專利名稱：車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電力變換電路將蓄電池的直流電力變換為交流電力， 并將該交流電力向交流馬達(dá)供給的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置。
背景技術(shù)：
近年，由從蓄電池供給的電力來提供動(dòng)力的一部分或全部的混合動(dòng)力 車等車輛的開發(fā)正在積極開展。這種車輛大多搭載有利用逆變器等電力變換電路將蓄電池的直流電力變換為交流電力并將該交流電力向交流馬達(dá) 等的負(fù)載供給的電力供給系統(tǒng)。電力供給系統(tǒng)中使用的蓄電池為高電壓大容量，因此，若電路的某一 處發(fā)生漏電，則存在進(jìn)行車輛的維護(hù)的作業(yè)人員發(fā)生觸電等不良情況的危 險(xiǎn)。因此，在車載用電力供給系統(tǒng)中，要求事先了解有無漏電，在發(fā)現(xiàn)了 漏電的情況下迅速應(yīng)對。圖6是表示以往使用的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置。例如， 在下述專利文獻(xiàn)1中公開了這種漏電檢測裝置。在圖6中，車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置由電力供給系統(tǒng)10 和漏電檢測部20構(gòu)成。電力供給系統(tǒng)10由直流高電壓電路A和交流高電壓電路B構(gòu)成。直 流高電壓電路A，直流用的蓄電池ll、與蓄電池ll的正負(fù)極連接的正極 電線13及負(fù)極電線14、設(shè)置在正極電線13及負(fù)極電線14上的接觸件17a、 17b、位于接觸件17a、 17b的后級(jí)且與正極電線13及負(fù)極電線14連接。 交流高電壓電路B由與正極電線13及負(fù)極電線14連接并通過多個(gè)開關(guān)元 件的接通/斷開切換而將直流電力變換為交流電力的逆變器電路12、交流 馬達(dá)15、連接逆變器電路12和交流馬達(dá)15的多條交流電線16構(gòu)成。在驅(qū)動(dòng)交流馬達(dá)15時(shí)，接觸件17a、 17b被接通。逆變器電路12例如使用圖7所示的IGBT逆變器電路12。在IGBT逆變器電路12中，設(shè)置有六個(gè)IGBT元件(開關(guān)元件)76和對應(yīng)的六個(gè) 二極管77所構(gòu)成的六個(gè)IGBT電路70 75。當(dāng)交流馬達(dá)15為三相時(shí)，IGBT電路70、 73、 IGBT電路71、 74、 IGBT 電路72、 75三組IGBT電路并聯(lián)配置。IGBT電路70、 73的中間點(diǎn)M1、 IGBT電路71、 74的中間點(diǎn)M2、 IGBT電路72、 75的中間點(diǎn)M3分別與 交流馬達(dá)15的三個(gè)線圈連接。漏電檢測部20由與蓄電池11的正極側(cè)的正極電線13上的電壓施加 點(diǎn)P連接的電容器C、與電容器C連接的電阻R、產(chǎn)生正弦波或矩形波等 規(guī)定頻率的交流信號(hào)Vs并在電阻R中通上交流信號(hào)Vs的振蕩器21、在 電阻R與電容器C之間的電壓測定點(diǎn)Q處對電壓電平(交流電壓的有效 值)進(jìn)行測定的電壓測定部40構(gòu)成。在該電壓測定部40中，在對電壓進(jìn) 行測定時(shí)設(shè)定用于判別有無漏電的閾值。圖6的漏電檢測電路20中的漏電檢測處理按如下方式進(jìn)行。設(shè)想在負(fù)極電線14中絕緣劣化產(chǎn)生了漏電的情況。從振蕩器21輸出的交流信號(hào)Vs通過電阻R和電容器C被施加到正 極電線13的施加點(diǎn)P。假設(shè)在電力供給系統(tǒng)10中沒有漏電的情況下，由電壓測定部40測定 的電壓有效值與從振蕩器21輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值大致相同， 在設(shè)定的閾值以上。由此，判定為無漏電。另一方面，在電力供給系統(tǒng)10中有漏電的情況下，即在負(fù)極電線14 中有漏電的情況下，在負(fù)極電線14與車體的主體(接地)之間，產(chǎn)生漏 電電阻r。因此，交流信號(hào)Vs的電壓有效值被電阻R和漏電電阻r分壓。 所以，由電壓測定部40測定的電壓有效值比從振蕩器21輸出的交流信號(hào) Vs的電壓有效值更小，比設(shè)定的閾值還低。由此，判定為有漏電。這樣， 對測定點(diǎn)Q處的電壓進(jìn)行測定，與閾值進(jìn)行比較，可檢測有無漏電。專利文獻(xiàn)l:特開2003—219551號(hào)公報(bào)但是，在現(xiàn)有的漏電檢測裝置中存在如下問題進(jìn)行電力供給系統(tǒng)IO 中由直流高電壓電路A中產(chǎn)生的漏電的檢測，但未進(jìn)行由交流高電壓電路 B中產(chǎn)生的漏電的檢測。以下，利用圖6、圖7說明在交流高電壓電路B 中不能檢測漏電的理由。設(shè)想在交流電壓電路B的交流電線16a 16c的任一個(gè)中絕緣劣化而 產(chǎn)生了漏電的情況。在漏電檢測時(shí)，交流馬達(dá)15由于不進(jìn)行通常時(shí)控制，因此，交流高 電壓電路B的各IGBT元件76的柵極截止。所以，交流信號(hào)Vs中的半波 即一個(gè)方向的信號(hào)通過各二極管7傳遞到交流電線16a 16c。但是，剩余 的半波即相反方向的信號(hào)為了不通電到各二極管77中而由各IGBT電路 70 75去除。結(jié)果，在交流電線16a 16c中實(shí)際上產(chǎn)生漏電或沒有產(chǎn)生 漏電都會(huì)被判定為沒有漏電，無法正確地判定有無漏電。這樣，在現(xiàn)有的漏電檢測裝置中，漏電檢測只能在電力供給系統(tǒng)10 的直流高電壓電路A中進(jìn)行，在交流高電壓電路B中無法正確判定漏電 檢測。但是，漏電檢測被限定在電力供給系統(tǒng)10的直流高電壓電路A中， 若交流高電壓電路B被除外，則對漏電處進(jìn)行維護(hù)方面成為問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問題而實(shí)現(xiàn)，將在車載用電力供給系統(tǒng)的直流高電壓 電路A、交流高電壓電路B 二者中均能正確進(jìn)行漏電檢測作為解決課題。 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，第一發(fā)明的電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，通過漏電檢測部對電力供給系統(tǒng)的漏電進(jìn)行檢測，所述電力供給系統(tǒng)包括直 流用的蓄電池；電力變換電路，其使多個(gè)開關(guān)元件接通或斷開，將所述蓄 電池的直流電力變換為交流電力，并將該交流電力輸出到交流馬達(dá)；正極 電線及負(fù)極電線，連接所述蓄電池與所述電力變換電路；和接觸件，其設(shè) 置在所述正極電線或所述負(fù)極電線上；所述漏電檢測部包括開關(guān)元件控 制部，其對電力變換電路的開關(guān)元件輸出用于漏電檢測的開關(guān)信號(hào)；交流 電壓施加機(jī)構(gòu)，其向所述電力供給系統(tǒng)的正極電線或負(fù)極電線的電壓施加 點(diǎn)施加交流電壓；電壓測定機(jī)構(gòu)，其對交流電壓和電壓施加點(diǎn)之間的電壓 測定點(diǎn)的電壓進(jìn)行測定；和漏電檢測機(jī)構(gòu)，其在使接觸件斷開的狀態(tài)下， 使電力變換電路的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的所有開關(guān)元件接通，根據(jù)此時(shí)的電壓 測定點(diǎn)的電壓值，檢測所述電力供給系統(tǒng)有無漏電。第二發(fā)明根據(jù)第一發(fā)明，其特征在于，在進(jìn)行使車輛開始工作的操作后，在使接觸件斷開的狀態(tài)下，將電力變換電路的所有開關(guān)元件接通，對 電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測，在對電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之 后，將接觸件接通，使電力變換電路的開關(guān)元件的控制轉(zhuǎn)移到通?？刂?。第三發(fā)明根據(jù)第一發(fā)明，其特征在于，在進(jìn)行使車輛結(jié)束工作的操作 后，在使接觸件斷開的狀態(tài)下，將電力變換電路的所有開關(guān)元件接通，對 電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測，在對電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之 后，使車輛停止工作。