对地短路检测电路、电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种对地短路检测电路、电源装置。其考虑电动机工作过程中由逆变器产生的噪声的影响适当进行对地短路判定。通过微处理器（11）的振荡电路产生交流信号，经由输入用耦合电容器（14）输入到高电压电池（1）的正极端子侧。高电压电池（1）的正极端子侧的电压被电阻（17）和电阻（19）分压，经由检测用耦合电容器（15），其交流成分作为对地短路检测信号输入到微处理器（11）。微处理器（11）基于未产生交流信号时的对地短路检测信号的测量结果和产生交流信号时的对地短路检测信号的测量结果，判断高电压电池（1）与电动机（7）之间的噪声等级，检测对地短路。

【技术实现步骤摘要】
对地短路检测电路、电源装置
本专利技术涉及对地短路检测电路和电源装置(earth fault detection circuit andpower source device)。
技术介绍
一般而言,搭载于电动汽车(Electric car)、燃料电池车(fuel-cell car)、混合动力电动车(hybrid car)等车辆的高电压电池与用于控制从该高电压电池向负载的电源供给的电源装置。该电源装置与车体绝缘，当电源装置中发生对地短路时，触电的危险增力口，因此提出了检测电源装置的对地短路的电路。在进行作为负载连接有进行电动机的驱动控制的逆变器的高电压电源的对地短路检测的情况下，在电动机工作过程中由逆变器产生的噪声的影响下，检测信号中叠加有噪声，因此难以进行正常的对地短路判定。于是，考虑到这种噪声的影响，作为进行对地短路判定的装置，已知有下述的专利文献I所记载的对地短路检测装置。该对地短路检测装置具备能够通过开关电路使高频噪声除去功能开启或关闭的外部噪声除去电路，并且在开启该功能的状态下基于在高电压电源的一端侧经由耦合电容器施加脉冲信号时的响应波形，判定有没有发生对地短路。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-177840号公报
技术实现思路
专利技术需要解决的技术问题在专利文献I所记载的对地短路检测装置中，将由电阻和电容器构成并且电容器的一端经由开关电路接地的滤波电路作为外部噪声除去电路使用，从而实现高频噪声除去功能。因此，对于高频噪声来说，处于接近发生对地短路的状态，因此从安全性和电力消耗的观点不适合。鉴于如上所述的现有问题，本专利技术的主要目的在于，考虑电动机工作中由逆变器产生的噪声的影响，适当地进行对地短路判定。用于解决问题的技术方案[0011 ] 本专利技术的对地短路检测电路用于检测高电压电池与电动机之间的对地短路,对地短路检测电路包括:交流信号发生部，其产生交流信号；第一电容性元件，其设置于交流信号发生部与高电压电池的一端侧之间；分压电路，其对高电压电池的一端侧的电压进行分压；对地短路检测部，其基于所输入的对地短路检测信号，检测高电压电池与电动机之间的对地短路；和第二电容性元件，其设置于分压电路与对地短路检测部之间，用于将通过分压电路分压的高电压电池的一端侧的电压的交流成分作为对地短路检测信号输入到对地短路检测部。在该对地短路检测电路中，对地短路检测部基于未通过交流信号发生部产生交流信号时的对地短路检测信号的测量结果和通过交流信号发生部产生交流信号时的对地短路检测信号的测量结果，判断高电压电池与电动机之间的噪声等级，进行对地短路的检测。本专利技术的电源装置包括上述的对地短路检测电路和对作为由多个电池单元构成的电池组的高电压电池进行管理的电池控制器。专利技术的效果根据本专利技术，能够考虑到电动机工作中由逆变器产生的噪声的影响而适当地进行对地短路判定。【附图说明】图1是表示本专利技术的一个实施方式的对地短路检测电路的结构的图。图2是表示公式(1)中的Vin与Vout之比和泄漏电阻的关系的图。图3是高电压电1的正端子发生对地短路时施加于微处理器11的AD输入端子2的电压波形的一个例子。图4是表示现有的对地短路检测电路的逆变器噪声的影响下的对地短路检测信号的电压波形的一个例子的图。图5是表示本专利技术的对地短路检测电路的逆变器噪声的影响下的对地短路检测信号的电压波形的一个例子的图。图6是判断逆变器噪声的等级而进行对地短路检测时由微处理器11执行的处理的流程图。附图编号1……高电压电池、2……预充电电阻、3~5……继电器、6……逆变器、7……电动机、8……电容器、9……总电压检测电路、10……电流传感器、11……微处理器、12……泄漏电阻、13......电阻、14......输入用稱合电容器、15......检测用稱合电容器、16......放大器、17~20……电阻、21……差分放大器、22……驱动器电路。【具体实施方式】以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。(电源装置的结构)图1是表示本专利技术的一个实施方式的电源装置的结构的图。该电源装置搭载于电动汽车和混合动力汽车等车辆，并且在驱动车辆的电动机7或回收由电动机7产生的再生电力(regenerative electric power)时进行高电压电池I的充放电控制。高电压电池I与车体绝缘。本实施方式的电源装置具有对地短路检测电路。