[发明专利]绝缘状态检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用快速电容器的绝缘状态检测装置。

背景技术

例如，使用电力作为驱动诸如电动车的能量的车辆可设置有直流电源装置，所述直流电源装置输出约200V高电压。当直流电源装置的正极和负极电源线与车体电气绝缘时，使用设置有这样高电压的直流电源装置的车辆。即，车体未用作输出高压电的电源的接地。

在这样的车辆中，为了确保安全，需要检查以确保用于高压的直流电源输出的导线与车体充分地绝缘。在以上情况下用于检查的绝缘状态检测装置的现有技术已知PTL(专利文献)1和PTL 2。

这种绝缘状态检测装置使用快速电容器。即，通过开关元件，检测电容器(称为快速电容器)仅在预定时间内连接在正极和负极高压电源线与接地电极(车体)之间。对快速电容器的充电电压进行监测，并且从充电电压计算接地电阻，即，电源线与接地电极之间绝缘电阻。

为了去除电源的高频噪声，以及为了使电源的操作稳定，称为Y电容器(旁路电容器)的电容器通常连接在正极和负极高压电源线与接地电极之间(在PTL 2中)。

引用列表

专利文献

【PTL 1】JP-B-3962990

【PTL 2】JP-A-2011-21990

发明内容

技术问题

当对检测电容器进行充电时快速电容器型的绝缘状态检测装置的电流和电压受Y电容器影响。即使Y电容器不存在，在高压直流电源输出的导线与车体之间存在杂散电容的影响下，检测电容器的充电电流和电压也会改变。下文说明Y电容器的具体影响。

与PTL 2中所公开的绝缘状态检测装置等效的相关电路如图3所示。如图3所示，正极侧Y电容器101连接在正极侧高压电源线111与接地电极103之间。负极侧Y电容器102连接在负极侧高压电源线112与接地电极103之间。正极侧电源线111与接地电极103之间的绝缘状态表示为接地电阻(RL+)，并且负极侧电源线112与接地电极103之间的绝缘状态表示为接地电阻(RL-)。

检测电容器(快速电容器)120设置于绝缘状态检测装置100中。开关元件S1至S5设置于绝缘状态检测装置100中以控制检测电容器120的充电状态。微型计算机121控制断开和闭合开关元件S1至S5，用于控制检测电容器120的充电状态。微型计算机121监测检测电容器120的已充电压以掌握接地电阻(RL+，RL-)。

在从外部未施加变化的状态下，在将电力充电至Y电容器101和102以达到由接地电阻(RL+，RL-)的电压比确定的平衡状态之后，Y电容器101和102进入稳定状态。即，充电到Y电容器101和102的电量不会变化。

然而，因为当利用绝缘状态检测装置100测量接地电阻时，开关元件S1至S4断开和闭合，所以Y电容器101和102的平衡相应地崩溃。即，Y电容器101和102将重复地充电和放电，并且已充电力波动。

然而，在如图3所示的绝缘状态检测装置100中，通过假设Y电容器101和102基本上处于平衡状态，测量接地电阻。因此，因为实际上当Y电容器101和102的平衡崩溃时测量接地电阻，所以接地电阻的检测精度降低。

特别地，当待检测的接地电阻为高时，检测精度的下降变得显著。当Y电容器101和102的静电电容小于检测电容器120的静电电容时，Y电容器101和102的影响相对小。然而，当Y电容器101和102的静电电容为大时，影响不能被忽略。

因此，当相对大电容的Y电容器连接到高压电源时，无法使用绝缘状态检测装置。或者，在改变开关元件的断开和闭合之后，需要在等待直至Y电容器的状态返回到平衡状态之后测量。因此，不仅无法避免测量所需时间变长且无法应对这种情况的急剧变化，而且仅可以以非实时的方式进行测量。

鉴于以上情况而创造本发明，并且本发明目的在于提供绝缘状态检测装置，使得即使累积大电容的Y电容器连接到高压电源，也能够在所需短时间内进行高精度的测量。

问题解决的方案

为了实现以上目的，根据本发明的绝缘状态检测装置的特征在于以下(1)至(8)。

(1)绝缘状态检测装置包括：

正极侧输入端子，该正极侧输入端子连接到高压直流电源的正极侧电源线；

负极侧输入端子，该负极侧输入端子连接到所述高压直流电源的负极侧电源线；

接地电极；

控制器，基于快速电容器的充电电压，该控制器检测所述正极侧电源线和所述负极侧电源线与所述接地电极之间的绝缘状态；以及