专利名称：漏电断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及漏电断路器，更具体地讲，涉及在例如电动汽车和插入式混合动力车那样的电气动力车辆与外部交流电源插座之间设置的漏电断路器。
背景技术：
以往，这种漏电断路器构成为，将零相变流器输出与相当于待检测的泄漏电流的基准电平进行比较判定，对超过了基准电平的时间进行计时，当持续了预定的一定时间后，驱动电路切断用继电器的线圈，使电路切断。图4是示出以往的漏电断路器的框图。在图4的漏电断路器中，用于检测电路的泄漏电流的零相变流器11的输出被电压转换电阻12转换为电压。在由比较器等构成的电平判定器14中，对该转换后的电压与基准电平进行比较，电平判定器14产生表示超过了基准电平的时间的脉冲。在脉宽判别器15中，去除因外来噪声等产生的宽度窄的脉冲，仅将有效的脉冲传递到持续时间计时部16。持续时间计时部16对超过基准的泄漏电流所持续的时间进行计时，并传递到电路切断判定部17。电路切断判定部17判定超过基准值的泄漏电流的持续时间是否超过预定的一定时间。当电路切断判定部17判定为“超过”时，继电器线圈驱动电路18驱动电路切断用继电器13的线圈13a，使电路切断。此处，如果设定为降低上述基准电平以检测到较小的泄漏电流并在较短的持续时间内将电路切断，则能够实现更安全的漏电断路器，但是另一方面，成为了更容易由于外来噪声等而发生误动作的漏电断路器。此外，如果设定为提高基准电平而在泄漏电流变大后将电路切断，或者设定为泄漏电流持续较长时间后将电路切断，则能够提高对外来噪声等的抗干扰性，但可能在安全性上产生问题。作为提高针对雷或线路噪声等外来噪声的抗干扰性的方案，提出过如下方案使用多级比较器和加法器高精度地判别零相变流器的输出，由此抑制外来噪声引起的波形失真等影响(例如参照专利文献I)现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平6-245364号公报
发明内容
发明所要解决的问题然而，在上述专利文献I的结构中构成为，用于判别泄漏电流量的基准电平被固定，当泄漏电流持续了一定时间时将电路切断，因此存在如下问题基准电平和持续时间的设定自由度小，为了确保安全性，无法进一步提高针对外来噪声的裕度。
此外，在电动汽车的充电中，最通常的使用方法是在使用者就寝时进行充电，如果在充电中漏电断路器产生误动作而使电路切断，则使用者下次想要使用电动汽车时，仍然处于未充电状态而无法使用。此外，一般家庭用漏电断路器是在通过关掉电灯等或停止设备而让使用者容易察觉漏电断路器的动作的环境下使用的。与此相对，在电动汽车的充电时，一般使用者处于远离电动汽车的场所，因而难以察觉漏电断路器的动作。本发明解决了上述以往的问题，其目的在于，提供这样一种漏电断路器，该漏电断路器构成为，既能确保安全性又能针对外来噪声等引起的误动作得到更大的裕度，由此更加难以发生误动作。用于解决问题的手段为了解决上述以往的问题，本发明的漏电断路器具有电平判别器，其对配置在电路上的零相变流器的输出电平与预先设定的多个基准电平分别进行比较，输出多个脉冲，该多个脉冲表示超过了多个基准电平的时间；持续时间计时部，其分别根据从所述电平判别器输出的多个脉冲，针对所述多个基准电平中的每一个基准电平，对脉冲的持续输出时间进行计时；电路切断判定部，其保持针对所述多个基准电平中的每一个而设定的电路切断标准，在从所述持续时间计时部得到的时间超过了对应的基准电平的电路切断标准的情况下，输出用于将所述电路切断的信号；以及继电器线圈驱动电路，其响应于来自所述电路切断判定部的输出信号，对电路切断用继电器的线圈进行驱动。发明效果根据本发明的漏电断路器，能够根据由设置了多个基准电平的电平判别部检测到的泄漏电流量，分别设定截止于切断电路为止的时间，因此既能确保安全性，又能针对外来噪声等引起的误动作，得到更大的裕度。此外，除对人体的影响外，在检测到几百mA以上的漏电的情况下有可能发生火灾，因此还可以设定为立即将电路切断。
