TW201419708A - 作業車輛及其之漏電檢知方法 - Google Patents

Abstract

〔課題〕提供以簡單的電路結構而可以高精度地判定漏電之作業車輛及其之漏電檢知方法。〔解決手段〕具有：漏電檢知部(5)，係進行電容(2)的漏電檢知；電路切換開關，係把電容(2)從負載電路(1)切離的同時把漏電檢知部(5)連接到電容(2)，還有，把漏電檢知部(5)從電容(2)切離的同時把電容(2)連接到負載電路(1)；及微電腦(6)，係當檢測到電容(2)充滿電且負載電路(1)的電流為零時，使電路切換開關SW動作並把電容(2)從負載電路(1)切離的同時把漏電檢知部(5)連接到電容(2)，利用漏電檢知部(5)進行過電容(2)的漏電檢知後，使電路切換開關動作把漏電檢知部(5)從電容(2)切離的同時把電容2連接到負載電路(1)。

Description

作業車輛及其之漏電檢知方法

本發明，係有關具有利用儲存在蓄電裝置之電力而驅動之負載電路之作業車輛及其之漏電檢知方法。

以往，在電池式堆高機、複合動力鏟、電動高處作業車輛、複合式起重機或軌道車輛等知各種作業車輛中，廣泛使用有使用蓄電裝置之電動系統。例如，記載在專利文獻1的預拌車中，具備：藉由引擎所驅動的發電機、儲存發電機的輸出之蓄電裝置、以及利用藉由儲存在蓄電裝置的電力所驅動的電動機所構成的電動驅動裝置；藉由電動驅動裝置使滾筒旋轉。

順便一說，在該種作業車輛中，與通常汽油引擎所搭載的鉛蓄電池相比，蓄電裝置的電壓較高。為此，在搭載高電壓的蓄電裝置之作業車輛中，搭載有自動地檢知漏電之漏電檢知裝置。例如，於專利文獻2，揭示有一種電動車輛之漏電檢知裝置，係具備：設在行走用電池的端子與電動車輛的車體之間的漏電檢知用阻抗、監視該漏電檢知用阻抗的端子電壓之手段、比較該端子電壓的 值是否為指定值以上之手段、及端子阻抗的值為指定值以上時報知維修指示之手段。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開2003-226192號專利公報

〔專利文獻2〕日本實開平6-2901號專利公報

可是，在藉由儲存在蓄電裝置之電力使電動系統作動之作業車輛的情況下，蓄電裝置的電壓，對應因電動系統的驅動所致的放電量與因發電機所致的對蓄電裝置的充電量而變化。為此，僅單純監視電壓的變化方面，進行漏電檢知為困難，用以漏電檢知之電路會複雜化。

在此，於本發明中，其目的在於提供一種以簡單的電路結構可以高精度地判定漏電之作業車輛及其之漏電檢知方法。

本發明之種作業車輛，係具有：利用電力而驅動之負載電路、儲存供給到負載電路的電力之蓄電裝置、充電到蓄電裝置之充電電路；其中是具有：漏電檢知部，係進行蓄電裝置的漏電檢知；電路切換開關，係把蓄 電裝置從負載電路切離的同時把漏電檢知部連接到蓄電裝置，還有，把漏電檢知部從蓄電裝置切離的同時把蓄電裝置連接到負載電路；及控制部，係當檢測到蓄電裝置充滿電且負載電路的電流為零時，使電路切換開關動作並把蓄電裝置從負載電路切離的同時把漏電檢知部連接到蓄電裝置，利用漏電檢知部進行過蓄電裝置的漏電檢知後，使電路切換開關動作把漏電檢知部從蓄電裝置切離的同時把蓄電裝置連接到負載電路。

本發明之作業車輛的漏電檢知方法，該作業車輛具有：利用電力而驅動之負載電路；積蓄供給到負載電路的電力之蓄電裝置；及充電到蓄電裝置之充電電路；其中包含：當檢測到蓄電裝置充滿電且負載電路的電流為零時，把蓄電裝置從負載電路切離後進行蓄電裝置的漏電檢知之步驟；及進行過蓄電裝置的漏電檢知後，把蓄電裝置連接到負載電路之步驟。

根據這些的發明，檢測蓄電裝置為充滿電，且檢測到負載電路的電流為零時，蓄電裝置從負載電路切離，之後進行蓄電裝置的漏電檢知，做完蓄電裝置的漏電檢知後，蓄電裝置再連接到負載電路。如此，在這些發明中，在蓄電裝置從負載電路切離的狀態下進行漏電檢知的緣故，可以高精度的判定。

