[發明專利]用于檢測絕緣狀態檢測單元的快速電容器的故障的裝置

有效

• 申請號: 201110427874.1
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102539961A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 河村佳浩
• 申請（專利權）人: 矢崎總業株式會社
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R35/00
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;林宇清

技術領域

本發明涉及一種用于檢測未接地電源相對于接地電勢部分的接地故障或者絕緣狀態的單元，并且特別地，涉及一種用于檢測在這種單元中使用的快速電容器的故障的裝置。

背景技術

使用電力作為驅動能的車輛通常采用被構造為與車身絕緣的未接地電源的高壓(例如，200V)直流電源。為了檢測未接地電源相對于車身，即相對于地電勢部分的接地故障或者絕緣狀態，使用采用了快速電容器的檢測單元。

檢測單元控制內部開關，來分別利用與地電勢部分絕緣的直流電源的電壓對應的充電量、與直流電源的正接線柱側上的接地故障電阻對應的充電量以及與直流電源的負接線柱側上的接地故障電阻對應的充電量對快速電容器充電。之后，檢測單元的控制器測量每個充電量的充電電壓、計算直流電源的正負接線柱側上的接地故障電阻，并且檢測直流電源的接地故障或絕緣狀態。

近些年來，所述快速電容器需要由小型且實現大電容的陶瓷電容器制成。已知陶瓷電容器根據直流偏置而大幅改變其電容。為了消除直流偏置對陶瓷電容器電容的影響，例如，日本待審專利申請公開No.2009-281986公開了一種用于將檢測單元構造為使得在接地故障電阻處于報警等級時的狀態下，陶瓷電容器的充電電壓變為與在同直流電源的電壓相對應的充電量時發生的充電電壓相等的技術。

發明內容

快速電容器的電容不僅僅由于上述直流偏置而改變而且還由于該快速電容器的環境溫度或特性變化而改變。需要在不考慮快速電容器的電容變化的情況下檢測電源的絕緣狀態。

還需要通過將由故障引起的這種電容改變與由快速電容器的個體特性差異而引起的電容改變區分開，來檢測可能改變快速電容器的電容的該快速電容器的故障。

為了增大電容，快速電容器有時由彼此并聯連接的多個陶瓷電容器構成。在這種情況下，快速電容器的其中一些陶瓷電容器可能發生諸如開路故障的故障。這種故障可能引起快速電容器的電容改變，并且這種電容改變類似于由快速電容器的個體特性可變性所引起的電容改變。如果該快速電容器的故障是在沒有將其與由于快速電容器的個體特性可變性所引起的電容改變混淆的情況下檢測出的，則是非常有用的。

本發明提供了一種用于檢測在利用快速電容器檢測一對象的接地故障或絕緣狀態的絕緣狀態檢測單元的該快速電容器的故障的裝置，能夠檢測使電容受到改變的該快速電容器的故障，同時不使該電容改變與甚至在快速電容器正常工作時也可能在該快速電容器中發生的電容改變相混淆。

根據本發明第一方面，用于檢測絕緣狀態檢測器中的快速電容器的故障的裝置，該絕緣狀態檢測單元根據利用與直流電源的電壓對應的充電量充電的快速電容器的充電電壓和通過包括直流電源的絕緣電阻的絕緣電阻測量電路充電的快速電容器的充電電壓，來檢測與地電勢部分絕緣的直流電源的絕緣狀態，該裝置包括：充電電壓測量單元，被構造成測量快速電容器的峰值充電電壓；放電電壓測量電源，被構造成測量在快速電容器開始放電之后預定時間該快速電容器的放電電壓，所述快速電容器以利用充電電壓測量單元所測得的峰值充電電壓充電；以及診斷單元，被構造成根據快速電容器在從該快速電容器開始放電起的時段內的放電量診斷該快速電容器的故障，所述放電量從利用充電電壓測量單元測得的峰值充電電壓與利用放電電壓測量單元測得的放電電壓之間的差獲得。

附圖說明

圖1是圖示了絕緣狀態檢測單元的電路圖，該絕緣狀態檢測單元具有根據本發明實施例的用于檢測快速電容器的故障的裝置；

圖2是圖示了布設在圖1的絕緣狀態檢測單元中的采樣保持電路的電路圖；

圖3是圖示了圖1和圖2的開關的接通/斷開與電容器的充電狀態之間的關系的時間圖；

圖4A圖示了圖1的快速電容器的一個實例；

圖4B圖示了圖4A的快速電容器的故障狀態的一個實例；

圖5圖示了測量充電和放電電壓以檢測圖4B的故障狀態的時刻；

圖6是列出了可用于檢測圖4B的故障狀態的閾值的實例的表格；并且

圖7是圖示了根據存儲在ROM中的程序由布設在圖1的檢測單元中的微機所進行的故障診斷處理的流程圖。

具體實施方式

將參考附圖來詳細描述本發明的實施例。

圖1是圖示了具有根據本發明實施例的用于檢測快速電容器故障的裝置的一種絕緣狀態檢測單元的電路圖。絕緣狀檢測裝置10檢測在與諸如車身(未示出)的地電勢部分絕緣的直流電源B的正接線柱側上的主電路布線1p或者該直流電源B的負接線柱側上的主電路布線1n的接地故障或者的絕緣狀態。