JPH08320352A - 漏電検出装置 - Google Patents

漏電検出装置

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JPH08320352A
JPH08320352A JP7181287A JP18128795A JPH08320352A JP H08320352 A JPH08320352 A JP H08320352A JP 7181287 A JP7181287 A JP 7181287A JP 18128795 A JP18128795 A JP 18128795A JP H08320352 A JPH08320352 A JP H08320352A
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resistance
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一郎 槇
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気自動車等の高圧直流電源の漏電検出にお
いて、使用者の安全を確保するとともに、漏電検出用の
暗電流を小さくする。 【構成】 車両に搭載されてその車両のボデーグランド
から電気的に分離された高圧直流電源1と、この高圧直
流電源1のプラス側とマイナス側との間に直列に接続さ
れた2個の高抵抗値の保護用抵抗2、3と、一端が前記
保護用抵抗の接続部に接続した漏電検出抵抗4と、この
漏電検出抵抗4の他端とボデーグランドとの接続を開閉
するスイッチ8と、前記漏電検出抵抗4の両端電圧を測
定する電圧測定部5と、この電圧測定部5の出力より漏
電を判定する漏電判定部6とを備え、スイッチ8により
漏電検出抵抗4とボデーグランドとの接続を開閉させる
ことにより、漏電検出装置自身による絶縁破壊を間欠的
に発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車、電車、ト
ロリーバスなどの高圧直流電源を動力とする車両等に利
用する漏電検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の漏電検出装置の構成を示し
ている。図5において、21はバッテリー等で構成され
た高圧直流電源である。22、23及び24はそれぞれ
抵抗値R1、R2、RSを有する抵抗であり、25は抵抗
24の両端に生じる検出電圧である。
【0003】次に上記従来例の動作について説明する。
一般に電気自動車に使用される200〜300Vの直流
電源は、人が高圧電源に触れても感電しないように、車
両のボデーグランドから電気的に分離されたフローティ
ング状態になっている。しかしながら、絶縁破壊が起き
ている場合には、人が高圧系に触れると電流が流れるバ
スができるため、感電してしまう。ところが、高電圧系
とグランド間に絶縁破壊が発生しても、人が高圧系に触
れない限り、高電圧系とグランドとが分離されているた
め、絶縁破壊を起こした抵抗には電流も電圧も生じない
ため、漏電が検出できないことになる。これをできるよ
うにしたのが、図5に示す高圧直流電源21に対し抵抗
24をグランドに接地して、中性点をとる構成である。
【0004】以下、この抵抗中性点にグランドをとる回
路構成について図6を参照して説明する。図6におい
て、21〜25は図5と同じであり、26は絶縁破壊抵
抗(r)、27は人体抵抗(Z)である。図6では高圧
直流電源21のマイナス側が絶縁破壊を起こしている状
態である。高圧直流電源21の電圧を+Bボルト、抵抗
22及び23の抵抗値R1、R2を絶縁破壊抵抗26の抵
抗値(r)に比べ十分大きくとれば、人体に流れる漏電
電流Izは、 Iz=+B/(r+Z) (1) となり、人体抵抗27の抵抗値Zは湿気などの環境によ
って異なることもあるが、Z=0とした場合に人体に流
れる漏電電流Izが最大となる。
【0005】次に、人体が高圧系に触れていないとき、
すなわち人体抵抗27の抵抗値Zが無限大のとき、絶縁
破壊によって生じる抵抗24の検出電圧25(V1)の
値を求める。当然のことながら、絶縁破壊が起こってい
ないときの抵抗26の抵抗値rは無限大なので、検出電
圧25には電圧が発生しないが、絶縁破壊が発生してい
るときは、抵抗22及び23の抵抗値R1、R2を抵抗2
4及び26の抵抗値R S及びrより大きく設定すると、
ボデーグランドを介して抵抗22、24及び26を流れ
る漏電電流(i)は、 i=+B/(R1+RS+r) (2) となる。したがって、抵抗24に生じる検出電圧25の
値V1は、 V1=+B×RS/(R1+RS+r) (3) となり、(1)、(3)式より漏電電流に対応した検出
電圧V1が求められ、これにより漏電を検出することが
できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の漏電検出装置では、漏電を検出するための漏電検出
用の抵抗24を常時ボデーグランドにおとしておき、絶
縁破壊が起きたときに抵抗24に電流が流れるように構
成されおり、漏電検出装置自身によって常時漏電状態を
発生させて漏電検出をするものであり、漏電検出を行わ
