JP5751351B2 - 漏電検出装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
また、漏電検出装置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。
[実施形態]
実施形態の漏電検出装置について説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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
Claims (2)
- 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、
前記電池は、
2個以上の電池セルを直列に接続して構成され、
前記第1の巻線は、
前記電池セルのそれぞれに1個ずつ並列に接続され、それぞれが前記第1の巻線とトランス結合された第4の巻線と、
前記第1の巻線と直列に接続されたメインスイッチと、
前記第4の巻線と、対応した電池セルとの間に接続されたセルスイッチと、
を備えるバランス回路の一次巻線として共用する、
ことを特徴とする漏電検出装置。 - 前記第1の巻線及び前記第2の巻線とトランス結合される第3の巻線と、
前記第3の巻線に並列に接続された電圧計と、
を備え、
前記制御部は、さらに、前記電圧計が測定した電圧値に基づいて、漏電を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の漏電検出装置。
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