JP5926796B2 - リーク検出装置 - Google Patents
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Description
Rv=(Vap+Van)/(V1+V2)
本発明の他の一態様によるリーク検出装置は、バッテリとグランドの間のリークを検出する装置であって、バッテリの正極側に接続されている正極接続線およびバッテリの負極側に接続されている負極接続線に所定のパルス信号をそれぞれ出力するパルス信号出力部と、正極接続線および負極接続線とパルス信号出力部との間をそれぞれ絶縁する絶縁回路と、パルス信号出力部から絶縁回路を介して正極接続線に出力されたパルス信号に対する正極応答波形と、パルス信号出力部から絶縁回路を介して負極接続線に出力されたパルス信号に対する負極応答波形とを検出する応答波形検出部と、正極応答波形および負極応答波形に基づいて、バッテリとグランドの間のリークを検出するリーク検出部と、パルス信号出力部から正極接続線および負極接続線にパルス信号がそれぞれ出力されたときの絶縁回路の出力電圧波形を、正極モニタ波形および負極モニタ波形として検出するモニタ波形検出部と、正極モニタ波形および負極モニタ波形に基づいて絶縁回路の状態を診断する絶縁診断部とを備える。
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るリーク検出装置を含む電源装置の構成を示す図である。この電源装置は、たとえば車両内に搭載されて使用されるものである。図1の電源装置は、モータ9と接続されており、バッテリ1および2、サービスディスコネクト(SD)スイッチ3、メインリレー4および5、プリチャージリレー6、プリチャージ抵抗7、インバータ8、およびリーク検出装置100を備える。
Rv=(Vap+Van)/(V1+V2) ・・・(1)
次に本発明の第2の実施形態について説明する。上記の第1の実施形態では、バッテリとシャーシグランドとの間の接続線に対して、正極および負極側にそれぞれパルス信号を入力したときの応答波形に基づいてリークを検出するリーク検出装置について説明した。これに対して、以下に説明する第2の実施形態では、第1の実施形態で説明したのと同様のリーク検出に加えて、パルス信号の入力に用いられる絶縁回路の状態検出を行うリーク検出装置について説明する。
Vm1=Vmp1−Vmn1 ・・・(2)
Vm2=Vmp2−Vmn2 ・・・(3)
Vd=Vmp2−Vmn1 ・・・(4)
Am1=2Vm1/(V1+V2)
=2(Vmp1−Vmn1)/(V1+V2) ・・・(5)
Am2=2Vm2/(V1+V2)
=2(Vmp2−Vmn2)/(V1+V2) ・・・(6)
Ad=2Vd/(V1+V2)
=2(Vmp2−Vmn1)/(V1+V2) ・・・(7)
Am2≧Tha かつ Ad≧Thb ・・・(8)
Am1≧Thc かつ Ad≧Thd ・・・(9)
Am1≦The かつ Am2≦Thf かつ Rv≦Thg ・・・(10)
Claims (14)
- バッテリとグランドの間のリークを検出する装置であって、
前記バッテリの正極側に接続されている正極接続線および前記バッテリの負極側に接続されている負極接続線に所定のパルス信号をそれぞれ出力するパルス信号出力部と、
前記正極接続線に出力されたパルス信号に対する正極応答波形と、前記負極接続線に出力されたパルス信号に対する負極応答波形とを検出する応答波形検出部と、
前記正極応答波形および前記負極応答波形に基づいて振幅比率を算出する振幅比率算出部と、
前記振幅比率に基づいて、前記バッテリと前記グランドの間のリークを検出するリーク検出部とを備え、
前記振幅比率算出部は、前記正極応答波形の振幅Vap、前記負極応答波形の振幅Van、前記正極応答波形の極大値と前記負極応答波形の極大値との差分V1、および前記正極応答波形の極小値と前記負極応答波形の極小値との差分V2を基に、下記の式により、振幅比率Rvを算出するリーク検出装置。
Rv=(Vap+Van)/(V1+V2) - 請求項1に記載のリーク検出装置において、
前記リーク検出部は、前記振幅比率Rvが所定の閾値未満となったときに、前記バッテリの正極側および負極側の少なくとも一方と前記グランドとの間に前記リークを検出するリーク検出装置。 - 請求項1または2に記載のリーク検出装置において、
前記正極接続線および前記負極接続線と前記パルス信号出力部との間をそれぞれ絶縁する絶縁回路をさらに備え、
前記パルス信号出力部は、前記絶縁回路を介して、前記正極接続線および前記負極接続線に前記パルス信号をそれぞれ出力するリーク検出装置。 - 請求項3に記載のリーク検出装置において、
前記絶縁回路は、フォトモスリレーを用いて構成されるリーク検出装置。 - 請求項1または2に記載のリーク検出装置において、
前記正極接続線および前記負極接続線の電圧をそれぞれ分圧する分圧抵抗部をさらに備え、
前記応答波形検出部は、前記分圧抵抗部を介して、前記正極応答波形および前記負極応答波形を検出するリーク検出装置。 - 請求項3に記載のリーク検出装置において、
前記パルス信号出力部から前記絶縁回路を介して前記正極接続線および前記負極接続線に前記パルス信号がそれぞれ出力されたときの前記絶縁回路の出力電圧波形を、正極モニタ波形および負極モニタ波形として検出するモニタ波形検出部と、
前記正極モニタ波形および前記負極モニタ波形に基づいて前記絶縁回路の状態を診断する絶縁診断部とをさらに備えるリーク検出装置。 - 請求項6に記載のリーク検出装置において、