ない場合にも暗電流として、所定値以上(例えば200
μA〜500μA)の暗電流により漏電が常時起こって
いる状態にあった。よって、この暗電流により常時漏電
状態を発生させているものであり、何等かの原因で高抵
抗値の抵抗22、23の抵抗値が非常に小さくなった場
合に、使用者が高電圧系に触れと危険領域に入るという
問題が生じる。このため、上記従来の漏電検出装置では
高抵抗値の抵抗22、23の保護もしくは抵抗値を検出
するための回路が別途必要となるものであった。
【0007】本発明は、上記従来の問題を除去するもの
であり、簡単な回路構成により使用者に対する安全を確
保するとともに、漏電が発生した場合には漏電を確実に
検出することができる優れた漏電検出装置を提供するも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、車両に搭載されてその車両のボデーグラ
ンドから電気的に分離された高圧直流電源と、この高圧
直流電源のプラス側とマイナス側との間に直列に接続さ
れた2個の高抵抗値の保護用抵抗と、一端が前記保護用
抵抗の接続部に接続した漏電検出抵抗と、この漏電検出
抵抗の他端とボデーグランドとの接続を開閉するスイッ
チ手段と、前記漏電検出抵抗の両端電圧を測定する電圧
測定部と、この電圧測定部の出力より漏電を判定する漏
電判定部とを備えたものである。
【0009】さらに、本発明は、それぞれ前記保護用抵
抗と直列接続された2個の高抵抗と、それぞれ前記高抵
抗の両端に接続された2個のスイッチ手段とを備えたも
のである。
【0010】
【作用】したがって本発明によれば、スイッチ手段によ
り漏電検出抵抗とボデーグランドとの接続を開閉させる
ことにより、漏電検出装置自身による絶縁破壊を常時で
なく間欠的に短時間だけ発生させるようにしているた
め、何等かの原因で高抵抗値の抵抗2および3の抵抗値
が非常に小さくなった場合にも、使用者に対する安全を
確保できるとともに、漏電が発生した場合にはこれを確
実に検出することができる。また、漏電を検出する時の
み保護用抵抗と直列に高抵抗を接続することにより、漏
電検出用の暗電流をさらに小さくすることができる。
【0011】
【実施例】以下に本発明における第1の実施例について
図1〜図3を参照して説明する。図1は実施例の構成を
示すものであり、図2は漏電が発生した場合を示してい
る。図1及び図2において、1は高圧直流電源であり、
この高圧直流電源1は200〜300Vのバッテリー等
で構成されている。2及び3は抵抗であり高抵抗値
1、R2を有する。4は漏電検出抵抗であり抵抗値RS
である。5は電圧測定部であり、漏電検出抵抗4の両端
電圧を測定する。6は漏電判定部であり、この漏電判定
部6は電圧測定部5からの出力と予め設定された基準値
とを比較して、電圧測定部5からの出力が基準値より大
きい場合に漏電検出出力7を出力するものである。8は
スイッチであり、このスイッチ8は漏電判定部6により
制御されて間欠的に開閉するものである。9は高圧直流
電源1に対してボデーグランドに漏電した漏電抵抗
(r)であり、10は使用者が高電圧系に触れたときに
発生する人体抵抗(z)である。
【0012】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図1において、高圧直流電源1に対してボデーグラ
ンドに漏電しているか否かを検出する場合には、漏電判
定部6の制御によりスイッチ8を閉じて、漏電検出抵抗
4の一端をボデーグランドに接地して漏電検出が可能な
状態とする。
【0013】絶縁破壊が発生していないときは、図1に
示すように、高圧直流電源1はボデーグランドに対して
フローティング状態にあり、漏電検出抵抗4には電流が
流れていないため、漏電検出抵抗4の両端には電圧は発
生しない。絶縁破壊が発生した場合には、図2に示すよ
うに高圧直流電源1に対して漏電抵抗9が発生しする。
図5に示す状態と同様に、ボデーグランドを介して抵抗
2、漏電検出抵抗4及び漏電抵抗9に漏電電流(i)が
流れ、漏電検出抵抗4の両端に検出電圧(V1)が発生
する。
【0014】このときの、漏電電流(i)及び検出電圧
(V1)は、上記(2)及び(3)式より求められる。
電圧測定部5において検出電圧(V1)が検出され、こ
の電圧測定部5の出力を漏電判定部6に印加する。漏電
判定部6では電圧測定部5からの出力と予め設定された
基準値とを比較して漏電を判定する。漏電が発生して電
圧測定部5からの出力が基準値より大きくなった場合に
は、漏電検出出力7を出力する。
【0015】スイッチ8は、漏電判定部6により制御さ
れて所定時間経過後に「開」となる。スイッチ8が開放
となると、高圧直流電源1はボデーグランドに電流が流
れる径路が遮断される。当然のことながらスイッチ8が
「開」の場合には、漏電は検出できなことになる。図3
は漏電判定部6により制御されるスイッチ8の開閉状態
を示すものであり、スイッチ8の「閉時間」は約50m
sec、「開時間」は約1secで制御される。
【0016】以上のように、上記実施例においては、ス
イッチ8を間欠的に開閉することにより、漏電検出のた
め漏電検出抵抗4の絶縁破壊を常時でなく間欠的に短時
