JP7433994B2 - 地絡検出装置 - Google Patents
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Description
高電圧バッテリが設けられた系と接続され、前記系の絶縁抵抗の低下を検出する地絡検出装置であって、
前記系は、
前記高電圧バッテリと、
前記高電圧バッテリの正極端子が接続される正極側電源ラインと、
前記高電圧バッテリの負極端子が接続される負極側電源ラインと、
前記正極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される正極側終端抵抗および正極側Yコンデンサと、
前記負極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される負極側終端抵抗および負極側Yコンデンサと、を備え、
前記地絡検出装置は、
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と、
前記検出用コンデンサの電圧を計測する制御部と、
前記正極側電源ラインと前記検出用コンデンサの一端との間に直列的に接続される第1スイッチおよび第1抵抗器と、
前記負極側電源ラインと前記検出用コンデンサの他端との間に直列的に接続される第2スイッチおよび第2抵抗器と、
前記検出用コンデンサの一端と接地とを接続する第3スイッチと、
前記検出用コンデンサの他端と接地とを接続する第4スイッチと、
一端が前記正極側電源ラインに接続され、且つ他端が前記負極側電源ラインに接続される放電回路と、を備え、
前記放電回路は、
放電用キャパシタと、
前記正極側電源ラインと前記放電用キャパシタの一端とを接続する第5スイッチと、
前記負極側電源ラインと前記放電用キャパシタの他端とを接続する第6スイッチと、
前記放電用キャパシタの一端と接地との間に直列的に接続される第1放電用抵抗器および第7スイッチと、
前記放電用キャパシタの他端と接地との間に直列的に接続される第2放電用抵抗器および第8スイッチと、を備え、
前記第5スイッチと前記正極側電源ラインとの接続点は、前記正極側電源ラインと前記第1スイッチおよび第1抵抗器との接続点よりも、前記正極側電源ラインに沿って前記正極側Yコンデンサ側に位置し、
前記第6スイッチと前記負極側電源ラインとの接続点は、前記負極側電源ラインと前記第2スイッチおよび第2抵抗器との接続点よりも、前記負極側電源ラインに沿って前記負極側Yコンデンサ側に位置する。
高電圧バッテリが設けられた系と接続され、前記系の絶縁抵抗の低下を検出する地絡検出装置であって、
前記系は、
前記高電圧バッテリと、
前記高電圧バッテリの正極端子が接続される正極側電源ラインと、
前記高電圧バッテリの負極端子が接続される負極側電源ラインと、
前記正極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される正極側終端抵抗および正極側Yコンデンサと、
前記負極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される負極側終端抵抗および負極側Yコンデンサと、を備え、
前記地絡検出装置は、
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と、
前記検出用コンデンサの電圧を計測する制御部と、
前記正極側電源ラインと前記検出用コンデンサの一端との間に直列的に接続される第1スイッチおよび第1抵抗器と、
前記負極側電源ラインと前記検出用コンデンサの他端との間に直列的に接続される第2スイッチおよび第2抵抗器と、
前記検出用コンデンサの一端と接地とを接続する第3スイッチと、
前記検出用コンデンサの他端と接地とを接続する第4スイッチと、
一端が前記正極側電源ラインに接続され、且つ他端が前記負極側電源ラインに接続される放電回路と、を備え、
前記放電回路は、
第1放電用キャパシタおよび第2放電用キャパシタと、
前記正極側電源ラインと前記第1放電用キャパシタの一端とを接続する第5スイッチと、
前記負極側電源ラインと前記第2放電用キャパシタの他端とを接続する第6スイッチと、
前記第1放電用キャパシタの一端と接地とを接続する第7スイッチと、
前記第2放電用キャパシタの他端と接地とを接続する第8スイッチと、
前記第1放電用キャパシタの他端および前記第2放電用キャパシタの一端と、接地とを接続する第1回路と、を備え、
前記第1回路は、第1放電用抵抗器を備え、
前記第5スイッチと前記正極側電源ラインとの接続点は、前記正極側電源ラインと前記第1スイッチおよび第1抵抗器との接続点よりも、前記正極側電源ラインに沿って前記正極側Yコンデンサ側に位置し、
前記第6スイッチと前記負極側電源ラインとの接続点は、前記負極側電源ラインと前記第2スイッチおよび第2抵抗器との接続点よりも、前記負極側電源ラインに沿って前記負極側Yコンデンサ側に位置する。