本發明的作業車輛，係期望有控制部，於每次檢測到該作業車輛的引擎鑰匙開啟信號就使電路切換開關動作，利用漏電檢知部進行蓄電裝置的漏電檢知。經 此，在作業車輛的1次的引擎啟動中進行1次的漏電檢知。

還有，漏電檢知部，係期望從對在蓄電電路與該作業車輛的底盤之間的阻抗值做過1次切換時之蓄電裝置的電壓的變化進行漏電檢知。經此，於在蓄電電路與作業車輛的底盤之間發生漏電的場合，在蓄電裝置與作業車輛的底盤間之間的阻抗值的切換前後下蓄電裝置的電壓變化變小的緣故，可以容易進行漏電檢知。

(1)經由在檢測蓄電裝置為充滿電且檢測到負載電路的電流為零時蓄電裝置從負載電路切離後進行蓄電裝置的漏電檢知且進行過蓄電裝置的漏電檢知後蓄電裝置再連接到負載電路上之構成，藉由充放電量而變化電壓的緣故，可以對在充放電中無法測定正確的電壓之蓄電裝置的漏電以簡單的電路結構做高精度地判定。

(2)經由當檢測到該作業車輛的引擎鑰匙開啟信號時進行蓄電裝置的漏電檢知之構成，在作業車輛的1次的引擎啟動中進行1次的漏電檢知，以充分的頻度檢知蓄電裝置的漏電。

(3)經由從對在蓄電電路與該作業車輛的底盤之間的阻抗值做過1次切換時的蓄電裝置的電壓的變化進行漏電檢知的構成，於蓄電電路與作業車輛的底盤之間發生漏電的場合，在蓄電裝置與作業車輛的底盤之間的阻 抗值的切換前後讓蓄電裝置的電壓變小的緣故，可以容易進行漏電檢知。

1‧‧‧負載電路

2‧‧‧電容

3‧‧‧充電電路

4‧‧‧漏電檢知電路

5‧‧‧漏電檢知部

6‧‧‧微控制器(微電腦)

[圖1]為表示作為本發明之實施型態之作業車輛之垃圾車的電路之一部分的概略構成圖。

[圖2]為圖1之控制部的主處理的動作流程圖。

[圖3]為圖2之漏電檢知處理的動作流程圖。

圖1為表示作為本發明之實施型態之作業車輛之垃圾車的電路之一部分的概略構成圖。在圖1中，作為本發明的實施型態之作業車輛的垃圾車，係具備：利用電力而驅動之負載電路1、作為儲存供給到負載電路1的電力的蓄電裝置之電容2、充電到電容2的充電電路3、及檢知電容2的漏電之漏電檢知電路4。

尚且本實施型態之垃圾車，其詳細部分未圖示，但與通常的垃圾車同樣，具備：設在運轉室的後方之垃圾收容箱、及設在垃圾收容箱的後部之垃圾投入箱。在垃圾投入箱內，搭載有作為利用把投入到該垃圾投入箱內的垃圾朝垃圾收容箱內裝載之垃圾壓入板、旋轉板或排出板等所構成之作業裝置的垃圾裝載裝置。垃圾裝載裝置，係利用以在油壓泵所產生的壓油而驅動的油壓缸及油壓馬 達來驅動。

負載電路1，為例如，驅動該油壓泵之電動馬達。於電動馬達方面，採用永磁式同步電動馬達。該永磁式同步電動馬達，係利用向量控制驅動的方式，與以往的感應馬達相比，具有以下特徵：尺寸或質量變小，效率非常高的緣故，可以很有效率地使用儲存在電容2的電能。

電容2，為雙電層電容(亦稱為電池)，不使用電池般的化學反應，為利用所謂單純儲蓄電荷之物理現象之產物。雙電層電容，其壽命非常長，還有，為了以大電流可以充電，充電時間非常短，有所謂比較價格便宜之特徵。本實施型態之電容2，係利用複數個單元所構成，配設在設在運轉室與垃圾收容箱之間的機械收納箱內，與車台的側方(未圖示)，做電性的串接。經此，可以有總計數百V的電壓輸出。