第四發(fā)明根據(jù)第二發(fā)明，其特征在于，僅在由所述漏電檢測機(jī)構(gòu)未檢 測到有漏電的情況下，使電力變換電路的開關(guān)元件的控制轉(zhuǎn)移到通?？?制。第五發(fā)明根據(jù)第一發(fā)明，其特征在于，在由所述漏電檢測機(jī)構(gòu)檢測到 有漏電的情況下，使電力變換電路的所有開關(guān)元件斷開，根據(jù)此時(shí)的電壓 測定點(diǎn)的電壓值，對所述電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測，其結(jié)果為檢測 到有漏電的情況下，判定漏電位置位于電力變換電路的前級(jí)，其結(jié)果為未 檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置位于所述電力變換電路或其后級(jí)。第六發(fā)明的電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，通過漏電檢測部對電力供 給系統(tǒng)的漏電進(jìn)行檢測，所述電力供給系統(tǒng)包括直流用的蓄電池；電力 變換電路，其使多個(gè)開關(guān)元件接通或斷開，將所述蓄電池的直流電力變換 為交流電力，并將該交流電力輸出到交流馬達(dá)；正極電線及負(fù)極電線，連 接所述蓄電池與所述電力變換電路；和接觸件，其設(shè)置在所述正極電線或 所述負(fù)極電線上；所述漏電檢測部包括開關(guān)元件控制部，其對電力變換 電路的開關(guān)元件輸出用于漏電檢測的開關(guān)信號(hào)；交流電壓施加機(jī)構(gòu)，其向 所述電力供給系統(tǒng)的正極電線或負(fù)極電線的電壓施加點(diǎn)施加交流電壓；電 壓測定機(jī)構(gòu)，其對交流電壓和電壓施加點(diǎn)之間的電壓測定點(diǎn)的電壓進(jìn)行測 定；和漏電檢測機(jī)構(gòu)，在車輛工作中若有漏電檢測的指示，則停止交流馬 達(dá)，在使接觸件接通的狀態(tài)下，使電力變換電路的正極側(cè)的所有開關(guān)元件 接通或使負(fù)極側(cè)的所有開關(guān)元件接通，根據(jù)此時(shí)的電壓測定點(diǎn)的電壓值， 檢測所述電力供給系統(tǒng)有無漏電。第七發(fā)明根據(jù)第六發(fā)明，其特征在于，在由所述漏電檢測機(jī)構(gòu)檢測到 有漏電的情況下，在使接觸件斷開的狀態(tài)下，使電力變換電路的所有開關(guān)元件斷開，根據(jù)此時(shí)的電壓測定點(diǎn)的電壓值，對所述電力供給系統(tǒng)有無漏 電進(jìn)行檢測，其結(jié)果為檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置位于電力變 換電路的前級(jí)，其結(jié)果為未檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置位于所 述電力變換電路或其后級(jí)。第八發(fā)明的電力供給系統(tǒng)的漏電檢測方法，對由直流高電壓電路和交 流高電壓電路構(gòu)成的電力供給系統(tǒng)的漏電進(jìn)行檢測，包括使所述直流高 電壓電路的正極電線或負(fù)極電線上設(shè)置的接觸件斷開的工序；由交流電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生交流電壓信號(hào)的工序；使所述交流高電壓電路上設(shè)置的電力變 換電路的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的所有開關(guān)元件接通，從而使所述電力供給系統(tǒng) 的整個(gè)電路電導(dǎo)通的工序；向所述正極電線或負(fù)極電線的電壓施加點(diǎn)施加 由所述交流電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生的交流電壓信號(hào)的工序；對所述交流電壓器和 所述電壓施加點(diǎn)之間的電壓測定點(diǎn)的電壓進(jìn)行測定的工序；和根據(jù)在所述 電壓測定點(diǎn)測定的電壓值，對所述電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測的工 序。第九發(fā)明根據(jù)第八發(fā)明，其特征在于，還包括在進(jìn)行使車輛開始工 作的操作時(shí)進(jìn)行所述漏電檢測，在對電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之 后，使所述接觸件接通，將所述電力變換電路的開關(guān)元件的控制轉(zhuǎn)移到通 ?？刂频墓ば颉５谑l(fā)明根據(jù)第八發(fā)明，其特征在于，還包括在進(jìn)行使車輛結(jié)束工作的操作時(shí)進(jìn)行所述漏電檢測，在對電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之 后，使車輛結(jié)束工作的工序。根據(jù)第一發(fā)明，在使接觸件17斷開的狀態(tài)下，使IGBT逆變器電路 12的IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通，交流信號(hào)Vs被施加到施加點(diǎn)P (步 驟S36)。對電壓測定點(diǎn)Q的測定電壓和閾值進(jìn)行對比，來檢測有無漏電(步驟 S37)。由于IGBT電路70 75的柵極全部導(dǎo)通，因此，在交流高電壓電路B 的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs，交流信號(hào)Vs的全波 傳遞到交流電線16a 16c。 g卩，不會(huì)如以往那樣，交流信號(hào)Vs中的半波 即一個(gè)方向的信號(hào)通過各二極管77傳遞到交流電線16a 16c，但剩余的半波即相反方向的信號(hào)被各二極管77阻擋而由各IGBT電路70 75去除。 在直流高電壓電路A中未發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，在電壓測定點(diǎn)Q測定的電壓有效值與交流信號(hào)Vs的電壓有效值大致相同，判定測定電壓在設(shè)定的閾值以上。由此，判定為無漏電。另一方面，在直流高電壓電路A中有漏電的情況下，例如在負(fù)極電線14中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值被電阻R和漏電電阻r分壓。所以，在電壓測定點(diǎn)Q測定的電壓有效值比交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此，判定為有漏電。在交流高電壓電路B中未發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，在交流 高電壓電路B的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs，交流 信號(hào)Vs的全波傳遞到交流電線16a 16c，因此，在電壓測定點(diǎn)Q測定的 電壓有效值與交流信號(hào)Vs的電壓有效值大致相同，判定測定電壓在設(shè)定 的閾值以上。由此，判定為無漏電。另一方面，在交流高電壓電路B中有漏電的情況下，例如在交流電線 16a 16c中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值 被電阻R和漏電電阻r分壓。所以，在電壓測定點(diǎn)Q測定的電壓有效值比 交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此， 判定為有漏電。這樣，根據(jù)第一發(fā)明，不僅能正確檢測直流高電壓電路A有無漏電， 還能正確檢測交流高電壓電路B有無漏電。在第二發(fā)明中，在進(jìn)行使車輛開始工作的操作(接通起動(dòng)鍵)(S30) 后，在使接觸件17斷開的狀態(tài)下，將逆變器電路12的IGBT元件(開關(guān) 元件)76接通(S35)，對電力供給系統(tǒng)10有無漏電進(jìn)行檢測(S37)。 然后，在對電力供給系統(tǒng)10有無漏電進(jìn)行檢測之后，將接觸件17接通 (S44)，使逆變器電路12的IGBT元件(開關(guān)元件)76的控制轉(zhuǎn)移到通 ?？刂?。根據(jù)第二發(fā)明，在車輛起動(dòng)時(shí)進(jìn)行漏電檢測。因此，能不損害車輛的 工作效率和由車輛進(jìn)行的作業(yè)的效率地進(jìn)行漏電檢測。根據(jù)第四發(fā)明，僅在未檢測到有漏電的情況下(S37的判斷為否)，使逆變器電路12的IGBT元件(開關(guān)元件)76的控制轉(zhuǎn)移到通?？