[发明专利]接地故障检测装置

说明书

在接地故障检测装置中，在高压电池的正极侧与检测电容器的正极侧端串联连接并且检测电容器的负极侧端接地的状态下测量检测电容器的第一充电电压，在检测电容器的正极侧端接地并且高压电池的负极侧与检测电容器的负极侧端串联连接的状态下测量检测电容器的第二充电电压，将所述第一充电电压与所述第二充电电压进行比较。当第一充电电压较小并且小的程度大于预定基准时，判定正极侧绝缘电阻减小。当第二充电电压较小并且小的程度大于预定基准时，判定负极侧绝缘电阻减小。

技术领域

本发明涉及一种使用飞跨电容的接地故障检测装置。

背景技术

在诸如包括发动机和电动机作为驱动源的混合动力汽车这样的车辆以及电动车辆中，对安装在车身上的电池充电，并且通过使用从电池供应的电能产生驱动电力。一般地，与电池相关的电源电路被配置为使用200V以上的高压的高压电路，并且为了确保安全性，包括电池的高压电路为非接地配置，其中高压电路与充当地的基准电势点的车身电绝缘。

在安装有非接地的高压电池的车辆中，设置接地故障检测装置以监控车身与设置有高压电池的系统之间的绝缘状态(接地故障状态)，所述设置有高压电池的系统即为从高压电池直到电机的范围内的主电源系统。作为接地故障检测装置，广泛使用一种使用称为飞跨电容的电容器的类型的接地故障检测装置。

图11是示出传统的飞跨电容型的接地故障检测装置的电路的实例的图。如图所示，接地故障检测装置400连接到非接地的高压电池300，并且被配置为检测设置有高压电池300的系统的接地故障。本文中，高压电池300的正极侧与地之间的绝缘电阻称为RLp，并且高压电池300的负极侧与地之间的绝缘电阻称为RLn。

如图11所示，接地故障检测装置400包括用作飞跨电容的检测电容器C1。另外，四个开关S1-S4设置在检测电容器C1周围以切换测量路径并且控制检测电容器C1的充电和放电。

为了获得绝缘电阻RLp和RLn，接地故障检测装置400重复以包括V0测量周期、Vc1n测量周期、V0测量周期、Vc1p测量周期为一个循环而重复测量操作。在各个测量周期中，在以测量目标的电压对检测电容器C1充电之后，测量检测电容器C1的充电电压。然后，将检测电容器C1放电，以用于下一测量。

在V0测量周期，测量与高压电池的电压对应的电压V0。为此，开关S1和S2接通并且开关S3和S4断开，从而检测电容器C1充电。即，高压电池300、电阻R1、检测电容器C1和电阻R2在测量路径中。

在检测电容器C1的充电电压的测量期间，开关S1和S2断开，并且开关S3和S4接通，并且利用控制装置410进行采样。然后，将检测电容器C1放电，以用于下一测量。检测电容器C1的充电电压的测量期间以及检测电容器C1的放电期间的操作在其他测量周期中是相同的。

在Vc1n测量周期中，测量反映绝缘电阻RLn的作用的电压。为此，开关S1和S4接通并且开关S2和S3断开，从而检测电容器C1充电。即，高压电池300、电阻R1、检测电容器C1、电阻R4、地和绝缘电阻RLn在测量路径中。

在Vc1p测量周期中，测量反映绝缘电阻RLp的作用的电压。为此，开关S2和S3接通并且开关S1和S4断开，从而检测电容器C1充电。即，高压电池300、绝缘电阻RLp、地、电阻R5、检测电容器C1和电阻R2在检测路径中。

已知能够基于根据这些测量周期中获得的V0、Vc1n和Vc1p所算得的(Vc1p+Vcn)/V0，来获得(RLp×RLn)/(RLp+RLn)。从而，通过测量V0、Vc1n和Vc1p，接地故障检测装置400中的控制装置410能够获得绝缘电阻RLp、RLn的合成电阻。然后，当绝缘电阻RLp、RLn的合成电阻等于或低于预定的判定基准值时，判定发生接地故障并且输出警告。