JP7086886B2

JP7086886B2 - 地絡検出装置

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Publication number: JP7086886B2
Application number: JP2019071042A
Authority: JP
Inventors: 佳浩河村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2022-06-20
Anticipated expiration: 2039-04-03
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Description

本発明は、フライングキャパシタを用いた地絡検出装置に関する。

駆動源としてエンジンと電気モータとを備えるハイブリッド車や、電気自動車のような車両においては、車体上に搭載したバッテリを充電し、バッテリから供給される電気エネルギーを利用して推進力を発生する。一般に、バッテリ関連の電源回路は、２００Ｖ以上の高電圧を扱う高電圧回路として構成されており、安全性確保ため、バッテリを含む高電圧回路は接地の基準電位点となる車体から電気的に絶縁された非接地構成となっている。

非接地の高電圧バッテリを搭載した車両では、高電圧バッテリが設けられた系、具体的には、高電圧バッテリからモータに至るメインの電源系と車体との絶縁状態（地絡）を監視するために地絡検出装置が備えられている。地絡検出装置は、フライングキャパシタと呼ばれるコンデンサを利用した方式が広く用いられている。

図８は、フライングキャパシタ方式の従来の地絡検出装置の回路例を示す図である。本図に示すように地絡検出装置４００は、非接地の高電圧バッテリ３００と接続し、高電圧バッテリ３００が設けられた系の地絡を検出する装置である。ここで、高電圧バッテリ３００の正極側と接地間の絶縁抵抗をＲＬｐと表し、負極側と接地間の絶縁抵抗をＲＬｎと表すものとする。

本図に示すように、地絡検出装置４００は、フライングキャパシタとして動作する検出用コンデンサＣ１を備えている。また、計測経路を切り換えるとともに、検出用コンデンサＣ１の充電および放電を制御するために、検出用コンデンサＣ１の周辺に光ＭＯＳ－ＦＥＴで構成された４つのスイッチング素子Ｓ１～Ｓ４を備えている。

地絡検出装置４００では、絶縁抵抗ＲＬｐおよびＲＬｎを把握するために、Ｖ０計測期間→Ｖｃｎ計測期間→Ｖ０計測期間→Ｖｃｐ計測期間を１サイクルとして計測動作を繰り返す。いずれの計測期間とも、計測対象の電圧で検出用コンデンサＣ１を充電してから、検出用コンデンサＣ１の充電電圧の計測を行なう。そして、次の計測のために検出用コンデンサＣ１の放電を行なう。

Ｖ０計測期間では、高電圧バッテリ３００電圧に相当する電圧を計測する。このため、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２をオンにし、スイッチング素子Ｓ３、Ｓ４をオフにして、検出用コンデンサＣ１を充電する。すなわち、図９（ａ）に示すように、高電圧バッテリ３００、抵抗Ｒ１、検出用コンデンサＣ１が計測経路となる。

検出用コンデンサＣ１の充電電圧の計測時には、図９（ｂ）に示すように、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２をオフにし、スイッチング素子Ｓ３、Ｓ４をオンにして制御装置４２０でサンプリングを行なう。そして同じ経路で検出用コンデンサＣ１の放電を行なう。検出用コンデンサＣ１の充電電圧の計測時、検出用コンデンサＣ１の放電時の動作は他の計測期間においても同様である。

Ｖｃｎ計測期間では、絶縁抵抗ＲＬｎの影響を反映した電圧を計測する。このため、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ４をオンにし、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ３をオフにして、検出用コンデンサＣ１を充電する。すなわち、図１０（ａ）に示すように、高電圧バッテリ３００、抵抗Ｒ１、検出用コンデンサＣ１、抵抗Ｒ４、接地、絶縁抵抗ＲＬｎが計測経路となる。

Ｖｃｐ計測期間では、絶縁抵抗ＲＬｐの影響を反映した電圧を計測する。このため、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ３をオンにし、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ４をオフにして、検出用コンデンサＣ１を充電する。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、高電圧バッテリ３００、絶縁抵抗ＲＬｐ、接地、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ１、検出用コンデンサＣ１が計測経路となる。