間だけ発生させるようにしている。このため、何等かの
原因で高抵抗値の抵抗2および3の抵抗値が非常に小さ
くなった場合にも、使用者に対する安全を確保できると
ともに、漏電が発生した場合にはこれを確実に検出する
ことができるものである。
【0017】図4は本発明の第2の実施例の構成を示す
ものである。上記第1の実施例と同一の構成について
は、同一符号を記して説明を省略する。図4において、
11、12は高抵抗であり、これら高抵抗11、12は
それぞれ高圧直流電源1のプラス側と抵抗2との間、抵
抗3と高圧直流電源1のマイナス側との間に直列接続さ
れている。13、14はスイッチであり、これらスイッ
チ13、14はそれぞれ高抵抗11、12の両端に接続
され、漏電判定部6により制御されて開閉動作を行うも
のである。
【0018】次に、第2の実施例の動作について説明す
る。漏電検出を行う場合には、漏電判定部6が図3に示
すような動作タイミングにて、スイッチ13及びスイッ
チ14を「閉」とする。これにより高圧直流電源1のプ
ラス側とマイナス側とは抵抗2、3及び高抵抗11、1
2により接続された状態となり漏電検出が可能となる。
漏電しているか否かは、漏電検出抵抗4の両端の電圧を
電圧測定部5にて検出し、漏電判定部6により予め設定
された基準値と電圧測定部5の出力値とを比較して漏電
を判定する。漏電検出を行わない場合には、スイッチ1
3及びスイッチ14を「開」としておくことにより、高
抵抗11、12が抵抗2、3と直列接続され、高抵抗1
1、12は任意に大きな値を選定できるものであり、暗
電流を非常に小さくすることができる。スイッチ13及
びスイッチ14は、図3に示すと同様にして間欠的に開
閉することにより、一定の頻度で漏電検出ができる。
【0019】以上のように、第2の実施例によれば、従
来のように、漏電検出を行わない場合にも暗電流として
所定値以上(例えば200μA〜500μA)の暗電流
を流すことなく、暗電流を20μA以下にも小さくする
ことが可能となるものである。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記実施例より明らかなよう
に、スイッチ手段により漏電検出抵抗とボデーグランド
との接続を開閉させることにより、漏電検出装置自身に
よる絶縁破壊を常時でなく間欠的に短時間だけ発生させ
るようにしているため、何等かの原因で高抵抗値の抵抗
2および3の抵抗値が非常に小さくなった場合にも、使
用者に対する安全を確保できるとともに、漏電が発生し
た場合にはこれを確実に検出することができるという効
果を有する。
【0021】さらに、保護用抵抗と直列接続された2個
の高抵抗と、それぞれ前記高抵抗の両端に接続された2
個のスイッチ手段とを備えることにより、漏電検出を行
わない際の暗電流を従来に比べてさらに小さくすること
ができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における漏電検出装置の
ブロック図
【図2】同実施例において漏電が起きた場合を示すブロ
ック図
【図3】同実施例のスイッチの動作状態を示すタイミン
グ図
【図4】本発明の第2の実施例における漏電検出装置の
ブロック図
【図5】従来の漏電検出装置のブロック図
【図6】従来の漏電検出装置において漏電が起きた場合
を示すブロック図
【符号の説明】
1 高圧直流電源 2 抵抗 3 抵抗 4 漏電検出抵抗 5 電圧測定部 6 漏電検出部 7 漏電検出出力 8 スイッチ 9 漏電抵抗 10 人体抵抗 11、12 高抵抗 13、14 スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載されてその車両のボデーグラ
    ンドから電気的に分離された高圧直流電源と、この高圧
    直流電源のプラス側とマイナス側との間に直列に接続さ
    れた2個の高抵抗値の保護用抵抗と、一端が前記保護用
    抵抗の接続部に接続した漏電検出抵抗と、この漏電検出
    抵抗の他端とボデーグランドとの接続を開閉するスイッ
    チ手段と、前記漏電検出抵抗の両端電圧を測定する電圧
    測定部と、この電圧測定部の出力より漏電を判定する漏
    電判定部とを備えた漏電検出装置。
  2. 【請求項2】 車両に搭載されてその車両のボデーグラ
    ンドから電気的に分離された高圧直流電源と、この高圧
    直流電源のプラス側とマイナス側との間に直列に接続さ
    れた2個の高抵抗値の保護用抵抗と、一端が前記保護用
    抵抗の接続部に接続した漏電検出抵抗と、それぞれ前記
    保護用抵抗と直列接続された2個の高抵抗と、それぞれ
    前記高抵抗の両端に接続された2個のスイッチ手段と、
    前記漏電検出抵抗の両端電圧を測定する電圧測定部と、
    この電圧測定部の出力より漏電を判定する漏電判定部と
    を備えた漏電検出装置。
  3. 【請求項3】 スイッチ手段が漏電判定部により制御さ
    れて間欠的に所定時間開閉することを特徴とする請求項
    1又は請求項2記載の漏電検出装置。
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