まず、図1を参照して、本実施形態の地絡検出装置を備える車両について説明する。図1において、車両1は、電気自動車(Electrical Vehicle)若しくはプラグイン・ハイブリッド電気自動車(Plug-in Hybrid Electrical Vehicle)である。すなわち、車両1は、駆動源としてのモータ(不図示)と高電圧バッテリBATとを備え、高電圧バッテリBATから供給された電力に応じた動力をモータが出力することによって走行可能に構成される。高電圧バッテリBATは、例えば、50[V]以上の高電圧を出力可能なバッテリであり、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を直列的に複数接続して構成される。
図1に示すように、車両1は、高電圧バッテリBATが設けられた系と車体との地絡(絶縁状態)を検出する地絡検出装置10をさらに備える。地絡検出装置10は、本発明の地絡検出装置の一例であり、正極側終端抵抗Risp、負極側終端抵抗Risn、正極側YコンデンサCYpおよび負極側YコンデンサCYnと接続されている。
つぎに、図2~12を用いて、地絡検出装置10による地絡の検出方法の一例について説明する。地絡検出装置10の制御装置11は、例えば、車両1が起動しているとき、および充電器20によって車両1が充電されているときに、図2に示す地絡検出処理を所定の周期で行う。
つぎに、前述した実施形態の地絡検出装置10の第1変形例を説明する。なお、以下の第1変形例の説明において、前述の実施形態と同様の箇所は、前述の実施形態と同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
つぎに、前述した実施形態の地絡検出装置10の第2変形例を説明する。なお、以下の第2変形例の説明において、前述の実施形態と同様の箇所は、前述の実施形態と同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
つぎに、前述した実施形態の地絡検出装置10の第3変形例を説明する。なお、以下の第3変形例の説明において、前述の実施形態、第1変形例および第2変形例と同様の箇所は、これらと同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
例えば、前述した実施形態では、車両1を電気自動車やハイブリッド電気自動車としたが、車両1は燃料電池車(Fuel Vehicle)であってもよい。
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(検出用コンデンサC1)と、
前記検出用コンデンサの電圧を計測する制御部(制御装置11)と、
前記高電圧バッテリの正極側と前記検出用コンデンサの一端とを直列的に接続する第1スイッチ(第1スイッチS1)および第1抵抗器(第1抵抗器R1)と、
前記高電圧バッテリの負極側と前記検出用コンデンサの他端とを直列的に接続する第2スイッチ(第2スイッチS2)および第2抵抗器(第2抵抗器R2)と、
前記検出用コンデンサの一端と接地とを接続する第3スイッチ(第3スイッチS3)と、
前記検出用コンデンサの他端と接地とを接続する第4スイッチ(第4スイッチS4)と、
少なくとも放電用キャパシタ(放電用キャパシタC2)を備え、一端(接続点P1)が前記高電圧バッテリの正極側に接続され、且つ他端(接続点P2)が前記高電圧バッテリの負極側に接続される放電回路(放電回路CD)と、
を備え、
前記地絡検出装置は、
前記高電圧バッテリの正極側と接地とを接続する正極側終端抵抗(正極側終端抵抗Risp)と、
前記高電圧バッテリの負極側と接地とを接続する負極側終端抵抗(負極側終端抵抗Risn)と、
前記正極側終端抵抗と並列的に接続され、前記高電圧バッテリの正極側と接地とを接続する正極側Yコンデンサ(正極側YコンデンサCYp)と、
前記負極側終端抵抗と並列的に接続され、前記高電圧バッテリの負極側と接地とを接続する負極側Yコンデンサ(負極側YコンデンサCYn)と、
に接続され、
前記放電回路の前記一端は、前記第1抵抗器よりも前記正極側Yコンデンサ側に接続され、
前記放電回路の前記他端は、前記第2抵抗器よりも前記負極側Yコンデンサ側に接続され、
前記放電回路は、
前記放電回路の前記一端に設けられ、前記放電用キャパシタの一端と前記正極側Yコンデンサとを接続する第5スイッチ(第5スイッチS5)と、
前記放電回路の前記他端に設けられ、前記放電用キャパシタの他端と前記負極側Yコンデンサとを接続する第6スイッチ(第6スイッチS6)と、
前記放電用キャパシタの一端と接地とを直列的に接続する第1放電用抵抗器(第1放電用抵抗器R11)および第7スイッチ(第7スイッチS7)と、
前記放電用キャパシタの他端と接地とを直列的に接続する第2放電用抵抗器(第2放電用抵抗器R12)および第8スイッチ(第8スイッチS8)と、
をさらに備える、地絡検出装置。
前記第2放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第1抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。
前記第1放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第2抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。
前記放電回路は、前記第2放電用抵抗器および前記第8スイッチと、接地とを接続する第1回路および第2回路をさらに備え、
