车辆用绝缘阻抗检测装置的制作方法

专利名称：车辆用绝缘阻抗检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测低电压电路与高电压电路之间的绝缘阻抗的车辆用绝缘阻抗检测装置。
背景技术：
近年来，并用发动机和电动机的混合动力汽车得到广泛利用，电动汽车的利用也不断增加。如上所述的将电动机用作动力源的车辆具有输出高电压例如288V至600V左右的电压的高电压电源作为电动机驱动用电源。如上所述的高电压电源例如由串联连接多个锂离子二次电池、镍氢二次电池等二次电池而成的组电池构成。而且，包含从如上所述的高电压电源供应电源电压的电动机、逆变器、或向该电动机、逆变器配送电源电压的配线等的作为连接于高电压电源的电路的高电压电路与车身绝缘。据此，构成防止接触到车身的使用者触电的结构。 此外，为了向例如车内的立体声音响、照明、汽车导航装置等电气设备类、E⑶(Electronic Control Unit)等在低电压下工作的设备供应电源电压,而在车辆上搭载例如12V的铅蓄电池作为低电压电源。而且，车辆的车身成为由该低电压电源供应电源电压的电气设备类、ECU等的低电压电路的电路接地。即，车身构成作为低电压电路的一部分的电路接地，高电压电路和低电压电路之间绝缘。而且，在如上所述的具有高电压部分的车辆中，采用测量高电压电路与车身(低电压电路)之间的绝缘阻抗值的绝缘阻抗检测电路。例如由于电缆的包覆层破损而电缆与车身接触等产生接地短路，导致高电压电路与车身之间的绝缘阻抗降低，此时，由绝缘阻抗检测电路检测如上所述的绝缘阻抗值的降低，位于车辆内的仪表板上的警告灯点亮，提醒乘员、维修人员注意。作为如上所述的绝缘阻抗检测电路，以往采用以下技术，即、使测量用交流信号经由阻抗和电容(以下称为耦合电容)向高电压电路输出，利用A/D转换器检测在阻抗和耦合电容的连接点产生的电压，通过该检测电压的信号振幅检测绝缘阻抗(例如参照专利文献I)。由于如上所述的绝缘阻抗检测电路本身是低电压电路，所以经由耦合电容而连接绝缘阻抗检测电路和高电压电路，从而切断直流电流，维持高电压电路与低电压电路之间的绝缘。在如上所述的绝缘阻抗检测电路中，因为上述信号振幅对应于耦合电容和绝缘阻抗的串联阻抗与所述阻抗的分压比而变化，所以能够根据信号振幅检测绝缘阻抗。可是，在上述的绝缘阻抗检测电路中，在发生接地短路的瞬间，由于高电压电源的高电压，耦合电容的绝缘阻抗检测电路侧的电压(电位)瞬时变动，因此输入A/D转换器的直流电位变化数百伏。于是，因为A/D转换器的输入电压范围通常是5V至IOV左右，所以耦合电容的电压超出A/D转换器的输入电压范围，无法检测上述信号振幅。之后，耦合电容与其时间常数相对应地根据测量用交流信号进行充放电，直到耦合电容的电压恢复到A/D转换器的输入电压范围内为止，在此期间无法利用A/D转换器检测出上述信号振幅，因此也无法检测绝缘阻抗。于是，由于接地短路等而发生绝缘阻抗降低起至向乘员、维修人员发出警告为止产生时间延迟，因此并不理想。可认为该时间延迟是因与耦合电容的充放电有关的时间常数而产生的，因此，只要减小耦合电容的静电容量，就能够缩短从产生接地短路到能够检测绝缘阻抗为止的延迟时间。可是，若减小耦合电容的静电容量，则由于车辆行驶时的噪声、逆变器噪声等的影响，耦合电容的电压容易发生变动，发生绝缘阻抗的误检测、误动作等问题。专利文献I :日本专利公开公报特开2004-104923号

发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆用绝缘阻抗检测装置，在不减小耦合电容的静电容量的情况下，能够缩短从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间。 本发明所涉及的车辆用绝缘阻抗检测装置，用于检测低电压电路与高电压电路之间的绝缘阻抗，包括周期信号生成部，生成具有预先设定的设定频率的周期信号；第I阻抗，一端连接于所述周期信号生成部，所述周期信号施加于所述一端;第I电容，一端连接于所述第I阻抗的另一端，另一端连接于所述高电压电路 ’第2电容，一端连接于所述第I阻抗的另一端；第2阻抗，一端连接于所述第2电容的另一端，另一端连接于作为所述低电压电路的电路接地的低压接地；串联电路，由二极管和第3阻抗串联连接而成，且与所述第2电容并联连接，其中，该二极管以从所述第2电容的另一端朝向所述第2电容的一端的方向为正向；电压检测部，将所述低压接地与所述第2电容的另一端之间的电压作为检测信号检测；以及绝缘阻抗检测部，基于所述检测信号的振幅，检测所述绝缘阻抗的阻抗值。