充電電路3，其詳細部分未圖示，但具備：利用作為車輛行走驅動源的車輛行走引擎而發電之發電機、及AVR(自動電壓控制裝置)。發電機，係有別於車輛通常搭載的小型發電裝置(交流發電機)另外設置，在車輛行走引擎的驅動中利用其之風扇皮帶(未圖示)常時驅動。尚且，發電機亦可僅必要的時候進行驅動。AVR，係把發電機的交流電力變換成直流的同時，調整成無關於車輛行走引擎的旋轉速變化把發電機的輸出電壓定在一定的目標值。亦即，利用AVR的電壓上限控制功能，不把超過設定電壓之電壓供給到電容2。

漏電檢知電路4，係具有：利用阻抗R1~R4、Rp或繼電器Ry等所構成且進行電容2的漏電檢知之漏電檢知部5、電路切換開關SW、檢測從電容2流動到負載電路1的電流之電流感測器I、及作為控制部之微控制器(以下，稱為「微電腦」。)6。於微電腦6，漏電檢知部5係作為類比輸入1而輸入，電流感測器I係作為類比輸入2而輸入。還有，於微電腦6，作業車輛的引擎鑰匙開啟信號係作為數位輸入1而輸入。還有，微電腦6，係根據來自這些的類比輸入1、2及數位輸入1的輸入，輸出作為數位輸出1之電路切換開關SW的控制訊號、及作為數位輸出2之繼電器Ry的控制訊號。

電路切換開關SW，係設在負載電路1與電容2與漏電檢知部5與微電腦6的類比輸入1之間。電路切換開關SW切換到接點a的話，電容2的正極及負極連接到負載電路1，同時電容2的正極及負極連接到微電腦6的類比輸入1。另一方面，電路切換開關SW切換到接點b的話，負載電路1的正極及負極從電容2被切離，同時電容2的正極及負極連接到漏電檢知部5，漏電檢知部5連接到微電腦6的類比輸入1。

電容2係從作業車輛的底盤電性地漂浮，與底盤連繫著的阻抗份成為漏電阻抗Rop、Ron。電容2的電壓，係以阻抗R1、R2、R3而被分壓，阻抗R2之兩端的電壓為更進一步以阻抗R4與微電腦6的類比輸入1的輸入阻抗Rin而被分壓，且被輸入到類比輸入1。阻抗R2 的單側，係連接到底盤。開啟(ON)繼電器Ry的話，阻抗Rp連接到電容2的正極與底盤之間。

在此，令繼電器Ry為OFF時的類比輸入1的輸入電壓為V1，令繼電器Ry為ON時的輸入電壓為V2。開啟(ON)繼電器Ry的話，阻抗Rp與阻抗R1、R2成為並聯的緣故，V1>V2。此時，V1-V2=V3。電容2的正極漏電時，於電容2的正極漏電阻抗Rop成為常時連繫的狀態的緣故，關閉(OFF)繼電器Ry時的輸入電壓V1、V2的變化變小，V3變小。亦即，以測定V3的方式，可以測定漏電阻抗Rop。電容2的負極漏電時也同樣，以定V3的方式，可以測定漏電阻抗Ron。

接著，參閱圖2及圖3說明有關微電腦6的動作。圖2係圖1的微電腦6的主處理之動作流程圖；圖3係圖2的漏電檢知處理之流程圖。

如圖2所示，微電腦6，係首先利用數位輸出1控制切換器SW並切換到接點a側，把電容2從漏電檢知部5切離，同時把電容2連接到負載電路1(步驟S101)。接著，微電腦6，係利用於數位輸入1輸入引擎鑰匙開啟信號的方式檢測到引擎的啟動後(步驟S102)，利用類比輸入1檢測電容2為充滿電(步驟S103)，且利用類比輸入2檢測到負載電路1的電流為零的話(步驟S104)，利用數位輸出1控制切換器SW到接點b側，從負載電路1切離電容2，同時連接漏電檢知部5到電流2(步驟S105)，啟動漏電檢知處理(步驟 S106)。

漏電檢知處理啟動的話，如圖3所示，微電腦6，係首先把繼電器Ry予以關閉(OFF)(步驟S110)，測定類比輸入1的輸入電壓V1(步驟S111)。接著，微電腦6，係首先把繼電器Ry予以開啟(ON)(步驟S112)，測定類比輸入1的輸入電壓V2(步驟S113)。接著，微電腦6，係把繼電器Ry予以關閉(OFF)(步驟S114)，判定V1/V2為基準值以下的話，判定為漏電狀態(步驟S115)，啟動漏電時處理(步驟S116)。另一方面，為基準值以上的話，作為正常回到主線，漏電檢知處理啟動待機(步驟S117)。

