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公開番号2024061579
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2023012215
出願日2023-01-30
発明の名称漏電検出装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01R 31/52 20200101AFI20240425BHJP(測定;試験)
要約【課題】漏電検出を精度よく行うことができる漏電検出装置を提供すること。
【解決手段】
漏電を検出する漏電検出装置20は、第1分圧回路30と、第1分圧回路30に対して並列に接続される第2分圧回路40と、第2分圧回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されている第2スイッチS2と、第2スイッチS2を切り替え制御して、第1分圧回路30から第1分圧値Vns1,Vns2を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御装置70と、を備える。第1分圧回路30は、第1分圧回路30の分圧比を変更するレンジ変更回路60を有し、制御装置70は、入力した第1分圧値Vns01,Vns02が閾値Vthよりも小さい場合、レンジ変更回路60によって、第1分圧回路30の分圧比を変更する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリ（１０）の端子に接続された電源経路（Ｌ１，Ｌ２）とグランド（ＦＧ）との間における漏電を検出する漏電検出装置（２０）において、
一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続される第１分圧回路（３０，１３０）と、
一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第１分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路（４０）と、
前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部（Ｓ２）と、
前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第１分圧回路の第１分圧値（Ｖｎｓ１，Ｖｎｓ２）を入力し、入力した第１分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部（７０）と、を備え、
前記第１分圧回路は、前記第１分圧回路の分圧比を変更するレンジ変更回路（６０，１６０）を有し、
前記制御部は、入力した前記第１分圧回路の第１分圧値（Ｖｎｓ０１，Ｖｎｓ０２）が閾値（Ｖｔｈ）よりも小さい場合、前記レンジ変更回路（６０，１６０）によって、前記第１分圧値が大きくなるように、前記第１分圧回路の分圧比を変更する漏電検出装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記抵抗回路が通電状態であるとき、前記第１分圧回路からの第１分圧値（Ｖｎｓ１）を入力する第１入力ステップと、
前記抵抗回路が通電遮断状態であるとき、前記第１分圧回路からの第１分圧値（Ｖｎｓ２）を入力する第２入力ステップと、
前記第１入力ステップで入力した前記第１分圧値と前記第２入力ステップで入力した前記第１分圧値に基づいて、絶縁抵抗を算出して、漏電を検出する漏電検出ステップと、を実施するように構成され、
前記制御部は、前記第１入力ステップ又は前記第２入力ステップの実施前に、前記第１分圧回路の第１分圧値（Ｖｎｓ０１，Ｖｎｓ０２）を入力し、入力した第１分圧値が閾値よりも小さい場合、前記第１分圧回路の分圧比を変更する請求項１に記載の漏電検出装置。
【請求項３】
前記抵抗回路は、第２分圧回路であり、
前記制御部は、
前記第１分圧回路及び前記第２分圧回路からの分圧値を入力可能に構成され、
前記スイッチ部を制御して前記第２分圧回路を通電状態に切り替える第１切替ステップと、
第１切替ステップ後、前記第２分圧回路が通電状態であるとき、前記第１分圧回路からの第１分圧値（Ｖｎｓ１）を入力するとともに、前記第２分圧回路からの第２分圧値（Ｖｒｓ１）を入力する第１入力ステップと、
第１入力ステップ後、前記スイッチ部を制御して前記第２分圧回路を通電遮断状態に切り替える第２切替ステップと、
第２切替ステップ後、前記第２分圧回路が通電遮断状態であるとき、前記第１分圧回路からの第１分圧値（Ｖｎｓ２）を入力する第２入力ステップと、
前記第１入力ステップで入力した前記第１分圧値と前記第２分圧値に基づいて、前記第１分圧回路及び前記第２分圧回路に異常が生じていないか否かを判定する特性判定ステップと、
前記第１入力ステップで入力した前記第１分圧値と前記第２入力ステップで入力した前記第１分圧値に基づいて、絶縁抵抗を算出して、漏電を検出する漏電検出ステップと、を実施する請求項１に記載の漏電検出装置。
【請求項４】
前記第１分圧回路は、第１Ａ検出抵抗（Ｒｓ１）と、第１Ｂ検出抵抗（Ｒｋ１´）と、第１Ｃ検出抵抗（Ｒｋ１）と、前記第１Ｃ検出抵抗（Ｒｋ１）に直列に接続され、第１Ｃ検出抵抗（Ｒｋ１）の通電状態及び通電遮断状態を切り替える分圧比切替スイッチ（Ｓ３）と、を有し、
前記第１Ｃ検出抵抗（Ｒｋ１）と前記分圧比切替スイッチ（Ｓ３）との直列接続体は、前記第１Ｂ検出抵抗（Ｒｋ１´）に対して並列に接続されて並列接続体を構成し、
前記第１Ａ検出抵抗（Ｒｓ１）は、前記並列接続体に直列に接続されており、
前記制御部は、前記分圧比切替スイッチを切り替えることにより、前記第１分圧回路の分圧比を変更する請求項１～３のうちいずれか１項に記載の漏電検出装置。
【請求項５】
前記第１分圧回路は、第１Ａ検出抵抗（Ｒｓ１）と、第１Ｂ検出抵抗（Ｒｋ１´）と、第１Ｃ検出抵抗（Ｒｋ１）と、前記第１Ｂ検出抵抗（Ｒｋ１´）に対して並列に接続され、前記第１Ｂ検出抵抗（Ｒｋ１´）の通電状態及び通電遮断状態を切り替える分圧比切替スイッチ（Ｓ３）と、を有し、
前記第１Ａ検出抵抗（Ｒｓ１）と、前記第１Ｂ検出抵抗（Ｒｋ１´）と、前記第１Ｃ検出抵抗（Ｒｋ１）は直列に接続されており、
前記制御部は、前記分圧比切替スイッチを切り替えることにより、前記第１分圧回路の分圧比を変更する請求項１～３のうちいずれか１項に記載の漏電検出装置。
【請求項６】
前記第１分圧回路は、第１Ａ検出抵抗（Ｒｓ１）と、第１Ｂ検出抵抗（Ｒｋ１´）と、第１Ｃ検出抵抗（Ｒｋ１）と、を有し、それらは直列に接続されており、
前記制御部は、通常時においては、第１Ｂ検出抵抗Ｒｋ１´と第１Ｃ検出抵抗Ｒｋ１との間の接続点（Ｐ１０１）から第１分圧値を入力し、入力した前記第１分圧値が閾値よりも小さい場合、第１Ａ検出抵抗Ｒｓ１と第１Ｂ検出抵抗Ｒｋ１´との間の接続点（Ｐ１０２）から第１分圧値を入力することにより、前記第１分圧回路の分圧比を変更する請求項１～３のうちいずれか１項に記載の漏電検出装置。