前記パルス信号出力部は、前記正極接続線に対する正極パルス信号と、前記負極接続線に対する負極パルス信号とを交互に出力し、
前記絶縁診断部は、
前記正極パルス信号の立ち下がり開始点および前記負極パルス信号の立ち上がり開始点に対応する第1基準時点における前記正極モニタ波形の電圧Vmp1および前記負極モニタ波形の電圧Vmn1と、前記正極パルス信号の立ち上がり開始点および前記負極パルス信号の立ち下がり開始点に対応する第2基準時点における前記正極モニタ波形の電圧Vmp2および前記負極モニタ波形の電圧Vmn2と、前記正極応答波形の極大値と前記負極応答波形の極大値との差分V1と、前記正極応答波形の極小値と前記負極応答波形の極小値との差分V2とを基に、下記の式により、第1モニタ比率Am1、第2モニタ比率Am2およびモニタ差分比率Adを算出し、
Am1=2(Vmp1−Vmn1)/(V1+V2)
Am2=2(Vmp2−Vmn2)/(V1+V2)
Ad=2(Vmp2−Vmn1)/(V1+V2)
算出した前記第1モニタ比率Am1、前記第2モニタ比率Am2および前記モニタ差分比率Adに基づいて、前記絶縁回路の状態を診断するリーク検出装置。 - 請求項7に記載のリーク検出装置において、
前記絶縁診断部は、
前記第2モニタ比率Am2が所定の閾値以上であり、かつ前記モニタ差分比率Adが所定の閾値以上となったときに、前記正極接続線と前記パルス信号出力部との間にある前記絶縁回路が短絡していると判断し、
前記第1モニタ比率Am1が所定の閾値以上であり、かつ前記モニタ差分比率Adが所定の閾値以上となったときに、前記負極接続線と前記パルス信号出力部との間にある前記絶縁回路が短絡していると判断するリーク検出装置。 - 請求項8に記載のリーク検出装置において、
前記絶縁診断部は、前記第1モニタ比率Am1および前記第2モニタ比率Am2がいずれも所定の閾値以下であり、かつ前記振幅比率算出部により算出された前記振幅比率が所定の閾値以下となったときに、前記絶縁回路が前記パルス信号を遮断していると判断するリーク検出装置。 - 請求項6に記載のリーク検出装置において、
前記絶縁回路の出力側に接続された分圧回路をさらに備え、
前記モニタ波形検出部は、前記分圧回路を介して前記正極モニタ波形および前記負極モニタ波形を検出するリーク検出装置。 - バッテリとグランドの間のリークを検出する装置であって、
前記バッテリの正極側に接続されている正極接続線および前記バッテリの負極側に接続されている負極接続線に所定のパルス信号をそれぞれ出力するパルス信号出力部と、
前記正極接続線および前記負極接続線と前記パルス信号出力部との間をそれぞれ絶縁する絶縁回路と、
前記パルス信号出力部から前記絶縁回路を介して前記正極接続線に出力されたパルス信号に対する正極応答波形と、前記パルス信号出力部から前記絶縁回路を介して前記負極接続線に出力されたパルス信号に対する負極応答波形とを検出する応答波形検出部と、
前記正極応答波形および前記負極応答波形に基づいて、前記バッテリと前記グランドの間のリークを検出するリーク検出部と、
前記パルス信号出力部から前記正極接続線および前記負極接続線に前記パルス信号がそれぞれ出力されたときの前記絶縁回路の出力電圧波形を、正極モニタ波形および負極モニタ波形として検出するモニタ波形検出部と、
前記正極モニタ波形および前記負極モニタ波形に基づいて前記絶縁回路の状態を診断する絶縁診断部とを備えるリーク検出装置。 - 請求項11に記載のリーク検出装置において、
前記パルス信号出力部は、前記正極接続線に対する正極パルス信号と、前記負極接続線に対する負極パルス信号とを交互に出力し、
前記絶縁診断部は、
前記正極パルス信号の立ち下がり開始点および前記負極パルス信号の立ち上がり開始点に対応する第1基準時点における前記正極モニタ波形の電圧Vmp1および前記負極モニタ波形の電圧Vmn1と、前記正極パルス信号の立ち上がり開始点および前記負極パルス信号の立ち下がり開始点に対応する第2基準時点における前記正極モニタ波形の電圧Vmp2および前記負極モニタ波形の電圧Vmn2と、前記正極応答波形の極大値と前記負極応答波形の極大値との差分V1と、前記正極応答波形の極小値と前記負極応答波形の極小値との差分V2とを基に、下記の式により、第1モニタ比率Am1、第2モニタ比率Am2およびモニタ差分比率Adを算出し、
Am1=2(Vmp1−Vmn1)/(V1+V2)
Am2=2(Vmp2−Vmn2)/(V1+V2)
Ad=2(Vmp2−Vmn1)/(V1+V2)
算出した前記第1モニタ比率Am1、前記第2モニタ比率Am2および前記モニタ差分比率Adに基づいて、前記絶縁回路の状態を診断するリーク検出装置。 - 請求項12に記載のリーク検出装置において、
前記絶縁診断部は、
前記第2モニタ比率Am2が所定の閾値以上であり、かつ前記モニタ差分比率Adが所定の閾値以上となったときに、前記正極接続線と前記パルス信号出力部との間にある前記絶縁回路が短絡していると判断し、
前記第1モニタ比率Am1が所定の閾値以上であり、かつ前記モニタ差分比率Adが所定の閾値以上となったときに、前記負極接続線と前記パルス信号出力部との間にある前記絶縁回路が短絡していると判断するリーク検出装置。 - 請求項11に記載のリーク検出装置において、
前記絶縁回路の出力側に接続された分圧回路をさらに備え、
前記モニタ波形検出部は、前記分圧回路を介して前記正極モニタ波形および前記負極モニタ波形を検出するリーク検出装置。
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