[發明專利]接地故障檢測裝置

在審

• 申請號: 202010930123.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112557941A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 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: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司 11464
• 代理人: 鄒軼鮫;石紅艷

在接地故障檢測裝置中，在高壓電池的正極側與檢測電容器的正極側端串聯連接并且檢測電容器的負極側端接地的狀態下測量檢測電容器的第一充電電壓，在檢測電容器的正極側端接地并且高壓電池的負極側與檢測電容器的負極側端串聯連接的狀態下測量檢測電容器的第二充電電壓，將所述第一充電電壓與所述第二充電電壓進行比較。當第一充電電壓較小并且小的程度大于預定基準時，判定正極側絕緣電阻減小。當第二充電電壓較小并且小的程度大于預定基準時，判定負極側絕緣電阻減小。

技術領域

本發明涉及一種使用飛跨電容的接地故障檢測裝置。

背景技術

在諸如包括發動機和電動機作為驅動源的混合動力汽車這樣的車輛以及電動車輛中，對安裝在車身上的電池充電，并且通過使用從電池供應的電能產生驅動電力。一般地，與電池相關的電源電路被配置為使用200V以上的高壓的高壓電路，并且為了確保安全性，包括電池的高壓電路為非接地配置，其中高壓電路與充當地的基準電勢點的車身電絕緣。

在安裝有非接地的高壓電池的車輛中，設置接地故障檢測裝置以監控車身與設置有高壓電池的系統之間的絕緣狀態(接地故障狀態)，所述設置有高壓電池的系統即為從高壓電池直到電機的范圍內的主電源系統。作為接地故障檢測裝置，廣泛使用一種使用稱為飛跨電容的電容器的類型的接地故障檢測裝置。

圖11是示出傳統的飛跨電容型的接地故障檢測裝置的電路的實例的圖。如圖所示，接地故障檢測裝置400連接到非接地的高壓電池300，并且被配置為檢測設置有高壓電池300的系統的接地故障。本文中，高壓電池300的正極側與地之間的絕緣電阻稱為RLp，并且高壓電池300的負極側與地之間的絕緣電阻稱為RLn。

如圖11所示，接地故障檢測裝置400包括用作飛跨電容的檢測電容器C1。另外，四個開關S1-S4設置在檢測電容器C1周圍以切換測量路徑并且控制檢測電容器C1的充電和放電。

為了獲得絕緣電阻RLp和RLn，接地故障檢測裝置400重復以包括V0測量周期、Vc1n測量周期、V0測量周期、Vc1p測量周期為一個循環而重復測量操作。在各個測量周期中，在以測量目標的電壓對檢測電容器C1充電之后，測量檢測電容器C1的充電電壓。然后，將檢測電容器C1放電，以用于下一測量。

在V0測量周期，測量與高壓電池的電壓對應的電壓V0。為此，開關S1和S2接通并且開關S3和S4斷開，從而檢測電容器C1充電。即，高壓電池300、電阻R1、檢測電容器C1和電阻R2在測量路徑中。

在檢測電容器C1的充電電壓的測量期間，開關S1和S2斷開，并且開關S3和S4接通，并且利用控制裝置410進行采樣。然后，將檢測電容器C1放電，以用于下一測量。檢測電容器C1的充電電壓的測量期間以及檢測電容器C1的放電期間的操作在其他測量周期中是相同的。

在Vc1n測量周期中，測量反映絕緣電阻RLn的作用的電壓。為此，開關S1和S4接通并且開關S2和S3斷開，從而檢測電容器C1充電。即，高壓電池300、電阻R1、檢測電容器C1、電阻R4、地和絕緣電阻RLn在測量路徑中。

在Vc1p測量周期中，測量反映絕緣電阻RLp的作用的電壓。為此，開關S2和S3接通并且開關S1和S4斷開，從而檢測電容器C1充電。即，高壓電池300、絕緣電阻RLp、地、電阻R5、檢測電容器C1和電阻R2在檢測路徑中。

已知能夠基于根據這些測量周期中獲得的V0、Vc1n和Vc1p所算得的(Vc1p+Vcn)/V0，來獲得(RLp×RLn)/(RLp+RLn)。從而，通過測量V0、Vc1n和Vc1p，接地故障檢測裝置400中的控制裝置410能夠獲得絕緣電阻RLp、RLn的合成電阻。然后，當絕緣電阻RLp、RLn的合成電阻等于或低于預定的判定基準值時，判定發生接地故障并且輸出警告。