图I是本发明的实施方式I中的电动汽车用漏电断路器的框图。图2是示出本发明的实施方式I中的动作波形例的图。图3是示出交流电流对人体的影响的图。图4是以往的漏电断路器的框图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不限于该实施方式。图I示出了本发明的一个实施方式中的电动汽车用漏电断路器的框图。在图I中，电动汽车用漏电断路器主要将固定设置在建筑物侧的商用电源插座与设置在以电动汽车为代表的电气动力车辆上的充电入口相连，并安装在用于对电气动力车辆进行充电的充电电缆上。该漏电断路器具备交流电路连接器9、具有线圈3a的电路切断用继电器3、零相变流器I以及负载侧连接器10。此外，漏电断路器还具有电压转换电阻2、电平判别器4、脉宽判别器5、持续时间计时部6、电路切断判定部7以及继电器线圈驱动电路8。
交流电路连接器9是用于插入上述插座的插头。而负载侧连接器10是用于插入上述充电入口的插头。电路切断用继电器3通过线圈3a的驱动，将商用电源的插座与电气动力车辆之间的电路切断。零相变流器I检测并输出电路的泄漏电流。电压转换电阻2将零相变流器I的输出转换为电压，并传递到电平判别器4。电平判别器4由比较器等构成，对多个基准电平(在图示的例子中为3个基准电平
A、B、C)与来自电压转换电阻的输出电压进行比较。并且，电平判别器4产生多个脉冲，该多个脉冲表不来自电压转换电阻2的输出电压超过了多个基准电平中的每一个电平的时间。该多个脉冲被分别提供到脉宽判别器5。在脉宽判别器5中，根据所输入的各个脉冲，去除因外来噪声等产生的宽度窄的脉冲，仅将有效的脉冲传递到持续时间计时部6。在持续时间计时部6中，根据所输入的多个有效脉冲，对超过各个基准电平的泄漏电流的持续时间进行计时，并传递到电路切断判定部7。电路切断判定部7从持续时间计时部6取得每个上述基准电平的持续时间。此外，电路切断判定部7针对上述多个基准电平中的每一个基准电平，具有电路切断标准。此处，电路切断标准是用于在对应的基准电平的持续时间超过对应的基准电平的电路切断标准时，判定为进行电路切断的指标。电路切断判定部7针对每个上述基准电平，对接收到的持续时间和对应的电路切断标准进行比较判定。并且，当电路切断判定部7判定为，对于至少I个基准电平，持续时间超过了电路切断标准时，继电器线圈驱动电路8对电路切断用继电器3的线圈3a进行驱动，将电路切断。此处，图2是示出将基准电平设为A、B、C三种的情况下漏电断路器的要部的动作波形例的图。另外，基准电平A、B、C被设定为彼此不同的值，假设具有A〈B〈C的关系。在图2的最上方示出了用于检测泄漏电流的零相变流器I的输出V与基准电平A、
B、C(虚线)的关系。在其下方按照基准电平A、B、C，示出了电平判别器4的输出a、b、C。在图示的例子中，零相变流器I的输出V未达到基准电平C，因此输出c维持“Lo”。与此相对，输出V超过了基准电平A、B，因此，在输出V超过了基准电平A、B的期间内，输出a、b表现为“Hi ”，在除此以外的时间区间中表现为“Lo ”。关于上述输出a、b、c，在脉宽判别器5中去除了无效脉冲，并仅将有效的脉冲输出到持续时间计时部6。另外，为了简化说明，将从输出a、b、c中去除了无效脉冲后的脉冲分别称为有效脉冲a、b、C。持续时间计时部6对有效脉冲a、b、c进行计时，由此对超过基准电平A、B、C的泄漏电流的持续时间进行计时。在图2的倒数第2部分中，示出了与各个基准电平A、B、C对应的截止于电路切断为止的时间。具体而言，用实线表示按照基准电平A、B、C分别进行计时的持续时间，用虚线表示基准电平A、B的电路切断标准α、β。