刂?S43、 S44,通?？刂?。根據(jù)第四發(fā)明，僅在起動(dòng)時(shí)未檢測到有漏電的情況下才轉(zhuǎn)移到通?？?制，使車輛正式工作，因此，不會(huì)在發(fā)生了漏電的狀態(tài)下使車輛工作，可 確保安全性。根據(jù)第五發(fā)明，在檢測到有漏電的情況下(S37的判斷為是)，進(jìn)行 判定漏電位置的處理。即，使逆變器電路12的IGBT電路70 75的柵極全部導(dǎo)通(步驟S38)， 使交流高電壓電路B與直流高電壓電路A電切斷。接著，再次向施加點(diǎn)P施加交流電壓Vs，對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn) 行測定，通過漏電檢測部53對比測定電壓與閾值，檢測有無漏電(步驟 S39)。結(jié)果，在未檢測到有漏電的情況下，由于在交流高電壓電路B與直流 高電壓電路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B 與直流高電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"無漏電檢測"，因此，在步驟 S37中檢測到的漏電位置判定為交流高電壓電路B側(cè)(步驟S39的判斷為 否，步驟S40)。另一方面，當(dāng)檢測到有漏電時(shí)，由于在交流高電壓電路B與直流高電 壓電路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B與直 流高電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，因此，在步驟S37 中檢測到的漏電位置判定為直流高電壓電路A側(cè)(步驟S39的判斷為是， 步驟S41)。根據(jù)第五發(fā)明，可確定直流高電壓電路A和交流高電壓電路B的哪 一個(gè)發(fā)生了漏電。因此，能迅速維護(hù)漏電位置，提高作業(yè)效率。根據(jù)第三發(fā)明，在進(jìn)行使車輛結(jié)束工作的操作(斷開起動(dòng)鍵)(S50) 后，與第一發(fā)明同樣，在使接觸件17斷開的狀態(tài)下，將逆變器電路12的 所有IGBT元件(開關(guān)元件)76接通(S51、 S54)，對電力供給系統(tǒng)10 有無漏電進(jìn)行檢測(S57)。然后，在對電力供給系統(tǒng)10有無漏電進(jìn)行檢 測之后，使車輛結(jié)束工作(S62)。根據(jù)第三發(fā)明，在車輛工作結(jié)束時(shí)進(jìn)行漏電檢測。因此，能不損害車輛的工作效率和由車輛進(jìn)行的作業(yè)的效率地進(jìn)行漏電檢測。還可在車輛暫 停期間進(jìn)行維護(hù)，在下一次使車輛開始工作之前完成恢復(fù)作業(yè)。因此，不 會(huì)因漏電位置的維護(hù)而對作業(yè)計(jì)劃帶來延遲。上述的第五發(fā)明是在使接觸件17斷開的狀態(tài)下，使IGBT逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通，檢測有無漏電，結(jié)果，在 檢測到漏電的情況下，使IGBT逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元 件)76截止，檢測有無漏電，結(jié)果，在檢測到漏電的情況下，判定漏電位 置位于逆變器電路12的前級(jí)即直流高電壓電路A側(cè)，在未檢測到漏電的 情況下，判定漏電位置位于逆變器電路12或其后級(jí)即交流高電壓電路B在第六發(fā)明中，在車輛工作中若有漏電檢測的指示，則停止交流馬達(dá) 15 (S70)，在使接觸件17接通的狀態(tài)下，使IGBT逆變器電路12的正 極側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76接通或使負(fù)極側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76接通(S71)，檢測有無漏電(S74)。這樣，在使接觸 件17接通的狀態(tài)下，使IGBT逆變器電路12的正極側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76接通或使負(fù)極側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76接通， 從而，與第一發(fā)明同樣，成為在交流高電壓電路B的IGBT電路70 75 的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs的狀態(tài)，不僅能正確檢測直流高電壓電路 A有無漏電，還能正確檢測交流高電壓電路B有無漏電。在第七發(fā)明中，在車輛工作中若有漏電檢測的指示，則停止交流馬達(dá) 15 (S70)，在使接觸件17接通的狀態(tài)下，使IGBT逆變器電路12的正 極側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76接通或使負(fù)極側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76接通(S71)，檢測有無漏電(S74)，其結(jié)果為在檢測 到有漏電的情況下(S74的判斷為是)，在使接觸件17斷開的狀態(tài)下，使 IGBT逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76截止(S75、 S76)， 檢測有無漏電(S76)，其結(jié)果為檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置 位于逆變器電路12的前級(jí)即直流高電壓電路A側(cè)，在未檢測到有漏電的 情況下，判定漏電位置位于逆變器電路12或其后級(jí)即交流高電壓電路B 側(cè)(S77、 S78)。根據(jù)第七發(fā)明，與第五發(fā)明同樣，可獲得能確定直流高電壓電路A和交流高電壓電路B的哪一個(gè)發(fā)生了漏電、能迅速維護(hù)漏電位置、提高作業(yè) 效率的效果。第八發(fā)明的漏電檢測方法的特征在于大致包括六個(gè)工序(step)。在 上述六個(gè)工序，利用實(shí)施例1的圖1的構(gòu)成及圖3的處理順序進(jìn)行說明。(1) 使接觸件斷開的工序在實(shí)施例1中，在進(jìn)行結(jié)束車輛的工作的操作時(shí)使接觸件17斷開。 因此，即使接通起動(dòng)鍵(步驟S30)，接觸件17也為斷開狀態(tài)。(2) 產(chǎn)生交流電壓信號(hào)的工序接著，若接通起動(dòng)鍵(步驟S30)，電子控制單元50起動(dòng)(步驟S31)。 電子控制單元50內(nèi)的振蕩部51產(chǎn)生恒定頻率的交流信號(hào)Vs(步驟S32)。(3) 使電力供給系統(tǒng)的整個(gè)電路電導(dǎo)通的工序這里，若直流電壓測定器19的測定電壓Vd小于閾值10V (步驟S33 的判斷)，則使逆變器電路12的IGBT電路70 75的柵極全部導(dǎo)通(步 驟S35)。由此，交流高電壓電路B和直流高電壓電路A電導(dǎo)通。(4) 施加交流電壓信號(hào)的工序接著，由振蕩器51產(chǎn)生的交流信號(hào)Vs通過電阻R和電容器C施加 到正極電線13上的施加點(diǎn)P (S36)。此外，施加點(diǎn)P可位于負(fù)極電線14 上。所施加的交流信號(hào)Vs也可傳遞到電導(dǎo)通的交流高電壓電路B偵lj。(5) 測定電壓測定點(diǎn)的電壓的工序電子控制單元50的電壓測定部52對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn)行測定。 電壓電平的測定在施加交流信號(hào)Vs (步驟S36)后繼續(xù)進(jìn)行。(6) 檢測有無漏電的工序最后，電子控制單元50內(nèi)的漏電檢測部53對電壓測定部52的測定 結(jié)果和閾值進(jìn)行對比，來檢測有無漏電(步驟S37)。在上述漏電檢測方法中，由于IGBT電路70 75的柵極全部導(dǎo)通，因 此，在交流高電壓電路B的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信 號(hào)Vs，交流信號(hào)Vs的全波傳遞到交流電線16a 16c。即，不會(huì)如以往那 樣，交流信號(hào)Vs中的半波即一個(gè)方向的信號(hào)通過各二極管77傳遞到交流 電線16a 16c，但剩余的半波即相反方向的信號(hào)被各二極管77阻擋而由 各IGBT電路70 75去除。這樣，根據(jù)第八發(fā)明，不僅能正確檢測直流高電壓電路A有無漏電， 還能正確檢測交流高電壓電路B有無漏電。