これらの計測期間で得られたＶ０、Ｖｃｎ、Ｖｃｐから算出される（Ｖｃｐ＋Ｖｃｎ）／Ｖ０に基づいて、（ＲＬｐ×ＲＬｎ）／（ＲＬｐ＋ＲＬｎ）を求めることができることが知られている。このため、地絡検出装置４００内の制御装置４２０は、Ｖ０、Ｖｃｎ、Ｖｃｐを測定することにより、絶縁抵抗ＲＬｐ、ＲＬｎを把握することができる。そして、絶縁抵抗ＲＬｐ、ＲＬｎが所定の判定基準レベル以下となった場合に、地絡が発生しているものとして判定し、警報を出力する。

ところで、図９、図１０に示したように、各計測期間の計測経路では、正極側電源ライン３０１系のスイッチング素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ３とが同時にオンになることは無く、負極側電源ライン３０２系のスイッチング素子Ｓ２とスイッチング素子Ｓ４とが同時にオンになることは無い。すなわち、スイッチング素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ３とは排他的に切り換えられ、スイッチング素子Ｓ２とスイッチング素子Ｓ４とは排他的に切り換えられる。

この点に着目し、特許文献１には、図１１に示すように、正極側電源ライン３０１系のスイッチング素子として、正極側Ｃ接点スイッチ５１１を用い、負極側電源ライン３０２系のスイッチング素子として、負極側Ｃ接点スイッチ５１２を用いていた地絡検出装置５００が開示されている。Ｃ接点スイッチは、例えば、高耐圧－小信号のメカニカルリレーやリードリレーで構成することができ、光ＭＯＳ－ＦＥＴより安価であるため地絡検出装置１００のコスト上昇を抑制することができる。

特開２０１８－１２８３２０号公報

図８に示した４つの光ＭＯＳ－ＦＥＴを備えた地絡検出装置４００は、すべてのスイッチをオフにすることで、検出用コンデンサＣ１をバッテリ３００、接地の両方から切り離した状態を形成することができる。この状態では、充電が停止するとともに、充電電荷が保持される。

一方、Ｃ接点スイッチにおいてコモン接点である接点ｃは、接点ａ、接点ｂのいずれかに接続されることになり、中立のオフ状態は存在しない。このため、図１１で示したＣ接点スイッチを用いた地絡検出装置５００では、検出用コンデンサＣ１のそれぞれの極は、バッテリ３００（充電側）と接続するか接地側（計測側）と接続するかのどちらかの状態となり、充電電荷を保持したまま充電の一時停止を行なうことはできない。また、Ｃ接点スイッチは、光ＭＯＳ－ＦＥＴより安価であるが、一方で、反応速度が光ＭＯＳ－ＦＥＴより遅いという特性がある。

このことから、Ｃ接点スイッチを用いた地絡検出装置５００は、充電を一時停止し、計測を行なってから充電を再開するという処理には適さない。充電を再開する際にそれまでに充電した電荷の放電量が大きくなるためである。

充電の一時停止後の充電再開は、上述の基本的な計測では用いられないが、機能拡張的に用いられる場合がある。例えば、Ｖｃｎ、Ｖｃｐの計測期間において中間計測や計測延長を行なう場合である。

ここで、中間計測は、本来の充電時間の途中で検出用コンデンサＣ１の充電電圧を計測する処理である。絶縁抵抗の低下等により中間計測の計測値が基準値を上回っている場合に、その後の充電を取りやめることで、不要な高電圧印加を避けるとともに、地絡状態の早期判定が可能となる。一方、中間計測の計測値が基準値を上回っていない場合には、充電を再開して本来の充電時間になるまで継続し、その後計測を行なえばよい。

また、計測延長は、本来の充電時間の経過後に得られた測定値が微少であった場合に、必要に応じて充電時間を追加して、検出用コンデンサＣ１の充電量を増加させる処理である。一般的には、測定値が微少（例えば、１００ｍＶ以下）であった場合は、絶縁抵抗が大きいと判定すればよい。

しかしながら、システムによっては特定の条件により絶縁異常でも測定値が０Ｖになる場合が存在するため、微少測定値が絶縁抵抗大によるものかシステムの特定条件によるものかを区別を行ないたい場合がある。このような場合に、計測延長によって検出用コンデンサＣ１の充電量を増加させることで、より正確な状況把握を行なうことができる。

