JPH0720185A - 漏電検出装置 - Google Patents
漏電検出装置Info
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- JPH0720185A JPH0720185A JP5025775A JP2577593A JPH0720185A JP H0720185 A JPH0720185 A JP H0720185A JP 5025775 A JP5025775 A JP 5025775A JP 2577593 A JP2577593 A JP 2577593A JP H0720185 A JPH0720185 A JP H0720185A
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- leakage
- leakage detection
- power supply
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- 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
- B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
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- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
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-
- 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
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- G—PHYSICS
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気自動車の高圧電源の漏電を高圧電源電圧
を測定せずに検出し、かつ漏電位置も判定する。また、
高圧電源電圧の測定も可能とする。 【構成】 車両のボデーグランドから分離された高圧直
流電源１１のプラス側とマイナス側との間にそれぞれ保
護抵抗１４、１５を介して互いに直列に結合された２個
の保護抵抗１６、１７のその結合部をボデーグランドに
接地し、各検出抵抗１６、１７の両端電圧を増幅器１
９、２０で増幅するとともに、それぞれの出力を減算器
２１で減算し、その出力をしきい値２５、２６と比較器
２３、２４により比較することにより、プラス側の漏電
判定結果２８、マイナス側の漏電判定結果２９を得る。
また、増幅器１２、２０の出力を加算器２２で加算して
増幅することにより、高圧直流電源１１に比例した出力
３０が得られる。
を測定せずに検出し、かつ漏電位置も判定する。また、
高圧電源電圧の測定も可能とする。 【構成】 車両のボデーグランドから分離された高圧直
流電源１１のプラス側とマイナス側との間にそれぞれ保
護抵抗１４、１５を介して互いに直列に結合された２個
の保護抵抗１６、１７のその結合部をボデーグランドに
接地し、各検出抵抗１６、１７の両端電圧を増幅器１
９、２０で増幅するとともに、それぞれの出力を減算器
２１で減算し、その出力をしきい値２５、２６と比較器
２３、２４により比較することにより、プラス側の漏電
判定結果２８、マイナス側の漏電判定結果２９を得る。
また、増幅器１２、２０の出力を加算器２２で加算して
増幅することにより、高圧直流電源１１に比例した出力
３０が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車、電車、ト
ロリーバスなどの直流を動力とする車両等に利用する漏
電検出装置に関する。
ロリーバスなどの直流を動力とする車両等に利用する漏
電検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の漏電検出装置の構成を示し
ている。図３において、１はバッテリー等で構成された
高圧直流電源、２、３および４はそれぞれ抵抗値Ｒ1 ，
Ｒ2 ，ＲS を有する抵抗であり、５は抵抗４の両端に生
じる検出電圧である。
ている。図３において、１はバッテリー等で構成された
高圧直流電源、２、３および４はそれぞれ抵抗値Ｒ1 ，
Ｒ2 ，ＲS を有する抵抗であり、５は抵抗４の両端に生
じる検出電圧である。
【０００３】次に上記従来例の動作について説明する。
一般に電気自動車に使用される２００〜３００Ｖの直流
電源は、人が高圧電源に触れても感電しないように、車