在第九發(fā)明中，在進(jìn)行使車輛開始工作的操作時(shí)進(jìn)行第八發(fā)明中的電 力供給系統(tǒng)有無漏電的檢測。在圖1及圖3中，在未檢測到漏電的情況下(步驟S37的判斷)，作 為轉(zhuǎn)移到通常時(shí)控制的預(yù)處理，進(jìn)行由蓄電池11對電容器18充電的電壓 集中處理(步驟S43)，接著，接觸件控制部55使接觸件17接通(步驟 S44)。由此，例如，將電力變換電路的開關(guān)元件的控制轉(zhuǎn)移到通常控制 (通?？刂?。因此，能不損害車輛的工作效率和由車輛進(jìn)行的作業(yè)的效率地進(jìn)行漏 電檢測。在第十發(fā)明中，在進(jìn)行使車輛結(jié)束工作的操作時(shí)進(jìn)行第八發(fā)明中的電 力供給系統(tǒng)有無漏電的檢測。在圖1的構(gòu)成及圖4的處理順序中，首先，在作業(yè)人員斷開起動(dòng)鍵使 車輛結(jié)束工作時(shí)，電子控制單元50的接觸件控制部55使接觸件17斷開 (步驟S50、步驟S51)。接著，進(jìn)行電容器18的直流電壓去除的處理(步 驟S52、步驟S53)，若直流電壓測定器19的測定電壓Vd小于閾值10V， 則電子控制單元50的開關(guān)元件控制部54使逆變器電路12的IGBT電路 70 75的柵極全部導(dǎo)通(步驟S53的判斷為是，步驟S54)。由此，交流 高電壓電路B和直流高電壓電路A電導(dǎo)通。以下，與在第八說明中說明的步驟S37 S41同樣，進(jìn)行檢測有無漏 電的處理和確定漏電位置的處理(步驟S57 S61)。接著，接觸件控制部55使繼電器81斷開，從電子控制單元50將電 源60電切斷，從而使電子控制單元50結(jié)束工作(步驟S62)。這樣，在第十發(fā)明中，在對電力供給系統(tǒng)有無漏極進(jìn)行檢測之后，使 車輛結(jié)束工作，因此，能不損害車輛的工作效率和由車輛進(jìn)行的作業(yè)的效 率地進(jìn)行漏電檢測。還可在車輛暫停期間進(jìn)行維護(hù)，在下一次使車輛開始 工作之前完成恢復(fù)作業(yè)。因此，不會(huì)因漏電位置的維護(hù)而對作業(yè)計(jì)劃帶來 延遲。


圖1是表示實(shí)施例1中的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置的構(gòu)成的；圖2是將電子控制單元的構(gòu)成進(jìn)行功能模塊化來表示的圖；圖3是表示實(shí)施例1的漏電檢測處理順序的流程圖；圖4是表示實(shí)施例2的漏電檢測處理順序的流程圖；圖5是表示實(shí)施例3的漏電檢測處理順序的流程圖；圖6是表示以往使用的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置的圖；圖7是表示IGBT逆變器電路的圖；圖8是用于說明Y接線的交流馬達(dá)中的漏電檢測的圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 (實(shí)施例1)圖1是表示實(shí)施例1的構(gòu)成的圖。在圖1中，車載用電力供給系統(tǒng)的 漏電檢測裝置由電力供給系統(tǒng)10和漏電檢測部30構(gòu)成。圖1所示的電力供給系統(tǒng)10除了在負(fù)極電線14上未設(shè)置接觸件17b 之外，與利用圖6說明的電力供給系統(tǒng)IO基本相同。在本實(shí)施例中，也 可在負(fù)極電線14上設(shè)置接觸件，但在本實(shí)施例的漏電檢測處理時(shí)，需要 使正極電線、負(fù)極電線上設(shè)置的接觸件的任一個(gè)接通而另一個(gè)斷開。電力供給系統(tǒng)10由直流高電壓電路A和交流高電壓電路B構(gòu)成。直 流高電壓電路A由直流用的蓄電池11、與蓄電池11的正負(fù)極連接的正極 電線13及負(fù)極電線14、在正極電線13及負(fù)極電線14上設(shè)置的接觸件17、 位于接觸件17的后級(jí)且與正極電線13及負(fù)極電線14連接的用于防止在 使接觸件17接通時(shí)流動(dòng)突入電流的防止突入電流用的電容器18、與電容 器18并聯(lián)連接的直流電壓測定部19、同樣與電容器18并聯(lián)連接并進(jìn)行電 容器18的直流電壓去除的電壓去除電路25構(gòu)成。電壓去除電路25例如 由電阻和繼電器構(gòu)成。交流高電壓電路B由與正極電線13及負(fù)極電線14連接并通過多個(gè)開 關(guān)元件的接通 斷開切換來將直流電力變換為交流電力的逆變器電路12、交流馬達(dá)15、連接逆變器電路12和交流馬達(dá)15的多條交流電線16構(gòu)成。在驅(qū)動(dòng)交流馬達(dá)15時(shí)，接觸件17被接通。在進(jìn)行漏電檢測時(shí)，接觸 件17被斷開以便在逆變器電路12中不流動(dòng)短路電流。如圖7所示，在逆變器電路12中，設(shè)置有六個(gè)IGBT元件76和六個(gè) 二極管77所構(gòu)成的六個(gè)IGBT電路70 75。當(dāng)交流馬達(dá)15為三相時(shí)，IGBT 電路70、 73、 IGBT電路71、 74、 IGBT電路72、 75三組并聯(lián)配置。IGBT電路70、73的中間點(diǎn)M1、IGBT電路71、74的中間點(diǎn)M2、IGBT 電路72、 75的中間點(diǎn)M3分別與交流馬達(dá)15的三個(gè)線圈連接。此外，也可取代逆變器電路12，使用SRM驅(qū)動(dòng)器電路或升壓斬波器 (chopper)電路或降壓斬波器電路。漏電檢測部30由與蓄電池11的正極側(cè)的正極電線13上的電壓施加 點(diǎn)P連接的電容器C、與電容器C連接的電阻R、電子控制單元50、電子 控制單元的電源60、根據(jù)車輛的起動(dòng)鍵的操作而接通或斷開而使電子控制 單元50與電源60電連接或電切斷的開關(guān)80、通過電子控制單元50而被 接通或斷開控制來使電子控制單元50與電源60電連接或電切斷的繼電器 81構(gòu)成。圖2是將電子控制單元50的構(gòu)成進(jìn)行功能模塊化來表示的圖。電子控制單元50由產(chǎn)生正弦波或矩形波等規(guī)定頻率的交流信號(hào)Vs并 在電阻R中通上交流信號(hào)Vs的振蕩部51、在電阻R與電容器C之間的 電壓測定點(diǎn)Q處對電壓電平(交流電壓的有效值)進(jìn)行測定的電壓測定部 52、對由電壓測定部52測定的電壓與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較來檢測有 無漏電的漏電檢測部53、對IGBT逆變器電路12中設(shè)置的各IGBT元件 (開關(guān)元件)76的接通/斷開進(jìn)行控制的開關(guān)元件控制部54、對接觸件17 和繼電器81的接通/斷開進(jìn)行控制的接觸件控制部55構(gòu)成。電子控制單元 50的各部51 55的功能通過電子電路或程序設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。接著，利用圖3，對實(shí)施例1的漏電檢測的處理順序進(jìn)行說明。在操作起動(dòng)鍵之前，接觸件17處于斷開狀態(tài)。首先，在作業(yè)人員為使車輛工作而接通起動(dòng)鍵時(shí)，與此對應(yīng)地開關(guān)80 接通。即使起動(dòng)鍵接通，接觸件17也維持?jǐn)嚅_狀態(tài)(步驟S30)。通過接 通開關(guān)80，電源60的電壓被施加到電子控制單元50，從而電子控制單元50起動(dòng)(步驟S31)。接著，電子控制單元50的接觸件控制部55使繼電器81接通。還有， 振蕩部51產(chǎn)生一定頻率的交流信號(hào)Vs (步驟S32)。在直流電壓測定部19中，測定電容器18的電壓Vd (步驟S33)。此 外，設(shè)該直流電壓測定部19的控制也由電壓控制單元50進(jìn)行。若直流電 壓測定部19的測定電壓Vd在閾值10V以上，則使電壓去除電路25動(dòng)作， 進(jìn)行電容器18的直流電壓去除。此外，設(shè)該電壓去除電路25的控制也由 電壓控制單元50進(jìn)行(步驟S33的判斷為否，步驟S34)。直流電壓去 除是指，將電壓去除電路25的繼電器接通，用電壓去除電路25的電阻來 消耗電容器18所蓄積的能量,從而使電容器18的電壓小于規(guī)定電平(10V) 的處理。在直流電壓測定器19的測定電壓Vd小于閾值10V以前，進(jìn)行 直流電壓去除的處理。若直流電壓測定器19的測定電壓Vd小于閾值IOV，則電子控制單元 50的開關(guān)元件控制部54使逆變器電路12的IGBT電路70 75的柵極全 部導(dǎo)通(步驟S33的判斷為是，步驟S35) 。 g卩，在使接觸件17斷開的 狀態(tài)下，將IGBT逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通。 