正常處理後，回到圖2，微電腦6，係利用數位輸出1控制切換器SW並切換到接點a側，把電容2從漏電檢知部5切離，同時把電容2再連接到負載電路1(步驟S107)，等待次回的引擎啟動(步驟S102)。亦即，微電腦6，係在1次的引擎啟動中進行1次的漏電檢知。

如以上般，在本實施型態之垃圾車中，檢測電容2為充滿電，且檢測到負載電路1的電流為零時，電容2從負載電路1切離，之後進行電容2的漏電檢知，做完電容2的漏電檢知後，電容2再連接到負載電路1。因此，藉由充放電量變化電壓的緣故，可以把充放電中無法測定正確的電壓之電容2的漏電，以簡單的電路結構來做高精度的判定。

還有，在本實施型態的垃圾車中，因為當檢測到作業車輛的引擎鑰匙開啟信號時進行電容2的漏電檢知的緣故，在作業車輛的1次的引擎啟動中進行1次的漏電檢知，以充分的頻度檢知電容2的漏電。

還有，在本實施型態的垃圾車中，因為從對在電容2與作業車輛的底盤之間的阻抗值利用繼電器Ry的開關(ON OFF)做過1次切換時的電容2的電壓的變化進行漏電檢知的緣故，於電容2與作業車輛的底盤之間發生漏電的場合，在電容2與作業車輛的底盤之間的阻抗值的切換前後讓電容2的電壓變小的緣故，可以容易進行漏電檢知。

〔產業上的可利用性〕

本發明，係有用在利用儲存在蓄電裝置之電力而驅動之負載電路之作業車輛及其之漏電檢知方法。

1‧‧‧負載電路

2‧‧‧電容

3‧‧‧充電電路

4‧‧‧漏電檢知電路

5‧‧‧漏電檢知部

6‧‧‧微控制器(微電腦)

Claims (6)

1. 一種作業車輛，係具有：利用電力而驅動之負載電路、儲存供給到前述負載電路的電力之蓄電裝置、充電到前述蓄電裝置之充電電路；其特徵為具有：漏電檢知部，係進行前述蓄電裝置的漏電檢知；電路切換開關，係把前述蓄電裝置從前述負載電路切離的同時把前述漏電檢知部連接到前述蓄電裝置，還有，把前述漏電檢知部從前述蓄電裝置切離的同時把前述蓄電裝置連接到前述負載電路；及控制部，係當檢測到前述蓄電裝置充滿電且前述負載電路的電流為零時，使前述電路切換開關動作並把前述蓄電裝置從前述負載電路切離的同時把前述漏電檢知部連接到前述蓄電裝置，利用前述漏電檢知部進行過前述蓄電裝置的漏電檢知後，使前述電路切換開關動作把前述漏電檢知部從前述蓄電裝置切離的同時把前述蓄電裝置連接到前述負載電路。
2. 如請求項1之作業車輛，其中，前述控制部，係於每次檢測到該作業車輛的引擎鑰匙開啟信號就使前述電路切換開關動作，利用前述漏電檢知部進行前述蓄電裝置的漏電檢知。
3. 如請求項1或2之作業車輛，其中，前述漏電檢知部，係從對在前述蓄電電路與該作業車輛的底盤之間的阻抗值做過1次切換時之前述蓄電裝置的電壓的變化進行漏電檢知。
4. 一種作業車輛的漏電檢知方法，該作業車輛具有：利用電力而驅動之負載電路；積蓄供給到前述負載電路的電力之蓄電裝置；及充電到前述蓄電裝置之充電電路；其特徵為包含：當檢測到前述蓄電裝置充滿電且前述負載電路的電流為零時，把前述蓄電裝置從前述負載電路切離後進行前述蓄電裝置的漏電檢知之步驟；及進行過前述蓄電裝置的漏電檢知後，把前述蓄電裝置連接到前述負載電路之步驟。
5. 如請求項4之作業車輛的漏電檢知方法，其中，前述蓄電裝置的漏電檢知，係於每次檢測到該作業車輛的引擎鑰匙開啟信號時進行。
6. 如請求項4或5之作業車輛的漏電檢知方法，其中，前述蓄電裝置的漏電檢知，係從對在前述蓄電電路與該車輛的底盤之間的阻抗值做過1次切換時之前述蓄電裝置的電壓的變化而進行。