両のボデーグランドから電気的に分離されたフローティ
ング状態になっている。しかしながら、絶縁破壊が起き
ている場合には、人が高圧系に触れると電流が流れるバ
スができるため、感電してしまう。ところが、高電圧系
とグランド間に絶縁破壊が発生しても、人が高圧系に触
れない限り、高電圧系とグランドとが分離されているた
め、絶縁破壊を起こした抵抗には電流も電圧も生じな
い。このため、漏電が検出できないことになるが、これ
をできるようにしたのが、図３に示す高圧直流電源１に
対し抵抗４によりグランドに接地して、中性点をとる構
成である。
一般に電気自動車に使用される２００〜３００Ｖの直流
電源は、人が高圧電源に触れても感電しないように、車
両のボデーグランドから電気的に分離されたフローティ
ング状態になっている。しかしながら、絶縁破壊が起き
ている場合には、人が高圧系に触れると電流が流れるバ
スができるため、感電してしまう。ところが、高電圧系
とグランド間に絶縁破壊が発生しても、人が高圧系に触
れない限り、高電圧系とグランドとが分離されているた
め、絶縁破壊を起こした抵抗には電流も電圧も生じな
い。このため、漏電が検出できないことになるが、これ
をできるようにしたのが、図３に示す高圧直流電源１に
対し抵抗４によりグランドに接地して、中性点をとる構
成である。
【０００４】以下、この抵抗中性点にグランドをとる回
路構成について図４を参照して説明する。図４におい
て、１〜５は図３と同じであり、６は絶縁破壊抵抗
（ｒ）、７は人体抵抗（Ｚ）である。図４では高圧直流
電源１のマイナス側が絶縁破壊を起こしている状態であ
る。高圧直流電源１の電圧を＋Ｂボルト、抵抗２および
３の抵抗値Ｒ1 ，Ｒ2 を絶縁破壊抵抗６の抵抗値ｒに比
べ十分大きくとれば、人体に流れる漏電電流ｉz は、 ｉz ＝＋Ｂ／（ｒ＋Ｚ） …（１） となる。したがって、漏電電流ｉz および人体抵抗７の
値Ｚを設定することにより、絶縁破壊抵抗６の値ｒが求
められる。
路構成について図４を参照して説明する。図４におい
て、１〜５は図３と同じであり、６は絶縁破壊抵抗
（ｒ）、７は人体抵抗（Ｚ）である。図４では高圧直流
電源１のマイナス側が絶縁破壊を起こしている状態であ
る。高圧直流電源１の電圧を＋Ｂボルト、抵抗２および
３の抵抗値Ｒ1 ，Ｒ2 を絶縁破壊抵抗６の抵抗値ｒに比
べ十分大きくとれば、人体に流れる漏電電流ｉz は、 ｉz ＝＋Ｂ／（ｒ＋Ｚ） …（１） となる。したがって、漏電電流ｉz および人体抵抗７の
値Ｚを設定することにより、絶縁破壊抵抗６の値ｒが求
められる。
【０００５】次に、人体が高圧系に触れていないとき、
すなわち人体抵抗７の値Ｚが無限大のとき、絶縁破壊に
よって生じる抵抗４の検出電圧５（Ｖ1 ）の値を求め
る。当然のことながら、絶縁破壊が起こっていないとき
の抵抗６の値ｒは無限大なので、検出電圧５には電圧が
発生しないが、絶縁破壊が発生しているときは、抵抗２
および３の値Ｒ1 ，Ｒ2 を抵抗４、６の値ＲS ，ｒより
大きく設定すると、抵抗２、４および６を流れる電流ｉ
は、 ｉ＝＋Ｂ／（Ｒ1 ＋ＲS ＋ｒ） …（２） となる。
すなわち人体抵抗７の値Ｚが無限大のとき、絶縁破壊に
よって生じる抵抗４の検出電圧５（Ｖ1 ）の値を求め
る。当然のことながら、絶縁破壊が起こっていないとき
の抵抗６の値ｒは無限大なので、検出電圧５には電圧が
発生しないが、絶縁破壊が発生しているときは、抵抗２
および３の値Ｒ1 ，Ｒ2 を抵抗４、６の値ＲS ，ｒより
大きく設定すると、抵抗２、４および６を流れる電流ｉ
は、 ｉ＝＋Ｂ／（Ｒ1 ＋ＲS ＋ｒ） …（２） となる。
【０００６】したがって、抵抗４に生じる検出電圧５の
値Ｖ1 は、 Ｖ1 ＝＋Ｂ＊ＲS ／（Ｒ1 ＋ＲS ＋ｒ） …（３） となり、（１）、（３）式より感電電流に対応した検出
電圧Ｖ1 が求められる。
値Ｖ1 は、 Ｖ1 ＝＋Ｂ＊ＲS ／（Ｒ1 ＋ＲS ＋ｒ） …（３） となり、（１）、（３）式より感電電流に対応した検出
電圧Ｖ1 が求められる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の漏電検出装置では、フローティングされた高圧直流
電源１の電圧値＋Ｂが既知でないと、（１）、（２）、
（３）式を解くことができない。一方、＋Ｂの値は、バ
ッテリーやバッテリー負荷の状態によって変動するもの
であり、一義的に決めることはできない。したがって、
漏電検出するためには、測定時に高圧直流電源１の電圧
値＋Ｂを測定しなければならないという問題点を有して
いた。
来の漏電検出装置では、フローティングされた高圧直流
電源１の電圧値＋Ｂが既知でないと、（１）、（２）、