由此，交流高電壓電路B和直流高電壓電路A電導(dǎo)通。由振蕩器51產(chǎn)生的交流信號(hào)Vs通過電阻R和電容器C施加到施加 點(diǎn)P (步驟S36)。電壓測定部52對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn)行測定。漏電 檢測部53對電壓測定部52的測定結(jié)果和閾值進(jìn)行對比，來檢測有無漏電 (步驟S37)。由于IGBT電路70 75的柵極全部導(dǎo)通，因此，在交流高電壓電路B 的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs，交流信號(hào)Vs的全波 傳遞到交流電線16a 16c。即，不會(huì)如以往那樣，交流信號(hào)Vs中的半波 即一個(gè)方向的信號(hào)通過各二極管77傳遞到交流電線16a 16c，但剩余的 半波即相反方向的信號(hào)被各二極管77阻擋而由各IGBT電路70 75去除。在直流高電壓電路A中未發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，由電壓 測定部52測定的電壓有效值與從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有 效值大致相同，在漏電檢測部53中，判定測定電壓在設(shè)定的閾值以上。 由此，判定為無漏電。另一方面，在直流高電壓電路A中有漏電的情況下，例如在負(fù)極電線14中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值被電 阻R和漏電電阻r分壓。所以，由電壓測定部52測定的電壓有效值比從 振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，在漏電檢測部53中， 判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此，判定為有漏電。在交流高電壓電路B中未發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，在交流 高電壓電路B的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs，交流 信號(hào)Vs的全波傳遞到交流電線16a 16c，因此，由電壓測定部52測定的 電壓有效值與從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值大致相同，在 漏電檢測部53中，判定測定電壓在設(shè)定的閾值以上。由此，判定為無漏 電。另一方面，在交流高電壓電路B中有漏電的情況下，例如在交流電線 16a 16c中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值 被電阻R和漏電電阻r分壓。所以，由電壓測定部52測定的電壓有效值 比從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，在漏電檢測部53 中，判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此，判定為有漏電。這樣，不僅能正確檢測直流高電壓電路A有無漏電，還能正確檢測交 流高電壓電路B有無漏電。在未檢測到漏電的情況下(步驟S37的判斷為否)，進(jìn)行轉(zhuǎn)移到通常 時(shí)控制的預(yù)處理。首先，為了使得在逆變器電路12中不通過大電流，進(jìn) 行由蓄電池11對電容器18充電的電壓集中處理(步驟S43)，接觸件控 制部55使接觸件17接通(步驟S44)。由此，例如，與操作桿的操作對 應(yīng)的開關(guān)信號(hào)被施加到IGBT逆變器電路12的各IGBT元件(開關(guān)元件) 76上，交流馬達(dá)15根據(jù)操作桿的操作而被驅(qū)動(dòng)(通常控制)。另一方面，在檢測到漏電的情況下(步驟S37的判斷為是)，進(jìn)行判 定以下的漏電處的處理。開關(guān)元件控制部54使逆變器電路12的IGBT電路70 75的柵極全部 截止(步驟S38)。由此，交流高電壓電路B與直流高電壓電路A電切斷。接著，再次通過振蕩部51向施加點(diǎn)P施加交流電壓Vs，由電壓測定 部52對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn)行測定，通過漏電檢測部53對比電壓測定部52的測定電壓與閾值，檢測有無漏電(步驟S39)。結(jié)果，當(dāng)未檢測到漏電時(shí)，由于在交流高電壓電路B與直流高電壓電 路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B與直流高 電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"無漏電檢測"，因此，在步驟S37中檢測 到的漏電位置判定為交流高電壓電路B側(cè)(步驟S39的判斷為否，步驟 S40)。另一方面，當(dāng)檢測到了漏電時(shí)，由于在交流高電壓電路B與直流高電 壓電路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B與直 流高電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，因此，在步驟S37 中檢測到的漏電位置判定為直流高電壓電路A側(cè)(步驟S39的判斷為是， 步驟S41)。此外，也可在未圖示的顯示裝置上顯示有無漏電和漏電位置。由此， 作業(yè)人員能迅速進(jìn)行漏電位置的維護(hù)。根據(jù)本實(shí)施例，不僅能檢測直流高電壓電路A的漏電，還能檢測交流 高電壓電路B的漏電。進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例l，可確定直流高電壓電路A 和交流高電壓電路B的哪一個(gè)發(fā)生了漏電。因此，能迅速維護(hù)漏電位置， 提高作業(yè)效率。還有，根據(jù)本實(shí)施例，在車輛起動(dòng)時(shí)進(jìn)行漏電檢測。因此，能不損害 車輛的工作效率和由車輛進(jìn)行的作業(yè)的效率地進(jìn)行漏電檢測。進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例，僅在起動(dòng)時(shí)未檢測到漏電的情況下才轉(zhuǎn)移到通 ?？刂疲管囕v正式工作，因此，不會(huì)在發(fā)生了漏電的狀態(tài)下使車輛工作， 可確保安全性。此外，在實(shí)施例中，在正極電線13上設(shè)置接觸件17，但也可在負(fù)極 電線14上設(shè)置。還有，在實(shí)施例中，在正極電線13上設(shè)置了施加交流電壓Vs的電壓 施加點(diǎn)P，但也可在負(fù)極電線14上設(shè)置電壓施加點(diǎn)P。(實(shí)施例2)在實(shí)施例2中，根據(jù)使車輛結(jié)束工作的操作來檢測有無漏電。 圖4是表示實(shí)施例2的漏電檢測處理的順序的流程圖。此外，在操作起動(dòng)鍵之前，接觸件17處于接通狀態(tài)。首先，在作業(yè)人員斷開起動(dòng)鍵使車輛結(jié)束工作時(shí)，開關(guān)80斷開，并且，電子控制單元50的接觸件控制部55使接觸件17斷開(步驟S50、步 驟S51)。接著，在直流電壓測定器19的測定電壓Vd小于閾值10V之前， 進(jìn)行電容器18的直流電壓去除的處理(步驟S52、步驟S53)。若直流電壓測定器19的測定電壓Vd小于閾值IOV，則電子控制單元 50的開關(guān)元件控制部54使逆變器電路12的IGBT電路70 75的柵極全 部導(dǎo)通(步驟S53的判斷為是，步驟S54) 。 g卩，在使接觸件17斷開的 狀態(tài)下，將IGBT逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通。 由此，交流高電壓電路B和直流高電壓電路A電導(dǎo)通。振蕩器51產(chǎn)生規(guī)定頻率的交流信號(hào)Vs (步驟S55)。該交流信號(hào)Vs 通過電阻R和電容器C施加到電力供給系統(tǒng)10的正極電線13的施加點(diǎn)P (步驟S56)。以下，與圖3的S37、 S38、 S39、 S40、 S41同樣，進(jìn)行檢測有無漏電 的處理和確定漏電位置的處理(S57、 S58、 S59、 S60、 S61)。艮口，電壓測定部52對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn)行測定。漏電檢測部53 對電壓測定部52的測定結(jié)果和閾值進(jìn)行對比，來檢測有無漏電(步驟 S57)。由于IGBT電路70 75的柵極全部導(dǎo)通，因此，在交流高電壓電路B 的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs，交流信號(hào)Vs的全波 傳遞到交流電線16a 16c。 