そこで、本発明は、フライングキャパシタを用い、Ｃ接点スイッチにより測定経路を切り替える地絡検出装置において、充電電荷を保持したまま充電の一時停止を行なえるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の地絡検出装置は、非接地のバッテリと接続し、前記バッテリが設けられた系の絶縁抵抗を推算して地絡を検出する地絡検出装置であって、フライングキャパシタとして動作するコンデンサと、前記バッテリ、前記コンデンサを含んだＶ０充電経路と、前記バッテリ、前記バッテリ負側と接地との絶縁抵抗である負側絶縁抵抗、前記コンデンサを含んだＶｃｎ充電経路と、前記バッテリ、前記バッテリ正側と接地との絶縁抵抗である正側絶縁抵抗、前記コンデンサを含んだＶｃｐ充電経路と、前記第１コンデンサの充電電圧測定と放電とを兼ねた測定経路とを切り換える２つのＣ接点スイッチと、前記コンデンサへの電荷流入および前記コンデンサからの電荷流出を遮断可能な光ＭＯＳ－ＦＥＴと、を備えることを特徴とする。
ここで、前記コンデンサと前記光ＭＯＳ－ＦＥＴとが、前記２つのＣ接点スイッチの共通接点間に直列に接続されていてもよい。
また、前記２つのＣ接点スイッチおよび前記光ＭＯＳ－ＦＥＴを制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記Ｖｃｎ充電経路または前記Ｖｃｐ充電経路から前記測定経路に切り換えるとともに、前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオフにし、得られた充電電圧測定値が所定の基準値以下であれば、再度前記Ｖｃｎ充電経路または前記Ｖｃｐ充電経路に切り換えるとともに、前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオンにしてもよい。
このとき、前記得られた充電電圧測定値が所定の基準値以下でなければ、前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオンにして、前記コンデンサを放電することができる。
また、前記２つのＣ接点スイッチおよび前記光ＭＯＳ－ＦＥＴを制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記２つのＣ接点スイッチのいずれか一方または両方を切り換える際に、切り換え直前に前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオフにし、切り換え完了後に前記ＭＯＳ－ＦＥＴをオンに戻してもよい。

本発明によれば、フライングキャパシタを用い、Ｃ接点スイッチにより測定経路を切り替える地絡検出装置において、充電電荷を保持したまま充電の一時停止を行なえるようになる。

本発明の実施形態に係る地絡検出装置の構成を示すブロック図である。基本的な計測動作のタイミングチャートである。中間計測を説明するフローチャートである。中間計測を説明するタイミングチャートである。計測延長を説明するフローチャートである。計測延長を説明するタイミングチャートである。Ｃ接点スイッチ開閉耐久回数を向上させる制御を説明するタイミングチャートである。フライングキャパシタ方式の従来の地絡検出装置の回路例を示す図である。Ｖ０計測期間の計測経路を示す図である。Ｖｃｎ計測期間とＶｃｐ計測期間の計測経路を示す図である。Ｃ接点スイッチを用いたフライングキャパシタ方式の地絡検出装置の回路例を示す図である。

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る地絡検出装置１００の構成を示すブロック図である。本図に示すように地絡検出装置１００は、非接地の高電圧バッテリ３００と接続し、高電圧バッテリ３００が設けられた系の地絡を検出するフライングキャパシタ方式の装置である。地絡検出装置１００は、図示しない上位装置である外部制御装置により制御される。

ここで、高電圧バッテリ３００の正極側と接地間の絶縁抵抗をＲＬｐと表し、負極側と接地間の絶縁抵抗をＲＬｎと表すものとする。なお、高電圧とは、車両内の各種機器（ランプ、ワイパー等）を駆動させるための低電圧バッテリ（一般的には１２Ｖ）よりも高い電圧を意味し、高電圧バッテリ３００は、車両走行の駆動用に用いられるバッテリである。

高電圧バッテリ３００は、リチウムイオン電池等のように充電可能なバッテリにより構成されており、図示しない高圧バスバーを経由して放電し、インバータ等を介して接続された電気モータを駆動する。また、回生時や充電設備接続時には、高圧バスバーを介して充電を行なう。

高電圧バッテリ３００の正極側電源ライン３０１と接地電極との間および負極側電源ライン３０２と接地電極との間には、電源の高周波ノイズを除去したり動作を安定化するために、それぞれＹコンデンサ（ライン・バイパス・コンデンサ）と呼ばれるコンデンサＣＹｐ、ＣＹｎが接続されている。ただし、Ｙコンデンサは省かれる場合もある。