图I是表示具有本发明的一实施方式所涉及的绝缘阻抗检测装置的车辆的结构的一例的电路图。图2是表示通过模拟图I所示的绝缘阻抗检测装置的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图3是表示通过模拟图I所示的绝缘阻抗检测装置的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图4是表示通过模拟图I所示的绝缘阻抗检测装置的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图5是表示通过模拟图I所示的绝缘阻抗检测装置的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图6是表示通过模拟图I所示的绝缘阻抗检测装置的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图7是表示比较例所涉及的绝缘阻抗检测装置的电路图。图8是表示通过模拟图7所示的比较例的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图9是表示通过模拟图7所示的比较例的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图10是表示通过模拟图7所示的比较例的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图11是表示通过模拟图7所示的比较例的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图12是表示通过模拟图7所示的比较例的动作而获得的检测信号和检测值的变化的曲线图。图13是表示在本发明所涉及的实施例和比较例中，接地短路时的阻抗值r与能够检测绝缘阻抗的时间之间的关系的曲线图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。另外，在各图中标注相同附 图标记的结构表示相同的结构，省略其说明。图I是表示具有本发明的一实施方式所涉及的绝缘阻抗检测装置的车辆的结构的一例的电路图。图I所示的车辆I例如是混合动力汽车或燃料电池车等电动汽车。另外，除了混合动力汽车、燃料电池车之外，车辆包含不使用内燃机的电动汽车以及电动二轮车等各种车辆。图I所示的车辆I包括电动机4、组电池3、逆变器5、电压监视电路6、二次电池7和绝缘阻抗检测装置2。绝缘阻抗检测装置2是车辆用绝缘阻抗检测装置的一例。绝缘阻抗检测装置2包括周期信号生成部21、AD (Analog Digital)转换器22 (电压检测部)、绝缘阻抗检测部23、LED (Light Emitting Diode) 24、阻抗Rl (第I阻抗)、耦合电容Cl (第I电容)、电容C2(第2电容)、阻抗R2(第2阻抗)、恒压源El (中间电压生成部)、阻抗R3 (第3阻抗)、二极管D、阻抗R4和电容C3。而且，由组电池3、以及连接于组电池3的电动机4、逆变器5和电压监视电路6的一部分构成高电压电路101。此外，由二次电池7、以及连接于二次电池7的绝缘阻抗检测装置2和电压监视电路6的一部分构成低电压电路102。高电压电路101是使用比低电压电路102高的电压的电路，为了防止使用者触电而与低电压电路102绝缘。电压监视电路6跨越高电压电路101与低电压电路102之间而设置。