g卩，不會(huì)如以往那樣，交流信號(hào)Vs中的半波 即一個(gè)方向的信號(hào)通過各二極管77傳遞到交流電線16a 16c，但剩余的 半波即相反方向的信號(hào)被各二極管77阻擋而由各IGBT電路70 75去除。在直流高電壓電路A中未發(fā)生漏電(漏電電阻iO的情況下，由電壓 測定部52測定的電壓有效值與從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有 效值大致相同，在漏電檢測部53中，判定測定電壓在設(shè)定的閾值以上。 由此，判定為無漏電。另一方面，在直流高電壓電路A中有漏電的情況下，例如在負(fù)極電線 14中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值被電 阻R和漏電電阻r分壓。所以，由電壓測定部52測定的電壓有效值比從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，在漏電檢測部53中， 判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此，判定為有漏電。在交流高電壓電路B中未發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，在交流 高電壓電路B的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs，交流 信號(hào)Vs的全波傳遞到交流電線16a 16c，因此，由電壓測定部52測定的 電壓有效值與從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值大致相同，在 漏電檢測部53中，判定測定電壓在設(shè)定的閾值以上。由此，判定為無漏 電。另一方面，在交流高電壓電路B中有漏電的情況下，例如在交流電線 16a 16c中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值 被電阻R和漏電電阻r分壓。所以，由電壓測定部52測定的電壓有效值 比從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，在漏電檢測部53 中，判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此，判定為有漏電。這樣，不僅能正確檢測直流高電壓電路A有無漏電，還能正確檢測交 流高電壓電路B有無漏電。在檢測到漏電的情況下(步驟S57的判斷為是)，進(jìn)行判定以下的漏 電位置的處理。開關(guān)元件控制部54使逆變器電路12的IGBT電路70 75的柵極全部 截止(步驟S58)。由此，交流高電壓電路B與直流高電壓電路A電切斷。接著，再次通過振蕩部51向施加點(diǎn)P施加交流電壓Vs，由電壓測定 部52對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn)行測定，通過漏電檢測部53對比電壓測定 部52的測定電壓與閾值，檢測有無漏電(步驟S59)。結(jié)果，當(dāng)未檢測到漏電時(shí)，由于在交流高電壓電路B與直流高電壓電 路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B與直流高 電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"無漏電檢測"，因此，在步驟S57中檢測 到的漏電位置判定為交流高電壓電路B側(cè)(步驟S59的判斷為否，步驟 S60)。另一方面，當(dāng)檢測到了漏電時(shí)，由于在交流高電壓電路B與直流高電 壓電路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B與直 流高電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，因此，在步驟S57中檢測到的漏電位置判定為直流高電壓電路A側(cè)(步驟S59的判斷為是，步驟S61)。在S57中未檢測到漏電的情況下(步驟S57的判斷為否)，或者，在 S57中檢測到漏電并確定漏電位置后(步驟S60、 S61)，接觸件控制部 55使繼電器81斷開，從電子控制單元50將電源60電切斷，從而使電子 控制單元50結(jié)束工作(步驟S62)。此外，也可在未圖示的顯示裝置上顯示有無漏電和漏電位置。由此， 作業(yè)人員能迅速進(jìn)行漏電位置的維護(hù)。根據(jù)本實(shí)施例，不僅能檢測直流高電壓電路A的漏電，還能檢測交流 高電壓電路B的漏電。進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例，可確定直流高電壓電路A 和交流高電壓電路B的哪一個(gè)發(fā)生了漏電。因此，能迅速維護(hù)漏電位置， 提高作業(yè)效率。還有，根據(jù)本實(shí)施例，在車輛工作結(jié)束時(shí)進(jìn)行漏電檢測，在確認(rèn)了有 無漏電檢測之后關(guān)斷電子控制單元50的工作。因此，能不損害車輛的工 作效率和由車輛進(jìn)行的作業(yè)的效率地進(jìn)行漏電檢測。還可在車輛暫停期間 進(jìn)行維護(hù)，在下一次使車輛開始工作之前完成恢復(fù)作業(yè)。因此，不會(huì)因漏 電位置的維護(hù)而對作業(yè)計(jì)劃帶來延遲。在上述的實(shí)施例1 、實(shí)施例2中，在使接觸件17斷開的狀態(tài)下，使IGTB 逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通后檢測有無漏電， 結(jié)果，在檢測到漏電的情況下，使IGTB逆變器電路12的所有IGBT元件 (開關(guān)元件)76截止后檢測有無漏電，結(jié)果，在檢測到漏電的情況下，判 定漏電位置位于逆變器電路12的前級(jí)、即位于直流高電壓電路A側(cè)，在 未檢測到漏電的情況下，判定漏電位置位于逆變器電路12或其后級(jí)、即 交流高電壓電路B側(cè)。但是，為了確定漏電位置，也可使IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通、 斷開的順序相反。即，在使接觸件17斷開的狀態(tài)下，使IGTB逆變器電路12的所有IGBT 元件(開關(guān)元件)76截止后檢測有無漏電，結(jié)果，在檢測到漏電的情況下， 使IGTB逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通后檢測有 無漏電，結(jié)果，在檢測到漏電的情況下，判定漏電位置位于逆變器電路12的前級(jí)、即位于直流高電壓電路A側(cè)，在未檢測到漏電的情況下，判定漏 電位置位于逆變器電路12或其后級(jí)、即交流高電壓電路B側(cè)。此外，在實(shí)施例中，在正極電線13上設(shè)置接觸件17，但也可在負(fù)極 電線14上設(shè)置。還有，在實(shí)施例中，在正極電線13上設(shè)置了施加交流電壓Vs的電壓 施加點(diǎn)P，但也可在負(fù)極電線14上設(shè)置電壓施加點(diǎn)P。(實(shí)施例3)在實(shí)施例1、 2中，設(shè)想了在車輛開始工作時(shí)、工作結(jié)束時(shí)進(jìn)行漏電 檢測的情況進(jìn)行了說明。在本實(shí)施例3中，設(shè)想在車輛工作中進(jìn)行漏電檢 測的情況進(jìn)行說明。圖5是表示本實(shí)施例的處理順序的流程圖。在通?？刂茣r(shí)，例如，與操作桿的操作對應(yīng)的幵關(guān)信號(hào)被施加到IGBT 逆變器電路12的各IGBT元件(開關(guān)元件)76上，交流馬達(dá)15根據(jù)操作 桿的操作而被驅(qū)動(dòng)(通?？刂?。因此，在被輸入指示漏電檢測的信號(hào)時(shí)，無論操作桿的操作狀態(tài)如何， 向各IGBT元件(開關(guān)元件)76自動(dòng)施加使交流馬達(dá)15為停止?fàn)顟B(tài)的開 關(guān)信號(hào)。還有，也可通過作業(yè)人員的手動(dòng)操作，使操作桿處于中立位置后， 向各IGBT元件(開關(guān)元件)76施加使交流馬達(dá)15為停止?fàn)顟B(tài)的開關(guān)信 號(hào)(步驟S70)。接著，在接觸件17接通的狀態(tài)下，電子控制單元50的開關(guān)元件54 使逆變器電路12的IGBT電路70 75中的正極側(cè)的所有IGBT電路70 72 (圖7的上側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76)的柵極導(dǎo)通，使負(fù)極 側(cè)的所有IGBT電路73 75 (圖7的上側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件) 76)截止，或者，使負(fù)極側(cè)的所有IGBT電路73 75的柵極導(dǎo)通，使正極 側(cè)的所有IGBT電路70 72的柵極截止。艮P，在使接觸件17接通的狀態(tài)下，使IGBT逆變器電路12的正極側(cè) 的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通，或使負(fù)極側(cè)的所有IGBT元件(開 關(guān)元件)76)導(dǎo)通，從而，交流高電壓電路B與直流高電壓電路A電導(dǎo) 通。此外，為了對IGBT逆變器電路12的正極側(cè)的IGBT元件(開關(guān)元件) 76、負(fù)極側(cè)的IGBT元件(開關(guān)元件)76中的任一個(gè)通電，接觸件17被 接通。還有，由于使IGBT逆變器電路12的正極側(cè)的IGBT元件(開關(guān)元 件)76、負(fù)極側(cè)的IGBT元件(開關(guān)元件)76不被同時(shí)導(dǎo)通，因此即使接 觸件17接通，在逆變器電路12中也不會(huì)流動(dòng)短路電流。
