TWI555300B - 漏電保護裝置及供電控制裝置 - Google Patents

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Description

漏電保護裝置及供電控制裝置
本發明係有關於漏電保護裝置及供電控制裝置，特別是關於一種偵測電路漏電以保護該電路的漏電保護裝置，以及具備該漏電保護裝置，而控制對該電路之供電的供電控制裝置。
作為習知技術之實例，茲以文獻1（日本專利公開公報第2013－128337號）所記載之供電控制裝置為例。於文獻1所記載之供電控制裝置，一旦從電動車（電動汽車）對控制部輸入了許可充電之狀態通知信號，控制部就會藉由使插入至主電路的繼電器成為閉合狀態，而透過自主漏電部使該主電路產生模擬之漏電狀態。然後，於此習知例，在該模擬之漏電狀態下，會進行漏電偵測部之動作檢查。動作檢查後，若漏電偵測部正常動作而使該繼電器成為打開狀態，控制部就會再次將繼電器閉合，並開始對電動車供電。
另一方面，動作檢查之結果，若係漏電偵測部未正常動作，則控制部會待經過既定時間後，藉由自主漏電產生部再次產生自主漏電，再度進行漏電偵測部之動作檢查。亦即，文獻1所載之習知例，其構成係藉由進行數次漏電偵測部之動作檢查，以降低偵測錯誤之可能性。
而上述習知例之漏電偵測部，具備零相變流器，其係用以測量流通在構成主電路之一對供電路上的不平衡電流。漏電偵測部將對應於不平衡電流之大小的零相變流器之二次側輸出與臨界值加以比較，而在二次側輸出超過臨界值時，偵測出有漏電。
又，上述習知技術之自主漏電產生部，具備固定電阻及半導體開9關的串聯電路，該串聯電路與一對供電路電性連接。亦即，此自主漏電產生部，乃藉由使半導體開關導通（ON），並透過固定電阻，而造成同為一對的供電路短路，以使不平衡電流在一對供電路上流通，產生模擬之漏電狀態（以下稱為「自主漏電」。）。
然而，自主漏電產生部所產生之自主漏電，其流通在主電路之不平衡電流的大小，係取決於一對供電路間的電位差；亦即，取決於連接主電路之交流電源的電源電壓（有效值），以及自主漏電產生部之固定電阻的電阻值。
在此，交流電源之電源電壓，依國家或地域（供貨目的地）而異，可大分為100伏特類與200伏特類這兩個系統。亦即，上述習知例中的自主漏電產生部，需要針對各供貨目的地，而從對應100伏特類電源電壓之電阻值的固定電阻、與對應200伏特類電源電壓之電阻值的固定電阻中，選擇一個固定電阻而構成。
本發明係有鑑於上述課題而研發者，其目的係促成可對應電源電壓有效值不同之2種以上的交流電源，共通使用。
本發明形態的漏電保護裝置具備：漏電偵測部、漏電保護部、以及自主漏電產生部。該漏電偵測部構成為在主電路所洩漏之電流超過臨界值時，會輸出漏電測知信號。該漏電保護部構成為在接收到該漏電測知信號時，會使插入該主電路之接點部打開。該自主漏電產生部具備第1短路部及第2短路部，該第1短路部電性串聯連接有第1電阻部及第1開關元件，該第2短路部電性串聯連接有第2電阻部及第2開關元件。該第1短路部及該第2短路部，對於構成該主電路之一對供電路，彼此電性並聯連接。
本發明形態的供電控制裝置具備：主電路，其係以一對供電路所構成；接點部，其係插入該主電路；以及漏電保護裝置，其係保護該主電路之上述形態的漏電保護裝置。
針對具備本發明之一實施形態之漏電保護裝置的供電控制裝置1，參考圖1及圖2，進行詳細說明。然而，本發明之漏電保護裝置，亦可設置於供電控制裝置以外的裝置。
供電控制裝置1形成一供電路，該供電路係從例如商用交流電源這樣的外部電源，到電動車100所具備之蓄電裝置102；而供電控制裝置1係用於控制對蓄電裝置102之供電。
電動車100具備蓄電裝置102，該蓄電裝置102係由例如鋰離子電池這類的二次電池所構成。又，電動車100具備充電電路103，該充電電路103係透過充電進入口（inlet）101，而由外部電源接受電源供給，使蓄電裝置102充電。電動車100係以儲存在蓄電裝置102之電力來驅動馬達行駛。此種電動車100包含例如電動汽車、插電式混合動力（PLUG IN HYBRID）車、以及燃料電池車等等。
供電控制裝置1如圖1所示，在外部電源（商用交流電源）與電動車100之間，結構如下：作為電壓側極（L相）導電路的線路（電壓側線路）L1、作為接地側極（N相）導電路的線路（接地側線路）L2、以及作為接地極導電路的線路（接地線路）L3。此外，電壓側線路（第1供電路）L1與接地側線路（第2供電路）L2，就構成一對供電路（主電路）。
各線路L1～L3之一端，電性連接有電源側插頭（第1插頭）P1。此電源側插頭P1，與電性連接著外部電源的輸出口（插座等）電性連接，且可插拔自如。又，各線路L1～L3之另一端電性連接有車輛側插頭（第2插頭）P2。此車輛側插頭P2，與電動車100之充電進入口101電性連接，且可插拔自如。
此供電控制裝置1具備：漏電保護裝置、以漏電保護裝置保護的主電路（電壓側線路L1及接地側線路L2）、設於主電路之接點部（繼電器RY1）、以及開閉接點部之繼電器驅動部25及控制部20。
