漏電檢測裝置制造方法
【專利摘要】漏電檢測裝置包括：其一端連接到電池的正極端子的第1保護電阻；其一端連接到第1保護電阻的另一端的第1檢測電阻；其一端連接到第1檢測電阻的另一端的第2檢測電阻；其一端連接到第2檢測電阻的另一端，其另一端連接到電池的負極端子的第2保護電阻；以及連接到第2檢測電阻的一端的車身接地。該漏電檢測裝置檢測電池的漏電，還包括：用于在任意的定時對第2檢測電阻的一端施加基準電壓的開關(guān)；在通過開關(guān)控制對第2檢測電阻的一端施加了基準電壓的狀態(tài)下，將第1檢測電阻的一端的電壓作為第1電壓檢測并將第2檢測電阻的另一端的電壓作為第2電壓檢測，基于第1電壓和第2電壓的檢測值，判定在電池的中點有無漏電的漏電判定電路。
【專利說明】漏電檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及漏電檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在電動汽車和混合動力汽車等的車輛中，裝載有作為動力源的電機，以及對該電機供給電力的高電壓和大容量的電池。這種高壓電池是將鋰離子電池或鎳氫電池等構(gòu)成的電池組串聯(lián)地連接多個構(gòu)成的。這樣的電機驅(qū)動用的高壓電池，在安全上由車身接地絕緣，所以檢測高壓電池和車身接地間的絕緣擊穿(即檢測漏電)極其重要。
[0003]在日本特開平6-308185號中公開了以下技術(shù):分別在電池的正極側(cè)及負極側(cè)中設(shè)置串聯(lián)地連接的多個保護電阻及兩個檢測電阻、以及將保護電阻的兩端短路或開路的多個開關(guān)，并彼此連接，從而根據(jù)該連接部分接地于車身接地的兩個檢測電阻的兩端電壓或該連接部中流過的電流的測定值來檢測漏電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在日本特開平6-308185號記載的技術(shù)中，在電池的中點發(fā)生了漏電的情況下(即在電池的中點和車身接地間發(fā)生了絕緣擊穿的情況)，由于電池的中點電壓和兩個檢測電阻的兩端電壓一致，所以有可能無法檢測漏電。
[0005]本發(fā)明的方案，鑒于上述情況而形成，目的在于提供能夠高精度地檢測在電池的中點發(fā)生的漏電的漏電檢測裝置。
[0006]為了解決上述課題，本發(fā)明的形態(tài)采用以下結(jié)構(gòu)。
[0007](I)本發(fā)明的一方案的漏電檢測裝置包括:第I保護電阻；其一端連接到電池的正極端子；第I檢測電阻，其一端連接到所述第I保護電阻的另一端;第2檢測電阻，其一端連接到所述第I檢測電阻的另一端；第2保護電阻，其一端連接到所述第2檢測電阻的另一端，其另一端連接到所述電池的負極端子；以及車身接地，其連接到所述第2檢測電阻的一端，漏電檢測裝置檢測從所述車身接地絕緣的所述電池的漏電的漏電，還包括:開關(guān)，其用于在任意的定時對所述第2檢測電阻的一端施加基準電壓；以及漏電判定電路，其在通過所述開關(guān)的控制對所述第2檢測電阻的一端施加了所述基準電壓的狀態(tài)下，將所述第I檢測電阻的一端的電壓作為第I電壓檢測并將所述第2檢測電阻的另一端的電壓作為第2電壓檢測，基于所述第I電壓及第2電壓的檢測值，判定在所述電池的中點有無漏電。
[0008](2)在上述(I)的形態(tài)中，所述漏電判定電路也可以在對所述第2檢測電阻的一端施加了所述基準電壓的狀態(tài)下，檢測所述第I電壓和第2電壓，并在所述第I電壓為第I閾值以上并且所述第2電壓低于第2閾值的情況下，判定在所述電池的中點有漏電。