【請求項７】
前記制御部は、第１分圧回路から入力した第１分圧値と分圧比によって算出された第１分圧回路の両端電圧（Ｖｎ１，Ｖｎ２）が判定用閾値（ＴＬ１，ＴＬ２）未満である場合、絶縁抵抗の値を演算することなく、漏電しているとして検出する請求項１～３のうちいずれか１項に記載の漏電検出装置。
【請求項８】
前記電源経路には、前記バッテリの正極端子に接続された正極側の電源経路（Ｌ１）と前記バッテリの負極端子に接続された負極側の電源経路（Ｌ２）とが存在し、
前記第１分圧回路及び前記抵抗回路は、正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうちいずれか一方である第１の電源経路に接続されており、
正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうち前記第１の電源経路とは異なる第２の電源経路と、前記グランドとの間には、抵抗（Ｒ３）が設けられている請求項１～３のうちいずれか１項に記載の漏電検出装置。
【請求項９】
前記抵抗には、切替スイッチ（Ｓ４）が直列に接続されており、
前記制御部は、入力した前記第１分圧回路の第１分圧値（Ｖｎｓ０１，Ｖｎｓ０２）が閾値（Ｖｔｈ）よりも小さい場合、前記切替スイッチをオンして、前記抵抗を介して前記第２の電源経路と前記グランドとの間を通電させる請求項８に記載の漏電検出装置。
【請求項１０】
前記抵抗の値は、前記第２の電源経路と前記グランドと間における絶縁抵抗よりも小さい値であって、当該絶縁抵抗の正常な値として許容される値よりも大きい値である請求項９に記載の漏電検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、漏電検出装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車や電気自動車のような車両では、高電圧バッテリを搭載し、高電圧回路を有する。このような車両では、一般的に、安全確保のため、高電圧回路は車体（ボディグランド、フレームグランド）から電気的に絶縁された構成となっている。この場合、一般的に高電圧回路と車体との絶縁状態（地絡）を検出するための漏電検出装置（絶縁抵抗検出回路）が設けられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の絶縁抵抗検出回路では、絶縁抵抗を検出するとともに、分圧回路を構成する検出抵抗の経年劣化や接触不良等による検出精度の低下を検出することができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－５０９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の絶縁抵抗検出回路では、高圧電気回路の基準電位を定めるグランドと、車両側グランドとの間における対地絶縁抵抗Ｒｎ（負極側の絶縁抵抗）が小さくなると、検出電圧が小さくなる。そして、検出電圧が小さくなりすぎると、絶縁抵抗検出回路が有する分解能では、検出誤差が大きくなり、正常に漏電を判定できなくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、漏電検出を精度よく行うことができる漏電検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための漏電検出装置は、
バッテリの端子に接続された電源経路とグランドとの間における漏電を検出する漏電検出装置において、
一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続される第１分圧回路と、
一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第１分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路と、
前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部と、
前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第１分圧回路の第１分圧値を入力し、入力した第１分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部と、を備え、
前記第１分圧回路は、前記第１分圧回路の分圧比を変更するレンジ変更回路を有し、
前記制御部は、入力した前記第１分圧回路の第１分圧値が閾値よりも小さい場合、前記レンジ変更回路によって、前記第１分圧値が大きくなるように、前記第１分圧回路の分圧比を変更する。
【０００８】
この構成により、制御部は、第１分圧値が閾値よりも小さい場合、第１分圧値が大きくなるように分圧比を変更するため、制御部の分解能を変更しなくても、実質的に分解能を小さくすることができる。したがって、絶縁抵抗が低下しても、検出誤差を小さくして、漏電検出を精度よく行うことができる。
【０００９】
上記課題を解決するための漏電検出装置は、
バッテリの正極端子に接続された正極側の電源経路とグランドとの間における漏電、及び前記バッテリの負極端子に接続された負極側の電源経路とグランドとの間における漏電を検出する漏電検出装置であって、
正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうちいずれか一方である第１の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される第１分圧回路と、
一端が前記第１の電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第１分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路と、
前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部と、
前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第１分圧回路の第１分圧値を入力し、入力した第１分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部と、
正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうち前記第１の電源経路とは異なる第２の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される抵抗と、を備える。
【００１０】
これにより、絶縁抵抗が増大しても、その影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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