leakage detector

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014003947A Division JP5751351B2 (en) 2012-01-25 2014-01-14 Earth leakage detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013152144A JP2013152144A (en) 2013-08-08
JP5674688B2 true JP5674688B2 (en) 2015-02-25

Family

ID=59592339

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012013114A Expired - Fee Related JP5674688B2 (en) 2012-01-25 2012-01-25 Earth leakage detector
JP2014003947A Expired - Fee Related JP5751351B2 (en) 2012-01-25 2014-01-14 Earth leakage detector

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014003947A Expired - Fee Related JP5751351B2 (en) 2012-01-25 2014-01-14 Earth leakage detector

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP5674688B2 (en)
WO (1) WO2013111414A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10882403B2 (en) * 2013-08-31 2021-01-05 Ford Global Technologies, Llc Vehicle high/low voltage systems isolation testing
CN106164686B (en) * 2014-12-25 2019-10-22 华为技术有限公司 A kind of leakage current test system of terminal
US10203363B2 (en) 2016-12-14 2019-02-12 General Electric Company DC leakage current detector and method of operation thereof for leakage current detection in DC power circuits
US10168372B2 (en) 2016-12-14 2019-01-01 General Electric Company System and method for leakage current and fault location detection in electric vehicle DC power circuits

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59159622A (en) * 1983-03-01 1984-09-10 日本電池株式会社 Ground-fault detector of storage battery facility
JPH01161178A (en) * 1987-12-17 1989-06-23 Mitsubishi Electric Corp Magnetic characteristic measuring instrument for magnetic substance
JPH0381677A (en) * 1989-08-24 1991-04-08 Shimizu Corp Method and device for measuring magnetic shielding performance of structural material of magnetic shielding chamber
JPH05244701A (en) * 1992-02-26 1993-09-21 Honda Motor Co Ltd Ground fault detecting circuit for feeder in motor vehicle
JPH0763806A (en) * 1993-08-30 1995-03-10 Nippondenso Co Ltd Electric leakage detector
JPH08179017A (en) * 1994-12-26 1996-07-12 Bridgestone Corp Monitor device for battery impedance
JP4017770B2 (en) * 1997-10-30 2007-12-05 松下電器産業株式会社 Electric vehicle leakage detection device
JPH11218493A (en) * 1998-02-03 1999-08-10 Shimadzu Corp Portable luminescence spectral analyzer
JP3543082B2 (en) * 2000-10-31 2004-07-14 長野日本無線株式会社 Voltage equalizer
JP2003333762A (en) * 2002-05-14 2003-11-21 Japan Storage Battery Co Ltd Voltage level equalization device for battery pack
JP4035775B2 (en) * 2003-06-25 2008-01-23 富士電機システムズ株式会社 Automobile leakage detection system
US7924019B2 (en) * 2008-01-16 2011-04-12 Lear Corporation System and method for fault isolation and leakage current detection

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014098710A (en) 2014-05-29
JP2013152144A (en) 2013-08-08
WO2013111414A1 (en) 2013-08-01
JP5751351B2 (en) 2015-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3130932B1 (en) Insulation resistance measuring device and method capable of rapidly measuring insulation resistance
CN107750413B (en) Control device, power storage device, and power storage system
JP5524019B2 (en) Charging apparatus and charging method
US20150346282A1 (en) Method and apparatus for detecting state of relay
JP5751351B2 (en) Earth leakage detector
JP5651194B2 (en) Battery module charging system
US10189367B2 (en) Electric vehicle quick charge control apparatus
JP6101714B2 (en) Battery control device, battery system
US10559860B2 (en) Power storage device, power storage control device, and power storage control method
CN102651624A (en) Motor driving apparatus
KR20140102553A (en) Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system
KR20140041621A (en) Device for detecting a defect in insulation
CN104348215A (en) Charger, battery module, and systems and methods for identifying and monitoring a battery charger
CN104518548B (en) The charging station of electro-motive vehicle
JP6003429B2 (en) measuring device
JP7424592B2 (en) Equipment and battery pack
Goeldi et al. Measurement results of a 22 kW bidirectional inductive charger
KR20160022179A (en) Device, system and method for wireless power relay, recording medium for performing the method
CN114846720A (en) Wireless charging system, wireless charging method and electric vehicle
KR101584166B1 (en) Multi-port high speed charging apparatus for mobile terminals
JP7173698B2 (en) Contactless power receiving system for vehicles
JP2013198306A (en) Voltage control device
KR20130067413A (en) Total charging control system
TW201937826A (en) Charging device, method for determining charging sequence and method for power detection
JP2013188039A (en) Voltage controller and voltage control method

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140114

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140121

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20140418

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141222

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees