WO2007007749A1 - 車載用電力供給システムの漏電検出装置 - Google Patents

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WO2007007749A1
WO2007007749A1 PCT/JP2006/313763 JP2006313763W WO2007007749A1 WO 2007007749 A1 WO2007007749 A1 WO 2007007749A1 JP 2006313763 W JP2006313763 W JP 2006313763W WO 2007007749 A1 WO2007007749 A1 WO 2007007749A1
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leakage
voltage
supply system
power supply
vehicle
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PCT/JP2006/313763
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Inventor
Takayoshi Endou
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Komatsu Ltd.
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • 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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    • 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
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    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a leakage detection device for an in-vehicle power supply system that converts DC power of a storage battery into AC power by a power conversion circuit and supplies the AC power to an AC motor.
  • a storage battery used in a power supply system has a high voltage and a large capacity. Therefore, if a leakage occurs in any part of an electric circuit, a problem such as an electric shock from an operator who performs vehicle maintenance occurs. There is a fear. For this reason, in-vehicle power supply systems are required to know in advance whether or not there is a leak and to take prompt action if a leak is discovered.
  • FIG. 6 is a diagram showing a leakage detection device of a conventionally used in-vehicle power supply system.
  • a leakage detection device is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.
  • the leakage detection device of the in-vehicle power supply system includes a power supply system 10 and a leakage detection unit 20.
  • the power supply system 10 includes a DC high voltage circuit A and an AC high voltage circuit B.
  • DC high-voltage circuit A consists of a storage battery 11 for DC, a positive electrode wire 13 and a negative electrode wire 14 connected to the positive and negative electrodes of the storage battery 11, and contactors 17a and 17b provided on the positive electrode wire 13 and the negative electrode wire 14. And connected to the positive electrode wire 13 and the negative electrode wire 14 in the subsequent stage of the contactors 17a and 17b.
  • the AC high-voltage circuit B is connected to the positive electrode wire 13 and the negative electrode wire 14, and includes an inverter circuit 12 that converts DC power into AC power by switching on and off a plurality of switching elements, an AC motor 15, and an inverter circuit 12 And AC motor 15 connected And a plurality of AC electric wires 16.
  • the IGBT inverter circuit 12 is provided with six IGBT circuits 70 to 75 including six IGBT elements (switching elements) 76 and corresponding six diodes 77.
  • the leakage detection unit 20 includes a capacitor C connected to the voltage application point P on the positive electrode wire 13 on the positive electrode side of the storage battery 11, a resistor R connected to the capacitor C, and a predetermined sine wave or rectangular wave.
  • Voltage that measures the voltage level (effective value of AC voltage) at the voltage measurement point Q between the oscillator 21 that oscillates the AC signal Vs of the frequency and energizes the resistor R with the AC signal Vs, and the resistor R and the capacitor C It consists of a measurement unit 40.
  • a threshold value for determining the presence or absence of leakage is set.
  • leakage detection process in leakage detector 20 in FIG. 6 is performed as follows.
  • the AC signal Vs output from the oscillator 21 passes through the resistor R and the capacitor C and is applied to the application point P of the positive electrode wire 13.
  • the voltage effective value measured by the voltage measuring unit 40 is substantially the same as the voltage effective value of the AC signal Vs output from the oscillator 21, and is set. It becomes more than the set threshold value. Thereby, it is determined that there is no leakage.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-219551
  • the conventional leakage detection device can detect the leakage generated in the DC high-voltage circuit A in the power supply system 10, but cannot detect the leakage generated in the AC high-voltage circuit B. There was a problem. The reason why AC high-voltage circuit B cannot detect leakage is explained below using Figs.
  • leakage detection is possible only in the DC high-voltage circuit A of the power supply system 10, and the AC high-voltage circuit B cannot correctly determine leakage detection. I was strong.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is capable of correctly detecting leakage in both the DC high voltage circuit A and the AC high voltage circuit B of the in-vehicle power supply system. Doing so is a solution issue.
  • the first invention is In the leakage detection device of the power supply system that detects the leakage of the power supply system by the leakage detection unit,
  • the power supply system includes:
  • a storage battery for direct current is provided.
  • a power conversion circuit that turns on and off a plurality of switching elements to convert the DC power of the storage battery into AC power, and outputs the AC power to an AC motor;
  • the leakage detector is
  • a switching element control unit that outputs a switching signal for detecting leakage to the switching element of the power conversion circuit
  • AC voltage application means for applying an AC voltage to a voltage application point of the positive electrode wire or the negative electrode wire of the power supply system
  • Voltage measurement means for measuring the voltage at the voltage measurement point between the AC voltage and the voltage application point, and with the contactor turned off, turn on all switching elements on the positive side or the negative side of the power conversion circuit.
  • a leakage detecting means for detecting the presence or absence of leakage in the power supply system according to the voltage value at the voltage measurement point at that time.
  • the second invention is the first invention, wherein
  • the third invention is the first invention, When an operation to end the operation of the vehicle is performed, with the contactor turned off, the switching element of the power conversion circuit is turned on,
  • the fourth invention is the second invention, wherein
  • the control of the switching element of the power conversion circuit is shifted to the normal control only when the leakage detection means does not detect the leakage.
  • the fifth invention is the first invention
  • the sixth invention provides
  • the leakage detection device of the power supply system that detects the leakage of the power supply system by the leakage detection unit
  • the power supply system includes:
  • a storage battery for direct current is provided.
  • a power conversion circuit that turns on and off a plurality of switching elements to convert the DC power of the storage battery into AC power, and outputs the AC power to an AC motor;
  • a switching element control unit that outputs a switching signal for detecting leakage to the switching element of the power conversion circuit
  • AC voltage application means for applying an AC voltage to a voltage application point of the positive electrode wire or the negative electrode wire of the power supply system
  • Voltage measurement means that measures the voltage at the voltage measurement point between the AC voltage and the voltage application point, and when the leakage detection instruction is given during operation of the vehicle, the AC motor is stopped and the contactor is turned on. Either turn on all the switching elements on the positive side of the power conversion circuit, or turn on all the switching elements on the negative side, and depending on the voltage value at the voltage measurement point at that time, Earth leakage detection means to detect the presence of
  • the seventh invention is the sixth invention.
  • An eighth invention relates to a leakage detection method for a power supply system that detects a leakage in a power supply system including a DC high voltage circuit and an AC high voltage circuit.
  • the leakage detection is performed when an operation to start operation of the vehicle is performed, and after detecting the presence or absence of leakage in the power supply system, the contactor is turned on,
  • the method further includes a step of shifting control of the switching element of the power conversion circuit to normal control.
  • the leakage detection is performed when the operation of the vehicle is terminated, and the operation of the vehicle is terminated after detecting the presence or absence of a leakage in the power supply system.
  • the method further includes a step.
  • the GBT element (switching element) 76 is turned on (S35) and applied to the AC signal Vs force application point P (step S36).
  • the measurement voltage at voltage measurement point Q is compared with the threshold value to detect the presence or absence of leakage (step S37).
  • the AC signal Vs flows in both directions of the IGBT circuits 70 to 75 of the AC high-voltage circuit B, and the entire wave of the AC signal Vs is transmitted to the AC power line 16 Propagate to a ⁇ 16c. That is, as in the conventional case, the half-wave of the AC signal Vs, that is, the signal in one direction passes through each diode 77 and propagates to the AC wires 16a to 16c. The remaining half-wave, that is, the signal force in the reverse direction Do not be blocked by the diode 77 and cut by each IGBT circuit 70-75.
  • the voltage effective value measured at voltage measurement point Q is substantially the same as the voltage effective value of AC signal Vs. Yes, the measured voltage is determined to be greater than or equal to the set threshold. Thereby, it is determined that there is no leakage.
  • the effective voltage value of the AC signal Vs is the resistance R and the leakage resistance r.
  • the pressure is divided by this. For this reason, the voltage effective value measured at the voltage measurement point Q is smaller than the voltage effective value of the AC signal Vs, and the measured voltage is determined to be lower than the set threshold value. Thereby, it is determined that there is a leakage.
  • the first invention it is possible to correctly detect the presence / absence of leakage in the AC high voltage circuit B as well as the DC high voltage circuit A.
  • leakage detection is performed when the vehicle is started. For this reason, it is possible to detect electric leakage without impairing the efficiency of operation of the vehicle and the efficiency of work performed by the vehicle.
  • the control of the IGBT element (switching element) 76 of the inverter circuit 12 is shifted to the normal control only when no leakage is detected (determination S37). , S44, normal control).
  • the normal control is shifted to only when no leakage is detected at the start.
  • the vehicle is put into full-scale operation, so that the vehicle will not be operated in the state where leakage has occurred, and safety is ensured.
  • step S37 when a leakage is detected (determination Y in step S37), processing for determining a leakage point is performed.
  • step S38 all the gates of the IGBT circuits 70 to 75 of the inverter circuit 12 are turned off (step S38), and the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically cut off.
  • the AC voltage Vs is applied again to the application point P, the voltage level at the measurement point Q is measured again, and the leakage detection unit 53 compares the measurement voltage with the threshold value to detect the presence of leakage. Is issued (step S39).
  • step S37 It is determined that the leakage point detected in step S37 is on the AC high voltage circuit B side (determination N in step S39, step S40).
  • the fifth aspect of the present invention it is possible to specify whether a leakage has occurred due to a difference between the DC high voltage circuit A and the AC high voltage circuit B. As a result, it is possible to quickly maintain the location of leakage and increase work efficiency.
  • the inverter 17 is turned off with the contactor 17 turned off, as in the first invention.
  • All IGBT elements (switching elements) 76 in the circuit 12 are turned on (S51, S54), and the presence or absence of electric leakage in the power supply system 10 is detected (S57). Then, after the presence or absence of electric leakage in the power supply system 10 is detected, the operation of the vehicle is terminated (S62).
  • leakage detection is performed at the end of operation of the vehicle. For this reason It is possible to detect electric leakage without impairing the efficiency of operation of the vehicle and the efficiency of work performed by the vehicle. In addition, maintenance can be performed while the vehicle is at rest, and the restoration work can be completed by the time the vehicle starts operating next time. Therefore, there is no delay in the work schedule due to the maintenance of the leakage point.
  • the AC signal Vs flows in both directions of the IGBT circuits 70 to 75 of the AC high voltage circuit B, and not only the DC high voltage circuit A but also the AC high voltage circuit B has a leakage current. Presence / absence can be detected correctly.
  • the seventh invention as in the fifth invention, it is possible to specify whether the leakage has occurred in either the DC high-voltage circuit A or the AC high-voltage circuit B, and the leakage point can be quickly identified. Maintenance can be performed, and work efficiency can be improved.
  • the eighth invention is a leakage detection method characterized by including roughly six steps. The above six steps will be described using the configuration of FIG. 1 of the first embodiment and the processing procedure of FIG.
  • the contactor 17 is turned off at the time of an operation to end the operation of the vehicle. Therefore, even if the start key is turned on (step S30), the contact 17 remains off.
  • step S30 when the start key is turned on (step S30), the electronic control unit 50 is activated (step S31), and the oscillation unit 51 in the electronic control unit 50 oscillates the AC signal Vs having a constant frequency (step S32). .
  • step S35 All the gates of the IGBT circuits 70 to 75 of the inverter circuit 12 are turned on (step S35). As a result, the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically connected.
  • the AC signal Vs oscillated by the oscillating unit 51 is applied to the application point P on the positive electrode wire 13 via the resistor R and the capacitor C (S36).
  • the application point P may be on the negative electrode wire 14.
  • the applied AC signal Vs is also propagated to the electrically connected AC high voltage circuit B side.
  • the voltage measurement unit 52 of the electronic control unit 50 measures the voltage level at the measurement point Q. Voltage Level measurement continues after application of the AC signal Vs (step S36).
  • the leakage detection unit 53 in the electronic control unit 50 compares the value with the measurement result of the voltage measurement unit 52 and detects the presence or absence of leakage (step S37).
  • the gates of the IGBT circuits 70 to 75 are all turned on, so that the AC signal Vs flows in both directions of the IGBT circuits 70 to 75 of the AC high voltage circuit B, and the AC signal The full wave of Vs propagates to AC wires 16a-16c. That is, as in the conventional case, the half wave of the AC signal Vs, that is, the signal force in one direction, the force that propagates through each diode 77 to the AC wires 16a to 16c, the remaining half wave, that is, the signal force in the reverse direction No obstruction by 77 and no cut by each IGBT circuit 70-75.
  • the presence or absence of electric leakage in the power supply system in the eighth invention is detected when an operation for starting operation of the vehicle is performed.
  • step S37 if no leakage is detected (judgment in step S37), a voltage matching process for charging the capacitor 18 by the storage battery 11 is performed as a pre-process for shifting to the normal control.
  • the contactor control unit 55 turns on the contactor 17 (step S44). As a result, the control of the switching element of the power conversion circuit shifts to normal control (normal control).
  • leakage detection can be performed without impairing the efficiency of operation of the vehicle and the efficiency of work performed by the vehicle.
  • the presence or absence of electric leakage in the power supply system in the eighth aspect of the invention is detected when an operation for ending the operation of the vehicle is performed.
  • Step S50 when the operator turns off the start key to end the operation of the vehicle, the contactor control unit 55 in the electronic control unit 50 causes the contactor 17 to Turn off (Step S50, Step S51).
  • Step S52 Step S53. If the measured voltage Vd of the DC voltage measuring device 19 is threshold! /, The value is less than 10V, the switching element control of the electronic control unit 50 is performed.
  • Part 54 All the gates of the IGBT circuits 70 to 75 of the inverter circuit 12 are turned on (judgment Y in step S53, step S54). As a result, the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically connected.
  • steps S57 to S61 similarly to steps S37 to S41 described in the eighth invention, a process for detecting the presence or absence of leakage and a process for specifying a leakage point are performed (steps S57 to S61).
  • the contactor control unit 55 turns off the relay 81, electrically disconnects the power source 60 from the electronic control unit 50, and terminates the operation of the electronic control unit 50 (step S62).
  • the operation of the vehicle is terminated after detecting the presence or absence of leakage in the power supply system. Therefore, the efficiency of operation of the vehicle and the efficiency of work performed by the vehicle are reduced. It is possible to detect leakage without sacrificing the current. In addition, maintenance can be performed while the vehicle is at rest, and recovery work can be completed by the next time the vehicle starts operation. Therefore, work schedules will not be delayed due to maintenance of leakage points.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the first embodiment.
  • the leakage detection device of the in-vehicle power supply system includes a power supply system 10 and a leakage detection unit 30.
  • the power supply system 10 shown in FIG. 1 is basically the same as the power supply system 10 described with reference to FIG. 6 except that the negative electrode wire 14 is not provided with a contactor 17b.
  • a contactor may be provided on the negative electrode wire 14, but in the case of the leakage detection process of this embodiment, one of the contactors provided on the positive electrode wire and the negative electrode wire is turned on and the other is turned off. Need to be.
  • the power supply system 10 includes a DC high voltage circuit A and an AC high voltage circuit B.
  • the DC high-voltage circuit A includes a DC storage battery 11, positive and negative wires 13 and 14 connected to the positive and negative electrodes of the storage battery 11, a contactor 17 provided on the positive electrode 13, and a subsequent stage of the contactor 17. And a capacitor 18 for preventing inrush current to prevent inrush current from flowing when the contactor 17 is turned on.
  • the DC voltage measuring unit 19 connected in parallel to the capacitor 18 and the voltage extracting circuit 25 that is connected in parallel to the capacitor 18 and extracts the DC voltage from the capacitor 18.
  • the voltage release circuit 25 also has, for example, resistance and relay force.
  • the AC high voltage circuit B is connected to the positive electrode wire 13 and the negative electrode wire 14, and includes an inverter circuit 12 that converts DC power to AC power by switching on and off a plurality of switching elements, an AC motor 15, The inverter circuit 12 and the AC motor 15 are connected to a plurality of AC electric wires 16.
  • contactor 17 When driving AC motor 15, contactor 17 is turned on. When leakage detection is performed, the contactor 17 is turned off so that a short-circuit current does not flow through the inverter circuit 12.
  • the inverter circuit 12 is provided with six IGBT circuits 70 to 75 including six IGBT elements 76 and six diodes 77.
  • IGBT circuits 70 and 73 When AC motor 15 has three phases, three sets of IGBT circuits 70 and 73, IGBT circuits 71 and 74, and IGBT circuits 72 and 75 are arranged in parallel.
  • Intermediate point Ml of IGBT circuits 70 and 73, intermediate point M2 of IGBT circuits 71 and 74, and intermediate point M3 of IGBT circuits 72 and 75 are connected to three coils of AC motor 15, respectively.
  • an SRM driver circuit instead of the inverter circuit 12, an SRM driver circuit, a step-up chiba circuit, or a step-down chitoba circuit may be used.
  • the leakage detector 30 includes a capacitor C connected to the voltage application point P on the positive electrode wire 13 on the positive electrode side of the storage battery 11, a resistor R connected to the capacitor C, an electronic control unit 50, and an electronic device.
  • a capacitor C connected to the voltage application point P on the positive electrode wire 13 on the positive electrode side of the storage battery 11, a resistor R connected to the capacitor C, an electronic control unit 50, and an electronic device.
  • the control unit power supply 60 and the switch 80 On / off control by the control unit power supply 60 and the switch 80 that is turned on and off in response to the operation of the vehicle start key and electrically connects the electronic control unit 50 and the power supply 60, and the electronic control unit 50. Then, the electronic control unit 50 and the power source 60 are electrically connected to and disconnected from the relay 81.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the electronic control unit 50 as functional blocks.
  • the electronic control unit 50 oscillates an AC signal Vs of a predetermined frequency such as a sine wave or a rectangular wave, and measures the voltage between the resistor R and the capacitor C, and an oscillation unit 51 that energizes the resistor R with the AC signal Vs.
  • the voltage measurement unit 52 that measures the voltage level (effective value of the AC voltage) is compared with the voltage measured by the voltage measurement unit 52 and a preset threshold value to determine whether there is a leakage.
  • Functions of each part 51 to 55 of the electronic control unit 50 are realized by electronic circuit or programming.
  • the contactor 17 Before operating the start key, the contactor 17 is in the off state.
  • step S30 when the operator turns on the start key to operate the vehicle, the switch 80 is turned on accordingly. Even if the start key is turned on, the contactor 17 remains off (step S30).
  • the switch 80 is turned on, the voltage of the power source 60 is applied to the electronic control unit 50, and the electronic control unit 50 is activated (step S31).
  • the contactor control unit 55 of the electronic control unit 50 turns on the relay 81. Further, the oscillating unit 51 oscillates the AC signal Vs having a constant frequency (step S32).
  • the DC voltage measuring unit 19 measures the voltage Vd of the capacitor 18 (step S33).
  • the control of the DC voltage measuring unit 19 is also performed by the voltage control unit 50. If the measured voltage Vd of the DC voltage measuring unit 19 is equal to or greater than the threshold value 10V, the voltage extracting circuit 25 is activated to extract the DC voltage from the capacitor 18. It is assumed that the voltage extraction circuit 25 is also controlled by the voltage control unit 50 (determination N in step S33, step S34).
  • DC voltage extraction is a process that turns on the relay of the voltage extraction circuit 25 and consumes the energy stored in the capacitor 18 with the resistance of the voltage extraction circuit 25 to make the voltage of the capacitor 18 less than the predetermined level (10V)! ⁇ ⁇ .
  • the DC voltage removal processing is performed until the measured voltage Vd of the DC voltage measuring device 19 becomes the threshold value and becomes less than 10V.
  • the switching element control unit 54 of the electronic control unit 50 is connected to the gates of the IGBT circuits 70 to 75 of the inverter circuit 12. Are turned on (judgment Y in step S33, step S35). That is, all the IGBT elements (switching elements) 76 of the IGBT inverter circuit 12 are turned on with the contactor 17 turned off. As a result, the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically conducted.
  • the AC signal Vs oscillated by the oscillating unit 51 is applied to the application point P via the resistor R and the capacitor C (step S36).
  • the voltage measurement unit 52 measures the voltage level at the measurement point Q.
  • the leakage detection unit 53 detects the presence or absence of leakage by comparing the measurement result of the voltage measurement unit 52 with the threshold value (step S37).
  • the AC signal Vs flows in both directions of the IGBT circuits 70 to 75 of the AC high voltage circuit B, and all the waves of the AC signal Vs are transmitted through the AC wires 16 Propagate to a ⁇ 16c. That is, as in the conventional case, the half-wave of the AC signal Vs, that is, the signal in one direction passes through each diode 77 and propagates to the AC wires 16a to 16c. The remaining half-wave, that is, the signal force in the reverse direction Do not be blocked by the diode 77 and cut by each IGBT circuit 70-75.
  • the voltage effective value measured by voltage measurement unit 52 is the AC signal Vs output from oscillation unit 51.
  • the leakage current detection unit 53 determines that the measured voltage is equal to or higher than the set threshold value. Thereby, it is determined that there is no leakage.
  • the effective voltage value of the AC signal Vs is the resistance R and the leakage resistance r. Is divided by. For this reason, the effective voltage value measured by the voltage measuring unit 52 is smaller than the effective voltage value of the AC signal Vs output from the oscillating unit 51, and the leakage current detecting unit 53 determines the measured voltage to the set threshold value. Is determined to be lower. Thereby, it is determined that there is a leakage.
  • step S37 If no power is detected (determination N in step S37), pre-processing for shifting to normal control is performed.
  • a voltage matching process for charging the capacitor 18 by the storage battery 11 is performed (step S43), and the contactor control unit 55 turns on the contactor 17 (step S44).
  • step S43 a voltage matching process for charging the capacitor 18 by the storage battery 11
  • step S44 the contactor control unit 55 turns on the contactor 17.
  • a switching signal corresponding to the operation of the operation lever is received in each IGBT element (switching element) 76 of the IGBT inverter circuit 12, and the AC motor 15 is driven according to the operation of the operation lever. (Normal control).
  • step S37 when a leakage is detected (determination Y in step S37), a process for determining the following leakage point is performed.
  • Switching element control unit 54 turns off all the gates of IGBT circuits 70 to 75 of inverter circuit 12 (step S38). As a result, the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically disconnected.
  • the AC voltage Vs is applied again to the application point P by the oscillating unit 51, the voltage level at the measurement point Q is measured by the voltage measuring unit 52, and the voltage measuring unit 52 is measured by the leakage detecting unit 53.
  • the measured voltage is compared with the threshold value to detect the presence or absence of leakage (step S39).
  • step S37 It is determined that the leakage point detected in step S37 is on the AC high voltage circuit B side (determination N in step 39, step S40).
  • step S37 If A is “electric leakage detected” with A electrically disconnected, it is detected in step S37. It is determined that the leakage point is on the DC high voltage circuit A side (determination Y in step S39, step S41).
  • the presence or absence of electric leakage and the location of electric leakage may be displayed on the display device. As a result, the operator can quickly perform maintenance of the leakage point.
  • the present embodiment it is possible to detect the presence / absence of leakage in the AC high voltage circuit B as well as the DC high voltage circuit A. Further, according to the first embodiment, it is possible to specify whether or not the leakage has occurred due to the difference between the DC high voltage circuit A and the AC high voltage circuit B. For this reason, it is possible to quickly maintain the leakage point and improve work efficiency.
  • leakage detection is performed when the vehicle is started. For this reason, it is possible to detect electric leakage without impairing the efficiency of operation of the vehicle and the efficiency of work performed by the vehicle.
  • the contactor 17 may be provided on the force negative electrode wire 14 provided on the positive electrode wire 13.
  • the voltage application point P for applying the AC voltage Vs is provided in the positive electrode wire 13, but the voltage application point P may be provided in the negative electrode wire 14.
  • the presence or absence of electric leakage is detected in accordance with an operation for terminating the operation of the vehicle.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the procedure of leakage detection processing according to the second embodiment. Contactor 17 is on before turning off the start key.
  • step S50 when the operator turns off the start key to end the operation of the vehicle, the switch 80 is turned off, and the contactor control unit 55 of the electronic control unit 50 turns off the contactor 17 (step S50, step S50). S51).
  • step S52 the process of removing the DC voltage of the capacitor 18 is performed until the measured voltage Vd of the DC voltage measuring device 19 becomes less than the threshold value 10 V (step S52, step S53).
  • the switching element control unit 54 of the electronic control unit 50 is connected to the gates of the IGBT circuits 70 to 75 of the inverter circuit 12. Are turned on (judgment Y in step S53, step S54). That is, all the IGBT elements (switching elements) 76 of the IGBT inverter circuit 12 are turned on with the contactor 17 turned off. As a result, the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically conducted.
  • the oscillating unit 51 oscillates the AC signal Vs having a predetermined frequency (step S55). This AC signal Vs is applied to the application point P of the positive electrode wire 13 of the power supply system 10 via the resistor R and the capacitor C (step S56).
  • Processing power to identify the leakage point S is performed (S57, S58, S59, S60, S61) G
  • voltage measurement unit 52 measures the voltage level at measurement point Q.
  • the leakage detector 53 compares the measurement result of the voltage measuring unit 52 with the threshold value to detect the presence or absence of leakage (step S57).
  • the AC signal Vs flows in both directions of the IGBT circuit 70 to 75 of the AC high-voltage circuit B, and the entire wave of the AC signal Vs Propagate to a ⁇ 16c. That is, as in the conventional case, the half-wave of the AC signal Vs, that is, the signal in one direction passes through each diode 77 and propagates to the AC wires 16a to 16c. The remaining half-wave, that is, the signal force in the reverse direction Do not be blocked by the diode 77 and cut by each IGBT circuit 70-75.
  • the effective voltage value measured by voltage measurement unit 52 is the AC signal Vs output from oscillation unit 51. It is substantially the same as the effective voltage value, and the leakage detection unit 53 determines that the measured voltage is greater than or equal to the set threshold value. Thereby, it is determined that there is no leakage.
  • the effective voltage value of the AC signal Vs is the resistance R and the leakage resistance r. Is divided by. For this reason, the effective voltage value measured by the voltage measuring unit 52 is smaller than the effective voltage value of the AC signal Vs output from the oscillating unit 51. It is determined that the value is lower than the set threshold value. Thereby, it is determined that there is a leakage.
  • step S57 If a leakage is detected (determination Y in step S57), the following leakage determination process is performed.
  • the switching element control unit 54 turns off all the gates of the IGBT circuits 70 to 75 of the inverter circuit 12 (step S58). As a result, the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically disconnected.
  • the AC voltage Vs is applied again to the application point P by the oscillating unit 51, the voltage level at the measurement point Q is measured by the voltage measuring unit 52, and the voltage measuring unit 52 is measured by the leakage detecting unit 53.
  • the measured voltage is compared with the threshold value to detect the presence of leakage (step S59).
  • step S57 is on the AC high-voltage circuit B side (step 59, decision N, step S60).
  • step S57 determines that the location of the leakage detected in step S57 is on the DC high voltage circuit A side (determination Y in step S59, Step S61).
  • step S57 determination N
  • step S60 leakage is detected in S57
  • step S61 the contactor control unit 55 81 is turned off, the power source 60 is electrically disconnected from the electronic control unit 50, and the operation of the electronic control unit 50 is terminated (step S62).
  • the present embodiment it is possible to detect the presence / absence of leakage in the AC high voltage circuit B as well as the DC high voltage circuit A. Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to specify whether or not the leakage has occurred due to the deviation between the DC high voltage circuit A and the AC high voltage circuit B. For this reason, it is possible to quickly maintain the location of leakage and increase work efficiency.
  • leakage detection is performed at the end of operation of the vehicle, and the operation of the electronic control unit 50 is turned off after confirming the presence or absence of leakage detection. For this reason, it is possible to perform leakage detection without impairing the efficiency of operation of the vehicle and the efficiency of work performed by the vehicle. In addition, maintenance can be performed while the vehicle is at rest, and recovery work can be completed by the next time the vehicle starts operation. Therefore, there is no delay in the work schedule due to the maintenance of the leakage point.
  • Example 1 and Example 2 described above all the IGBT elements (switching elements) 76 of the IGBT inverter circuit 12 are turned on with the contactor 17 turned off to detect the presence or absence of leakage. As a result, if leakage is detected, turn off all the IGBT elements (switching elements) 76 of the IGBT inverter circuit 12 to detect the presence or absence of leakage, and as a result, Determines that the location of the earth leakage is before the inverter circuit 12, that is, the DC high voltage circuit A side, and if no earth leakage is detected, the earth leakage location force inverter circuit 12 or the latter stage, that is, the AC high voltage circuit B It is determined that it is on the side. [0131] However, in order to identify the leakage point, the order of turning on and off the IGBT element (switching element) 76 may be reversed.
  • the contactor 17 may be provided on the force negative electrode wire 14 provided on the positive electrode wire 13.
  • the voltage application point P for applying the AC voltage Vs is provided in the positive electrode wire 13, but the voltage application point P may be provided in the negative electrode wire 14.
  • leakage detection is performed at the start and end of operation of a vehicle.
  • the third embodiment will be described assuming that leakage detection is performed during vehicle operation.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the present embodiment.
  • the switching signal force corresponding to the operation of the control lever is allocated to each IGBT element (switching element) 76 of the IGBT inverter circuit 12, and the AC motor 15 is controlled according to the operation of the control lever. Driven (normal control).
  • a switching signal for stopping AC motor 15 is automatically sent to each IGBT element (switching element) 76 regardless of the operating state of the operating lever. Added. In addition, a switching signal that causes the AC motor 15 to be stopped can be applied to each IGBT element (switching element) 76 by manual operation of the operator and the AC motor 15 is stopped! /, (Step S70) .
  • the switching element control unit 54 of the electronic control unit 50 causes all the IGBs on the positive electrode side among the IGBT circuits 70 to 75 of the inverter circuit 12 to operate.
  • the T element (switching element) 76) is turned off or the gates of all IGBT circuits 73 to 75 on the negative electrode side are turned on and the gates of all IGBT circuits 70 to 72 on the positive electrode side are turned off. (Step S71).
  • Oscillating unit 51 oscillates AC signal Vs having a predetermined frequency (step S72). This AC signal Vs is applied to the application point P of the positive electrode wire 13 of the power supply system 10 via the resistor R and the capacitor C (step S73).
  • voltage measuring unit 52 measures the voltage level at measurement point Q.
  • the leakage detection unit 53 compares the measurement result of the voltage measurement unit 52 with the threshold value to detect the presence or absence of leakage (Step S74).
  • the AC signal Vs flows in both directions on the IGBT circuit side where the AC high voltage circuit B is turned on, and the AC signal Vs Will propagate to AC wires 16a-16c. That is, as in the past, the half wave of the AC signal Vs, that is, the signal force in one direction, passes through each diode 77 and propagates to the AC wires 16a to l6c, but the remaining half wave, that is, the signal force in the reverse direction. It is not blocked by each diode 77 and cut by each IGBT circuit 70-75.
  • the voltage effective value measured by voltage measurement unit 52 is the AC signal Vs output from oscillation unit 51.
  • the leakage current detection unit 53 determines that the measured voltage is equal to or higher than the set threshold value. Thereby, it is determined that there is no leakage.
  • the effective voltage value of the AC signal Vs is the resistance R and the leakage resistance r. Is divided by. For this reason, the effective voltage value measured by the voltage measuring unit 52 is smaller than the effective voltage value of the AC signal Vs output from the oscillating unit 51, and the leakage current detecting unit 53 determines the measured voltage to the set threshold value. Is determined to be lower. Thereby, it is determined that there is a leakage.
  • the leakage detection unit 53 determines that the measured voltage is equal to or higher than the set threshold value. As a result, it is determined that there is no leakage.
  • the effective voltage value of the AC signal Vs is the resistance R and the leakage resistance r
  • the leakage detection unit 53 detects the measured voltage at the set threshold value. Is determined to be lower. Thereby, it is determined that there is a leakage.
  • step S74 If a leakage is detected (determination Y in step S74), the following leakage determination process is performed.
  • Switching element controller 54 turns off all the gates of IGBT circuits 70 to 75 of inverter circuit 12 (step S75). As a result, the AC high voltage circuit B and the DC high voltage circuit A are electrically disconnected.
  • the AC voltage Vs is applied again to the application point P by the oscillating unit 51 to measure the voltage.
  • the voltage level at the measurement point Q is measured by the unit 52, and the leakage detection unit 53 compares the measured voltage of the voltage measurement unit 52 with the threshold value to detect the presence or absence of leakage (step S76).
  • step S74 It is determined that the leakage point detected in step S74 is on the AC high voltage circuit B side (determination N in step 76, step S77).
  • step S74 determines that the location of the leakage detected in step S74 is on the DC high voltage circuit A side (determination Y in step S76, Step S 78).
  • step S57 If no power leakage is detected in S74 (judgment in step S57), the control is transferred to the normal control, and the switching signal force according to the operation of the operation lever Each IGBT element of the IGBT inverter circuit 12 ( The AC motor 15 is driven in accordance with the operation of the operation lever (S79: normal control).
  • the present embodiment it is possible to detect the presence / absence of electric leakage of not only the DC high voltage circuit ⁇ but also the AC high voltage circuit ⁇ . Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to specify whether or not the leakage has occurred due to the deviation between the DC high voltage circuit A and the AC high voltage circuit B. For this reason, it is possible to quickly maintain the location of leakage and increase work efficiency.
  • leakage detection is performed during operation of the vehicle, and if there is no leakage, the control is returned to the normal control. For this reason, it is not possible to return to the normal control in the state where the electric leakage has occurred, and the safety is ensured.
  • Example 3 In Example 3 described above, all the IGBT elements (switching elements) 76 on the positive side of the IGBT inverter circuit 12 are turned on with the contactor 17 turned on. Turn on all IGBT elements (switching elements) 76 and detect the presence or absence of leakage. As a result, if leakage is detected, turn on all IGBT elements (switching elements) 76 in the IGBT inverter circuit 12. If it is turned off and the presence or absence of leakage is detected, and leakage is detected as a result, it is determined that the leakage point is the previous stage of the inverter circuit 12, that is, the DC high voltage circuit A side, and leakage is not detected. In this case, it is determined that the leakage current is in the inverter circuit 12 or the subsequent stage, that is, on the AC high voltage circuit B side.
  • the contactor 17 may be provided on the force negative electrode wire 14 provided on the positive electrode wire 13.
  • the AC motor 15 connected to the IGBT inverter circuit 12 in FIG. 7 is a delta connection or a star (Y) connection
  • only the IGBT element 76 on the positive side or the negative side of any one phase needs to be turned on. .
  • an AC motor with Y connection shown in Fig. 8 is leaked near the W phase (leakage resistance r)
  • only the IGBT 76 on the positive or negative side corresponding to the U phase is turned on. It is possible to detect leakage in the W phase by sending an AC signal to the U phase.
  • the voltage application point P for applying the AC voltage Vs is provided on the positive electrode wire 13, but the voltage application point P may be provided on the negative electrode wire 14.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a leakage detection device of an in-vehicle power supply system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the electronic control unit in functional blocks.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a leakage detection processing procedure according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a leakage detection processing procedure according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of a leakage detection processing procedure according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a leakage detection device of a conventionally used in-vehicle power supply system.
  • FIG. 7 is a diagram showing an IGBT inverter circuit.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining leakage detection in an AC motor of Y connection.

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Abstract

　車載用電力供給システムの直流高電圧回路、交流高電圧回路の両方で漏電検出を正しく行えるようにする。コンタクタ１７をオフさせた状態で、ＩＧＢＴインバータ回路１２の全てのＩＧＢＴ素子（スイッチング素子）７６をオンにして、交流信号Ｖsが、印加点Ｐに印加される。電圧測定点Ｑの測定電圧としきい値とが対比されて漏電の有無が検出される。

Description

車載用電力供給システムの漏電検出装置
技術分野
[0001] 本発明は、蓄電池の直流電力を電力変換回路で交流電力に変換し、この交流電 力を交流モータに供給する車載用電力供給システムの漏電検出装置に関する。 背景技術
[0002] 近年、動力の一部または全部を蓄電池力も供給される電力で賄うハイブリッド車な どの車両の開発が進められている。このような車両の多くには、インバータのような電 力変換回路を用いて蓄電池の直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を交流 モータ等の負荷に供給する電力供給システムが搭載されている。
[0003] 電力供給システムに用いられる蓄電池は、高電圧大容量であるため、電気回路の 何れかの箇所で漏電が生じると、車両のメンテナンスを行う作業者等が感電するなど の不具合が発生するおそれがある。このため車載用の電力供給システムにおいて、 漏電の有無を事前に知り、漏電を発見した場合には、速やかに対処することが求め られている。
[0004] 図 6は、従来用いられている車載用電力供給システムの漏電検出装置を示す図で ある。このような漏電検出装置については、例えば下記特許文献 1で開示されている
[0005] 図 6において、車載用電力供給システムの漏電検出装置は、電力供給システム 10 と漏電検出部 20とからなる。
[0006] 電力供給システム 10は、直流高電圧回路 Aと交流高電圧回路 Bとからなる。直流 高電圧回路 Aは、直流用の蓄電池 11と、蓄電池 11の正負極に接続される正極電線 13および負極電線 14と、正極電線 13上および負極電線 14上に設けられたコンタク タ 17a、 17bと、コンタクタ 17a、 17bの後段にあって正極電線 13および負極電線 14 に接続される。交流高電圧回路 Bは、正極電線 13および負極電線 14に接続され、 複数のスイッチング素子のオン'オフ切り換えによって直流電力を交流電力に変換す るインバータ回路 12と、交流モータ 15と、インバータ回路 12と交流モータ 15を接続 する複数の交流電線 16とからなる。
[0007] 交流モータ 15を駆動するときには、コンタクタ 17a、 17bは、オンされる。
[0008] インバータ回路 12は、例えば図 7で示す IGBTインバータ回路 12が用いられる。 IG BTインバータ回路 12には、 6つの IGBT素子 (スイッチング素子） 76および対応する 6つのダイオード 77で構成された 6つの IGBT回路 70〜75が設けられている。
[0009] 交流モータ 15が三相である場合には、 IGBT回路 70、 73、 IGBT回路 71、 74、 IG BT回路 72、 75の三組の IGBT回路が並列に配置される。 IGBT回路 70、 73の中間 点 Ml、 IGBT回路 71、 74の中間点 M2、 IGBT回路 72、 75の中間点 M3はそれぞ れ、交流モータ 15の 3つのコイルに接続されている。
[0010] 漏電検出部 20は、蓄電池 11の正極側の正極電線 13上の電圧印加点 Pに接続さ れるコンデンサ Cと、コンデンサ Cに接続される抵抗 Rと、正弦波や矩形波等の所定 周波数の交流信号 Vsを発振して、抵抗 Rに交流信号 Vsを通電させる発振器 21と、 抵抗 Rとコンデンサ Cとの間の電圧測定点 Qにおいて電圧レベル（交流電圧の実効 値)を測定する電圧測定部 40とからなる。この電圧測定部 40で、電圧を測定する際 には、漏電の有無を判別するための閾値が設定される。
[0011] 図 6の漏電検出部 20における漏電検出処理は、以下のように行われる。
[0012] 負極電線 14で絶縁が劣化し、漏電が発生した場合を想定する。
[0013] 発振器 21から出力された交流信号 Vsは、抵抗 Rとコンデンサ Cを通過して、正極電 線 13の印加点 Pに印加される。
[0014] 仮に電力供給システム 10に漏電が無い場合には、電圧測定部 40で測定される電 圧実効値は、発振器 21から出力された交流信号 Vsの電圧実効値と略同じであり、 設定された閾値以上となる。これにより、漏電は無しと判定される。
[0015] 一方、電力供給システム 10に漏電が有る場合、つまり負極電線 14に漏電が有る場 合は、負極電線 14と、車体のボディ（アース）との間で、漏電抵抗 rが発生する。この ため交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rとによって分圧されることにな る。このため電圧測定部 40で測定される電圧実効値は、発振器 21から出力された交 流信号 Vsの電圧実効値よりも小さくなり、設定された閾値よりも低くなる。これにより漏 電有りと判定される。このように測定点 Qにおける電圧を測定し、閾値と比較すること によって、漏電の有無を検出することができる。
特許文献 1 :特開 2003— 219551号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0016] し力しながら、従来の漏電検出装置では、電力供給システム 10のうち直流高電圧 回路 Aで生じた漏電の検出は行えるものの、交流高電圧回路 Bで生じた漏電の検出 は行えないという問題があった。以下、交流高電圧回路 Bで漏電検出ができない理 由を、図 6、図 7を用いて説明する。
[0017] 交流電圧回路 Bの交流電線 16a〜16cのいずれかで絶縁が劣化し、漏電が発生 する場合を想定する。
[0018] 漏電検出時には、交流モータ 15は、通常時制御を行わないため、交流高電圧回 路 Bの各 IGBT素子 76のゲートは、オフされる。このため、交流信号 Vsのうちの半波 、つまり一方向の信号は、各ダイオード 77を通過して交流電線 16a〜16cに伝播す る。しかし、残りの半波、つまり逆方向の信号は、各ダイオード 77に通電しないため各 IGBT回路 70〜75でカットされる。この結果、交流電線 16a〜16cに実際に漏電が あっても無くても、漏電無しと一律に判定されてしまうことになり、漏電の有無を正しく 判定することができなくなる。
[0019] このように従来の漏電検出装置では、漏電検出は、電力供給システム 10の直流高 電圧回路 Aでのみ可能であり、交流高電圧回路 Bでは漏電検出を正しく判定するこ とができな力 た。
[0020] しかし、漏電検出が電力供給システム 10のうち直流高電圧回路 Aに限定されて、 交流高電圧回路 Bが除外されると、漏電箇所をメンテナンスする上で問題であった。
[0021] 本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであって、車載用電力供給シ ステムの直流高電圧回路 A、交流高電圧回路 Bの両方で漏電検出を正しく行えるよ うにすることを解決課題として 、る。
課題を解決するための手段
[0022] 以上のような目的を達成するために、
第 1発明は、 電力供給システムの漏電を漏電検出部により検出する電力供給システムの漏電検 出装置において、
前記電力供給システムは、
直流用の蓄電池と、
複数のスイッチング素子をオン'オフして前記蓄電池の直流電力を交流電力に変 換し、この交流電力を交流モータに出力する電力変換回路と、
前記蓄電池と前記電力変換回路を接続する正極電線および負極電線と、 前記正極電線又は前記負極電線上に設けられたコンタクタと
を備え、
前記漏電検出部は、
電力変換回路のスイッチング素子に対して、漏電検出のためのスイッチング信号を 出力するスイッチング素子制御部と、
前記電力供給システムの正極電線または負極電線の電圧印加点に、交流電圧を 印加する交流電圧印加手段と、
交流電圧と電圧印加点との間の電圧測定点の電圧を測定する電圧測定手段と、 コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の正極側ある 、は負極側全てのスィ ツチング素子をオンにし、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給シ ステムの漏電の有無を検出する漏電検出手段と
を備えたこと
を特徴とする。
[0023] 第 2発明は、第 1発明において、
車両の稼働を開始させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、 電力変換回路のスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、コンタクタをオンにして、電力変 換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行させること
を特徴とする。
[0024] 第 3発明は、第 1発明において、 車両の稼働を終了させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、 電力変換回路のスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、車両の稼動を終了させること を特徴とする。
[0025] 第 4発明は、第 2発明において、
前記漏電検出手段で漏電が検出されな力つた場合のみに、電力変換回路のスイツ チング素子の制御を通常制御に移行させること
を特徴とする。
[0026] 第 5発明は、第 1発明において、
前記漏電検出手段で漏電が検出された場合には、
電力変換回路の全てのスイッチング素子をオフして、そのときの電圧測定点の電圧 値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出し、
この結果、漏電を検出した場合には、漏電箇所が、電力変換回路の前段にあると 判定し、
漏電を検出しない場合には、漏電箇所が前記電力変換回路又はその後段にあると 判定すること
を特徴とする。
[0027] 第 6発明は、
電力供給システムの漏電を漏電検出部により検出する電力供給システムの漏電検 出装置において、
前記電力供給システムは、
直流用の蓄電池と、
複数のスイッチング素子をオン'オフして前記蓄電池の直流電力を交流電力に変 換し、この交流電力を交流モータに出力する電力変換回路と、
前記蓄電池と前記電力変換回路を接続する正極電線および負極電線と、 前記正極電線又は前記負極電線上に設けられたコンタクタと
を備え、 前記漏電検出部は、
電力変換回路のスイッチング素子に対して、漏電検出のためのスイッチング信号を 出力するスイッチング素子制御部と、
前記電力供給システムの正極電線または負極電線の電圧印加点に、交流電圧を 印加する交流電圧印加手段と、
交流電圧と電圧印加点との間の電圧測定点の電圧を測定する電圧測定手段と、 車両の稼働中に漏電検出の指示がなされると、交流モータが停止され、コンタクタを オンさせた状態で、電力変換回路の正極側の全てのスイッチング素子をオンにする かあるいは、負極側の全てのスイッチング素子をオンにして、そのときの電圧測定点 の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出する漏電検出手段 と
を備えたこと
を特徴とする。
[0028] 第 7発明は、第 6発明において、
前記漏電検出手段で漏電が検出された場合には、
コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の全てのスイッチング素子をオフして 、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を 検出し、
この結果、漏電を検出した場合には、漏電箇所が、電力変換回路の前段にあると 判定し、
漏電を検出しない場合には、漏電箇所が前記電力変換回路又はその後段にあると 判定すること
を特徴とする。
[0029] 第 8発明は、直流高電圧回路と交流高電圧回路で構成される電力供給システムの 漏電を検出する電力供給システムの漏電検出方法において、
前記直流高電圧回路の正極電線又は負極電線に設けられたコンタクタをオフする 工程と、交流電圧発生器により交流電圧信号を発生する工程と、前記交流高電圧回 路に設けられた電力変換回路の正極側あるいは負極側の全てのスイッチング素子を オンにし、前記電力供給システムの全回路を電気的に導通させる工程と、前記正極 電線又は負極電線の電圧印加点に、前記交流電圧発生器で発生させた交流電圧 信号を印加する工程と、前記交流電圧器と前記電圧印加点の間の電圧測定点の電 圧を測定する工程と、前記電圧測定点で測定した電圧値に応じて、前記電力供給シ ステムの漏電の有無を検出する工程とを含むことを特徴とする。
[0030] 第 9発明は、第 8発明において、前記漏電検出を、車両の稼働を開始する操作を するときに行い、電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、前記コンタクタを オンにして、前記電力変換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行するェ 程をさらに含むことを特徴とする。
[0031] 第 10発明は、第 8発明において、前記漏電検出を、車両の稼動を終了する操作を するときに行い、電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、車両の稼動を終 了する工程をさらに含むことを特徴とする。
[0032] 第 1発明によれば、コンタクタ 17をオフさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の I
GBT素子 (スイッチング素子） 76をオンにして（S35)、交流信号 Vs力 印加点 Pに印 加される（ステップ S36)。
[0033] 電圧測定点 Qの測定電圧としきい値とが対比されて漏電の有無が検出される (ステ ップ S37)。
[0034] IGBT回路 70〜75のゲートは、全てオンされているため、交流高電圧回路 Bの IG BT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信号 Vsの全波が交流電線 16 a〜16cに伝播する。すなわち従来のように、交流信号 Vsのうちの半波、つまり一方 向の信号が、各ダイオード 77を通過して交流電線 16a〜16cに伝播する力 残りの 半波、つまり逆方向の信号力 各ダイオード 77で阻害されて各 IGBT回路 70〜75で カットされるようなことがな 、。
[0035] 直流高電圧回路 Aで漏電 (漏電抵抗 r)が発生して ヽな ヽ場合には、電圧測定点 Q で測定される電圧実効値は、交流信号 Vsの電圧実効値と略同じであり、測定電圧は 、設定された閾値以上と判定される。これにより、漏電は無しと判定される。
[0036] 一方、直流高電圧回路 Aで漏電が有る場合、たとえば負極電線 14に漏電 (漏電抵 抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rとによって分 圧される。このため電圧測定点 Qで測定される電圧実効値は、交流信号 Vsの電圧実 効値よりも小さくなり、測定電圧は、設定された閾値よりも低いと判定される。これによ り漏電有りと判定される。
[0037] 交流高電圧回路 Bで漏電 (漏電抵抗 r)が発生して ヽな ヽ場合には、交流高電圧回 路 Bの IGBT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信号 Vsの全波が交 流電線 16a〜 16cに伝播しているため、電圧測定点 Qで測定される電圧実効値は、 交流信号 Vsの電圧実効値と略同じであり、測定電圧は、設定された閾値以上と判定 される。これにより、漏電は無しと判定される。
[0038] 一方、交流高電圧回路 Bで漏電が有る場合、たとえば交流電線 16a〜16cで漏電（ 漏電抵抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rと〖こ よって分圧される。このため電圧測定点 Qで測定される電圧実効値は、交流信号 Vs の電圧実効値よりも小さくなり、測定電圧は、設定された閾値よりも低いと判定される 。これにより漏電有りと判定される。
[0039] このように第 1発明によれば、直流高電圧回路 Aのみならず交流高電圧回路 Bの漏 電の有無を正しく検出することができる。
[0040] 第 2発明では、車両の稼働を開始させるための操作 (始動キーがオン）がなされると
(S30)、コンタクタ 17をオフさせた状態で、インバータ回路 12の IGBT素子（スィッチ ング素子） 76がオンにされて (S35)、電力供給システム 10の漏電の有無が検出され る（S37)。そして、電力供給システム 10の漏電の有無が検出された後に、コンタクタ 17をオンにして（S44)、インバータ回路 12の IGBT素子（スイッチング素子） 76の制 御が通常制御に移行される。
[0041] 第 2発明によれば、車両の始動時に漏電検出を行うようにしている。このため車両 の稼動の効率や車両によって行われる作業の効率を損なうことなぐ漏電検出を行う ことができる。
[0042] 第 4発明によれば、漏電が検出されな力つた場合のみに（S37の判断 N)、インバー タ回路 12の IGBT素子 (スイッチング素子） 76の制御が通常制御に移行される（S43 、 S44、通常制御)。
[0043] 第 4発明によれば、始動時に漏電が検出されな力つた場合のみに、通常制御に移 行させて、車両を本格稼動させるようにしているため、漏電が発生したままの状態で 車両が稼動されるようなことが無くなり、安全が確保される。
[0044] 第 5発明によれば、漏電が検出された場合は (ステップ S37の判断 Y)、漏電箇所を 判定する処理が行われる。
[0045] すなわち、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲートを全てオフにして（ステ ップ S38)、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aを、電気的に遮断する。
[0046] つぎに、再度、交流電圧 Vsが印加点 Pに印加され、測定点 Qの電圧レベルが測定 され、漏電検出部 53によって、測定電圧としきい値とが対比されて漏電の有無が検 出される (ステップ S39)。
[0047] この結果、漏電が検出されなかった場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回 路 Aが電気的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高 電圧回路 Aが電気的に遮断された状態で、「漏電検出無し」であるから、
ステップ S37で検出された漏電の箇所は、交流高電圧回路 B側であつたと判定する（ ステップ S39の判断 N、ステップ S40)。
[0048] 一方、漏電が検出された場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aが電気 的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 A が電気的に遮断された状態で、「漏電検出有り」であるから、ステップ S37で検出した 漏電の箇所は、直流高電圧回路 A側であつたと判断する (ステップ S39の判断 Y、ス テツプ S41)。
[0049] 第 5発明によれば、直流高電圧回路 A、交流高電圧回路 Bの ヽずれかで漏電が発 生したかを特定することができる。このため漏電箇所を迅速にメンテナンスすることが でき、作業効率が高められる。
[0050] 第 3発明によれば、車両の稼働を終了させるための操作 (始動キーがオフ）がなさ れると（S50)、第 1発明と同様に、コンタクタ 17をオフさせた状態で、インバータ回路 12の全ての IGBT素子 (スイッチング素子） 76がオンにされて（S51、 S54)、電力供 給システム 10の漏電の有無が検出される（S57)。そして、電力供給システム 10の漏 電の有無が検出された後に、車両の稼動が終了される（S62)。
[0051] 第 3発明によれば、車両の稼動終了時に漏電検出を行うようにしている。このため 車両の稼動の効率や車両によって行われる作業の効率を損なうことなぐ漏電検出 を行うことができる。また、車両が休止している間に、メンテナンスを行うことができ、次 回に車両が稼動を開始するときまでに復旧作業を完了させることができる。したがつ て、漏電箇所のメンテナンスによって、作業スケジュールに遅延をきたすことがない。
[0052] 上述した第 5発明は、コンタクタ 17をオフさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の 全ての IGBT素子 (スイッチング素子） 76をオンにして、漏電の有無を検出し、その結 果、漏電が検出された場合には、 IGBTインバータ回路 12の全ての IGBT素子 (スィ ツチング素子） 76をオフにして、漏電の有無を検出し、その結果、漏電を検出した場 合には、漏電箇所が、インバータ回路 12の前段、つまり直流高電圧回路 A側にある と判定し、漏電を検出しない場合には、漏電箇所力 ンバータ回路 12又はその後段 、つまり交流高電圧回路 B側にあると判定するという発明である。
[0053] 第 6発明では、車両の稼働中に漏電検出の指示がなされると、交流モータ 15が停 止され（S70)、コンタクタ 17をオンさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の正極側 の全ての IGBT素子（スイッチング素子） 76をオンあるいは、負極側の全ての IGBT 素子 (スイッチング素子） 76をオンにして（S71)、漏電の有無を検出して!/、る (S74) 。 このようにコンタクタ 17をオンさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の正極側の 全ての IGBT素子（スイッチング素子） 76をオンあるいは、負極側の全ての IGBT素 子 (スイッチング素子） 76をオンにすることで、第 1発明と同様に、交流高電圧回路 B の IGBT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れる状態になり、直流高電圧回 路 Aのみならず交流高電圧回路 Bの漏電の有無を正しく検出することができるように なる。
[0054] 第 7発明では、車両の稼働中に漏電検出の指示がなされると、交流モータ 15が停 止され（S70、コンタクタ 17をオンさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の正極側 の全ての IGBT素子（スイッチング素子） 76をオンあるいは、負極側の全ての IGBT 素子 (スイッチング素子） 76をオンにすることで (S71)、漏電の有無を検出し (S74)、 その結果、漏電が検出された場合には（S74の判断 Y)、コンタクタ 17をオフさせた状 態で、 IGBTインバータ回路 12の全ての IGBT素子（スイッチング素子） 76をオフにし て（S75、 S76)、漏電の有無を検出し (S76)、その結果、漏電を検出した場合には、 漏電箇所が、インバータ回路 12の前段、つまり直流高電圧回路 A側にあると判定し、 漏電を検出しない場合には、漏電箇所力 Sインバータ回路 12又はその後段、つまり交 流高電圧回路 B側にあると判定する（S77、 S78)。
[0055] 第 7発明によれば、第 5発明と同様に、直流高電圧回路 A、交流高電圧回路 Bのい ずれかで漏電が発生したかを特定することができ、漏電箇所を迅速にメンテナンスす ることができ、作業効率が高められるという効果が得られる。
[0056] 第 8発明は、大きく 6つの工程 (ステップ)を含むことを特徴とする漏電検出方法であ る。上記 6つの工程について、実施例 1の図 1の構成および図 3の処理手順を用いて 説明する。
[0057] (1)コンタクタをオフする工程
実施例 1では、車両の稼動を終了する操作時にコンタクタ 17をオフする。したがつ て、始動キーをオン (ステップ S 30)しても、コンタクト 17はオフの状態になっている。
[0058] (2)交流電圧信号を発生する工程
次に、始動キーをオン (ステップ S30)すると、電子制御ユニット 50が起動され (ステ ップ S31)、電子制御ユニット 50内の発振部 51は一定周波数の交流信号 Vsを発振 する（ステップ S32)。
[0059] (3)電力供給システムの全回路を電気的に導通する工程
ここで、直流電圧測定器 19の測定電圧 Vdがしき 、値 10V未満であれば (ステップ
S33の判断）、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲートをすベてオンする（ス テツプ S35)。これにより、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aは電気的に導通さ れる。
[0060] (4)交流電圧信号を印加する工程
次に、発振部 51で発振された交流信号 Vsを、抵抗 Rとコンデンサ Cを介して、正極 電線 13上の印加点 Pに印加する（S36)。なお、印加点 Pは負極電線 14上であって もよい。印加された交流信号 Vsは、電気的に導通された交流高電圧回路 B側にも伝 播する。
[0061] (5)電圧測定点の電圧を測定する工程
電子制御ユニット 50の電圧測定部 52は、測定点 Qの電圧レベルを測定する。電圧 レベルの測定は、交流信号 Vsの印加 (ステップ S36)後に引き続き行われる。
[0062] (6)漏電の有無を検出する工程
最後に、電子制御ユニット 50内の漏電検出部 53は、電圧測定部 52の測定結果と しき 、値とを対比して漏電の有無を検出する (ステップ S37)。
[0063] 上記漏電検出方法の場合、 IGBT回路 70〜75のゲートは、全てオンされて 、るた め、交流高電圧回路 Bの IGBT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流 信号 Vsの全波が交流電線 16a〜16cに伝播する。すなわち従来のように、交流信号 Vsのうちの半波、つまり一方向の信号力 各ダイオード 77を通過して交流電線 16a 〜16cに伝播する力 残りの半波、つまり逆方向の信号力 各ダイオード 77で阻害さ れて各 IGBT回路 70〜75でカットされるようなことがない。
[0064] このように第 8発明によれば、直流高電圧回路 Aのみならず交流高電圧回路 Bの漏 電の有無を正しくし力も容易に検出することができる。
第 9発明では、第 8発明における電力供給システムの漏電の有無の検出を、車両の 稼動を開始する操作をするときに行う。
[0065] 図 1および図 3において、漏電が検出されな力つた場合は (ステップ S37の判断）、 通常時制御に移行させる前処理として、蓄電池 11によってコンデンサ 18を充電する 電圧合わせ処理が行われ (ステップ S43)、次に、コンタクタ制御部 55は、コンタクタ 1 7をオンする (ステップ S44)。これにより、電力変換回路のスイッチング素子の制御を 通常制御に移行する（通常制御)。
[0066] そのため、車両の稼動の効率や車両によって行われる作業の効率を損なうことなく 、漏電検出を行うことができる。
[0067] 第 10発明では、第 8発明における電力供給システムの漏電の有無の検出を、車両 の稼動を終了する操作をするときに行う。
[0068] 図 1の構成および図 4の処理手順において、まず、作業者が始動キーをオフして車 両の稼動を終了させると、電子制御ユニット 50内のコンタクタ制御部 55は、コンタクタ 17をオフする（ステップ S50、ステップ S51)。次にコンデンサ 18の直流電圧抜きの 処理が行われ (ステップ S52、ステップ S53)、直流電圧測定器 19の測定電圧 Vdが しき!/、値 10V未満であれば、電子制御ユニット 50のスイッチング素子制御部 54は、 インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲートをすベてオンする（ステップ S53の 判断 Y、ステップ S54)。これにより、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aは電気的 に導通される。
[0069] 以下、第 8発明で説明したステップ S37〜S41と同様に、漏電の有無を検出する処 理と、漏電箇所を特定する処理が行われる (ステップ S57〜S61)。
[0070] 次に、コンタクタ制御部 55はリレー 81をオフし、電子制御ユニット 50から電源 60を 電気的に遮断して、電子制御ユニット 50の稼動を終了させる (ステップ S62)。
[0071] このように、第 10発明では、電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、車両 の稼動を終了するようにして 、るので、車両の稼動の効率や車両によって行われる 作業の効率を損なうことなぐ漏電検出を行うことができる。また、車両が休止している 間に、メンテナンスを行うことができ、次回に車両が稼動を開始するときまでに復旧作 業を完了させることができる。したがって、漏電箇所のメンテナンスによって、作業スケ ジュールに遅延をきたすことがな 、。
発明を実施するための最良の形態
[0072] 以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
実施例 1
[0073] 図 1は、実施例 1の構成を示す図である。図 1において、車載用電力供給システム の漏電検出装置は、電力供給システム 10と漏電検出部 30とからなる。
[0074] 図 1に示す電力供給システム 10は、負極電線 14にコンタクタ 17bが設けられていな い点を除き、図 6を用いて説明した電力供給システム 10と基本的には同じである。本 実施例において負極電線 14にコンタクタを設けてもよいが、本実施例の漏電検出処 理の際には、正極電線、負極電線に設けられたコンタクタの何れかがオンして、他方 がオフしている必要がある。
[0075] 電力供給システム 10は、直流高電圧回路 Aと交流高電圧回路 Bとからなる。 直流 高電圧回路 Aは、直流用の蓄電池 11と、蓄電池 11の正負極それぞれに接続される 正極電線 13および負極電線 14と、正極電線 13上に設けられたコンタクタ 17と、コン タクタ 17の後段にあって正極電線 13および負極電線 14に接続され、コンタクタ 17を オンしたときに突入電流が流れるのを防ぐための突入電流防止用のコンデンサ 18と 、コンデンサ 18に並列に接続される直流電圧測定部 19と、同じくコンデンサ 18に並 列に接続され、コンデンサ 18の直流電圧抜きを行う電圧抜き回路 25とからなる。電 圧抜き回路 25は、例えば抵抗およびリレー力もなる。
[0076] 交流高電圧回路 Bは、正極電線 13および負極電線 14に接続され、複数のスィッチ ング素子のオン'オフ切り換えによって直流電力を交流電力に変換するインバータ回 路 12と、交流モータ 15と、インバータ回路 12と交流モータ 15を接続する複数の交流 電線 16とからなる。
[0077] 交流モータ 15を駆動するときには、コンタクタ 17は、オンされる。漏電検出を行うと きには、インバータ回路 12に短絡電流が流れないようにコンタクタ 17がオフされる。
[0078] 図 7に示すように、インバータ回路 12には、 6つの IGBT素子 76および 6つのダイォ ード 77で構成された 6つの IGBT回路 70〜75が設けられている。交流モータ 15が 三相である場合には、 IGBT回路 70、 73と、 IGBT回路 71、 74と、 IGBT回路 72、 7 5の三組が並列に配置される。
[0079] IGBT回路 70、 73の中間点 Ml、 IGBT回路 71、 74の中間点 M2、 IGBT回路 72 、 75の中間点 M3はそれぞれ、交流モータ 15の 3つのコイルに接続されている。
[0080] なお、インバータ回路 12に代えて、 SRMドライバ回路や昇圧チヨツバ回路や降圧 チヨツバ回路を使用することも可能である。
[0081] 漏電検出部 30は、蓄電池 11の正極側の正極電線 13上の電圧印加点 Pに接続さ れるコンデンサ Cと、コンデンサ Cに接続される抵抗 Rと、電子制御ユニット 50と、電 子制御ユニットの電源 60と、車両の始動キーの操作に応じてオン 'オフされ、電子制 御ユニット 50と電源 60を電気的に接続'遮断するスィッチ 80と、電子制御ユニット 50 によってオン .オフ制御され、電子制御ユニット 50と電源 60を電気的に接続 '遮断す るリレー 81と力 なる。
[0082] 図 2は、電子制御ユニット 50の構成を機能ブロック化して示す図である。
電子制御ユニット 50は、正弦波や矩形波等の所定周波数の交流信号 Vsを発振し て、抵抗 Rに交流信号 Vsを通電させる発振部 51と、抵抗 Rとコンデンサ Cとの間の電 圧測定点 Qにお ヽて電圧レベル (交流電圧の実効値)を測定する電圧測定部 52と、 電圧測定部 52で測定された電圧と予め設定された閾値とを比較して漏電の有無を 検出する漏電検出部 53と、 IGBTインバータ回路 12に設けられた各 IGBT素子 (スィ ツチング素子） 76のオン'オフを制御するスイッチング素子制御部 54と、コンタクタ 17 およびリレー 81のオン'オフを制御するコンタクタ制御部 55とからなる。電子制御ュ ニット 50の各部 51〜55の機能は、電子回路またはプログラミングによって実現される
[0083] つぎに、実施例 1の漏電検出の処理手順を図 3を用いて説明する。
[0084] 始動キーを操作する前は、コンタクタ 17がオフ状態になっている。
[0085] まず、作業者が車両を稼動させるために始動キーをオンすると、これに応じてスイツ チ 80がオンする。始動キーをオンしても、コンタクタ 17は、オフ状態を維持する (ステ ップ S30)。スィッチ 80がオンされることにより、電源 60の電圧が電子制御ユニット 50 に印加され、電子制御ユニット 50が起動される (ステップ S31)。
[0086] つぎに、電子制御ユニット 50のコンタクタ制御部 55は、リレー 81をオンする。また、 発振部 51は、一定周波数の交流信号 Vsを発振する (ステップ S32)。
[0087] 直流電圧測定部 19では、コンデンサ 18の電圧 Vdが測定される（ステップ S33)。な お、この直流電圧測定部 19の制御も電圧制御ユニット 50によって行われるものとす る。直流電圧測定部 19の測定電圧 Vdがしきい値 10V以上であれば、電圧抜き回路 25を作動させて、コンデンサ 18の直流電圧抜きが行われる。なお、この電圧抜き回 路 25の制御も電圧制御ユニット 50によって行われるものとする (ステップ S33の判断 N、ステップ S34)。直流電圧抜きとは、電圧抜き回路 25のリレーをオンしコンデンサ 18の蓄積エネルギーを、電圧抜き回路 25の抵抗で消費させて、コンデンサ 18の電 圧を所定レベル（10V)未満にする処理を!ヽぅ。直流電圧測定器 19の測定電圧 Vdが しき 、値 10V未満になるまで、直流電圧抜きの処理が行われる。
[0088] 直流電圧測定器 19の測定電圧 Vdがしきい値 10V未満であれば、電子制御ュ-ッ ト 50のスイッチング素子制御部 54は、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲ ートを全てオンする（ステップ S33の判断 Y、ステップ S35)。すなわち、コンタクタ 17 をオフさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の全ての IGBT素子（スイッチング素 子） 76をオンする。これにより、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aは電気的に導 通される。 [0089] 発振部 51で発振された交流信号 Vsは、抵抗 Rとコンデンサ Cを介して、印加点 Pに 印加される (ステップ S36)。電圧測定部 52は、測定点 Qの電圧レベルを測定する。 漏電検出部 53は、電圧測定部 52の測定結果としきい値とを対比して漏電の有無を 検出する (ステップ S37)。
[0090] IGBT回路 70〜75のゲートは、全てオンされているため、交流高電圧回路 Bの IG BT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信号 Vsの全波が交流電線 16 a〜16cに伝播する。すなわち従来のように、交流信号 Vsのうちの半波、つまり一方 向の信号が、各ダイオード 77を通過して交流電線 16a〜16cに伝播する力 残りの 半波、つまり逆方向の信号力 各ダイオード 77で阻害されて各 IGBT回路 70〜75で カットされるようなことがな 、。
[0091] 直流高電圧回路 Aで漏電 (漏電抵抗 r)が発生して ヽな ヽ場合には、電圧測定部 5 2で測定される電圧実効値は、発振部 51から出力された交流信号 Vsの電圧実効値 と略同じであり、漏電検出部 53で、測定電圧は、設定された閾値以上と判定される。 これにより、漏電は無しと判定される。
[0092] 一方、直流高電圧回路 Aで漏電が有る場合、たとえば負極電線 14に漏電 (漏電抵 抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rとによって分 圧される。このため電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、発振部 51から出力さ れた交流信号 Vsの電圧実効値よりも小さくなり、漏電検出部 53で、測定電圧は、設 定された閾値よりも低いと判定される。これにより漏電有りと判定される。
[0093] 交流高電圧回路 Bで漏電 (漏電抵抗 r)が発生して ヽな ヽ場合には、交流高電圧回 路 Bの IGBT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信号 Vsの全波が交 流電線 16a〜16cに伝播しているため、電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、 発振部 51から出力された交流信号 Vsの電圧実効値と略同じであり、漏電検出部 53 で、測定電圧は、設定された閾値以上と判定される。これにより、漏電は無しと判定さ れる。
[0094] 一方、交流高電圧回路 Bで漏電が有る場合、たとえば交流電線 16a〜16cで漏電（ 漏電抵抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rと〖こ よって分圧される。このため電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、発振部 51か ら出力された交流信号 Vsの電圧実効値よりも小さくなり、漏電検出部 53で、測定電 圧は、設定された閾値よりも低いと判定される。これにより漏電有りと判定される。
[0095] このように直流高電圧回路 Aの漏電の有無のみならず、交流高電圧回路 Bの漏電 の有無にっ 、ても正しく検出することができる。
[0096] 漏電が検出されな力つた場合は (ステップ S37の判断 N)、通常時制御に移行させ る前処理を行う。まず、インバータ回路 12に大電流を通電させないために、蓄電池 1 1によってコンデンサ 18を充電する電圧合わせ処理が行われ (ステップ S43)、コンタ クタ制御部 55は、コンタクタ 17をオンする (ステップ S44)。これにより、たとえば操作 レバーの操作に応じたスイッチング信号が、 IGBTインバータ回路 12の各 IGBT素子 (スイッチング素子） 76にカ卩えられ、交流モータ 15が操作レバーの操作に応じて、駆 動される（通常制御)。
[0097] 一方、漏電が検出された場合は (ステップ S37の判断 Y)、以下の漏電箇所を判定 する処理を行う。
[0098] スイッチング素子制御部 54は、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲートを 全てオフする (ステップ S38)。これにより、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aは 、電気的に遮断される。
[0099] つぎに、再度、発振部 51によって、交流電圧 Vsが印加点 Pに印加され、電圧測定 部 52によって測定点 Qの電圧レベルが測定され、漏電検出部 53によって、電圧測 定部 52の測定電圧としきい値とが対比されて漏電の有無が検出される (ステップ S3 9)。
[0100] この結果、漏電が検出されなかった場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回 路 Aが電気的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高 電圧回路 Aが電気的に遮断された状態で、「漏電検出無し」であるから、
ステップ S37で検出された漏電の箇所は、交流高電圧回路 B側であつたと判定する（ ステップ 39の判断 N、ステップ S40)。
[0101] 。一方、漏電が検出された場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aが電 気的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aが電気的に遮断された状態で、「漏電検出有り」であるから、ステップ S37で検出し た漏電の箇所は、直流高電圧回路 A側であつたと判断する (ステップ S39の判断 Y、 ステップ S41)。
[0102] なお、図示しな 、表示装置に、漏電の有無および漏電箇所を表示してもよ 、。これ により作業者は、迅速に漏電箇所のメンテナンスを行うことができる。
[0103] 本実施例によれば、直流高電圧回路 Aのみならず交流高電圧回路 Bの漏電の有 無を検出することができる。さらに本実施例 1によれば、直流高電圧回路 A、交流高 電圧回路 Bの 、ずれかで漏電が発生したかを特定することができる。このため漏電箇 所を迅速にメンテナンスすることができ、作業効率が高められる。
[0104] また、本実施例によれば、車両の始動時に漏電検出を行うようにしている。このため 車両の稼動の効率や車両によって行われる作業の効率を損なうことなぐ漏電検出 を行うことができる。
[0105] さらに、本実施例によれば、始動時に漏電が検出されな力つた場合のみに、通常 制御に移行させて、車両を本格稼動させるようにしているため、漏電が発生したまま の状態で車両が稼動されるようなことが無くなり、安全が確保される。
[0106] なお、実施例では、コンタクタ 17を、正極電線 13に設けている力 負極電線 14に 設けてもよい。
[0107] また、実施例では、正極電線 13に、交流電圧 Vsを印加する電圧印加点 Pを設けて いるが、負極電線 14に、電圧印加点 Pを設けてもよい。
実施例 2
[0108] 実施例 2では、車両を稼働を終了させる操作に応じて、漏電の有無を検出するよう にしている。
[0109] 図 4は、実施例 2の漏電検出処理の手順を示すフローチャートである。なお、始動 キーをオフする前は、コンタクタ 17がオンとなっている。
[0110] まず、作業者が始動キーをオフして車両の稼働を終了させると、スィッチ 80がオフ すると共に、電子制御ユニット 50のコンタクタ制御部 55は、コンタクタ 17をオフする（ ステップ S50、ステップ S51)。つぎに、直流電圧測定器 19の測定電圧 Vdがしきい値 10V未満になるまで、コンデンサ 18の直流電圧抜きの処理が行われる（ステップ S5 2、ステップ S53)。 [0111] 直流電圧測定器 19の測定電圧 Vdがしきい値 10V未満であれば、電子制御ュ-ッ ト 50のスイッチング素子制御部 54は、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲ ートを全てオンする（ステップ S53の判断 Y、ステップ S54)。すなわち、コンタクタ 17 をオフさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の全ての IGBT素子（スイッチング素 子） 76をオンする。これにより、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aは電気的に導 通される。
[0112] 発振部 51は、所定周波数の交流信号 Vsを発振する (ステップ S55)。この交流信 号 Vsは、抵抗 Rとコンデンサ Cを介して、電力供給システム 10の正極電線 13の印加 点 Pに印加される (ステップ S56)。
[0113] 以下、図 3の S37、 S38、 S39、 S40、 S41と同様に、漏電の有無を検出する処理と
、漏電箇所を特定する処理力 S行われる（S57、 S58、 S59、 S60、 S61) G
[0114] すなわち、電圧測定部 52は、測定点 Qの電圧レベルを測定する。漏電検出部 53 は、電圧測定部 52の測定結果としきい値とを対比して漏電の有無を検出する (ステツ プ S57)。
[0115] IGBT回路 70〜75のゲートは、全てオンされているため、交流高電圧回路 Bの IG BT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信号 Vsの全波が交流電線 16 a〜16cに伝播する。すなわち従来のように、交流信号 Vsのうちの半波、つまり一方 向の信号が、各ダイオード 77を通過して交流電線 16a〜16cに伝播する力 残りの 半波、つまり逆方向の信号力 各ダイオード 77で阻害されて各 IGBT回路 70〜75で カットされるようなことがな 、。
[0116] 直流高電圧回路 Aで漏電 (漏電抵抗！:)が発生していない場合には、電圧測定部 5 2で測定される電圧実効値は、発振部 51から出力された交流信号 Vsの電圧実効値 と略同じであり、漏電検出部 53で、測定電圧は、設定された閾値以上と判定される。 これにより、漏電は無しと判定される。
[0117] 一方、直流高電圧回路 Aで漏電が有る場合、たとえば負極電線 14に漏電 (漏電抵 抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rとによって分 圧される。このため電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、発振部 51から出力さ れた交流信号 Vsの電圧実効値よりも小さくなり、漏電検出部 53で、測定電圧は、設 定された閾値よりも低いと判定される。これにより漏電有りと判定される。
[0118] 交流高電圧回路 Bで漏電 (漏電抵抗！:)が発生していない場合には、交流高電圧回 路 Bの IGBT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信号 Vsの全波が交 流電線 16a〜16cに伝播しているため、電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、 発振部 51から出力された交流信号 Vsの電圧実効値と略同じであり、漏電検出部 53 で、測定電圧は、設定された閾値以上と判定される。これにより、漏電は無しと判定さ れる。
[0119] 一方、交流高電圧回路 Bで漏電が有る場合、たとえば交流電線 16a〜16cで漏電 ( 漏電抵抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rと〖こ よって分圧される。このため電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、発振部 51か ら出力された交流信号 Vsの電圧実効値よりも小さくなり、漏電検出部 53で、測定電 圧は、設定された閾値よりも低いと判定される。これにより漏電有りと判定される。
[0120] このように直流高電圧回路 Aの漏電の有無のみならず、交流高電圧回路 Bの漏電 の有無にっ 、ても正しく検出することができる。
[0121] 漏電が検出された場合は (ステップ S57の判断 Y)、以下の漏電箇所を判定する処 理を行う。
[0122] スイッチング素子制御部 54は、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲートを 全てオフする (ステップ S58)。これにより、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aは 、電気的に遮断される。
[0123] つぎに、再度、発振部 51によって、交流電圧 Vsが印加点 Pに印加され、電圧測定 部 52によって測定点 Qの電圧レベルが測定され、漏電検出部 53によって、電圧測 定部 52の測定電圧としきい値とが対比されて漏電の有無が検出される (ステップ S5 9)。
[0124] この結果、漏電が検出されなかった場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回 路 Aが電気的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高 電圧回路 Aが電気的に遮断された状態で、「漏電検出無し」であるから、ステップ S5 7で検出された漏電の箇所は、交流高電圧回路 B側であつたと判定する (ステップ 59 の判断 N、ステップ S60)。 [0125] 一方、漏電が検出された場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aが電気 的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 A が電気的に遮断された状態で、「漏電検出有り」であるから、ステップ S57で検出した 漏電の箇所は、直流高電圧回路 A側であつたと判断する (ステップ S59の判断 Y、ス テツプ S61)。
[0126] S57で漏電が検出されな力つた場合 (ステップ S57の判断 N)、あるいは S57で漏 電が検出されて漏電箇所が特定されると (ステップ S60、 S61)、コンタクタ制御部 55 はリレー 81をオフし、電子制御ユニット 50から電源 60を電気的に遮断して、電子制 御ユニット 50の稼働を終了させる（ステップ S62)。
[0127] なお、図示しな 、表示装置に、漏電の有無および漏電箇所を表示してもよ 、。これ により作業者は、迅速に漏電箇所のメンテナンスを行うことができる。
[0128] 本実施例によれば、直流高電圧回路 Aのみならず交流高電圧回路 Bの漏電の有 無を検出することができる。さらに本実施例によれば、直流高電圧回路 A、交流高電 圧回路 Bの 、ずれかで漏電が発生したかを特定することができる。このため漏電箇所 を迅速にメンテナンスすることができ、作業効率が高められる。
[0129] また、本実施例によれば、車両の稼動終了時に漏電検出を行い、漏電検出有無の 確認後に電子制御ユニット 50の稼働をオフにしている。このため車両の稼動の効率 や車両によって行われる作業の効率を損なうことなぐ漏電検出を行うことができる。 また、車両が休止している間に、メンテナンスを行うことができ、次回に車両が稼動を 開始するときまでに復旧作業を完了させることができる。したがって、漏電箇所のメン テナンスによって、作業スケジュールに遅延をきたすことがない。
[0130] 上述した実施例 1、実施例 2では、コンタクタ 17をオフさせた状態で、 IGBTインバ ータ回路 12の全ての IGBT素子（スイッチング素子） 76をオンにして、漏電の有無を 検出し、その結果、漏電が検出された場合には、 IGBTインバータ回路 12の全ての I GBT素子 (スイッチング素子） 76をオフにして、漏電の有無を検出し、その結果、漏 電を検出した場合には、漏電箇所が、インバータ回路 12の前段、つまり直流高電圧 回路 A側にあると判定し、漏電を検出しない場合には、漏電箇所力インバータ回路 1 2又はその後段、つまり交流高電圧回路 B側にあると判定している。 [0131] しかし、漏電箇所を特定するには、 IGBT素子 (スイッチング素子） 76をオン、オフ する順番を逆にしてもよい。
[0132] すなわち、コンタクタ 17をオフさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の全ての IG BT素子 (スイッチング素子） 76をオフにして、漏電の有無を検出し、その結果、漏電 が検出された場合には、 IGBTインバータ回路 12の全ての IGBT素子 (スイッチング 素子） 76をオンにして、漏電の有無を検出し、その結果、漏電を検出した場合には、 漏電箇所が、インバータ回路 12の前段、つまり直流高電圧回路 A側にあると判定し、 漏電を検出しない場合には、漏電箇所力 Sインバータ回路 12又はその後段、つまり交 流高電圧回路 B側にあると判定する実施も可能である。
[0133] なお、実施例では、コンタクタ 17を、正極電線 13に設けている力 負極電線 14に 設けてもよい。
[0134] また、実施例では、正極電線 13に、交流電圧 Vsを印加する電圧印加点 Pを設けて いるが、負極電線 14に、電圧印加点 Pを設けてもよい。
実施例 3
[0135] 実施例 2では、車両の稼働開始時、稼動終了時に漏電検出を行う場合を想定し て説明した。本実施例 3では、車両の稼働中に漏電検出を行う場合を想定して説明 する。
[0136] 図 5は、本実施例の処理手順を示すフローチャートである。
[0137] 通常制御時には、たとえば操作レバーの操作に応じたスイッチング信号力 IGBT インバータ回路 12の各 IGBT素子 (スイッチング素子） 76にカロえられており、交流モ ータ 15が操作レバーの操作に応じて、駆動されている（通常制御)。
[0138] そこで、漏電検出を指示する信号が入力されると、操作レバーの操作状態にかか わらず、交流モータ 15を停止状態にするスイッチング信号が各 IGBT素子 (スィッチ ング素子） 76に自動的に加えられる。また、作業者の手動操作によって、操作レバー を中立位置にして、交流モータ 15を停止状態にするスイッチング信号を各 IGBT素 子 (スイッチング素子） 76に加えてもよ!/、（ステップ S 70)。
[0139] つぎに、コンタクタ 17がオンされた状態で、電子制御ユニット 50のスイッチング素子 制御部 54は、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のうち、正極側の全ての IGB T回路 70〜72 (図 7中の上側の全ての IGBT素子（スイッチング素子） 76)のゲートを オンにし、負極側の全ての IGBT回路 73〜75のゲート（図 7中の上側の全ての IGB T素子 (スイッチング素子） 76)をオフにするかある 、は、負極側の全ての IGBT回路 73〜75のゲートをオンにして、正極側の全ての IGBT回路 70〜72のゲートをオフに する（ステップ S 71)。
[0140] すなわち、コンタクタ 17をオンさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12の正極側の 全ての IGBT素子 (スイッチング素子） 76をオンするかあるいは、負極側の全ての IG BT素子 (スイッチング素子） 76をオンにすることにより、交流高電圧回路 Bと直流高 電圧回路 Aは電気的に導通される。
[0141] なお、 IGBTインバータ回路 12の正極側の IGBT素子（スイッチング素子） 76、負極 側の IGBT素子 (スイッチング素子） 76の!、ずれかに通電がなされるために、コンタク タ 17はオンされる。また、 IGBTインバータ回路 12の正極側の IGBT素子（スィッチン グ素子） 76、負極側の IGBT素子 (スイッチング素子） 76は同時にオンされないため に、コンタクタ 17をオンにしても、インバータ回路 12には短絡電流は流れない。
[0142] 発振部 51は、所定周波数の交流信号 Vsを発振する (ステップ S72)。この交流信 号 Vsは、抵抗 Rとコンデンサ Cを介して、電力供給システム 10の正極電線 13の印加 点 Pに印加される (ステップ S73)。
[0143] 以下、図 3の S37、 S38、 S39、 S40、 S41と同様に、漏電の有無を検出する処理と 、漏電箇所を特定する処理力 S行われる（S74、 S75, S76, S77, S78)。
[0144] すなわち、電圧測定部 52は、測定点 Qの電圧レベルを測定する。漏電検出部 53 は、電圧測定部 52の測定結果としきい値とを対比して漏電の有無を検出する (ステツ S74)。
[0145] IGBT回路 70〜75の正極側、あるいは負極側のゲートがオンされているため、交 流高電圧回路 Bのオンされた IGBT回路側の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信 号 Vsの全波が交流電線 16a〜16cに伝播する。すなわち従来のように、交流信号 Vs のうちの半波、つまり一方向の信号力 各ダイオード 77を通過して交流電線 16a〜l 6cに伝播するが、残りの半波、つまり逆方向の信号力 各ダイオード 77で阻害されて 各 IGBT回路 70〜75でカットされるようなことがない。 [0146] 直流高電圧回路 Aで漏電 (漏電抵抗 r)が発生して ヽな ヽ場合には、電圧測定部 5 2で測定される電圧実効値は、発振部 51から出力された交流信号 Vsの電圧実効値 と略同じであり、漏電検出部 53で、測定電圧は、設定された閾値以上と判定される。 これにより、漏電は無しと判定される。
[0147] 一方、直流高電圧回路 Aで漏電が有る場合、たとえば負極電線 14に漏電 (漏電抵 抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rとによって分 圧される。このため電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、発振部 51から出力さ れた交流信号 Vsの電圧実効値よりも小さくなり、漏電検出部 53で、測定電圧は、設 定された閾値よりも低いと判定される。これにより漏電有りと判定される。
[0148] 交流高電圧回路 Bで漏電 (漏電抵抗 r)が発生して ヽな ヽ場合には、交流高電圧回 路 Bの IGBT回路 70〜75の両方向に交流信号 Vsが流れ、交流信号 Vsの全波が交 流電線 16a〜16cに伝播しているため、電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、 発振部 51から出力された交流信号 Vsの電圧実効値と略同じであり、漏電検出部 53 で、測定電圧は、設定された閾値以上と判定される。これにより、漏電は無しと判定さ れる。
[0149] 一方、交流高電圧回路 Bで漏電が有る場合、たとえば交流電線 16a〜16cで漏電（ 漏電抵抗 r)がある場合には、交流信号 Vsの電圧実効値は、抵抗 Rと漏電抵抗 rと〖こ よって分圧される。このため電圧測定部 52で測定される電圧実効値は、発振部 51か ら出力された交流信号 Vsの電圧実効値よりも小さくなり、漏電検出部 53で、測定電 圧は、設定された閾値よりも低いと判定される。これにより漏電有りと判定される。
[0150] このように直流高電圧回路 Aの漏電の有無のみならず、交流高電圧回路 Bの漏電 の有無にっ 、ても正しく検出することができる。
[0151] 漏電が検出された場合は (ステップ S74の判断 Y)、以下の漏電箇所を判定する処 理を行う。
[0152] スイッチング素子制御部 54は、インバータ回路 12の IGBT回路 70〜75のゲートを 全てオフする (ステップ S75)。これにより、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aは 、電気的に遮断される。
[0153] つぎに、再度、発振部 51によって、交流電圧 Vsが印加点 Pに印加され、電圧測定 部 52によって測定点 Qの電圧レベルが測定され、漏電検出部 53によって、電圧測 定部 52の測定電圧としきい値とが対比されて漏電の有無が検出される (ステップ S7 6)。
[0154] この結果、漏電が検出されなかった場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回 路 Aが電気的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高 電圧回路 Aが電気的に遮断された状態で、「漏電検出無し」であるから、
ステップ S74で検出された漏電の箇所は、交流高電圧回路 B側であつたと判定する（ ステップ 76の判断 N、ステップ S77)。
[0155] 一方、漏電が検出された場合には、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 Aが電気 的に導通された状態で、「漏電検出有り」で、交流高電圧回路 Bと直流高電圧回路 A が電気的に遮断された状態で、「漏電検出有り」であるから、ステップ S74で検出した 漏電の箇所は、直流高電圧回路 A側であつたと判断する (ステップ S76の判断 Y、ス テツプ S 78)。
[0156] S74で漏電が検出されな力つた場合 (ステップ S57の判断 Ν)には、通常制御に移 行されて、操作レバーの操作に応じたスイッチング信号力 IGBTインバータ回路 12 の各 IGBT素子 (スイッチング素子） 76に加えられ、交流モータ 15が操作レバーの操 作に応じて、駆動される（S79 ;通常制御)。
[0157] なお、図示しな 、表示装置に、漏電の有無および漏電箇所を表示してもよ 、。これ により作業者は、迅速に漏電箇所のメンテナンスを行うことができる。
[0158] 本実施例によれば、直流高電圧回路 Αのみならず交流高電圧回路 Βの漏電の有 無を検出することができる。さらに本実施例によれば、直流高電圧回路 A、交流高電 圧回路 Bの 、ずれかで漏電が発生したかを特定することができる。このため漏電箇所 を迅速にメンテナンスすることができ、作業効率が高められる。
[0159] また、本実施例によれば、車両の稼動中に漏電検出を行い、漏電が無ければ通常 制御に復帰させて 、る。このため漏電が発生したままの状態で通常制御に復帰され るようなことが無くなり、安全が確保される。
[0160] 上述した実施例 3では、コンタクタ 17をオンさせた状態で、 IGBTインバータ回路 12 の正極側の全ての IGBT素子 (スイッチング素子） 76をオンするかあるは、負極側の 全ての IGBT素子 (スイッチング素子） 76をオンにして、漏電の有無を検出し、その結 果、漏電が検出された場合には、 IGBTインバータ回路 12の全ての IGBT素子 (スィ ツチング素子） 76をオフにして、漏電の有無を検出し、その結果、漏電を検出した場 合には、漏電箇所が、インバータ回路 12の前段、つまり直流高電圧回路 A側にある と判定し、漏電を検出しない場合には、漏電箇所力 ンバータ回路 12又はその後段 、つまり交流高電圧回路 B側にあると判定している。
[0161] なお、実施例では、コンタクタ 17を、正極電線 13に設けている力 負極電線 14に 設けてもよい。また、図 7の IGBTインバータ回路 12に接続される交流モータ 15がデ ルタ結線あるいはスター（Y)結線の場合は、どれか一つの相の正極側あるいは負極 側の IGBT素子 76のみオンすればよい。たとえば図 8に示す Y結線の交流モータに ぉ 、て、 W相の近傍で漏電 (漏電抵抗 r)して 、る場合、 U相に対応する正極側ある いは負極側の IGBT76のみオンし、 U相に交流信号を流して W相における漏電を検 出することができる。
[0162] また、実施例では、正極電線 13に、交流電圧 Vsを印加する電圧印加点 Pを設けて いるが、負極電線 14に、電圧印加点 Pを設けてもよい。
図面の簡単な説明
[0163] [図 1]図 1は、実施例 1に係る車載用電力供給システムの漏電検出装置の構成を示 す図である。
[図 2]図 2は、電子制御ユニットの構成を機能ブロック化して示す図である。
[図 3]図 3は、実施例 1に係る漏電検出処理手順を示すフローチャートである。
[図 4]図 4は、実施例 2に係る漏電検出処理手順を示すフローチャートである。
[図 5]図 5は、実施例 3に係る漏電検出処理手順を示すフローチャートである。
[図 6]図 6は、従来用いられている車載用電力供給システムの漏電検出装置を示す 図である。
[図 7]図 7は、 IGBTインバータ回路を示す図である。
[図 8]図 8は、 Y結線の交流モータにおける漏電検出を説明するための図である。

Claims

請求の範囲
[1] 電力供給システムの漏電を漏電検出部により検出する電力供給システムの漏電検出 装置において、
前記電力供給システムは、
直流用の蓄電池と、
複数のスイッチング素子をオン'オフして前記蓄電池の直流電力を交流電力に変 換し、この交流電力を交流モータに出力する電力変換回路と、
前記蓄電池と前記電力変換回路を接続する正極電線および負極電線と、 前記正極電線又は前記負極電線上に設けられたコンタクタと
を備え、
前記漏電検出部は、
電力変換回路のスイッチング素子に対して、漏電検出のためのスイッチング信号を 出力するスイッチング素子制御部と、
前記電力供給システムの正極電線または負極電線の電圧印加点に、交流電圧を 印加する交流電圧印加手段と、
交流電圧と電圧印加点との間の電圧測定点の電圧を測定する電圧測定手段と、 コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の正極側ある 、は負極側全てのスィ ツチング素子をオンにし、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給シ ステムの漏電の有無を検出する漏電検出手段と
を備えたこと
を特徴とする車載用電力供給システムの漏電検出装置。
[2] 車両の稼働を開始させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、電 力変換回路の全てのスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、コンタクタをオンにして、電力変 換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行させること
を特徴とする請求項 1記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。
[3] 車両の稼働を終了させるための操作がなされると、コンタクタをオフさせた状態で、電 力変換回路の全てのスイッチング素子をオンにして、
電力供給システムの漏電の有無を検出し、
電力供給システムの漏電の有無を検出した後に、車両の稼動を終了させること を特徴とする請求項 1記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。
[4] 前記漏電検出手段で漏電が検出されなかった場合のみに、
電力変換回路のスイッチング素子の制御を通常制御に移行させること
特徴とする請求項 2記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。
[5] 前記漏電検出手段で漏電が検出された場合には、
電力変換回路の全てのスイッチング素子をオフして、そのときの電圧測定点の電圧 値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出し、
この結果、漏電を検出した場合には、漏電箇所が、電力変換回路の前段にあると 判定し、
漏電を検出しない場合には、漏電箇所が前記電力変換回路又はその後段にあると 判定すること
を特徴とする請求項 1記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。
[6] 電力供給システムの漏電を漏電検出部により検出する電力供給システムの漏電検出 装置において、
前記電力供給システムは、
直流用の蓄電池と、
複数のスイッチング素子をオン'オフして前記蓄電池の直流電力を交流電力に変 換し、この交流電力を交流モータに出力する電力変換回路と、
前記蓄電池と前記電力変換回路を接続する正極電線および負極電線と、 前記正極電線又は前記負極電線上に設けられたコンタクタと
を備え、
前記漏電検出部は、
電力変換回路のスイッチング素子に対して、漏電検出のためのスイッチング信号を 出力するスイッチング素子制御部と、
前記電力供給システムの正極電線または負極電線の電圧印加点に、交流電圧を 印加する交流電圧印加手段と、
交流電圧と電圧印加点との間の電圧測定点の電圧を測定する電圧測定手段と、 車両の稼働中に漏電検出の指示がなされると、交流モータが停止され、コンタクタ をオンさせた状態で、電力変換回路の正極側の全てのスイッチング素子をオンにす るかあるいは、負極側の全てのスイッチング素子をオンにして、そのときの電圧測定 点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を検出する漏電検出手 段と
を備えたこと
を特徴とする車載用電力供給システムの漏電検出装置。
[7] 前記漏電検出手段で漏電が検出された場合には、
コンタクタをオフさせた状態で、電力変換回路の全てのスイッチング素子をオフして 、そのときの電圧測定点の電圧値に応じて、前記電力供給システムの漏電の有無を 検出し、
この結果、漏電を検出した場合には、漏電箇所が、電力変換回路の前段にあると 判定し、
漏電を検出しない場合には、漏電箇所が前記電力変換回路又はその後段にあると 判定すること
を特徴とする請求項 6記載の車載用電力供給システムの漏電検出装置。
[8] 直流高電圧回路と交流高電圧回路で構成される電力供給システムの漏電を検出す る電力供給システムの漏電検出方法において、
前記直流高電圧回路の正極電線又は負極電線に設けられたコンタクタをオフする 工程と、交流電圧発生器により交流電圧信号を発生する工程と、前記交流高電圧回 路に設けられた電力変換回路の正極側あるいは負極側の全てのスイッチング素子を オンにし、前記電力供給システムの全回路を電気的に導通させる工程と、前記正極 電線又は負極電線の電圧印加点に、前記交流電圧発生器で発生させた交流電圧 信号を印加する工程と、前記交流電圧器と前記電圧印加点の間の電圧測定点の電 圧を測定する工程と、前記電圧測定点で測定した電圧値に応じて、前記電力供給シ ステムの漏電の有無を検出する工程とを含むことを特徴とする車載用電力供給シス テムの漏電検出方法。
[9] 前記漏電検出を、車両の稼働を開始する操作をするときに行い、電力供給システム の漏電の有無を検出した後に、前記コンタクタをオンにして、前記電力変換回路のス イッチング素子の制御を通常制御に移行する工程をさらに含むことを特徴とする請求 項 8記載の車載用電力供給システムの漏電検出方法。
[10] 前記漏電検出を、車両の稼動を終了する操作をするときに行い、電力供給システム の漏電の有無を検出した後に、車両の稼動を終了する工程をさらに含むことを特徴 とする請求項 8記載の車載用電力供給システムの漏電検出方法。
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