振蕩器51產(chǎn)生規(guī)定頻率的交流信號(hào)Vs (步驟S72)。該交流信號(hào)Vs 通過電阻R和電容器C施加到電力供給系統(tǒng)10的正極電線13的施加點(diǎn)P (步驟S73)。
以下，與圖3的S37、 S38、 S39、 S40、 S41同樣，進(jìn)行檢測有無漏電 的處理和確定漏電位置的處理(S74、 S75、 S76、 S77、 S78)。
艮P，電壓測定部52對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn)行測定。漏電檢測部53 對電壓測定部52的測定結(jié)果和閾值進(jìn)行對比，來檢測有無漏電(步驟 S74)。
由于IGBT電路70 75的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的柵極全部導(dǎo)通，因此，在 交流高電壓電路B的被導(dǎo)通的IGBT電路側(cè)的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào) Vs，交流信號(hào)Vs的全波傳遞到交流電線16a 16c。即，不會(huì)如以往那樣， 交流信號(hào)Vs中的半波即一個(gè)方向的信號(hào)通過各二極管77傳遞到交流電線 16a 16c，但剩余的半波即相反方向的信號(hào)被各二極管77阻擋而由各 IGBT電路70 75去除。
在直流高電壓電路A中未發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，由電壓 測定部52測定的電壓有效值與從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有 效值大致相同，在漏電檢測部53中，判定測定電壓在設(shè)定的閾值以上。 由此，判定為無漏電。
另一方面，在直流高電壓電路A中有漏電的情況下，例如在負(fù)極電線 14中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值被電 阻R和漏電電阻r分壓。所以，由電壓測定部52測定的電壓有效值比從 振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，在漏電檢測部53中， 判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此，判定為有漏電。
在交流高電壓電路B中未發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，在交流 高電壓電路B的IGBT電路70 75的兩個(gè)方向上流動(dòng)交流信號(hào)Vs，交流信號(hào)Vs的全波傳遞到交流電線16a 16c，因此，由電壓測定部52測定的 電壓有效值與從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值大致相同，在 漏電檢測部53中，判定測定電壓在設(shè)定的閾值以上。由此，判定為無漏 電。
另一方面，在交流高電壓電路B中有漏電的情況下，例如在交流電線 16a 16c中存在漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號(hào)Vs的電壓有效值 被電阻R和漏電電阻r分壓。所以，由電壓測定部52測定的電壓有效值 比從振蕩器51輸出的交流信號(hào)Vs的電壓有效值更小，在漏電檢測部53 中，判定測定電壓比設(shè)定的閾值更低。由此，判定為有漏電。
這樣，不僅能正確檢測直流高電壓電路A有無漏電，還能正確檢測交 流高電壓電路B有無漏電。
在檢測到漏電的情況下(步驟S74的判斷為是)，進(jìn)行判定以下的漏 電位置的處理。
開關(guān)元件控制部54使逆變器電路12的IGBT電路70 75的柵極全部 截止(步驟S75)。由此，交流高電壓電路B與直流高電壓電路A電切斷。
接著，再次通過振蕩部51向施加點(diǎn)P施加交流電壓Vs，由電壓測定 部52對測定點(diǎn)Q的電壓電平進(jìn)行測定，通過漏電檢測部53對比電壓測定 部52的測定電壓與閾值，檢測有無漏電(步驟S76)。
結(jié)果，當(dāng)未檢測到漏電時(shí)，由于在交流高電壓電路B與直流高電壓電 路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B與直流高 電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"無漏電檢測"，因此，在步驟S74中檢測 到的漏電位置判定為交流高電壓電路B側(cè)(步驟S76的判斷為否，步驟 S77)。
另一方面，當(dāng)檢測到了漏電時(shí)，由于在交流高電壓電路B與直流高電 壓電路A電導(dǎo)通的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，在交流高電壓電路B與直 流高電壓電路A電切斷的狀態(tài)下為"有漏電檢測"，因此，在步驟S74 中檢測到的漏電位置判定為直流高電壓電路A側(cè)(步驟S76的判斷為是， 步驟S78)。
在S74中未檢測到漏電的情況下(步驟S57的判斷為否)，轉(zhuǎn)移到通 常控制，與操作桿的操作對應(yīng)的開關(guān)信號(hào)被施加到IGBT逆變器電路12的各IGBT元件(開關(guān)元件)76上，交流馬達(dá)15根據(jù)操作桿的操作而被 驅(qū)動(dòng)(S79;通?？刂?。
此外，也可在未圖示的顯示裝置上顯示有無漏電和漏電位置。由此， 作業(yè)人員能迅速進(jìn)行漏電位置的維護(hù)。
根據(jù)本實(shí)施例，不僅能檢測直流高電壓電路A的漏電，還能檢測交流 高電壓電路B的漏電。進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施例，可確定直流高電壓電路A 和交流高電壓電路B的哪一個(gè)發(fā)生了漏電。因此，能迅速維護(hù)漏電位置， 提高作業(yè)效率。
還有，根據(jù)本實(shí)施例，在車輛工作中進(jìn)行漏電檢測，若無漏電，則恢 復(fù)到通?？刂?。因此，不會(huì)在發(fā)生了漏電的狀態(tài)下恢復(fù)到通?？刂疲纱_
保安全。
在上述的實(shí)施例3中，在使接觸件17接通的狀態(tài)下，使IGBT逆變器 電路12的正極側(cè)的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通或使負(fù)極側(cè)的所 有IGBT元件(開關(guān)元件)76導(dǎo)通后檢測有無漏電，結(jié)果，在檢測到漏電 的情況下，使IGTB逆變器電路12的所有IGBT元件(開關(guān)元件)76截 止后檢測有無漏電，結(jié)果，在檢測到漏電的情況下，判定漏電位置位于逆 變器電路12的前級(jí)、即位于直流高電壓電路A側(cè)，在未檢測到漏電的情 況下，判定漏電位置位于逆變器電路12或其后級(jí)、即交流高電壓電路B
此外，在實(shí)施例中，在正極電線13上設(shè)置接觸件17，但也可在負(fù)極 電線14上設(shè)置。還有，與圖7的IGBT逆變器電路12連接的交流馬達(dá)15 為三角接線或星形(Y)接線的情況下，僅使某一相的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的 IGBT元件76導(dǎo)通即可。例如，在圖8所示的Y接線的交流馬達(dá)中，在 W相的附近漏電(漏電電阻r)時(shí)，僅使與U相對應(yīng)的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的 IGBT元件76導(dǎo)通，在U相中流動(dòng)交流信號(hào)可檢測W相中的漏電。