本図に示すように、地絡検出装置１００は、フライングキャパシタとして動作する検出用コンデンサＣ１と、マイクロコンピュータ等で構成された制御装置１２０とを備えている。制御装置１２０は、あらかじめ組み込まれたプログラムを実行することにより、後述するスイッチ切り換え処理等の地絡検出装置１００に必要とされる各種制御を実行する。

地絡検出装置１００では、正極側電源ライン３０１系のスイッチング素子として、正極側Ｃ接点スイッチ１１１を用い、負極側電源ライン３０２系のスイッチング素子として、負極側Ｃ接点スイッチ１１２を用いている。正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２は、例えば、高耐圧－小信号のメカニカルリレーやリードリレーで構成することができる。また、地絡検出装置１００では、２個のＣ接点スイッチ１１１に加え、１個の光ＭＯＳ―ＦＥＴ１１３を用いている。

正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２とも共通接点ｃが検出用コンデンサＣ１側に配置される。具体的には、正極側Ｃ接点スイッチ１１１の共通接点ｃは、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１の経路と、抵抗Ｒ２とダイオードＤ２との経路との並列回路を経由して検出用コンデンサＣ１に接続し、負極側Ｃ接点スイッチ１１２の共通接点ｃは、検出用コンデンサＣ１の他端に接続している。充電時の経路となるダイオードＤ１は、正極側Ｃ接点スイッチ１１１から検出用コンデンサＣ１が順方向となる向きで接続され、放電時の経路となるダイオードＤ２は逆方向で接続されている。抵抗Ｒ２は、放電用抵抗として機能する。

光ＭＯＳ―ＦＥＴ１１３は、高速に充放電経路の通電／遮断を可能とし、検出用コンデンサＣ１の充電電荷の保持状態を形成できるようにするため、正極側Ｃ接点スイッチ１１１の共通接点ｃと負極側Ｃ接点スイッチ１１２の共通接点ｃとの間に直列に接続する。

本図の例では、正極側Ｃ接点スイッチ１１１の共通接点ｃと、ダイオードＤ１とダイオードＤ２との並列回路との間に接続している。ただし、ダイオードＤ１とダイオードＤ２との並列回路と検出用コンデンサＣ１との間、あるいは、検出用コンデンサＣ１と負極側Ｃ接点スイッチ１１２の共通接点ｃとの間に接続してもよい。

正極側Ｃ接点スイッチ１１１の接点ａは、抵抗Ｒａを介して正極側電源ライン３０１に接続し、負極側Ｃ接点スイッチ１１２の接点ａは、抵抗Ｒｂを介して正極側電源ライン３０１に接続している。すなわち、いずれのＣ接点スイッチとも高電圧バッテリ３００側を接点ａ（ノーマルオープン）としている。

正極側Ｃ接点スイッチ１１１の接点ｂは、他端が接地された抵抗Ｒ３と接続している。抵抗Ｒ３には、一端が接地したコンデンサＣ２が接続され、抵抗Ｒ３に生じている電圧が制御装置１２０で測定される。負極側Ｃ接点スイッチ１１２の接点ｂは、他端が接地された抵抗Ｒ４と接続している。すなわち、いずれのＣ接点スイッチとも制御装置１２０側（接地側）を接点ｂ（ノーマルクローズ）としている。

ただし、両方のＣ接点スイッチとも高電圧バッテリ３００側をノーマルクローズとしてもよいし、一方のＣ接点スイッチについて高電圧バッテリ３００側をノーマルクローズとしてもよい。

図１に示すように、正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２、光ＭＯＳ―ＦＥＴ１１３は、制御装置１２０により独立に切換制御される。制御装置１２０は、正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２を独立に切換制御することにより、計測経路を切り換えるとともに、検出用コンデンサＣ１の充電および放電、充電電圧の計測を行なう。また、光ＭＯＳ―ＦＥＴ１１３をオフにすることで、充放電経路の遮断を行なう。

具体的には、Ｖ０計測期間→Ｖｃｎ計測期間→Ｖ０計測期間→Ｖｃｐ計測期間を１サイクルとした基本的な計測動作では、図２のタイミングチャートに示すように、光ＭＯＳ―ＦＥＴ１１３を常にオン状態として、以下のような切り換えを行なう。

Ｖ０計測期間では、正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２とも接点ａ側（バッテリ側）に切り換え、高電圧バッテリ３００、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒ１、検出用コンデンサＣ１、抵抗Ｒｂという計測経路を形成する（図中のＶ０経路）。