该对地短路检测电路探测在高电压电池I与电动机7之间因相对于车体的绝缘产生劣化而发生对地短路的情况。电源装置具有预充电电阻2、继电器3~5、逆变器6、MCU21、驱动器电路22、电容器8、总电压检测电路9、电流传感器10、微处理器11、电阻13、输入用耦合电容器14、检测用耦合电容器15以及放大器16。高电压电池I例如为锂离子电池，其经正极使用锰类材料而负极使用非晶类碳材料的多个单元串联连接构成。高电压电池I的额定容量例如为5.5Ah，额定电压例如为3.6V。高电压电池I和逆变器6经由继电器3?5连接。继电器3?5被对逆变器6进行控制的MCU21控制从而对接通(ON)和断开(OFF)进行切换。逆变器6的输入端子侧与用于使脉冲状的充放电电流平滑的大电容的电容器8连接。高电压电池I与逆变器6之间设置有浪涌电流防止用的预充电电阻2。预充电电阻2例如具有390 Ω的阻值。当从高电压电池I开始对逆变器6进行通电时，通过继电器4、5闭合，高电压电池I与逆变器6经由预充电电阻2连接。由此，对流经电容器8的浪涌电流进行限制，从而保护继电器3?5的接点。然后，使继电器3闭合并且使继电器4断开(打开)，由此高电压电池I与逆变器6以不经由预充电电阻2的方式连接。这样，通过继电器3?5对高电压电池I与逆变器6的连接状态进行切换。逆变器6与搭载于车辆的电动机7连接,并且将从高电压电池I输出的直流电力转换为三相交流电力，输出到电动机7，对电动机7进行驱动。另外，将以电动机7为发电机产生的再生电力转换为直流电力，输出到高电压电池1，从而对高电压电池I进行充电。也就是说，逆变器6具有双向型的输入输出特性，作为高电压电池I的充放电负载发挥作用。总电压检测电路9检测高电压电池I的总电压，并且将对应于该检测值的电压作为电压检测信号输出。总电压检测电路(Total voltage detection circuit) 9具有构成分压电路的电阻17?20和差分放大器21。从总电压检测电路9输出的电压检测信号是来自差分放大器21的输出。电流传感器10检测在高电压电池I输入输出的电流,将对应于该检测值的电压作为电流检测信号输出。从电流传感器10输出的电流检测信号和从总电压检测电路9输出的电压检测信号分别在微处理器11的AD输入端子1、3输入。高电压电池I的高电压侧，即正极侧的端子经由总电压检测电路9内的电阻17、检测用耦合电容器15和放大器16，与微处理器11的AD输入端子2连接。放大器16检测高电压电池I的高电压侧的电压，并且将对应于该检测值的电压作为对地短路检测信号，输出到微处理器11的AD输入端子2。另外，高电压电池I的高电压侧的端子经由电阻17，与差分放大器21所具有的两个输入端子中的一个连接。从高电压电池I的高电压侧的端子输入到检测用耦合电容器15和差分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对地短路检测电路，其特征在于：其检测高电压电池与电动机之间的对地短路，所述对地短路检测电路包括：产生交流信号的交流信号发生部；第一电容性元件，其设置于所述交流信号发生部与所述高电压电池的一端侧之间；分压电路，其对所述高电压电池的一端侧的电压进行分压；对地短路检测部，其基于输入的对地短路检测信号，检测所述高电压电池与所述电动机之间的对地短路；和第二电容性元件，其设置于所述分压电路与所述对地短路检测部之间，并且用于将通过所述分压电路分压的所述高电压电池的一端侧的电压的交流成分作为所述对地短路检测信号输入到所述对地短路检测部，其中所述对地短路检测部基于未通过所述交流信号发生部产生所述交流信号时的所述对地短路检测信号的测量结果和通过所述交流信号发生部产生所述交流信号时的所述对地短路检测信号的测量结果，判断所述高电压电池与所述电动机之间的噪声等级，进行所述对地短路的检测。

【技术特征摘要】
2012.08.14 JP 2012-1798891.一种对地短路检测电路，其特征在于: 其检测高电压电池与电动机之间的对地短路，所述对地短路检测电路包括: 产生交流信号的交流信号发生部； 第一电容性元件，其设置于所述交流信号发生部与所述高电压电池的一端侧之间； 分压电路，其对所述高电压电池的一端侧的电压进行分压； 对地短路检测部，其基于输入的对地短路检测信号，检测所述高电压电池与所述电动机之间的对地短路；和 第二电容性元件，其设置于所述分压电路与所述对地短路检测部之间，并且用于将通过所述分压电路分压的所述高电压电池的一端侧的电压的交流成分作为所述对地短路检测信号输入到所述对地短路检测部，其中 所述对地短路检测部基于未通过所述交流信号发生部产生所述交流信号时的所述对地短路检测信号的测量结果和通过所述交流信号发生部产生所述交流信号时的所述对地短路检测信号的测量结果，判断所述高电压电池与所述电动机之间的噪声等级，进行所述对地短路的检测。2.如权利要求1所述的对地短路检测电路，其特征在于: 所述对地短路检测部对未通过所述交流信号发生部产生所述交流信号时的所述对地短路检测信号的测量结果与通过所述交流信号发生部产生所述交流信号时的所述对地短路检测信号的测量结果进行比较，基于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：有马智行，工藤彰彦，
申请(专利权)人：日立车辆能源株式会社，
类型：发明
国别省市：