绝缘阻抗检测装置2测量作为高电压电路101与低电压电路102之间的阻抗的绝缘阻抗R的阻抗值r，基于该阻抗值r检测接地短路的发生。组电池3将多个二次电池31串联连接而成，例如将多个(例如240个至500个左右)镍氢二次电池(每I个输出1.2V)串联连接而成，输出288V至600V左右的高电压。另外，在燃料电池车的情况下，使用燃料电池来代替组电池3。逆变器5将从组电池3输出的直流电压变换为电动机驱动用三相电源电压U、V、W。逆变器5的开关频率例如为IkHz至50kHz。电压监视电路6例如使用AD转换器构成，测量组电池3的端子电压或构成组电池3的各个二次电池31的端子电压，并输出至省略图示的ECU。该ECU根据电压监视电路6测量到的组电池3或各二次电池31的端子电压来控制组电池3的充放电，或控制逆变器5的动作。由从独立于组电池3而设置的二次电池7向电压监视电路6供应动作用电源电压。二次电池7是低电压电路102用的低电压电源，例如由12V的铅蓄电池构成。二次电池7所输出的直流12V的电源电压、或该电源电压通过省略图示的电源电路被变换为例如5V的电源电压，作为低电压电路102的各部的动作用电源电压而被供应。而且，二次电池7的负极连接于车辆I的车身，该车身构成作为低电压电路102的电路接地的低压接地(low-voltage ground)B。由此，组电池3经由电压监视电路6的内阻连接于低压接地B、即车身。在图I中，阻抗8表示由电压监视电路6的内阻等产生的阻抗。例如在组电池3的输出电压为400V的情况下，正常时(即阻抗9断开时(open))，为了使流过阻抗8的电流例如为ImA以下，阻抗8的阻抗值被设为500kΩ。ImA是比人体感知电流3mA至4mA小得多的电流值。此外，关于阻抗9，当连接于组电池3的正极端子32的配线LI和连接于组电池3的负极端子33的配线L2由于接地短路(ground fault)事故而与作为低压接地B的车身接触时，作为接地阻抗而产生的阻抗9与阻抗8并联连接。绝缘阻抗R作为并联连接阻抗8和阻抗9而成的合成阻抗而获得。 另外，在图I中示出了阻抗9连接于负极端子33的例子、即配线L2与车身接触的例子，但是，因为组电池3的内阻小，所以因配线LI与车身接触而产生的阻抗也同配线L2与车身接触的情况相同，以阻抗9表示。周期信号生成部21是生成设定频率fs的周期信号SI的振荡电路。设定频率fs被设定为比逆变器5的开关频率IkHz至50kHz低得多的频率，例如设为IHz至IOHz左右的频率。据此，设定频率fs比从逆变器5生成的开关噪声的频率小。作为周期信号SI，周期信号生成部21既可以输出正弦波，也可以输出矩形波。周期信号生成部21例如在5V的电源电压下动作，输出振幅(波峰到波峰的电压)为5V的信号、即以2. 5V为中心电压在±2. 5V的范围内变化的信号作为周期信号SI。阻抗Rl的一端连接于周期信号生成部21，且阻抗Rl的另一端连接于耦合电容Cl的一端。耦合电容Cl的另一端连接于组电池3的负极端子33、即高电压电路101。而且，周期信号生成部21经由阻抗Rl与耦合电容Cl的串联电路向负极端子33输出周期信号SI。此外，电容C2的一端连接于阻抗Rl的另一端与耦合电容Cl的连接点P1，电容C2的另一端经由阻抗R2和恒压源El连接于低压接地B。恒压源El是输出AD转换器22的输入电压范围的上限值与下限值的中间电压的恒压电源电路。在AD转换器22的输入电压范围例如为OV至IOV的情况下，恒压源El输出比从周期信号生成部21输出的周期信号SI的振幅的1/2即2. 5V高、且比AD转换器22的输入电压范围的上限值低2. 5V以上的电压，例如3. 3V。据此，阻抗R2与恒压源El的串联电路将从连接点Pl通过电容C2的交流信号的下限值提高到大于0V，且使交流信号的上限值为IOV以下，从而调整为通过电容C2的交流信号处于AD转换器22的输入电压范围。另外，恒压源El并非是必需的，连接点P2也可以经由阻抗R2连接于低压接地B。此外，也可以不具备恒压源El而采用具有包含负的电压范围的输入电压范围的AD转换器22，例如输入电压范围为-5V至+5V的AD转换器22。