繼電器RY1所具有之一對繼電器接點，分別插入至電壓側線路L1與接地側線路L2。然後，藉由使繼電器RY1受到驅動，閉合繼電器接點（繼電器RY1導通），而可以由電源側插頭P1對車輛側插頭P2進行供電。
控制部20，亦可由例如微控制裝置（以下簡稱為「微控器」。）構成。控制部20在結構上係對漏電保護裝置及供電控制裝置1進行整體控制。亦即，控制部20同時也擔任漏電保護裝置之控制部（漏電控制部）200。然而，進行漏電保護裝置整體控制的控制部（漏電控制部）200，亦可由不同於供電控制裝置1之控制部20，而另行獨立設置之硬體（例如，微控器）所構成。
又，供電控制裝置1具備：有無供電偵測部21、L側電壓偵測部23、N側電壓偵測部24、信號收訊部26、信號傳送部27、通電顯示燈LP1、以及錯誤（error）顯示燈LP2。此外，有無供電偵測部21、L側電壓偵測部23、N側電壓偵測部24、信號收訊部26、信號傳送部27、通電顯示燈LP1、以及錯誤顯示燈LP2，並非必要。
有無供電偵測部21藉由在繼電器RY1與電源側插頭P1之間偵測電壓側線路L1與接地側線路L2之間所產生的電壓（電位差）之零交叉（zero cross），以偵測有無來自外部電源之供電。倘若有無供電偵測部21偵測到來自外部電源之供電，控制部20亦可使通電顯示燈LP1亮燈。
此外，本實施形態之有無供電偵測部21，會根據前述電壓之峰值，判定外部電源係100V類、抑或是200V類中的哪一種，再將該判定結果輸出至控制部20。亦即，有無供電偵測部21發揮電壓測量部之功能，測量施加在一對供電路L1、L2間之電壓。電壓測量部判定電壓測量部所測量之電壓，係對應第1電源電壓，還是對應比第1電源電壓來得高的第2電源電壓；再將判定結果輸出至控制部20。第1電源電壓係對應100V類之外部電源（交流電源）的電壓，第2電源電壓係對應200V類之外部電源（交流電源）的電壓。此外，有無供電偵測部21，未必要發揮電壓測量部之功能。
L側電壓偵測部23係在繼電器RY1與車輛側插頭P2之間（繼電器RY1之二次側），偵測產生在電壓側線路L1的電壓（與接地線路L3間的電位差）是否在既定臨界值以上。N側電壓偵測部24係在繼電器RY1與車輛側插頭P2之間（繼電器RY1之二次側），偵測產生在接地側線路L2的電壓（與接地線路L3間的電位差）是否在既定臨界值以上。
控制部20若在接點部（繼電器RY1）開啟（斷開；OFF）的狀態下，偵測到L側電壓偵測部23及N側電壓偵測部中之至少任一方的電壓在臨界值以上，就判斷接點部（繼電器接點）已熔接。然後，若控制部20判斷接點部已熔接，較佳係使錯誤顯示燈LP2亮燈。
繼電器驅動部25係因應從控制部20所輸入之控制信號而驅動繼電器RY1，使繼電器接點閉合（導通）或打開（斷開）。
信號收訊部26係透過與導電路L1～L3分開設置之導電路（以下稱為「信號線路」。）L4，而與電動車100電性連接。信號收訊部26係透過信號線路L4而接收電動車100所傳送的控制引導信號（CPLT信號），並將所接收之CPLT信號輸出至控制部20之輸入埠PI5。
信號傳送部27係將控制部20之輸出埠PO2所輸出的傳送信號，轉換成CPLT信號而傳送至電動車100。不過，關於CPLT信號，由於係如文獻1所揭露之習知周知者，故省略詳細說明。
此外，控制部20如後所述，在漏電偵測部22偵測到漏電時，或是偵測到繼電器RY1之異常（熔接等）時，會使錯誤顯示燈LP2亮燈以進行通報。
漏電保護裝置具備漏電偵測部22、漏電保護部（繼電器驅動部）25、以及自主漏電產生部28。又，於本實施形態，漏電保護裝置具備漏電控制部200、電壓測量部（有無供電偵測部21）、以及錯誤顯示燈LP2。
漏電偵測部22於流通在主電路之漏電流（亦即，由主電路所洩漏之電流）超過臨界值時，會輸出漏電測知信號。例如，漏電偵測部22構成為具備零相變流器220，當與流通在主電路之漏電流的大小成正比的零相變流器220之輸出電壓超過臨界值時，會輸出漏電測知信號。
零相變流器220係於圓環狀的空心線圈（core）221，插通有電壓側線路L1及接地側線路L2，而將與電壓側線路L1及接地側線路L2所流通之不平衡電流成正比之電壓，從輸出線（二次線圈）222輸出。此外，從漏電偵測部22所輸出之漏電測知信號，會輸入至控制部20之輸入埠PI1及繼電器驅動部25。零相變流器220相對於一對供電路L1、L2，係設置於一對供電路L1、L2中之一方與和自主漏電產生部28間之連接點，以及一對供電路L1、L2中之另一方與自主漏電產生部28間之連接點之間。於圖1，自主漏電產生部28與第1線路L1之連接，係在比零相變流器220更偏向第1插頭P1側；而與第2線路L2之連接，係在比零相變流器220更偏向第2插頭P2側。
繼電器驅動部25一旦接收到漏電測知信號之輸入，就會驅動繼電器RY1，而將繼電器接點打開（斷開）。如此這般，繼電器驅動部25在接收到漏電測知信號時，會發揮作為漏電保護部的功能，使插入至主電路的接點部打開。亦即，於本實施形態，繼電器驅動部25相當於漏電保護部。
自主漏電產生部28具備第1短路部及第2短路部，該第1短路部電性串聯連接著第1電阻部280及第1開關元件281，該第2短路部電性串聯連接著第2電阻部282及第2開關元件283。換言之，第1短路部係第1電阻部280與第1開關元件281之串聯電路，第2短路部係第2電阻部282與第2開關元件283之串聯電路。
第1電阻部280及第2電阻部282，係由例如1個電阻元件或2個以上之電阻元件的串聯電路所構成。第1電阻部280的電阻，亦可與第2電阻部282之電阻相同。然而，第1電阻部280之電阻（電阻值），較佳係設定為比第2電阻部282之電阻（電阻值）小的數值。
第1開關元件281及第2開關元件283，係由例如光絶緣型之SSR（固態繼電器；solid state relay）所構成。第1開關元件281，係由控制部20之輸出埠PO4所輸出之控制信號而導通或斷開。同様地，第2開關元件283，係由控制部20之輸出埠PO5所輸出之控制信號而導通或斷開。此外，關於此種光絶緣型SSR，由於係習知周知者，故省略其結構及動作之詳細說明。然而，第1開關元件281及第2開關元件283，並不限於光絶緣型SSR。
漏電控制部200控制自主漏電產生部28。具體而言，漏電控制部200會對應電壓測量部（有無供電偵測部）21所測量到的電壓，而執行第1處理與第2處理中之任一。
第1處理，係於斷開第2開關元件283之狀態下導通第1開關元件281之處理。第2處理，係於斷開第1開關元件281之狀態下導通第2開關元件283之處理。漏電控制部200，在電壓測量部（有無供電偵測部）21所測量到的電壓對應於第1電源電壓時，即執行第1處理；而在電壓測量部21所測量到的電壓對應第2電源電壓時，即執行第2處理。亦即，第1處理係對應第1電源電壓，第2處理係對應第2電源電壓。
第1短路部構成為藉由控制部20，而在第1開關元件281導通時，透過第1電阻部280，使電壓側線路L1與接地側線路L2短路。然後，第1短路部一旦使電壓側線路L1與接地側線路L2短路，則會在第1短路部流通一漏電流，其係對應於第1電阻部280之電阻及電源電壓的漏電流（以下，稱為自主漏電流。）。例如，若外部電源之電源電壓（有效值）為120V、第1電阻部280之電阻值為16kΩ以上，則流通7.5mA以下之自主漏電流。
第2短路部構成為藉由控制部20，而在第2開關元件283導通時，透過第2電阻部282，使電壓側線路L1與接地側線路L2短路。然後，第2短路部一旦使電壓側線路L1與接地側線路L2短路，則會在第2短路部流通一漏電流，其係對應於第2電阻部282之電阻及電源電壓的漏電流（自主漏電流）。例如，若外部電源之電源電壓（有效值）為240V、第2電阻部282之電阻值為32kΩ以上，則流通7.5mA以下之自主漏電流。
第1處理之自主漏電產生部28的電阻值，與第2處理之自主漏電產生部28的電阻值，係設定為流通例如規定值（7.5mA）以下之自主漏電流。此外，規定值係考量漏電保護裝置之使用環境而酌情設定。
控制部20在自主漏電產生部28產生有自主漏電（流通有自主漏電流）之狀況下，若有漏電測知信號輸入至輸入埠PI1，就判定自主漏電測試合格。相對地，在上述狀況下，若無漏電測知信號輸入至輸入埠PI1，控制部20就判定自主漏電測試不合格。更進一步地，控制部20在判定自主漏電測試不合格之情況下，會使錯誤顯示燈LP2亮燈。
漏電控制部200係如此這般地進行自主漏電測試。漏電控制部在自主漏電測試下，因應電壓測量部（有無供電偵測部）21所測量到的電壓而執行了第1處理與第2處理中之任一後，若於既定時間內未得到漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。漏電控制部200若判斷自主漏電測試不合格，就會使錯誤顯示燈LP2亮燈。
接著一邊參照圖2的流程圖，一邊說明本實施形態之供電控制裝置1的動作。此外，在初始狀態下，自主漏電產生部28之第1開關元件281及第2開關元件283皆為斷開。
電源側插頭P1一旦連接上外部電源之進入口（inlet），就會由外部電源向供電控制裝置1供給交流電源，供電控制裝置1就開始動作（步驟S1）。在車輛側插頭P2未連接電動車100之充電進入口之狀態下，控制部20會根據信號收訊部26所接收之CPLT信號，判斷車輛側插頭P2係處於未連接電動車100之狀態。此外，若車輛側插頭P2未連接電動車100，則控制部20會使繼電器RY1維持在斷開。
控制部20判斷有無供電偵測部21所偵測到的電源電壓是否為100V類（步驟S2），若為100V類（於步驟S2為yes），就從輸出埠PO4輸出控制信號，導通第1開關元件281（步驟S3）。又，有無供電偵測部21所偵測到的電源電壓若為200V類（於步驟S2為no），控制部20就從輸出埠PO5輸出控制信號，導通第2開關元件283（步驟S4）。此外，控制部20例如會將電源電壓之判斷結果儲存在內建記憶體。
第1開關元件281或第2開關元件283若為導通，自主漏電流就會流通於主電路，而產生自主漏電。此時，控制部20會因應外部電源之電源電壓，而選擇使主電路短路之路徑的電阻值（第1電阻部280及第2電阻部282之電阻值）。亦即，控制部20在電源電壓為100V類時，會選擇電阻值相對較小的第1電阻部280；而在電源電壓為200V類時，會選擇電阻值相對較大的第2電阻部282。如此這般，只要因應電源電壓，而選擇2個電阻部280、282中之任一，則不論電源電壓係100V類抑或是200V類，皆可在主電路流通幾乎同等之自主漏電流。
漏電偵測部22若有正常動作，就會測得自主漏電，並輸出漏電測知信號。第1開關元件281或第2開關元件283導通後，若在既定時間（例如，數秒～十數秒）內，有漏電測知信號輸入至輸入埠PI1，控制部20就會判斷自主漏電測試合格；若在前述既定時間內未有漏電測知信號輸入，則判斷自主漏電測試不合格（步驟S5）。然後，若自主漏電測試不合格，控制部20就會使錯誤顯示燈LP2亮燈，進行錯誤顯示（步驟S15）。又，控制部20在經過前述既定時間後，會將步驟S3或步驟S4所導通之開關元件（第1開關元件281或第2開關元件283）斷開。
若自主漏電測試合格，則控制部20會持續待機至車輛側插頭P2與電動車100之充電進入口電性連接為止（步驟S6）。然後，若信號收訊部26接收到通知車輛側插頭P2已電性連接至充電進入口的CPLT信號（步驟S6之yes），控制部20就會再度使自主漏電產生部28產生自主漏電（步驟S7）。此時，控制部20會將儲存在內建記憶體之電源電壓判斷結果所對應的那一個開關元件（第1開關元件281或第2開關元件283）導通，以實施自主漏電測試。
關於此點，本實施形態之供電控制裝置1，有時會在電源側插頭P1電性連接於外部電源之進入口的狀態下被放著不管。亦即，在充電作業上，有時會省略對電源側插頭P1進入口之連接，而從車輛側插頭P2電性連接電動車100之充電進入口101的部份開始。在此情況下，控制部20就要從步驟S6開始處理。因此才要使控制部20在車輛側插頭P2電性連接充電進入口時，也實施自主漏電測試，藉此可在電動車100充電前，確實地確認漏電偵測部22是否正常動作。
若自主漏電測試合格（步驟S8之yes），則控制部20會持續待機至信號收訊部26接收到來自電動車100之許可充電的CPLT信號為止（步驟S8）。又，若自主漏電測試不合格，則控制部20會使錯誤顯示燈LP2亮燈，進行錯誤顯示（步驟S15）。又，控制部20在經過前述既定時間後，會將步驟S7所導通之開關元件（第1開關元件281或第2開關元件283）斷開。
信號收訊部26一旦接收到前述許可充電之CPLT信號（步驟S9之yes），控制部20就會從輸出埠PO1輸出控制信號，使繼電器驅動部25導通繼電器RY1（步驟S10）。然後，控制部20會再度使自主漏電產生部28產生自主漏電，實施自主漏電測試。此時，控制部2會將儲存在內建記憶體之電源電壓判斷結果所對應的那一個開關元件（第1開關元件281或第2開關元件283）導通，以實施自主漏電測試。若自主漏電測試不合格，則控制部20會使錯誤顯示燈LP2亮燈，進行錯誤顯示（步驟S15）。此外，控制部20在經過前述既定時間後，會將步驟S10所導通之開關元件（第1開關元件281或第2開關元件283）斷開。
關於此點，電動車100之充電電路103，有時會進行計時器動作。於進行計時器動作之情況下，充電電路103會在所指定之開始時刻，傳送許可充電之CPLT信號，開始充電；並於所指定之結束時刻，傳送停止充電之CPLT信號，結束充電。亦即，在電動車100之充電電路103進行計時器動作之情況下，控制部20會有數小時至十數小時之期間，一直在等候電動車100發出許可充電之CPLT信號。如此一來，有可能在前述等候信號的期間中，漏電偵測部22發生異常。因此，控制部20在信號收訊部26收到了許可充電之CPLT信號時，也要實施自主漏電測試，藉此可在電動車100充電前，確實地確認漏電偵測部22是否正常動作。
若漏電偵測部22正常，就會測得自主漏電，並對控制部20輸出漏電測知信號。因此，控制部20藉由漏電測知信號對輸入埠PI1之輸入，判斷自主漏電測試合格（步驟S11之yes）。又，漏電偵測部22，基於偵測到自主漏電，而使繼電器驅動部25斷開繼電器RY1（步驟S12）。若繼電器RY1之繼電器接點並未熔接，則在繼電器RY1之二次側，電壓側線路L1及接地側線路L2的電壓都會是0。控制部20根據L側電壓偵測部23及N側電壓偵測部24之偵測結果，而判斷繼電器接點有無熔接（S13）。亦即，若繼電器RY1之二次側產生了臨界值以上之電壓，控制部20就判斷繼電器接點已熔接，並使錯誤顯示燈LP2亮燈（步驟S15）。另一方面，繼電器RY1之二次側電壓若未達臨界值，則控制部20就判斷繼電器接點未熔接（為打開狀態），而控制繼電器驅動部25，使繼電器RY1導通（步驟S14）。此外，控制部20使錯誤顯示燈LP2亮燈的模式，較佳係在自主漏電測試不合格時、以及測到繼電器接點熔接時，有所不同。
然而，在第1開關元件281與第2開關元件283兩者皆被導通的情況下，第1電阻部280與第2電阻部282之並聯電路會與電壓側線路L1及接地側線路L2之間電性連接。在此情況下，前述並聯電路之合成電阻的電阻值，會比第1電阻部280之電阻值及第2電阻部282之電阻值來得小。因此，亦可在電源電壓為200V類之情況下，使第1開關元件281與第2開關元件283雙方皆導通，而在電源電壓為100V類之情況下，僅使第1開關元件281及第2開關元件283中之任一導通。在此情況下，第1電阻部280之電阻值與第2電阻部282之電阻值亦可為相同。
亦即，若是在第1電阻部280之電阻值與第2電阻部282之電阻值設定為相同數值之情況下，第1處理係使第1開關元件281及第2開關元件283雙方皆導通的處理，第2處理係使第1開關元件281維持斷開狀態，而使第2開關元件283導通之處理。
有無供電偵測部21未必需要發揮電壓測定部之功能（換言之，漏電保護裝置亦可不具備電壓測定部）。在此情況下，漏電控制部200要進行判定處理，其判定施加於主電路之電源電壓。在判定處理，漏電控制部200若於執行第1處理後，在既定時間內有收到漏電測知信號，卻於執行第2處理後，在既定時間內未收到漏電測知信號，就判定主電路所連接之電源的電源電壓為第1電源電壓。在判定處理，漏電控制部200若於執行第1處理後，在既定時間內有收到漏電測知信號，且於執行第2處理後，在既定時間內有收到漏電測知信號，就判定主電路所連接之電源的電源電壓為第2電源電壓。漏電控制部200在因應判定處理之結果，而執行第1處理或第2處理中之任一後，若在既定時間內未收到漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。亦即，若判定處理之結果顯示電源電壓為第1電源電壓，則漏電控制部200會在自主漏電測試下，執行第1處理，於執行第1處理後，若在既定時間內未收到漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。另一方面，若判定處理之結果顯示電源電壓為第2電源電壓，漏電控制部200則漏電控制部200會在自主漏電測試下，執行第2處理，於執行第2處理後，若在既定時間內未收到漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。
例如，如圖3的流程圖所示，電源側插頭P1一連接至外部電源之進入口，就會從外部電源向供電控制裝置1供給交流電源，供電控制裝置1就會開始動作（步驟SS1）。控制部20會將第1開關元件281及第2開關元件283導通（步驟SS2）。
第1開關元件281及第2開關元件283若導通，就會在主電路流通自主漏電流，而產生自主漏電。漏電偵測部22若正常地動作，就會偵測自主漏電，並輸出漏電測知信號。若在既定時間內，有漏電測知信號輸入至輸入埠PI1，控制部20就判斷自主漏電測試合格；若在前述既定時間內未有漏電測知信號輸入，就判斷自主漏電測試不合格と（步驟SS3）。然後，在自主漏電測試不合格之情況下，控制部20會使錯誤顯示燈LP2亮燈，進行錯誤顯示（步驟SS8）。
在自主漏電測試合格之情況下，控制部20會將第1開關元件281斷開，且導通第2開關元件283（步驟SS4）。由於漏電偵測部22係正常動作，所以電源電壓若為200V類，則會藉由流通在第2短路部的自主漏電流，來偵測自主漏電，並輸出漏電測知信號。若在前述既定時間內有漏電測知信號輸入，控制部20就判斷電源電壓為200V類（步驟SS6）。另一方面，電源電壓若為100V類，則流通在第2短路部的自主漏電流就相對較小，因此漏電偵測部22無法偵測自主漏電，不會輸出漏電測知信號。因此，若在前述既定時間內未有漏電測知信號輸入，控制部20就判斷電源電壓為100V類（步驟SS7）。然後，控制部20會將電源電壓之判定結果儲存在內建記憶體，並執行圖2之步驟S6以後的處理。然而，在圖2之步驟S6以後的處理，較佳係控制部20在電源電壓為100V類之情況下，導通第1開關元件281及第2開關元件283，藉此以產生自主漏電。又，在圖2之步驟S6以後的處理，較佳係控制部20在電源電壓為200V類之情況下，僅導通第2開關元件283，藉此以產生自主漏電。此外，關於圖2之步驟S6以後的處理，在此省略說明。
如上所述，本實施形態之漏電保護裝置，具備漏電偵測部22、漏電保護部（繼電器驅動部25）、以及自主漏電產生部28。漏電偵測部22於流通在主電路的漏電流超過臨界值時，會輸出漏電測知信號。漏電保護部（繼電器驅動部25）於接收到前述漏電測知信號時，會使插入前述主電路之接點部（繼電器RY1）打開。自主漏電產生部28具備第1短路部及第2短路部，該第1短路部電性串聯連接有第1電阻部280及第1開關元件281，該第2短路部電性串聯連接有第2電阻部282及第2開關元件283。前述第1短路部及前述第2短路部，相對構成前述主電路之一對供電路（電壓側線路L1與接地側線路L2），彼此電性並聯連接。
又，本實施形態之供電控制裝置1具備前述漏電保護裝置、前述漏電保護裝置所保護之前述主電路、開閉設於前述主電路之前述接點部的控制部20。
本實施形態之漏電保護裝置（供電控制裝置1）係如上所述之構成，因此與習知例不同，可以對應電源電壓有效值不同之2種以上的交流電源，共通使用。
又，於本實施形態之漏電保護裝置（供電控制裝置1），第1電阻部280之電阻值與第2電阻部282之電阻值，較佳係設定為彼此不同之數值。
更進一步而言，於本實施形態之漏電保護裝置（供電控制裝置1），較佳係具備用以測量施加在前述主電路之電壓的電壓測量部（有無供電偵測部21）。更進一步而言，自主漏電產生部28較佳係構成為對應電壓測量部（有無供電偵測部21）所測量到的前述電壓，而在第1開關元件281及第2開關元件283間選擇其中一個加以導通。
如上所述，本發明之第1形態的漏電保護裝置具備：漏電偵測部（22）、漏電保護部（25）、以及自主漏電產生部（28）。該漏電偵測部（22）在主電路所洩漏之電流超過臨界值時，會輸出漏電測知信號。該漏電保護部（25）在接收到該漏電測知信號時，會使插入該主電路之接點部（RY1）打開。該自主漏電產生部（28）具備第1短路部及第2短路部，該第1短路部電性串聯連接有第1電阻部（280）及第1開關元件（281），該第2短路部電性串聯連接有第2電阻部（282）及第2開關元件（283）。該第1短路部及該第2短路部，相對構成該主電路之一對供電路（L1、L2），彼此電性並聯連接。
本發明之第2形態的漏電保護裝置係藉由與第1形態之組合而實現，該自主漏電產生部（28）係連接於該一對供電路（L1、L2）之間。
本發明之第3形態的漏電保護裝置係藉由與第1或第2形態之組合而實現，該漏電偵測部（22）根據零相變流器（220）之輸出電壓，而測量自該主電路洩漏之電流。該零相變流器（220）係相對於該一對供電路（L1、L2），而配置於該一對供電路（L1、L2）中之一方與該自主漏電產生部（28）間的連接點、以及該一對供電路（L1、L2）中之另一方與該自主漏電產生部（28）間的連接點之間。
本發明之第4形態的漏電保護裝置係藉由與第1～第3形態中之任一之組合而實現，該漏電保護裝置更具備電壓測量部（21）與控制部（200），該電壓測量部（21）係用以測量施加在該主電路之電壓，該控制部（200）係控制該自主漏電產生部（28）。該控制部（200）對應該電壓測量部（21）所測量到的該電壓，而執行第1處理與第2處理中之任一。該第1處理係在使該第2開關元件（283）維持在斷開之狀態下，而使該第1開關元件（281）導通之處理；或是使該第1開關元件（281）及該第2開關元件（283）之雙方皆導通之處理。該第2處理係在使該第1開關元件（281）維持在斷開之狀態下，使該第2開關元件導通之處理。
本發明之第5形態的漏電保護裝置係藉由與第4形態之組合而實現，該第1電阻部（280）之電阻值與該第2電阻部（282）之電阻值，設定為彼此不同的數值。
本發明之第6形態的漏電保護裝置係藉由與第5形態之組合而實現，該第1電阻部（280）之該電阻值，較該第2電阻部（282）之該電阻值為低。當該電壓測量部（21）所測量到的該電壓，對應於第1電源電壓時，則該控制部（200）就執行該第1處理。當該電壓測量部（21）所測量到的該電壓，對應於比第1電源電壓還高的第2電源電壓時，則該控制部（200）就執行該第2處理。
本發明之第7形態的漏電保護裝置係藉由與第4形態之組合而實現，該第1電阻部（280）之電阻值與該第2電阻部（282）之電阻值，係設定為相同數值。當該電壓測量部（21）所測量到的該電壓，對應於第1電源電壓時，則該控制部（200）就執行該第1處理。當該電壓測量部（21）所測量到的該電壓，對應於比第1電源電壓還高的第2電源電壓時，則該控制部（200）就執行該第2處理。該第2處理係使該第1開關元件（281）及該第2開關元件（283）之雙方皆導通之處理。
本發明之第8形態的漏電保護裝置係藉由與第4～第7形態中之任一之組合而實現，當該控制部（200）對應該電壓測量部（21）所測量到的該電壓而執行該第1處理與該第2處理中之任一後，在既定時間內未收到該漏電測知信號，即判斷自主漏電測試不合格。
本發明之第9形態的漏電保護裝置係藉由與第8形態之組合而實現，該漏電保護裝置具備錯誤顯示燈。一旦該控制部（200）判斷該自主漏電測試不合格，就使該錯誤顯示燈亮燈。
本發明之第10形態的漏電保護裝置係藉由與第1～第3形態中之任一之組合而實現，更具備控制該自主漏電產生部（28）的控制部（200）。該控制部（200）執行第1處理與第2處理，該第1處理係對應第1電源電壓，該第2處理係對應比該第1電源電壓還高的第2電源電壓。該第1電阻部（280）之電阻值，較該第2電阻部（282）之電阻值為低。該第1處理係在使該第2開關元件（283）維持在斷開之狀態下，而使該第1開關元件（281）導通之處理；或是使該第1開關元件（281）及該第2開關元件（283）之雙方皆導通之處理。該第2處理係在使該第1開關元件（281）維持在斷開之狀態下，使該第2開關元件導通之處理。該控制部（200）會進行判定處理，該判定處理係判定連接在該主電路之電源的電源電壓。在該判定處理，當該控制部（200）執行該第1處理後，在既定時間內雖收到該漏電測知信號，卻在執行該第2處理後，未在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第1電源電壓；當執行該第1處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，且在執行該第2處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第2電源電壓。該控制部（200）對應該判定處理之結果而執行該第1處理與該第2處理中之任一後，若在該既定時間內未收到該漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。
本發明之第11形態的漏電保護裝置係藉由與第1～第3形態中之任一之組合而實現，更具備控制該自主漏電產生部（28）之控制部（200）。該控制部（200）執行第1處理與第2處理，該第1處理係對應第1電源電壓，該第2處理係對應比該第1電源電壓還高的第2電源電壓。該第1電阻部（280）之電阻值與該第2電阻部（282）之電阻值，係設定為相同數值。該第1處理係使該第1開關元件（281）及該第2開關元件（283）之雙方皆導通之處理。該第2處理係在使該第1開關元件（281）維持在斷開之狀態下，而使該第2開關元件（283）導通之處理。該控制部（200）會進行判定處理，該判定處理係判定連接在該主電路之電源的電源電壓。在該判定處理，當該控制部（200）執行該第1處理後，在既定時間內雖收到該漏電測知信號，卻在執行該第2處理後，未在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第1電源電壓；當執行該第1處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，且在執行該第2處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第2電源電壓。該控制部（200）對應該判定處理之結果而執行該第1處理與該第2處理中之任一後，若在該既定時間內未收到該漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。
本發明之第12形態的供電控制裝置具備：主電路，其係以一對供電路（L1、L2）所構成；接點部（RY1），其係插入該主電路；以及漏電保護裝置，其係第1～第11形態中之任一漏電保護裝置，用以保護該主電路。
本發明之漏電保護裝置及供電控制裝置所具備之效果，係可對應電源電壓有效值不同之2種以上的交流電源而共通使用。
1‧‧‧供電控制裝置
20‧‧‧控制部
200‧‧‧漏電保護裝置之控制部（漏電控制部）
21‧‧‧有無供電偵測部（電壓測量部）
22‧‧‧漏電偵測部
220‧‧‧零相變流器
221‧‧‧空心線圈
222‧‧‧輸出線
23‧‧‧L側電壓偵測部
24‧‧‧N側電壓偵測部
25‧‧‧繼電器驅動部（漏電保護部）
26‧‧‧信號收訊部
27‧‧‧信號傳送部
28‧‧‧自主漏電產生部
100‧‧‧電動車
101‧‧‧充電進入口
102‧‧‧蓄電裝置
103‧‧‧充電電路
280‧‧‧第1電阻部
281‧‧‧第1開關元件
282‧‧‧第2電阻部
283‧‧‧第2開關元件
L1‧‧‧導電路的線路（電壓側線路）
L2‧‧‧接地側線路（第2供電路）
L3‧‧‧接地極之導電路的線路（接地線路）
L4‧‧‧與導電路L1～L3分開設置之導電路（信號線路）
P1‧‧‧電源側插頭（第1插頭）
P2‧‧‧車輛側插頭（第2插頭）
RY1‧‧‧主電路之接點部（繼電器）
LP1‧‧‧通電顯示燈
LP2‧‧‧錯誤顯示燈
PI1～PI5‧‧‧輸入埠
PO1，PO2，PO4，PO5‧‧‧輸出埠
S1～S15，SS1～SS8‧‧‧步驟
［圖1］ 圖1係顯示供電控制裝置之方塊圖，該供電控制裝置具備本發明之一實施形態的漏電保護裝置。 ［圖2］ 圖2係一流程圖，用以說明上述漏電保護裝置之動作。 ［圖3］ 圖3係一流程圖，其省略上述用以說明漏電保護裝置之動作的流程圖之一部份。
1‧‧‧供電控制裝置
20‧‧‧控制部
200‧‧‧漏電控制部
21‧‧‧有無供電偵測部
22‧‧‧漏電偵測部
220‧‧‧零相變流器
221‧‧‧空心線圈
222‧‧‧輸出線
23‧‧‧L側電壓偵測部
24‧‧‧N側電壓偵測部
25‧‧‧繼電器驅動部
26‧‧‧信號收訊部
27‧‧‧信號傳送部
28‧‧‧自主漏電產生部
100‧‧‧電動車
101‧‧‧充電進入口
102‧‧‧蓄電裝置
103‧‧‧充電電路
280‧‧‧第1電阻部
281‧‧‧第1開關元件
282‧‧‧第2電阻部
283‧‧‧第2開關元件
L1‧‧‧電壓側線路
L2‧‧‧接地側線路
L3‧‧‧接地線路
L4‧‧‧信號線路
P1‧‧‧電源側插頭
P2‧‧‧車輛側插頭
RY1‧‧‧繼電器
LP1‧‧‧通電顯示燈
LP2‧‧‧錯誤顯示燈
PI1~PI5‧‧‧輸入埠
PO1，PO2，PO4，PO5‧‧‧輸出埠

Claims (12)

  1. 一種漏電保護裝置，包括： 漏電偵測部， 漏電保護部，以及 自主漏電產生部； 該漏電偵測部在主電路所洩漏之電流超過臨界值時，會輸出漏電測知信號； 該漏電保護部在接收到該漏電測知信號時，會使插入該主電路之接點部打開； 該自主漏電產生部具備第1短路部及第2短路部， 該第1短路部電性串聯連接有第1電阻部及第1開關元件， 該第2短路部電性串聯連接有第2電阻部及第2開關元件； 該第1短路部及該第2短路部，對於構成該主電路之一對供電路，彼此電性並聯連接。
  2. 如申請專利範圍第1項之漏電保護裝置，其中，該自主漏電產生部，係連接於該一對供電路之間。