検出用コンデンサＣ１の充電電圧の計測時には、正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２とも接点ｂ側（接地側）に切り換える（図中の計測放電）。その後、同じ経路で検出用コンデンサＣ１の放電を行なう。検出用コンデンサＣ１の充電電圧の計測時、放電時の動作は他の計測期間においても同様である。

Ｖｃｎ計測期間では、正極側Ｃ接点スイッチ１１１を接点ａ側（バッテリ側）、負極側Ｃ接点スイッチ１１２を接点ｂ側（接地側）に切り換え、高電圧バッテリ３００、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒ１、検出用コンデンサＣ１、抵抗Ｒ４、接地、絶縁抵抗ＲＬｎという計測経路を形成する（図中のＶｃｎ経路）。

Ｖｃｐ計測期間では、正極側Ｃ接点スイッチ１１１を接点ｂ側（接地側）、負極側Ｃ接点スイッチ１１２を接点ａ側（バッテリ側）に切り換え、高電圧バッテリ３００、絶縁抵抗ＲＬｐ、接地、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ１、検出用コンデンサＣ１、抵抗Ｒｂという計測経路を形成する（図中のＶｃｐ経路）。

一方、Ｖｃｎ、Ｖｃｐの計測期間において機能拡張的に中間計測、計測延長を行なう場合には、例えば、以下のような動作とすることができる。まず、中間計測を行なう場合について、図３に示すフローチャートと図４に示すタイミングチャートを参照して説明する。

ＶｃｎまたはＶｃｐの計測を行なうために、正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２をＶｃｎ経路またはＶｃｐ経路の充電経路に切り換える（図３：Ｓ１０１、図４：ｔ１）。

そして、充電時間の途中で正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２を計測経路に切り換えて中間計測を開始する（図３：Ｓ１０２、図４：ｔ２）。検出用コンデンサＣ１の充電電荷を保持するために、計測開始を受けて光ＭＯＳ－ＦＥＴ１１３をオフにする（Ｓ１０４）。

中間計測で得られた計測値が基準値を上回っていない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）には、異常は発生していないものとして、再度充電経路に切り換えるとともに光ＭＯＳ－ＦＥＴ１１３をオンにして（Ｓ１０６）、充電を再開する。そして、所定の充電時間経過後に計測経路に切り換えて（Ｓ１０７）、ＶｃｎまたはＶｃｐの計測を行なう（Ｓ１０８）。

一方、中間計測で得られた計測値が基準値を上回っている場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）には、異常が発生しているものとして、計測を再開せずに異常処理を行なう（Ｓ１０９）。図４の充電量Ａは、異常が発生していないときの充電量の変化例を表し、充電量Ｂは、Ｖｃｎ経路で異常が発生したときの充電量の変化例を表している。

次に、計測延長について図５に示すフローチャートと図６に示すタイミングチャートを参照して説明する。ＶｃｎまたはＶｃｐの計測を行なうために、正極側Ｃ接点スイッチ１１１、負極側Ｃ接点スイッチ１１２をＶｃｎ経路またはＶｃｐ経路の充電経路に切り換える（図５：Ｓ２０１、図６：ｔ１）。

所定の充電時間経過後に計測経路に切り換えて（図５：Ｓ２０２、図６：ｔ２）、ＶｃｎまたはＶｃｐの計測を開始する（Ｓ２０３）。検出用コンデンサＣ１の充電電荷を保持するために、計測開始を受けて光ＭＯＳ－ＦＥＴ１１３をオフにする（Ｓ２０４）。

延長計測の要否を判定するために、計測値が０Ｖとみなせる微少値（例えば、１００ｍＶ以下）であるかを判定する（Ｓ２０５）。微少値でない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）は、延長計測を行なわず、得られた値をＶｃｎまたはＶｃｐの計測値とする。そして、光ＭＯＳ－ＦＥＴをオンにして検出用コンデンサＣ１の放電を行なう（Ｓ２０９）。なお、図６のＶｃｎ経路は延長計測が不要な場合の例を示し、Ｖｃｐ経路は延長計測を行なう場合の例を示している。

一方、計測値が微少値の場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）は、計測延長を行なうために充電経路に切り換えるとともに、光ＭＯＳ－ＦＥＴをオンにする（図５：Ｓ２０６、図６：ｔ３）。これにより、検出用コンデンサの充電電荷が保たれた状態で充電が再開する。