此外，阻抗R3的一端连接于电容C2的另一端与阻抗R2的连接点P2，阻抗R3的另一端连接于二极管D的正极，二极管D的负极连接于连接点Pl。据此，阻抗R3与二极管D的串联电路与电容C2并联连接。此外，二极管D以从连接点P2朝向连接点Pl的方向为正向的方式设定其方向。另外，二极管D和阻抗R3的位置也可以调换，也可以是二极管D的正极连接于连接点P2，二极管D的负极连接于阻抗R3的一端，并且阻抗R3的另一端连接于连接点Pl。阻抗R4的一端连接于连接点P2，且阻抗R4的另一端连接于电容C3的一端，并且电容C3的另一端连接于低压接地B。阻抗R4和电容C3构成低通滤波器25。低通滤波器25的截止频率被设定为高于设定频率fs且低于逆变器5的开关频率的频率，例如IOOHz左右。另外，并不必须具备低通滤波器25，也可以采用连接点P2直接连接于AD转换器22的结构。

AD转换器22检测阻抗R4与电容C3的连接点P3的电压作为检测信号S2。AD转换器22将检测信号S2逐次转换为数字值，并作为检测值S3向绝缘阻抗检测部23输出。AD转换器22的输入电压范围例如为OV至10V，无法对该输入电压范围之外的电压进行数字转换。另外，AD转换器22并不必须由I个元件构成，例如也可以通过组合放大器和AD转换器而构成AD转换器22。绝缘阻抗检测部23 例如包括 CPU (Central Processing Unit)、RAM (RandomAccess Memory)、ROM (Read Only Memory)及其周边电路等而构成。而且，例如通过执行存储于ROM的控制程序，基于从AD转换器22输出的电压值，取得绝缘阻抗R的阻抗值r，或检测绝缘阻抗R的异常，例如接地短路。具体而言，如图I所示，从周期信号生成部21输出的周期信号SI以由阻抗Rl和、耦合电容Cl与绝缘阻抗R的串联电路而获得的分压比X而被分压，该分压电压出现于连接点P1。由此，出现于连接点Pl的交流信号的振幅也与分压比X相对应地变化。而且，因为分压比X根据绝缘阻抗R的阻抗值r而决定，所以出现于连接点Pl的交流信号的振幅也根据绝缘阻抗R的阻抗值r而决定。如上所述，出现于连接点Pl的交流信号通过电容C2，并经由阻抗R2和恒压源E1，其振幅的中心被设为3. 3V，且通过低通滤波器25降低逆变器噪声，从而作为检测信号S2而输入至AD转换器22。由此，检测信号S2的波峰到波峰的电压即振幅Vpp也根据绝缘阻抗R的阻抗值r而决定，且阻抗值r越小则振幅Vpp也越小。然后，绝缘阻抗检测部23例如从由AD转换器22转换为数字值的检测值S3的上限峰值减去下限峰值，计算检测信号S2的振幅Vpp。如上所述，振幅Vpp根据绝缘阻抗R的阻抗值r而决定。因此，例如预先求出振幅Vpp与绝缘阻抗R的阻抗值r的对应关系，并作为LUT (Look Up Table,查询表)存储于ROM中。在该情况下，LUT以振幅Vpp越小则阻抗值r越小的方式，将振幅Vpp和阻抗值r相对应地存储。绝缘阻抗检测部23利用该LUT取得与振幅Vpp相对应地存储的阻抗值r，来作为绝缘阻抗R的阻抗值r。此外，在根据振幅Vpp求得的阻抗值r小于预先设定的判定值例如40k Ω的情况下，绝缘阻抗检测部23判定因接地短路等发了生绝缘阻抗的降低，并使例如设于车辆内的仪表板的LED24发光。据此，绝缘阻抗检测部23向乘员、维修人员通知绝缘阻抗的异常。
另外，电可以代替LED24而具备液晶显示器等显示装置，将绝缘阻抗检测部23计算的阻抗值r、警告信息显示于显示装置。接着，对如上所述地构成的绝缘阻抗检测装置2的、在发生接地短路时的动作进行说明。图2至图6是表示通过模拟图I所示的绝缘阻抗检测装置2的动作而获得的检测信号S2和检测值S3的变化的曲线图。横轴表示从模拟开始(O秒)起的时间经过，纵轴表示电压。此外，为了表示由电容C2、阻抗R2、R3以及二极管D实现的缩短从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间的效果，将图7所示的比较电路的模拟结果表示于图8至图12。图2至图12所示的模拟的条件为，设定频率fs = 2. 