（３）式を解くことができない。一方、＋Ｂの値は、バ
ッテリーやバッテリー負荷の状態によって変動するもの
であり、一義的に決めることはできない。したがって、
漏電検出するためには、測定時に高圧直流電源１の電圧
値＋Ｂを測定しなければならないという問題点を有して
いた。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、漏電検出時に高圧直流電源の電圧値を
測定する必要のない漏電検出装置を提供することを目的
とする。
するものであり、漏電検出時に高圧直流電源の電圧値を
測定する必要のない漏電検出装置を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、高圧直流電源のプラス側とマイナス側と
の間にそれぞれ保護抵抗を介して互いに直列に結合した
２個の漏電検出抵抗のその結合部をボデーグランドに接
地し、それぞれの漏電検出抵抗の両端電圧を測定し、そ
の差をしきい値と比較することにより、漏電を判定する
ようにしたものである。
成するために、高圧直流電源のプラス側とマイナス側と
の間にそれぞれ保護抵抗を介して互いに直列に結合した
２個の漏電検出抵抗のその結合部をボデーグランドに接
地し、それぞれの漏電検出抵抗の両端電圧を測定し、そ
の差をしきい値と比較することにより、漏電を判定する
ようにしたものである。
【００１０】本発明はまた、２個の漏電検出抵抗の両端
電圧の和から高圧直流電源の電圧値に比例した値を得る
ようにしたものである。
電圧の和から高圧直流電源の電圧値に比例した値を得る
ようにしたものである。
【００１１】
【作用】したがって本発明によれば、２個の漏電検出抵
抗の両端電圧値の差から漏電電流を高圧直流電源の電圧
値によらずに検出でき、さらに２個の漏電検出抵抗の両
端電圧値の和から高圧直流電源の電圧値を求めることが
できる。
抗の両端電圧値の差から漏電電流を高圧直流電源の電圧
値によらずに検出でき、さらに２個の漏電検出抵抗の両
端電圧値の和から高圧直流電源の電圧値を求めることが
できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における漏
電検出装置の概略構成を示すものである。図１におい
て、１１は車両のグランドと電気的に分離している複数
のバッテリーなどからなる高圧直流電源、１２は高圧直
流電源１１のプラス端子、１３は高圧直流電源１１のマ
イナス端子、１４、１５は大きい値の電流制限用の保護
抵抗、１６、１７は漏電を検出するための漏電検出抵
抗、１８は絶縁破壊抵抗、１９は非反転増幅器、２０は
反転増幅器、２１は減算器、２２は加算器、２３、２４
は比較器、２５、２６は漏電を判定するしきい値、２７
は増幅器、２８、２９は漏電判定結果、３０は高圧直流
電源１１に比例した出力である。
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における漏
電検出装置の概略構成を示すものである。図１におい
て、１１は車両のグランドと電気的に分離している複数
のバッテリーなどからなる高圧直流電源、１２は高圧直
流電源１１のプラス端子、１３は高圧直流電源１１のマ
イナス端子、１４、１５は大きい値の電流制限用の保護
抵抗、１６、１７は漏電を検出するための漏電検出抵
抗、１８は絶縁破壊抵抗、１９は非反転増幅器、２０は
反転増幅器、２１は減算器、２２は加算器、２３、２４
は比較器、２５、２６は漏電を判定するしきい値、２７
は増幅器、２８、２９は漏電判定結果、３０は高圧直流
電源１１に比例した出力である。
【００１３】次に上記実施例の動作について説明する。
図１の実施例においては、絶縁破壊が高圧直流電源１１
のプラス側に起きているものとする。保護抵抗１４と１
５の値をＲ、漏電検出抵抗１６、１７の値をＲS 、漏電
検出抵抗１６を流れる電流および電圧をＩ1 ，ＶS1，ま
た漏電検出抵抗１７を流れる電流および電圧をＩ2 ，Ｖ
S2とすると、絶縁破壊抵抗１８に流れる漏電電流Ｉは、
次式（４）で求められる。 Ｉ＝Ｉ2 −Ｉ1 ＝（ＶS2−ＶS1）／ＲS …（４） また、高圧直流電源１１の電圧値＋Ｂは次式（５）で求
められる。 ＋Ｂ＝（Ｒ＋ＲS ）＊（ＶS2＋ＶS1）／ＲS …（５）
図１の実施例においては、絶縁破壊が高圧直流電源１１
のプラス側に起きているものとする。保護抵抗１４と１
５の値をＲ、漏電検出抵抗１６、１７の値をＲS 、漏電
検出抵抗１６を流れる電流および電圧をＩ1 ，ＶS1，ま
た漏電検出抵抗１７を流れる電流および電圧をＩ2 ，Ｖ
S2とすると、絶縁破壊抵抗１８に流れる漏電電流Ｉは、
次式（４）で求められる。 Ｉ＝Ｉ2 −Ｉ1 ＝（ＶS2−ＶS1）／ＲS …（４） また、高圧直流電源１１の電圧値＋Ｂは次式（５）で求