還有，在實(shí)施例中，在正極電線13上設(shè)置了施加交流電壓Vs的電壓 施加點(diǎn)P，但也可在負(fù)極電線14上設(shè)置電壓施加點(diǎn)P。
權(quán)利要求
1、一種車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，通過漏電檢測部對電力供給系統(tǒng)的漏電進(jìn)行檢測，所述電力供給系統(tǒng)包括直流用的蓄電池；電力變換電路，其使多個(gè)開關(guān)元件接通或斷開，將所述蓄電池的直流電力變換為交流電力，并將該交流電力輸出到交流馬達(dá)；正極電線及負(fù)極電線，連接所述蓄電池與所述電力變換電路；和接觸件，其設(shè)置在所述正極電線或所述負(fù)極電線上；所述漏電檢測部包括開關(guān)元件控制部，其對電力變換電路的開關(guān)元件輸出用于漏電檢測的開關(guān)信號(hào)；交流電壓施加機(jī)構(gòu)，其向所述電力供給系統(tǒng)的正極電線或負(fù)極電線的電壓施加點(diǎn)施加交流電壓；電壓測定機(jī)構(gòu)，其對交流電壓和電壓施加點(diǎn)之間的電壓測定點(diǎn)的電壓進(jìn)行測定；和漏電檢測機(jī)構(gòu)，其在使接觸件斷開的狀態(tài)下，使電力變換電路的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的所有開關(guān)元件接通，根據(jù)此時(shí)的電壓測定點(diǎn)的電壓值，檢測所述電力供給系統(tǒng)有無漏電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其 特征在于，在進(jìn)行使車輛開始工作的操作后，在使接觸件斷開的狀態(tài)下，將電力 變換電路的所有開關(guān)元件接通，對電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測，在對 電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之后，將接觸件接通，使電力變換電路的 開關(guān)元件的控制轉(zhuǎn)移到通?？刂啤?br> 3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其 特征在于，在進(jìn)行使車輛結(jié)束工作的操作后，在使接觸件斷開的狀態(tài)下，將電力變換電路的所有開關(guān)元件接通，對電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測，在對 電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之后，使車輛停止工作。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其 特征在于，僅在由所述漏電檢測機(jī)構(gòu)未檢測到有漏電的情況下，使電力變換電路 的開關(guān)元件的控制轉(zhuǎn)移到通常控制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其 特征在于，在由所述漏電檢測機(jī)構(gòu)檢測到有漏電的情況下，使電力變換電路的所 有開關(guān)元件斷開，根據(jù)此時(shí)的電壓測定點(diǎn)的電壓值，對所述電力供給系統(tǒng) 有無漏電進(jìn)行檢測，其結(jié)果為檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置位于電力變換電路的 前級(jí)，其結(jié)果為未檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置位于所述電力變換 電路或其后級(jí)。
6、 一種車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，通過漏電檢測部對電 力供給系統(tǒng)的漏電進(jìn)行檢測，所述電力供給系統(tǒng)包括 直流用的蓄電池；電力變換電路，其使多個(gè)開關(guān)元件接通或斷開，將所述蓄電池的直流 電力變換為交流電力，并將該交流電力輸出到交流馬達(dá)；正極電線及負(fù)極電線，連接所述蓄電池與所述電力變換電路；和 接觸件，其設(shè)置在所述正極電線或所述負(fù)極電線上； 所述漏電檢測部包括開關(guān)元件控制部，其對電力變換電路的開關(guān)元件輸出用于漏電檢測的 開關(guān)信號(hào)；交流電壓施加機(jī)構(gòu)，其向所述電力供給系統(tǒng)的正極電線或負(fù)極電線的 電壓施加點(diǎn)施加交流電壓；電壓測定機(jī)構(gòu)，其對交流電壓和電壓施加點(diǎn)之間的電壓測定點(diǎn)的電壓 進(jìn)行測定；和漏電檢測機(jī)構(gòu)，在車輛工作中若有漏電檢測的指示，則停止交流馬達(dá)， 在使接觸件接通的狀態(tài)下，使電力變換電路的正極側(cè)的所有開關(guān)元件接通 或使負(fù)極側(cè)的所有開關(guān)元件接通，根據(jù)此時(shí)的電壓測定點(diǎn)的電壓值，檢測 所述電力供給系統(tǒng)有無漏電。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其特征在于，在由所述漏電檢測機(jī)構(gòu)檢測到有漏電的情況下，在使接觸件斷開的狀 態(tài)下，使電力變換電路的所有開關(guān)元件斷開，根據(jù)此時(shí)的電壓測定點(diǎn)的電 壓值，對所述電力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測，其結(jié)果為檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置位于電力變換電路的 前級(jí)，其結(jié)果為未檢測到有漏電的情況下，判定漏電位置位于所述電力變換 電路或其后級(jí)。
8、 一種車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測方法，對由直流高電壓電路和交流高電壓電路構(gòu)成的電力供給系統(tǒng)的漏電進(jìn)行檢測，包括使所述直流高電壓電路的正極電線或負(fù)極電線上設(shè)置的接觸件斷開的工序；由交流電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生交流電壓信號(hào)的工序；使所述交流高電壓電路上設(shè)置的電力變換電路的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的 所有開關(guān)元件接通，從而使所述電力供給系統(tǒng)的整個(gè)電路電導(dǎo)通的工序；向所述正極電線或負(fù)極電線的電壓施加點(diǎn)施加由所述交流電壓產(chǎn)生 器產(chǎn)生的交流電壓信號(hào)的工序；對所述交流電壓器和所述電壓施加點(diǎn)之間的電壓測定點(diǎn)的電壓進(jìn)行 測定的工序；和根據(jù)在所述電壓測定點(diǎn)測定的電壓值，對所述電力供給系統(tǒng)有無漏電 進(jìn)行檢測的工序。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測方法，其 特征在于，還包括在進(jìn)行使車輛開始工作的操作時(shí)進(jìn)行所述漏電檢測，在對電 力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之后，使所述接觸件接通，將所述電力變換電路的開關(guān)元件的控制轉(zhuǎn)移到通常控制的工序。
10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測方法，其 特征在于，還包括在進(jìn)行使車輛結(jié)束工作的操作時(shí)進(jìn)行所述漏電檢測，在對電 力供給系統(tǒng)有無漏電進(jìn)行檢測之后，使車輛結(jié)束工作的工序。
全文摘要
在使接觸件(17)斷開的狀態(tài)下，使IGBT逆變器電路(12)的IGBT元件(開關(guān)元件)(76)接通，從而向施加點(diǎn)(P)施加交流信號(hào)(Vs)。對電壓測定點(diǎn)(Q)的測定電壓和閾值進(jìn)行對比來檢測有無漏電。由此，在車載用電力供給系統(tǒng)的直流高電壓電路和交流高電壓電路兩者中正確地進(jìn)行漏電檢測。
文檔編號(hào)H02M7/00GK101223681SQ20068002539
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤貴義 申請人:株式會(huì)社小松制作所