5Hz、阻抗Rl :75kQ、阻抗R2 :1ΜΩ、阻抗 R3 :1ΜΩ、阻抗 R4 :91kQ、耦合电容 Cl 2. 35 μ F、电容 C2 lyF,电容 C3 O. I μ F、恒压源El :3. 3V、AD转换器22的输入电压范围为OV至10V、组电池3的输出电压 为 400V。图7所示的绝缘阻抗检测装置2x是用于表示绝缘阻抗检测装置2的效果的比较例，除了不具有绝缘阻抗检测装置2中的电容C2、阻抗R2、R3、二极管D和恒压源El之外，具有与图I所示的绝缘阻抗检测装置2相同的结构。首先，参照图2、图8，对绝缘阻抗检测装置2及其比较例即绝缘阻抗检测装置2x的、在发生接地短路时的动作进行说明。图2、图8所示的曲线图表示在经过时间I秒的时亥IJ，在组电池3的正极端子32侧的配线LI与作为车身的低压接地B之间发生了绝缘阻抗R的阻抗值r为200k Ω的接地短路的情况下的检测信号S2和检测值S3的变化。当经过时间I秒的时刻发生接地短路时，在发生接地短路的瞬间，因组电池3的输出电压，耦合电容Cl的阻抗Rl侧的连接点Pl的电压瞬时急剧降低，所以检测信号S2电急剧降低，检测信号S2低于0V。由此,检测信号S2位于AD转换器22的输入电压范围外,AD转换器22无法检测检测信号S2。因此，检测值S3不显示周期信号波形，结果，绝缘阻抗检测部23无法检测振幅Vpp，因而，无法检测绝缘阻抗R。之后，根据耦合电容Cl的充电时间常数，耦合电容Cl逐渐被充电，在检测信号S2超过OV时，AD转换器22能够短暂地检测检测信号S2，但是如图2所示，检测信号S2过冲而超过10V，检测信号S2再次超出AD转换器22的输入电压范围。因此，直到检测信号S2再次降低而处于AD转换器22的输入电压范围的经过时间2. 2秒的时刻为止，绝缘阻抗检测部23无法检测振幅Vpp，因而无法检测绝缘阻抗R。S卩，从发生接地短路的经过时间I秒的时刻起至检测信号S2稳定而处于AD转换器22的输入电压范围内的经过时间2. 2秒为止的I. 2秒的时间，成为从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间。以下，对于图3至图6以及图8至12，也相同地能够从曲线图中读取从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间。在图2所示的绝缘阻抗检测装置2的实施例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为1.2秒。与此相比，在图8所示的比较例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为2. I秒。据此，可确认由于绝缘阻抗检测装置2具有电容C2、阻抗R2、R3以及二极管D，因此在发生阻抗值r为200k Ω的接地短路时，能够缩短从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间。图3、图9是分别表示接地短路时的阻抗值r为300k Ω时的、绝缘阻抗检测装置2的实施例和比较例的模拟结果的曲线图。如图3所示，在绝缘阻抗检测装置2的实施例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为O. 6秒，与此相比，在图9所示的比较例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为2. 6秒。图4、图10是分别表示接地短路时的阻抗值r为500k Ω时的、绝缘阻抗检测装置2的实施例和比较例的模拟结果的曲线图。如图4所示，在绝缘阻抗检测装置2的实施例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为O. 6秒，与此相比，在图10所示的比较例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为2. 9秒。图5、图11是表示接地短路时的阻抗值r为700kQ时的、绝缘阻抗检测装置2的实施例和比较例的模拟结果的曲线图。