められる。 ＋Ｂ＝（Ｒ＋ＲS ）＊（ＶS2＋ＶS1）／ＲS …（５）
【００１４】次に上記式（４）の漏電電流Ｉの具体的な
検出方法について説明する。非反転増幅器１９の増幅度
を１とすれば、非反転増幅器１９の出力は、漏電検出抵
抗１６の両端電圧ＶS1となる。また反転増幅器２０の増
幅度を１とすれば、反転増幅器２０の出力は、漏電検出
抵抗１７の両端電圧ＶS2となる。ＶS2とＶS1の極性が逆
であるため、増幅器２０は反転増幅器を使用している。
減算器２１は、非反転増幅器１９の出力と反転増幅器２
０の出力の引き算をするものである。これによって、減
算器２１の出力は、漏電電流に対応した値となってい
る。一方、比較器２３に入力されるしきい値２５は正の
値であり、比較器２４に入力されるしきい値２６は負の
値である。その理由は、図１において、上記式（４）の
漏電電流Ｉは、正の値をとる一方、図２のように絶縁破
壊が高圧直流電源１１のマイナス側で起きている場合
は、式（４）の漏電電流Ｉの極性は負となるためであ
る。したがって、漏電判定結果が２８または２９のどち
らかに出るかで、漏電発生箇所が高圧直流電源１１のプ
ラス側なのかマイナス側なのかが分かる。
検出方法について説明する。非反転増幅器１９の増幅度
を１とすれば、非反転増幅器１９の出力は、漏電検出抵
抗１６の両端電圧ＶS1となる。また反転増幅器２０の増
幅度を１とすれば、反転増幅器２０の出力は、漏電検出
抵抗１７の両端電圧ＶS2となる。ＶS2とＶS1の極性が逆
であるため、増幅器２０は反転増幅器を使用している。
減算器２１は、非反転増幅器１９の出力と反転増幅器２
０の出力の引き算をするものである。これによって、減
算器２１の出力は、漏電電流に対応した値となってい
る。一方、比較器２３に入力されるしきい値２５は正の
値であり、比較器２４に入力されるしきい値２６は負の
値である。その理由は、図１において、上記式（４）の
漏電電流Ｉは、正の値をとる一方、図２のように絶縁破
壊が高圧直流電源１１のマイナス側で起きている場合
は、式（４）の漏電電流Ｉの極性は負となるためであ
る。したがって、漏電判定結果が２８または２９のどち
らかに出るかで、漏電発生箇所が高圧直流電源１１のプ
ラス側なのかマイナス側なのかが分かる。
【００１５】また、非反転増幅器１９の出力と反転増幅
器２０の出力とを加算する加算器２２の出力は、上記式
（５）に基づいた高圧直流電源１１の電圧値＋Ｂの値に
対応したものとなる。そこで増幅器２７により加算器２
２の出力を増幅すると、その出力３０は、高圧直流電源
１１に比例したものとなる。
器２０の出力とを加算する加算器２２の出力は、上記式
（５）に基づいた高圧直流電源１１の電圧値＋Ｂの値に
対応したものとなる。そこで増幅器２７により加算器２
２の出力を増幅すると、その出力３０は、高圧直流電源
１１に比例したものとなる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明は、高圧直流電源
のプラス側とマイナス側との間にそれぞれ保護抵抗を介
して互いに直列に結合した２個の漏電検出抵抗のその結
合部をボデーグランドに接地し、それぞれの漏電検出抵
抗の両端電圧を測定し、その差をしきい値と比較するよ
うにしたので、高圧直流電源の値によらずに漏電を判定
することができ、また、２個の漏電検出抵抗の両端電圧
の差をしきい値と比較する比較器を２個設けて、それぞ
れのしきい値の極性を反対にすることにより、漏電が高
圧直流電源のプラス側かマイナス側のどちらかで起きた
かが分かり、さらに、２個の漏電検出抵抗の両端電圧の
和をとることにより、高圧直流電源の値も測定できると
いう効果を有する。
のプラス側とマイナス側との間にそれぞれ保護抵抗を介
して互いに直列に結合した２個の漏電検出抵抗のその結
合部をボデーグランドに接地し、それぞれの漏電検出抵
抗の両端電圧を測定し、その差をしきい値と比較するよ
うにしたので、高圧直流電源の値によらずに漏電を判定
することができ、また、２個の漏電検出抵抗の両端電圧
の差をしきい値と比較する比較器を２個設けて、それぞ
れのしきい値の極性を反対にすることにより、漏電が高
圧直流電源のプラス側かマイナス側のどちらかで起きた
かが分かり、さらに、２個の漏電検出抵抗の両端電圧の
和をとることにより、高圧直流電源の値も測定できると
いう効果を有する。
【図１】本発明の一実施例における漏電検出装置の概略
ブロック図
ブロック図
【図２】同装置において漏電が高圧直流電源のマイナス
側で起きている場合の概略ブロック図
側で起きている場合の概略ブロック図
【図３】従来の漏電検出装置の概略ブロック図