前記第1回路および前記第2回路は、並列的に接続され、
前記第1回路は、第3放電用抵抗器を備え、
前記第2回路は、第9スイッチを備える、地絡検出装置。
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と、
前記検出用コンデンサの電圧を計測する制御部と、
前記高電圧バッテリの正極側と前記検出用コンデンサの一端とを直列的に接続する第1スイッチおよび第1抵抗器と、
前記高電圧バッテリの負極側と前記検出用コンデンサの他端とを直列的に接続する第2スイッチおよび第2抵抗器と、
前記検出用コンデンサの一端と接地とを接続する第3スイッチと、
前記検出用コンデンサの他端と接地とを接続する第4スイッチと、
少なくとも第1放電用キャパシタおよび第2放電用キャパシタを備え、前記第1放電用キャパシタ側の一端が前記高電圧バッテリの正極側に接続され、且つ前記第2放電用キャパシタ側の他端が前記高電圧バッテリの負極側に接続される放電回路と、
を備え、
前記地絡検出装置は、
前記高電圧バッテリの正極側と接地とを接続する正極側終端抵抗と、
前記高電圧バッテリの負極側と接地とを接続する負極側終端抵抗と、
前記正極側終端抵抗と並列的に接続され、前記高電圧バッテリの正極側と接地とを接続する正極側Yコンデンサと、
前記負極側終端抵抗と並列的に接続され、前記高電圧バッテリの負極側と接地とを接続する負極側Yコンデンサと、
に接続され、
前記放電回路の前記一端は、前記第1抵抗器よりも前記正極側Yコンデンサ側に接続され、
前記放電回路の前記他端は、前記第2抵抗器よりも前記負極側Yコンデンサ側に接続され、
前記放電回路は、
前記放電回路の前記一端に設けられ、前記第1放電用キャパシタの一端と前記正極側Yコンデンサとを接続する第5スイッチと、
前記放電回路の前記他端に設けられ、前記第2放電用キャパシタの一端と前記負極側Yコンデンサとを接続する第6スイッチと、
前記第1放電用キャパシタの一端と接地とを接続する第7スイッチと、
前記第2放電用キャパシタの一端と接地とを接続する第8スイッチと、
前記第1放電用キャパシタの他端および前記第2放電用キャパシタの他端と、接地とを接続する第1回路と、
をさらに備え、
前記第1回路は、第1放電用抵抗器を備える、地絡検出装置。
前記第1放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第1抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。
前記放電回路は、前記第1放電用キャパシタの他端および前記第2放電用キャパシタの他端と、接地とを接続し、且つ前記第1回路と並列的に接続される第2回路をさらに備え、
前記第2回路は、前記第1放電用抵抗器とは電気抵抗値の異なる第2放電用抵抗器と、第9スイッチとを備える、地絡検出装置。
前記第2放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第1放電用抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。
11 制御装置
BAT 高電圧バッテリ
C1 検出用コンデンサ
C2 放電用キャパシタ
C2a 第1放電用キャパシタ
C2b 第2放電用キャパシタ
CD 放電回路
CYp 正極側Yコンデンサ
CYn 負極側Yコンデンサ
R1 第1抵抗器
R2 第2抵抗器
R11 第1放電用抵抗器
R12 第2放電用抵抗器
Risn 負極側終端抵抗
Risp 正極側終端抵抗
S1 第1スイッチ
S2 第2スイッチ
S3 第3スイッチ
S4 第4スイッチ
S5 第5スイッチ
S6 第6スイッチ
S7 第7スイッチ
S8 第8スイッチ
Claims (8)
- 高電圧バッテリが設けられた系と接続され、前記系の絶縁抵抗の低下を検出する地絡検出装置であって、
前記系は、
前記高電圧バッテリと、
前記高電圧バッテリの正極端子が接続される正極側電源ラインと、
前記高電圧バッテリの負極端子が接続される負極側電源ラインと、
前記正極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される正極側終端抵抗および正極側Yコンデンサと、
前記負極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される負極側終端抵抗および負極側Yコンデンサと、を備え、
前記地絡検出装置は、
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と、
前記検出用コンデンサの電圧を計測する制御部と、
前記正極側電源ラインと前記検出用コンデンサの一端との間に直列的に接続される第1スイッチおよび第1抵抗器と、
前記負極側電源ラインと前記検出用コンデンサの他端との間に直列的に接続される第2スイッチおよび第2抵抗器と、
前記検出用コンデンサの一端と接地とを接続する第3スイッチと、
前記検出用コンデンサの他端と接地とを接続する第4スイッチと、
一端が前記正極側電源ラインに接続され、且つ他端が前記負極側電源ラインに接続される放電回路と、を備え、
前記放電回路は、