如图5所示，在绝缘阻抗检测装置2的实施例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为O. 9秒，与此相比，在图11所示的比较例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为3. 3秒。 图6、图12是表示接地短路时的阻抗值r为IOOOkQ时的、绝缘阻抗检测装置2的实施例和比较例的模拟结果的曲线图。如图6所示，在绝缘阻抗检测装置2的实施例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为I. O秒，与此相比，在图12所示的比较例中，从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间约为3. 3秒。如上所述，可确认不论接地短路时的阻抗值r为200kΩ、300kΩ、500kΩ、700k QUOOOkQ中的任一个值，与不具备电容C2、阻抗R2、R3以及二极管D的比较例相比，具有电容C2、阻抗R2、R3以及二极管D的绝缘阻抗检测装置2在耦合电容Cl的静电容量相等的条件下，缩短从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间。此外，如图13所示，根据接地短路时的阻抗值r与能够检测绝缘阻抗的时间的关系可知，具备电容C2、阻抗R2、R3以及二极管D的绝缘阻抗检测装置2在阻抗值r为200k Ω以上时，能够进一步缩短能够检测绝缘阻抗的时间。S卩，本发明所涉及的车辆用绝缘阻抗检测装置，用于检测低电压电路与高电压电路之间的绝缘阻抗，包括周期信号生成部，生成具有预先设定的设定频率的周期信号；第I阻抗，一端连接于所述周期信号生成部，所述周期信号施加于所述一端;第I电容，一端连接于所述第I阻抗的另一端，另一端连接于所述高电压电路；第2电容，一端连接于所述第I阻抗的另一端；第2阻抗，一端连接于所述第2电容的另一端，另一端连接于作为所述低电压电路的电路接地的低压接地；串联电路，由二极管和第3阻抗串联连接而成，且与所述第2电容并联连接，其中，该二极管以从所述第2电容的另一端朝向所述第2电容的一端的方向为正向；电压检测部，将所述低压接地与所述第2电容的另一端之间的电压作为检测信号检测；以及绝缘阻抗检测部，基于所述检测信号的振幅，检测所述绝缘阻抗的阻抗值。本发明者们发现，根据该结构，可在不减小耦合电容的静电容量的情况下，能够缩短从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间。此外，较为理想的是，该车辆用绝缘阻抗检测装置还包括中间电压生成部，生成所述电压检测部能够检测的电压范围的上限值与下限值之间的中间电压，其中，所述第2阻抗的另一端经由所述中间电压生成部连接于所述低压接地。根据该结构，周期信号通过第I阻抗和第I电容与绝缘阻抗的串联电路而被分压，由此获得的交流信号的偏置电压在经过第2电容后，在第2阻抗与中间电压生成部的串联电路被调节为电压检测部能够检测的电压范围的上限值与下限值之间的中间电压，因此，容易使检测信号的电压处于电压检测部能够检测的电压范围。此外，较为理想的是，所述设定频率是比所述高电压电路中产生的噪声的频率低的频率，所述车辆用绝缘阻抗检测装置还包括低通滤波器，具有低于所述高电压电路中产生的噪声频率且高于所述设定频率的截止频率，所述低通滤波器连接于所述第2电容的另一端与所述电压检测部之间，所述电压检测部通过所述低通滤波器检测所述检测信号。根据该结构，通过低通滤波器，可减少检测信号中的在高电压电路中产生的噪声成分。其结果，绝缘阻抗检测部基于检测信号的振幅而检测的绝缘阻抗的检测精度提高。此外，较为理想的是，所述绝缘阻抗检测部，所述检测信号的振幅越小，则检测越小的值作为所述绝缘阻抗的阻抗值。检测信号的振幅根据由第I阻抗和、第I电容与绝缘阻抗的串联电路获得的分压 比而决定。而且，分压比根据绝缘阻抗的阻抗值变化，且绝缘阻抗的阻抗值越小，检测信号的振幅则越小。