そして、所定の延長時間経過後に計測経路に切り換え（図５：Ｓ２０７、図６：ｔ４）、計測を行なうことでより正確な状況を把握する（Ｓ２０８）。計測後は検出用コンデンサＣ１の放電を行なう（図５：Ｓ２０９、図６：ｔ４）。

ところで、Ｃ接点スイッチはメカニカルな接点構成のため、開閉耐久回数に制限がある。特に、切り換え時における通電電流や印加電圧が大きいほど開閉耐久回数に与える影響が大きくなる。そこで、開閉耐久回数を向上させるために、光ＭＯＳ－ＦＥＴ１１３を利用してもよい。

この場合、図７のタイミングチャートに示すように、いずれか一方または両方のＣ接点スイッチを切り換える際に、Ｃ接点スイッチの切り換え直前に光ＭＯＳ－ＦＥＴ１１３をオフに切り換え、Ｃ接点スイッチの切り換え完了後にＭＯＳ－ＦＥＴ１１３をオンに戻すようにする。

これにより、Ｃ接点スイッチの切り換え時に無通電状態とすることができるため、電気的な劣化が抑制され、開閉耐久回数を向上させることができる。加えて、Ｃ接点スイッチの反応速度に起因する充電電荷の放電量を少なくすることができるため、測定精度を向上させることができる。

また、本実施形態の地絡検出装置１００では、充放電経路の遮断を行なえる光ＭＯＳ－ＦＥＴ１１３を備えていることから、Ｃ接点スイッチの故障時等の非常時の安全性を向上させることができるという効果も得ることができる。

また、検出用コンデンサＣ１の電荷の一時保存が可能となるため、検出用コンデンサＣ１に電界コンデンサを採用したときのリフレッシュ機能等が可能となる。

１００地絡検出装置
１１１正極側Ｃ接点スイッチ
１１２負極側Ｃ接点スイッチ
１１３光ＭＯＳ－ＦＥＴ
１２０制御装置
３００高電圧バッテリ
３０１正極側電源ライン
３０２負極側電源ライン

Claims

非接地のバッテリと接続し、前記バッテリが設けられた系の絶縁抵抗を推算して地絡を検出する地絡検出装置であって、
容量固定のフライングキャパシタとして動作するコンデンサと、
測定用抵抗と、
前記バッテリ、前記コンデンサを接続したＶ０充電経路と、前記バッテリ、前記バッテリ負側と接地との絶縁抵抗である負側絶縁抵抗、前記コンデンサを接続したＶｃｎ充電経路と、前記バッテリ、前記バッテリ正側と接地との絶縁抵抗である正側絶縁抵抗、前記測定用抵抗、前記コンデンサを接続したＶｃｐ充電経路と、前記コンデンサ、前記測定用抵抗、接地を接続し、前記コンデンサの充電電圧測定と放電とを兼ねた測定経路と、を切り換える、共通接点間に前記コンデンサが配置された２つのＣ接点スイッチと、
前記コンデンサへの電荷流入および前記コンデンサからの電荷流出を遮断可能な光ＭＯＳ－ＦＥＴと、
前記２つのＣ接点スイッチおよび前記光ＭＯＳ－ＦＥＴを制御し、前記測定経路において前記測定用抵抗に生じる電圧を充電電圧測定値として取得する制御部と、
を備えることを特徴とする地絡検出装置。
前記光ＭＯＳ－ＦＥＴが、前記２つのＣ接点スイッチの共通接点間に前記コンデンサと直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の地絡検出装置。
前記制御部は、前記Ｖｃｎ充電経路または前記Ｖｃｐ充電経路から前記測定経路に切り換えるとともに、前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオフにし、
得られた充電電圧測定値が所定の基準値以下であれば、再度前記Ｖｃｎ充電経路または前記Ｖｃｐ充電経路に切り換えるとともに、前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオンにすることを特徴とする請求項１または２に記載の地絡検出装置。
前記得られた充電電圧測定値が所定の基準値以下でなければ、前記測定経路のまま、前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオンにして、前記コンデンサを放電することを特徴とする請求項３に記載の地絡検出装置。
前記制御部は、前記２つのＣ接点スイッチのいずれか一方または両方を切り換える際に、切り換え直前に前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオフにし、切り換え完了後に前記光ＭＯＳ－ＦＥＴをオンに戻すことを特徴とする請求項１または２に記載の地絡検出装置。