[發明專利]接地故障檢測器

有效

• 申請號: 201810123326.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108490302B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 巖邊剛史;有谷亮介;河村佳浩
• 申請（專利權）人: 矢崎總業株式會社
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/3835
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司 11464
• 代理人: 吳立;鄒軼鮫

一種接地故障檢測器，具有：控制器；電容器；正極側電源線，其連接到高壓電池的正極側；負極側電源線，其連接到所述高壓電池的負極側；正極第二側電阻；負極第二側電阻；正極側C觸點開關；以及負極側C觸點開關。正極側C觸點開關將檢測電容器的第一端的連接目的地切換至包括正極側電源線的路徑或者包括正極第二側電阻的路徑。負極側C觸點開關將檢測電容器的第二端的連接目的地切換至包括負極側電源線的路徑或者包括負極第二側電阻的路徑。控制器控制第一測量模式和第二測量模式的切換。

技術領域

本發明涉及一種使用飛跨電容器的接地故障檢測器。

背景技術

諸如具有發動機和電動機作為驅動源的混合動力車輛或電動車輛這樣的車輛對安裝在車身中的電池充電，并且通過使用來自電池的電能而產生驅動力。通常，與電池關聯的電源電路被配置為用于處理200V以上的高壓的高壓電路。此外，為了確保安全，包含電池的高壓電路是與作為接地基準電位點的車身電絕緣的非接地結構。

在安裝了非接地高壓電池的車輛中設置了接地故障檢測器，以監測布置了高壓電池的系統，更具體地，監測從高壓電池到電動機的主電力系統與車身之間的絕緣狀態(接地故障)。在接地故障檢測器中，廣泛地使用了一種系統，該系統使用被稱為飛跨電容器的電容器。

圖11是示出飛跨電容器系統的傳統接地故障檢測器的電路實例的視圖。如圖11所示，接地故障檢測器400連接到非接地高壓電池300，并且是用于檢測具有高壓電池300的系統的接地故障的裝置。此處，高壓電池300的正極側與地之間的絕緣電阻表示為RLp，高壓電池300的負極側與地之間的絕緣電阻表示為RLn。

如圖11所示，接地故障檢測器400包括作為飛跨電容器操作的檢測電容器C1。此外，接地故障檢測器400在檢測電容器C1周圍包括四個開關元件S1至S4，從而切換測量路徑并且控制檢測電容器C1的充電和放電。此外，其包括開關元件Sa，以采樣與檢測電容器C1的充電電壓相對應的測量電壓。

在接地故障檢測器400中，作為一個周期而重復進行V0測量階段→Vc1n測量階段→V0測量階段→Vc1p測量階段這樣的測量操作。在這些階段中，利用測量目標的電壓對檢測電容器C1充電，而后測量檢測電容器C1的充電電壓。并且，為了進行下一測量，將檢測電容器C1放電。

在V0測量階段中，測量與高壓電池的電壓相對應的電壓。為此，接通開關元件S1和S2，斷開開關元件S3和S4，并且從而對檢測電容器X1充電。即，如圖12A所示，高壓電池300、電阻R1以及檢測電容器C1成為測量路徑。

當測量檢測電容器C1的充電電壓時，如圖12B所示，斷開開關元件S1和S2，接通開關元件S3和S4，并且在接通開關元件Sa的同時在控制器420中進行采樣。此后，如圖12C所示，斷開開關元件Sa，而后對檢測電容器C1放電，以進行下一測量。當測量檢測電容器C1的充電電壓時，對檢測電容器C1放電時的操作與其他測量階段中的相同。

在Vc1n測量階段中，測量反映絕緣電阻RLn的影響的電壓。因此，接通開關元件S1和S4，斷開開關元件S2和S3，并且對檢測電容器C1充電。即，如圖13A所示，包括高壓電池300、電阻R1、檢測電容器C1、電阻R4、地以及絕緣電阻RLn的路徑成為測量路徑。

在Vc1p測量階段中，測量反映絕緣電阻RLp的影響的電壓。因此，接通開關元件S2和S3，斷開開關元件S1和S4，并且對檢測電容器C1充電。即，如圖13B所示，包括高壓電池300、絕緣電阻RLp、地、電阻R3、電阻R1和檢測電容器C1的路徑成為測量路徑。

已知基于從這些測量階段中獲得的V0、Vc、Vc1n和Vc1p計算的(Vc1p+Vc1n)/V0而能夠獲得(PLp×RLn)/(RLp+RLn)。為此，接地故障檢測器400中的控制器420能夠通過測量V0、Vc1n和Vc1p而獲得絕緣電阻RLp和RLn。此外，當絕緣電阻RLp和RLn變為等于或低于預定的判斷基準水平時，判斷產生接地故障，并且然后輸出警報。