因此，检测信号的振幅越小，绝缘阻抗检测部检测越小的值作为绝缘阻抗的阻抗值，从而能够取得绝缘阻抗的阻抗值。此外，较为理想的是，所述绝缘阻抗检测部，当所述检测信号的振幅小于预先设定的判定值时，检测出所述绝缘阻抗发生了异常。如上所述，因为绝缘阻抗的阻抗值越小，检测信号的振幅则越小，所以通过适当设定判定值，在检测信号的振幅小于预先设定的判定值时，绝缘阻抗检测部能够判定绝缘阻抗发生了异常。如上所述的结构的绝缘阻抗检测装置在不减小耦合电容的静电容量的情况下能够缩短从发生接地短路起至能够检测绝缘阻抗为止的时间。本申请以2010年8月31日提出申请的日本专利申请特願2010-194404号为基础，本申请包括其内容。另外，在具体实施方式
的项目中作出的具体的实施方式或实施例只是用于说明本发明的技术内容，不应该只限于如上所述的具体例子而狭义地进行解释，可在本发明的主旨和权利要求范围内进行各种变更而实施。产业上的可利用性本发明可适合用作检测具有高电压部分的混合动力汽车、电动汽车、其他车辆的绝缘阻抗的车辆用绝缘阻抗检测装置。
权利要求
1.一种车辆用绝缘阻抗检测装置，用于检测低电压电路与高电压电路之间的绝缘阻抗，其特征在于包括 周期信号生成部，生成具有预先设定的设定频率的周期信号； 第I阻抗，一端连接于所述周期信号生成部，所述周期信号施加于所述一端； 第I电容，一端连接于所述第I阻抗的另一端，另一端连接于所述高电压电路； 第2电容，一端连接于所述第I阻抗的另一端； 第2阻抗，一端连接于所述第2电容的另一端，另一端连接于作为所述低电压电路的电路接地的低压接地； 串联电路，由二极管和第3阻抗串联连接而成，且与所述第2电容并联连接，其中，该二极管以从所述第2电容的另一端朝向所述第2电容的一端的方向为正向； 电压检测部，将所述低压接地与所述第2电容的另一端之间的电压作为检测信号检测；以及 绝缘阻抗检测部，基于所述检测信号的振幅，检测所述绝缘阻抗的阻抗值。
2.根据权利要求I所述的车辆用绝缘阻抗检测装置，其特征在于还包括 中间电压生成部，生成所述电压检测部能够检测的电压范围的上限值与下限值之间的中间电压，其中， 所述第2阻抗的另一端经由所述中间电压生成部连接于所述低压接地。
3.根据权利要求I或2所述的车辆用绝缘阻抗检测装置，其特征在于， 所述设定频率是比所述高电压电路中产生的噪声的频率低的频率， 所述车辆用绝缘阻抗检测装置还包括 低通滤波器，具有低于所述高电压电路中产生的噪声频率且高于所述设定频率的截止频率， 所述低通滤波器连接于所述第2电容的另一端与所述电压检测部之间， 所述电压检测部通过所述低通滤波器检测所述检测信号。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的车辆用绝缘阻抗检测装置，其特征在于 所述绝缘阻抗检测部，所述检测信号的振幅越小，则检测越小的值作为所述绝缘阻抗的阻抗值。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的车辆用绝缘阻抗检测装置，其特征在于 所述绝缘阻抗检测部，当所述检测信号的振幅小于预先设定的判定值时，检测出所述绝缘阻抗发生了异常。
全文摘要
本发明提供一种车辆用绝缘阻抗检测装置，包括生成周期信号的周期信号生成部；在一端施加周期信号的第1阻抗；一端连接于第1阻抗的另一端，且另一端连接于高电压电路的第1电容；一端连接于第1阻抗的另一端的第2电容；一端连接于第2电容的另一端，且另一端连接于作为低电压电路的电路接地的低压接地的第2阻抗；由二极管和第3阻抗串联连接而构成，且与第2电容并联连接的串联电路，其中，该二极管以从第2电容的另一端朝向第2电容的一端的方向为正向；检测所述低压接地与所述第2电容的另一端之间的电压作为检测信号的电压检测部；以及基于检测信号的振幅，检测出绝缘阻抗的阻抗值的绝缘阻抗检测部。
文档编号G01R27/02GK102687026SQ201180003989
公开日2012年9月19日 申请日期2011年5月27日 优先权日2010年8月31日
发明者森本直久 申请人:松下电器产业株式会社