  3. 如申請專利範圍第1項之漏電保護裝置，其中，該漏電偵測部根據零相變流器之輸出電壓，而測量自該主電路洩漏之電流； 該零相變流器係相對於該一對供電路，而配置於該一對供電路中之一方與該自主漏電產生部間的連接點、以及該一對供電路中之另一方與該自主漏電產生部間的連接點之間。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之漏電保漏護裝置，更包括電壓測量部與控制部， 該電壓測量部係用以測量施加在該主電路之電壓， 該控制部係控制該自主漏電產生部； 該控制部對應該電壓測量部所測量到的該電壓，而執行第1處理與第2處理中之任一； 該第1處理係在使該第2開關元件維持在斷開之狀態下，而使該第1開關元件導通之處理，或是使該第1開關元件及該第2開關元件之雙方皆導通之處理； 該第2處理係在使該第1開關元件維持在斷開之狀態下，使該第2開關元件導通之處理。
  5. 如申請專利範圍第4項之漏電保護裝置，其中，該第1電阻部之電阻值與該第2電阻部之電阻值，設定為彼此不同的數值。
  6. 如申請專利範圍第5項之漏電保護裝置，其中，該第1電阻部之該電阻值，較該第2電阻部之該電阻值為低； 當該電壓測量部所測量到的該電壓，對應於第1電源電壓時，則該控制部就執行該第1處理； 當該電壓測量部所測量到的該電壓，對應於比第1電源電壓還高的第2電源電壓時，則該控制部就執行該第2處理。
  7. 如申請專利範圍第4項之漏電保護裝置，其中，該第1電阻部之電阻值與該第2電阻部之電阻值，係設定為相同數值； 當該電壓測量部所測量到的該電壓，對應於第1電源電壓時，則該控制部就執行該第1處理； 當該電壓測量部所測量到的該電壓，對應於比第1電源電壓還高的第2電源電壓時，則該控制部就執行該第2處理； 該第2處理係使該第1開關元件及該第2開關元件之雙方皆導通之處理。
  8. 如申請專利範圍第4項之漏電保護裝置，其中，當該控制部對應該電壓測量部所測量到的該電壓而執行該第1處理與該第2處理中之任一後，在既定時間內未收到該漏電測知信號，即判斷自主漏電測試不合格。
  9. 如申請專利範圍第8項之漏電保護裝置，更包括錯誤顯示燈； 一旦該控制部判斷該自主漏電測試不合格，就使該錯誤顯示燈亮燈。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之漏電保漏護裝置，更包括控制該自主漏電產生部的控制部； 該控制部執行第1處理與第2處理，該第1處理係對應第1電源電壓，該第2處理係對應比該第1電源電壓還高的第2電源電壓； 該第1電阻部之電阻值，較該第2電阻部之電阻值為低； 該第1處理係在使該第2開關元件維持在斷開之狀態下，而使該第1開關元件導通之處理，或是使該第1開關元件及該第2開關元件之雙方皆導通之處理； 該第2處理係在使該第1開關元件維持在斷開之狀態下，使該第2開關元件導通之處理； 該控制部會進行判定處理，該判定處理係判定連接在該主電路之電源的電源電壓； 在該判定處理，當該控制部執行該第1處理後，在既定時間內雖收到該漏電測知信號，卻在執行該第2處理後，未在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第1電源電壓；當執行該第1處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，且在執行該第2處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第2電源電壓； 該控制部對應該判定處理之結果而執行該第1處理與該第2處理中之任一後，若在該既定時間內未收到該漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之漏電保漏護裝置，更包括控制該自主漏電產生部之控制部； 該控制部執行第1處理與第2處理，該第1處理係對應第1電源電壓，該第2處理係對應比該第1電源電壓還高的第2電源電壓； 該第1電阻部之電阻值與該第2電阻部之電阻值，係設定為相同數值； 該第1處理係使該第1開關元件及該第2開關元件之雙方皆導通之處理； 該第2處理係在使該第1開關元件維持在斷開之狀態下，而使該第2開關元件導通之處理； 該控制部會進行判定處理，該判定處理係判定連接在該主電路之電源的電源電壓； 在該判定處理，當該控制部執行該第1處理後，在既定時間內雖收到該漏電測知信號，卻在執行該第2處理後，未在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第1電源電壓；當執行該第1處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，且在執行該第2處理後，在該既定時間內收到該漏電測知信號，就判定該電源電壓係該第2電源電壓； 該控制部對應該判定處理之結果而執行該第1處理與該第2處理中之任一後，若在該既定時間內未收到該漏電測知信號，就判斷自主漏電測試不合格。
  12. 一種供電控制裝置，包括： 主電路，其係以一對供電路所構成； 接點部，其係插入該主電路；以及 漏電保護裝置，其係申請專利範圍第1至11項中任一項之漏電保護裝置，用以保護該主電路。
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