【図４】従来の漏電検出装置の動作説明のための概略ブ
ロック図
ロック図
１１ 高圧直流電源 １２ プラス端子 １３ マイナス端子 １４、１５ 保護抵抗 １６、１７ 漏電検出抵抗 １８ 絶縁破壊抵抗 １９ 非反転増幅器 ２０ 反転増幅器 ２１ 減算器 ２２ 加算器 ２３、２４ 比較器 ２５、２６ しきい値 ２７ 増幅器 ２８、２９ 漏電判定結果出力 ３０ 高圧直流電源に比例した出力
Claims (4)
- 【請求項１】 車両に搭載されてその車両のボデーグラ
ンドから電気的に分離されて高圧直流電源と、前記高圧
直流電源のプラス側とマイナス側との間に直列に接続さ
れた外側の２個の保護抵抗および内側の互いの結合部を
前記ボデーグランドに設置した２個の漏電検出抵抗と、
前記各漏電検出抵抗の両端電圧を増幅する第１および第
２の増幅器と、前記第１および第２の増幅器の出力を減
算する減算器と、前記減算器の出力をしきい値と比較し
てその結果を出力する比較器とを備えた漏電検出装置。 - 【請求項２】 第１の増幅器が非反転増幅器であり、第
２の増幅器が反転増幅器である請求項１記載の漏電検出
装置。 - 【請求項３】 減算器の出力をしきい値と比較する比較
器が２個あり、それぞれに極性が反対のしきい値が入力
されている請求項２記載の漏電検出装置。 - 【請求項４】 第１および第２の増幅器の出力を加算す
る加算器を備えた請求項１から３のいずれかに記載の漏
電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025775A JP3041150B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 漏電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025775A JP3041150B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 漏電検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720185A true JPH0720185A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3041150B2 JP3041150B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=12175230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5025775A Expired - Fee Related JP3041150B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 漏電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3041150B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063306A1 (en) * | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit for detecting leakage in power supply |
| JP2002325302A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動車両の漏電検出装置と漏電検出方法 |
| US6730579B1 (en) | 1999-02-05 | 2004-05-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a semiconductor dice by partially dicing the substrate and subsequent chemical etching |
| US6731116B2 (en) | 2001-08-29 | 2004-05-04 | Omron Corporation | Short-circuit detector |
| KR20040042670A (ko) * | 2002-11-15 | 2004-05-20 | (주)무한이노베이션 | 누전 검출방법 및 장치 |
| JP2004170103A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Yazaki Corp | 非接地電源の絶縁検出装置 |
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