JPWO2022210668A5

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Publication number: JPWO2022210668A5
Application number: JP2023511353A
Authority: JP
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2024-01-12

Description

図１Ａは、第１の実施形態に係る漏電検出回路をバッテリ正極側で構成した場合の回路構成例を示す図である。図１Ｂは、図１Ａの漏電検出回路の変形例を示す図である。図１Ｃは、図１Ａの漏電検出回路の他の変形例を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る漏電検出回路の特性例を示す図である。図３Ａは、第１の実施形態に係る漏電検出回路をバッテリ負極側で構成した場合の回路構成例を示す図である。図３Ｂは、図３Ａの漏電検出回路の変形例を示す図である。図３Ｃは、図３Ａの漏電検出回路の他の変形例を示す図である。図４は、図３Ａに示した漏電検出回路の特性例を示す図である。図５は、第２の実施形態に係る漏電検出回路をバッテリ正極側で構成した場合の回路構成例を示す図である。図６は、第２の実施形態に係る漏電検出回路の特性例を示す図である。図７は、第２の実施形態に係る漏電検出回路をバッテリ負極側で構成した場合の回路構成例を示す図である。図８は、図７に示した漏電検出回路の特性例を示す図である。図９は、第３の実施形態に係る漏電検出回路をバッテリの正極側に設けたバッテリ状態検出回路の回路構成例を示す図である。図１０は、第３の実施形態に係る漏電検出回路をバッテリの負極側に設けたバッテリ状態検出回路の回路構成例を示す図である。

以上のような構成において、検出端子Ｉｎ１に印加される検出電圧をＶｘ、検出端子Ｉｎ２に印加される検出電圧をＶｙとする。また、バッテリ１の電圧をＶｂ、バッテリ１の負極からみた車体グランドの電位をＶｇｎｄとする。検出端子Ｉｎ２に印加される検出電圧Ｖｙはバッテリ電圧Ｖｂに対応する。検出電圧Ｖｙとバッテリ電圧Ｖｂとの関係は、（式１ａ）および（式１ｂ）で表される。また、検出電圧Ｖｘは車体グランドの電位Ｖｇｎｄに対応する。検出電圧Ｖｘと車体グランドの電位Ｖｇｎｄの関係は（式２ａ）および（式２ｂ）で表される。

以上のような構成においても、検出電圧Ｖｙはバッテリ電圧Ｖｂに対応する。検出電圧Ｖｙとバッテリ電圧Ｖｂとの関係は、（式４ａ）および（式４ｂ）で表される。また、検出電圧Ｖｘは車体グランドの電位Ｖｇｎｄに対応する。検出電圧Ｖｘと車体グランドの電位Ｖｇｎｄとの関係は（式５ａ）および（式５ｂ）で表される。

図４は、図３Ａの漏電検出回路の特性例を示す図である。図４では、Ｖｂ＝４００Ｖ、Ｖｒ＝５Ｖ、ｒ６＝０．０１２５ＭΩ、ｒ７＝０．９８７５ＭΩ、ｒ８＝１ＭΩに設定されている。図４は、Ｒ１＝１０ＭΩに固定してＲ２を０．１ＭΩ～１０ＭΩに変化させた場合と、Ｒ２＝１０ＭΩに固定してＲ１を０．１ＭΩ～１０ＭΩに変化させた場合の（ａ）車体シャーシ電位Ｖｇｎｄと（ｂ）検出電圧Ｖｘを示す。絶縁抵抗Ｒ１とＲ２がともに１０ＭΩと高抵抗であれば、車体グランドの電位Ｖｇｎｄは抵抗２６～２８による分圧でほぼ決まる。上記のように、ｒ６＋ｒ７＝ｒ８とした場合、Ｖｇｎｄ＝Ｖｂ／２となり、検出電圧Ｖｘも２．５Ｖ付近に設定できる。ところが、何らかの原因で絶縁不良つまり漏電が起こり、例えば絶縁抵抗Ｒ１が低下すると、車体グランドの電位Ｖｇｎｄは低下し、これに従って検出電圧Ｖｘも低下する。逆に絶縁抵抗Ｒ２が低下すると、車体グランドの電位Ｖｇｎｄは上昇し、これに従って検出電圧Ｖｘも上昇する。従って、制御回路５３は、検出電圧Ｖｘが所定の範囲から外れたか否かを判定することによって絶縁不良を検出することができる。また、制御回路５３は、（式４ｂ）を用いて検出電圧Ｖｙからバッテリ電圧Ｖｂを算出してもよい。

検知回路５ｂのグランド端子ＧＮＤはバッテリ１の負極に接続される。駆動端子Ｏｕｔ１はＮＭＯＳトランジスタ３３を駆動する駆動信号を出力する。この駆動信号は、ＮＭＯＳトランジスタ３３のオン状態およびオフ状態を制御する。

まず、駆動端子Ｏｕｔ１がゼロ電位のローレベルの駆動信号を出力してＮＭＯＳトランジスタ３３をオフ状態にしている場合、図３Ａと等価の回路構成になるので、各部電圧は（式４ａ）～（式６）と同様で、（式１４ａ）および（式１７）のようになる。尚、後述のＮＭＯＳトランジスタ３３をオン状態にしている場合と区別するために、ＮＭＯＳトランジスタ３３をオフ状態にしている場合の車体グランドの電位ＶｇｎｄをＶｇ３、検出電圧ＶｘをＶｘ３とすると、Ｖｘ３、Ｖｇ３は（式１４ａ）、（式１４ｂ）および（式１５）で表される。

これによれば、バッテリ状態検出回路は、ゼロ電位をバッテリ１の正極を基準にすることも負極を基準することも可能である。また、バッテリ状態検出回路は、バッテリ状態を示す指標として、バッテリ１が充電または放電する電流値、漏電の有無を検知することができる。

これによれば、バッテリ状態検出回路は、ゼロ電位をバッテリの正極を基準にすることも負極を基準することも可能である。また、バッテリ状態検出回路は、バッテリ状態を示す指標として、バッテリの電圧値、バッテリが充電または放電する電流値、漏電の有無を検知することができる。