放電用キャパシタと、
前記正極側電源ラインと前記放電用キャパシタの一端とを接続する第5スイッチと、
前記負極側電源ラインと前記放電用キャパシタの他端とを接続する第6スイッチと、
前記放電用キャパシタの一端と接地との間に直列的に接続される第1放電用抵抗器および第7スイッチと、
前記放電用キャパシタの他端と接地との間に直列的に接続される第2放電用抵抗器および第8スイッチと、を備え、
前記第5スイッチと前記正極側電源ラインとの接続点は、前記正極側電源ラインと前記第1スイッチおよび第1抵抗器との接続点よりも、前記正極側電源ラインに沿って前記正極側Yコンデンサ側に位置し、
前記第6スイッチと前記負極側電源ラインとの接続点は、前記負極側電源ラインと前記第2スイッチおよび第2抵抗器との接続点よりも、前記負極側電源ラインに沿って前記負極側Yコンデンサ側に位置する、地絡検出装置。 - 請求項1に記載の地絡検出装置であって、
前記第2放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第1抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。 - 請求項1または2に記載の地絡検出装置であって、
前記第1放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第2抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の地絡検出装置であって、
前記放電回路は、前記第2放電用抵抗器および前記第8スイッチと、接地とをそれぞれ並列的に接続する第1回路および第2回路をさらに備え、
前記第1回路は、第3放電用抵抗器を備え、
前記第2回路は、第9スイッチを備える、地絡検出装置。 - 高電圧バッテリが設けられた系と接続され、前記系の絶縁抵抗の低下を検出する地絡検出装置であって、
前記系は、
前記高電圧バッテリと、
前記高電圧バッテリの正極端子が接続される正極側電源ラインと、
前記高電圧バッテリの負極端子が接続される負極側電源ラインと、
前記正極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される正極側終端抵抗および正極側Yコンデンサと、
前記負極側電源ラインと接地との間にそれぞれ並列的に接続される負極側終端抵抗および負極側Yコンデンサと、を備え、
前記地絡検出装置は、
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と、
前記検出用コンデンサの電圧を計測する制御部と、
前記正極側電源ラインと前記検出用コンデンサの一端との間に直列的に接続される第1スイッチおよび第1抵抗器と、
前記負極側電源ラインと前記検出用コンデンサの他端との間に直列的に接続される第2スイッチおよび第2抵抗器と、
前記検出用コンデンサの一端と接地とを接続する第3スイッチと、
前記検出用コンデンサの他端と接地とを接続する第4スイッチと、
一端が前記正極側電源ラインに接続され、且つ他端が前記負極側電源ラインに接続される放電回路と、を備え、
前記放電回路は、
第1放電用キャパシタおよび第2放電用キャパシタと、
前記正極側電源ラインと前記第1放電用キャパシタの一端とを接続する第5スイッチと、
前記負極側電源ラインと前記第2放電用キャパシタの他端とを接続する第6スイッチと、
前記第1放電用キャパシタの一端と接地とを接続する第7スイッチと、
前記第2放電用キャパシタの他端と接地とを接続する第8スイッチと、
前記第1放電用キャパシタの他端および前記第2放電用キャパシタの一端と、接地とを接続する第1回路と、を備え、
前記第1回路は、第1放電用抵抗器を備え、
前記第5スイッチと前記正極側電源ラインとの接続点は、前記正極側電源ラインと前記第1スイッチおよび第1抵抗器との接続点よりも、前記正極側電源ラインに沿って前記正極側Yコンデンサ側に位置し、
前記第6スイッチと前記負極側電源ラインとの接続点は、前記負極側電源ラインと前記第2スイッチおよび第2抵抗器との接続点よりも、前記負極側電源ラインに沿って前記負極側Yコンデンサ側に位置する、地絡検出装置。 - 請求項5に記載の地絡検出装置であって、
前記第1放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第1抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。 - 請求項5または6に記載の地絡検出装置であって、
前記放電回路は、前記第1放電用キャパシタの他端および前記第2放電用キャパシタの一端と、接地とを接続し、且つ前記第1回路と並列的に接続される第2回路をさらに備え、
前記第2回路は、前記第1放電用抵抗器とは電気抵抗値の異なる第2放電用抵抗器と、第9スイッチとを備え、前記第2放電用抵抗器と前記第9スイッチとは直列的に接続される、地絡検出装置。 - 請求項7に記載の地絡検出装置であって、
前記第2放電用抵抗器の電気抵抗値は、前記第1放電用抵抗器の電気抵抗値よりも小さい、地絡検出装置。
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