[發明專利]漏電檢測裝置

有效

• 申請號: 201210323734.4
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN102998575A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 笠島正人;藤井真輝;關根武司;齊藤貴弘
• 申請（專利權）人: 歐姆龍汽車電子株式會社
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;B60L3/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及用于在例如電動汽車中檢測直流電源的漏電的漏電檢測裝置。

背景技術

在電動汽車中搭載有高電壓的直流電源，用于驅動發動機或車載設備。該直流電源和接地的車體電氣絕緣。但是由于某些原因，在直流電源和車體之間發生了絕緣不良或短路等的情況下，在從直流電源到大地的通路中有電流流動，從而發生漏電。因此，在直流電源中設置了用于檢測這種漏電的漏電檢測裝置。

作為這樣的漏電檢測裝置，公知有使用耦合電容器的漏電檢測裝置。該漏電檢測裝置具有：耦合電容器，其一端與直流電源連接；脈沖發生器，其向耦合電容器的另一端提供脈沖；電壓檢測部，其檢測由脈沖充電的耦合電容器的電壓；漏電判斷部，其將電壓檢測部檢測出的電壓與閾值進行比較，并根據其比較結果來判斷直流電源有無漏電。在下述專利文獻1、2中，記載了具有這種結構的漏電檢測裝置。

此外，在專利文獻3中記載有這樣的技術：利用發動機驅動裝置的電源部中的濾波電容器的蓄積能量，用電源電路對該電容器的充電電壓進行升壓而施加于發動機線圈與大地之間，由此來檢測發動機的絕緣的下降。

可是，在根據耦合電容器的電壓來檢測有無漏電時，向耦合電容器施加的電壓的大小會影響檢測精度。即，如圖4所示那樣，如果耦合電容器的電壓Va較小，在直流電源和大地之間的漏電電阻由于溫度等而發生變化的情況下，電容器電壓的變化幅度α也變小。也就是說，由于不能使動態范圍變大，所以檢測精度存在上限。另一方面，如圖5所示那樣，如果耦合電容器的電壓Vb較大，則相對于漏電電阻的變動，電容器電壓的變化幅度β變大。也就是說，由于能夠使動態范圍變大，所以提高了檢測精度。

因此，為了提高檢測精度，可以設置升壓電路，并將由該升壓電路升壓后的電壓施加于耦合電容器。但是，在耦合電容器的電壓變大時，也存在該電壓超過CPU可讀取的電壓（例如5V）從而在CPU中無法判斷有無漏電的問題。

專利文獻1：日本特開2005－127821號公報

專利文獻2：日本特開2007－163291號公報

專利文獻3：日本特開2007－159289號公報

發明內容

本發明的課題是提供這樣的漏電檢測裝置：即使為了提高檢測精度而增大耦合電容器的施加電壓，也能夠正常地進行有無漏電的判斷。

在本發明中，漏電檢測裝置具有：耦合電容器，其一端與直流電源連接；脈沖產生單元，其向該耦合電容器的另一端提供脈沖；電壓檢測單元，其對由該脈沖充電的耦合電容器的電壓進行檢測；漏電判斷單元，其對該電壓檢測單元檢測出的電壓與閾值進行比較，并根據其比較結果來判斷直流電源有無漏電，其中，該漏電檢測裝置還設有用于向耦合電容器施加升壓后的脈沖電壓的升壓電路。脈沖產生單元將升壓電路的輸出電壓轉換為脈沖電壓。此外，電壓檢測單元包括：偏移電壓生成電路，其根據升壓電路的輸出電壓生低于脈沖電壓的偏移電壓；運算電路，其輸出從耦合電容器的電壓減去偏移電壓后的電壓。之后，漏電判斷單元根據運算電路的輸出電壓和閾值的比較結果來判斷有無漏電。

這樣，即使向耦合電容器施加的脈沖電壓是升壓后的高電壓，也能夠通過電壓檢測單元，將從耦合電容器的電壓中減去了偏移電壓后得到的低電壓輸出作為檢測電壓。因此，能夠將檢測電壓收斂于漏電判斷單元能夠讀取的電壓范圍內。其結果是，漏電判斷單元能夠根據該檢測電壓正常地判斷有無漏電。

在本發明中，脈沖產生單元可以構成為包括：基準電壓生成電路，其根據升壓電路的輸出電壓生成恒壓的基準電壓；開關元件，其對由該基準電壓生成電路輸出的基準電壓進行開關，轉換為脈沖電壓；控制部，其控制該開關元件的開/關動作。

此外，在本發明中，漏電判斷單元可以在每當脈沖產生單元產生脈沖時，按照預定的定時對運算電路的輸出電壓與閾值進行比較，判斷有無漏電。

根據本發明，能夠提供這樣的漏電檢測裝置：即使為了提高檢測精度而使耦合電容器的施加電壓變大，其也能夠正常地判斷有無漏電。

附圖說明

圖1是示出了本發明的實施方式涉及的漏電檢測裝置的電路圖。

圖2未漏電時的各部的信號的波形圖。

圖3漏電時的各部的信號的波形圖。

圖4是說明了在耦合電容器的施加電壓較小的情況下的動態范圍的圖。

圖5是說明了在耦合電容器的施加電壓較大的情況下的動態范圍的圖。

符號說明