[0009](3)在上述(I)或(2)的形態(tài)中，所述漏電判定電路也可以在對所述第2檢測電阻的一端未施加所述基準電壓的狀態(tài)下，檢測所述第I電壓和第2電壓，并基于所述第I電壓及第2電壓的檢測值，判定在所述電池的正極側(cè)或負極側(cè)有無漏電。
[0010](4)在上述(3)的形態(tài)中，所述漏電判定電路也可以在對所述第2檢測電阻的一端未施加基準電壓的狀態(tài)下，檢測所述第I電壓和第2電壓，在所述第I電壓為第3閾值以上并且所述第2電壓為第4閾值以上的情況下判定為在所述電池的負極側(cè)有漏電，另一方面，在所述第I電壓低于所述第3閾值并且所述第2電壓低于所述第4閾值的情況下判定為在所述電池的正極側(cè)有漏電。
[0011](5)在上述(I)至(4)的任何一個的形態(tài)中，也可以包括第3保護電阻，其配置在所述第2檢測電阻的一端和所述車身接地之間。
[0012]在本發(fā)明的上述形態(tài)的漏電檢測裝置中，在對所述第2檢測電阻的一端施加了基準電壓的狀態(tài)下，產(chǎn)生電池中點和車身接地間的絕緣電阻越小，第I電壓越上升，另一方面，第2電壓越下降的特征性的現(xiàn)象。因此，通過基于這些第I電壓及第2電壓的檢測值，判定在電池的中點有無漏電，可高精度地檢測在電池的中點發(fā)生的漏電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的以實施方式的漏電檢測裝置I的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2A是表示在開關(guān)SW為關(guān)斷的狀態(tài)下高壓電池BT的正極側(cè)發(fā)生了漏電的情況下，在漏電檢測裝置I中以怎樣的路徑流過電流的圖。
[0015]圖2B是表示在以圖2A的路徑流過電流的情況下的、第I電壓VH、第2電壓VL和絕緣電阻RL_H之間的關(guān)系的圖。
[0016]圖3A是表示在開關(guān)SW為關(guān)斷的狀態(tài)下高壓電池BT的負極側(cè)發(fā)生了漏電的情況下，在漏電檢測裝置I中以怎樣的路徑流過電流的圖。
[0017]圖3B是表示以圖3A的路徑流過電流的情況下的、第I電壓VH、第2電壓VL和絕緣電阻RL_L之間的關(guān)系的圖。
[0018]圖4A是表示在開關(guān)SW為接通(on)的狀態(tài)下高壓電池BT的中點發(fā)生了漏電的情況下，在漏電檢測裝置I中以怎樣的路徑流過電流的圖。
[0019]圖4B是表示在以圖4A的路徑流過電流的情況下的、第I電壓VH、第2電壓VL和絕緣電阻RL_M之間的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，參照附圖，說明本發(fā)明的一實施方式。
[0021]圖1是本實施方式的漏電檢測裝置I的概略結(jié)構(gòu)圖。該漏電檢測裝置I檢測由車身接地BG絕緣的電機驅(qū)動用的高壓電池BT的漏電，包括:第I檢測電阻Rl ;第2檢測電阻R2 ;第I保護電阻R3 ;第2保護電阻R4 ;第3保護電阻R5 ;開關(guān)SW ;漏電判定電路10。
[0022]第I保護電阻R3的一端連接到高壓電池BT的正極端子，另一端連接到第I檢測電阻Rl的一端。第I檢測電阻Rl的一端連接到第I保護電阻R3的另一端，而另一端連接到第2檢測電阻R2的一端。第2檢測電阻R2的一端連接到第I檢測電阻Rl的另一端，而另一端連接到第2保護電阻R4的一端。第2保護電阻R4的一端連接到第2檢測電阻R2的另一端，而另一端連接到高壓電池BT的負極端子。第3保護電阻R5的一端連接到第I檢測電阻Rl的另一端和第2檢測電阻R2的一端，而另一端連接到車身接地BG。
[0023]開關(guān)SW例如是MOSFET等的、用于在任意的定時對第2檢測電阻R2的一端(第I檢測電阻Rl和第2檢測電阻R2之間的連接點)施加基準電壓Vref的半導(dǎo)體開關(guān)元件。具體地說，開關(guān)SW的一端連接到第2檢測電阻R2的一端，另一端連接到被施加了基準電壓Vref的基準電壓線。再有，該基準電壓Vref可以由漏電檢測裝置I的內(nèi)部電路生成，或者也可以從外部裝置供給。
[0024]漏電判定電路10將第I檢測電阻Rl的一端的電壓作為第I電壓VH檢測，并且將第2檢測電阻R2的另一端的電壓作為第2電壓VL檢測，基于這些第I電壓VH及第2電壓VL的檢測值，判定在高壓電池BT中有無漏電，包括第I放大電路11、第2放大電路12及主計算機(以下，簡略為微機)13。
[0025]第I放大電路11例如是運算放大器等，將第I電壓VH放大并輸出到微機13。第2放大電路12例如是運算放大器等，將第2電壓VL放大并輸出到微機13。微機13將從第I放大電路11輸入的第I電壓VH和從第2放大電路12輸入的第2電壓VL變換為數(shù)字值，基于該數(shù)字值、即第I電壓VH及第2電壓VL的檢測值，判定在高壓電池BT中有無漏電。此外，該微機13還具有控制開關(guān)SW的導(dǎo)通/關(guān)斷的功能。
[0026]以下，說明上述這樣構(gòu)成的漏電檢測裝置I的動作。
[0027]漏電檢測裝置I的微機13在開始漏電檢測處理時，首先，在將開關(guān)SW控制為關(guān)斷(off)的狀態(tài)(即，對第2檢測電阻R2的一端未施加基準電壓vref的狀態(tài))下，通過將從第I放大電路11輸入的第I電壓VH和從第2放大電路12輸入的第2電壓VL變換為數(shù)字值，從而得到第I電壓VH及第2電壓VL的檢測值。
[0028]圖2A是表示在開關(guān)SW為關(guān)斷狀態(tài)下高壓電池BT的正極側(cè)發(fā)生了漏電的情況下，在漏電檢測裝置I的內(nèi)部，以怎樣的路徑流過電流的圖。再有，在圖2A中，標號RL_H表示高壓電池BT的正極端子和車身接地BG間的絕緣電阻。
[0029]如該圖2A所示，在開關(guān)SW為關(guān)斷的狀態(tài)下高壓電池BT的正極側(cè)發(fā)生了漏電的情況下，以高壓電池BT的正極端子一絕緣電阻RL_H —車身接地BG —第3保護電阻R5 —第2檢測電阻R2 —第2保護電阻R4 —高壓電`池BT的負極端子的路徑，以及高壓電池BT的正極端子一第I保護電阻R3 —第I檢測電阻Rl —第2檢測電阻R2 —第2保護電阻R4 —高壓電池BT的負極端子的路徑流過電流。
[0030]圖2B是表示以上述那樣的路徑流過電流的情況下的、第I電壓VH、第2電壓VL和絕緣電阻RL_H之間的關(guān)系的圖。如該圖2B所示，絕緣電阻RL_H越小，第I電壓VH和第2電壓VL越一直保持著固定的大小關(guān)系(VH>VL)下降。通過利用這樣的現(xiàn)象，在第I電壓VH及第2電壓VL低于了各自閾值的情況下，可以判定為在高壓電池BT的正極側(cè)發(fā)生了漏電。
[0031]即，如圖2B所示，微機13在將開關(guān)SW控制為關(guān)斷的狀態(tài)下所得的第I電壓VH低于閾值VH_thl (第3閾值)并且第2電壓VL低于閾值VL_thl (第4閾值)的情況下，判定為在高壓電池BT的正極側(cè)有漏電，并將該判定結(jié)果輸出到外部。再有，如圖2B所示，閾值VH_thl被設(shè)定得高于閾值VL_thl。
[0032]圖3A是表示在開關(guān)SW為關(guān)斷的狀態(tài)下高壓電池BT的負極側(cè)發(fā)生了漏電的情況下，在漏電檢測裝置I的內(nèi)部，以怎樣的路徑流過電流的圖。再有，在圖3A中，標號此_1^表示高壓電池BT的負極端子和車身接地BG間的絕緣電阻。
[0033]如該圖3A所示，在開關(guān)SW為關(guān)斷的狀態(tài)下高壓電池BT的負極側(cè)發(fā)生了漏電的情況下，以高壓電池BT的正極端子一第I保護電阻R3 —第I檢測電阻Rl —第2檢測電阻R2 —第2保護電阻R4 —高壓電池BT的負極端子的路徑，以及高壓電池BT的負極端子一絕緣電阻RL_L —車身接地BG —第3保護電阻R5 —第2檢測電阻R2 —第2保護電阻R4 —高壓電池BT的負極端子的路徑流過電流。
[0034]圖3B是表示以上述的路徑流過了電流的情況下的、第I電壓VH、第2電壓VL和絕緣電阻RL_L之間的關(guān)系的圖。如該圖3B所示，絕緣電阻RL_L越小，第I電壓VH及第2電壓VL越一直保持著固定的大小關(guān)系(VH>VL)上升。通過利用這樣的現(xiàn)象，在第I電壓VH及第2電壓VL為各自閾值以上的情況下，可以判斷為在高壓電池BT的負極側(cè)發(fā)生了漏電。
[0035]即，如圖3B所示，在將開關(guān)SW控制為關(guān)斷的狀態(tài)下所得的第I電壓VH為閾值VH_thl以上且第2電壓VL為閾值VL_thl以上的情況下，微機13判定為在高壓電池BT的負極側(cè)有漏電，并將該判定結(jié)果輸出到外部。
[0036]可是，如上述，在開關(guān)SW為關(guān)斷的狀態(tài)下，可以檢測在高壓電池BT的正極側(cè)或負極側(cè)發(fā)生的漏電，但如圖4A所示，在高壓電池BT的中點發(fā)生了漏電的情況下，由于第I電壓VH和第2電壓VL相等，所以不能判定有無漏電。因此，在將開關(guān)SW控制為關(guān)斷的狀態(tài)下所得的第I電壓VH及第2電壓VL的檢測值相等的情況下，將開關(guān)SW切換為接通(on)。
[0037]而且，微機13在將開關(guān)SW控制為接通的狀態(tài)(即，對第2檢測電阻R2的一端施加了基準電壓Vref的狀態(tài))，通過將從第I放大電路11輸入的第I電壓VH和從第2放大電路12輸入的第2電壓VL變換為數(shù)字值，從而新得到第I電壓VH及第2電壓VL的檢測值。
[0038]圖4A是表示在開關(guān)SW為接通的狀態(tài)下高壓電池BT的中點發(fā)生了漏電的情況下，在漏電檢測裝置I的內(nèi)部，以怎樣的路徑流過電流的圖。再有，在圖4A中，標號RL_M表示高壓電池BT的中點和車身接地BG間的絕緣電阻。
[0039]如該圖4A所示，在開關(guān)SW為接通的狀態(tài)下高壓電池BT的中點發(fā)生了漏電的情況下，以高壓電池BT的中點一絕緣電阻RL_M —車身接地BG —第3保護電阻R5 —第2檢測電阻R2 —第2保護電阻R4 —高壓電池BT的負極端子的路徑，以及高壓電池BT的正極端子一第I保護電阻R3 —第I檢測電阻Rl —第2檢測電阻R2 —第2保護電阻R4 —高壓電池BT的負極端子的路徑流過電流。此外，通過開關(guān)SW接通，對第2檢測電阻R2的一端施加基準電壓Vref。
[0040]圖4B是表示以上述的路徑流過了電流的情況下的、第I電壓VH、第2電壓VL和絕緣電阻RL_M之間的關(guān)系的圖。如該圖4B所示，絕緣電阻RL_M越小，第I電壓VH越上升，另一方面，第2電壓VL越下降。通過利用這樣的現(xiàn)象，在第I電壓VH為閾值以上，并且第2電壓VL低于閾值的情況下，可以判定為在高壓電池BT的中點發(fā)生了漏電。
[0041 ] S卩，如圖4B所示，在將開關(guān)SW控制為接通的狀態(tài)下所得的第I電壓VH為閾值VH_th2 (第I閾值)以上并且第2電壓VL低于閾值VL_th2 (第2閾值)的情況下，微機13判定為在高壓電池BT的中點有漏電，并將該判定結(jié)果輸出到外部。再有，在將開關(guān)SW切換為接通時，微機13將閾值VH_th2設(shè)定得高于閾值VH_thl，將閾值VL_th2設(shè)定得高于閾值VL_thl。
[0042]如以上，根據(jù)本實施方式的漏電檢測裝置1，可以檢測高壓電池BT的漏電，特別地可高精度地檢測在以往檢測困難的高壓電池BT的中點發(fā)生了漏電。[0043]再有，本發(fā)明不限定于上述實施方式。例如，在圖1中，圖示了第I檢測電阻R1、第2檢測電阻R2、第I保護電阻R3、第2保護電阻R4及第3保護電阻R5各自好象都由一個電阻元件構(gòu)成，但也可以由串聯(lián)連接或并聯(lián)連接的多個電阻元件構(gòu)成。
[0044]本申請要求2012年7月31日申請的、日本特愿2012-169790號的優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用于此。
【權(quán)利要求】
1.一種漏電檢測裝置，包括: 第I保護電阻；其一端連接到電池的正極端子； 第I檢測電阻，其一端連接到所述第I保護電阻的另一端； 第2檢測電阻，其一端連接到所述第I檢測電阻的另一端； 第2保護電阻，其一端連接到所述第2檢測電阻的另一端，其另一端連接到所述電池的負極端子；以及 車身接地，其連接到所述第2檢測電阻的一端， 所述漏電檢測裝置檢測從所述車身接地絕緣的所述電池的漏電，其特征在于，包括: 開關(guān)，其用于在任意的定時對所述第2檢測電阻的一端施加基準電壓；以及 漏電判定電路，其在通過所述開關(guān)的控制對所述第2檢測電阻的一端施加了所述基準電壓的狀態(tài)下，將所述第I檢測電阻的一端的電壓作為第I電壓檢測并將所述第2檢測電阻的另一端的電壓作為第2電壓檢測，基于所述第I電壓及第2電壓的檢測值，判定在所述電池的中點有無漏電。
2.如權(quán)利要求1所述的漏電檢測裝置，其特征在于， 所述漏電判定電路在對所述第2檢測電阻的一端施加了所述基準電壓的狀態(tài)下，檢測所述第I電壓和第2電壓，并在所述第I電壓為第I閾值以上并且所述第2電壓低于第2閾值的情況下，判定在所述電池的中點有漏電。
3.如權(quán)利要求1或2所述的漏電檢測裝置，其特征在于， 所述漏電判定電路在對所述第2檢測電阻的一端未施加所述基準電壓的狀態(tài)下，檢測所述第I電壓和第2電壓，并基于所述第I電壓及第2電壓的檢測值，判定在所述電池的正極側(cè)或負極側(cè)有無漏電。
4.如權(quán)利要求3所述的漏電檢測裝置，其特征在于， 所述漏電判定電路在對所述第2檢測電阻的一端未施加所述基準電壓的狀態(tài)下，檢測所述第I電壓和第2電壓，在所述第I電壓為第3閾值以上并且所述第2電壓為第4閾值以上的情況下判定為在所述電池的負極側(cè)有漏電，另一方面，在所述第I電壓低于所述第3閾值并且所述第2電壓低于所述第4閾值的情況下判定為在所述電池的正極側(cè)有漏電。
5.如權(quán)利要求1至4的任何一項所述的漏電檢測裝置，其特征在于，還包括: 第3保護電阻，其配置在所述第2檢測電阻的一端和所述車身接地之間。
【文檔編號】G01R31/02GK103576043SQ201310299449
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】鐮田誠二, 佐藤真一 申請人:株式會社京濱