此处，将α设定为比β大的值，由此，与基准电平A对应的截止于电路切断为止的时间被设定为比基准电平B的截止于电路切断为止的时间长。在图示的例子中，对于基准电平Α，计时中的持续时间未达到电路切断标准α，但是对于基准电平B，计时中的持续时间达到了电路切断标准β，因此，电路切断判定部7向继电器线圈驱动电路8输出图2的最下方所示的电路切断信号，由此，继电器线圈驱动电路8对电路切断用继电器3的线圈3a进行驱动，将电路切断。另外，在图2中，示出了输出V未达到基准电平C的例子，因此没有针对基准电平C对持续时间进行计时，此外，图中也没示出基准电平C的电路切断标准。此外，在图2中示出了三种基准电平的动作波形例，但是，如果增多基准电平，则能够极其精细地控制电路切断。例如，图3是参照IEC/TR260479-1而示出交流电流对人体的影响的图。在图3中，区域(I)是人体基本没有反应的区域，区域(2)是通常对生理没有有害影响的区域，区域(3)是预测到可能对人体产生某些伤害的区域。如果在该区域(2)与区域(3)的边界附近的区域(2)内设定几个电路切断标准，则能够在确保安全性的同时，针对因外来噪声等引起的误动作取得更大的裕度。此外，优选的是，在图I中，在脉宽判别器5中将表示超过了基准电平中最高电平(图2的例子中为基准电平C)的时间的脉冲判定为预定宽度以上的有效脉冲的情况下，无论持续时间计时部6中的计时值如何，都立即将电路切断。由此，对于具有漏电火灾等危险性的几百mA以上的漏电，能够缩短截止于电路切断为止的时间，防止灾害的扩大。产业上的可利用性如上所述，本发明的电动汽车用漏电断路器能够根据泄漏电流量来变更截止于电路切断为止的时间，因此既能确保安全性又能提高对噪声的抗干扰性，也可以应用于通常的漏电断路器。标号说明I :零相变流器2:电压转换电阻3 电路切断用继电器4:电平判别器5 :脉宽判别器6 :持续时间计时部7:电路切断判定部8:继电器线圈驱动电路9 :交流电路连接器10 :负载侧连接器
权利要求
1.一种漏电断路器，所述漏电断路器具有 电平判别器，其对配置在电路上的零相变流器的输出电平与预先设定的多个基准电平分别进行比较，输出多个脉冲，该多个脉冲表示超过了多个基准电平的时间； 持续时间计时部，其分别根据从所述电平判别器输出的多个脉冲，针对所述多个基准电平中的每一个基准电平，对脉冲的持续输出时间进行计时； 电路切断判定部，其保持针对所述多个基准电平中的每一个而设定的电路切断标准，在从所述持续时间计时部得到的时间超过了对应的基准电平的电路切断标准的情况下，输出用于将所述电路切断的信号；以及 继电器线圈驱动电路，其响应于来自所述电路切断判定部的输出信号，对电路切断用继电器的线圈进行驱动。
2.根据权利要求I所述的漏电断路器，其特征在于， 关于所述多个电路切断标准，对于相对较低的所述基准电平，将截止于切断所述电路为止的时间设定得长，对于相对较高的基准电平，将截止于切断所述电路为止的时间设定得短。
3.根据权利要求I所述的漏电断路器，其特征在于， 在表示超过了所述基准电平中最高电平的时间的脉冲为预定宽度以上的情况下，与持续时间计时部的时间计时无关，由所述电路切断判定部进行信号输出。
4.根据权利要求I所述的漏电断路器，其特征在于， 根据表示交流电流对人体的影响的IEC/TR260479-1，将各个所述漏电切断标准设定在对人体没有有害的生理影响的区域中。
全文摘要
漏电断路器具有电平判别器(4)，其对配置在电路上的零相变流器(1)的输出电平与预先设定的多个基准电平分别进行比较，输出多个脉冲，所述多个脉冲表示超过了多个基准电平的时间；持续时间计时部(6)，其分别根据从电平判别器(4)输出的多个脉冲，针对多个基准电平中的每一个基准电平，对脉冲的持续输出时间进行计时；电路切断判定部(7)，其保持针对多个基准电平中的每一个而设定的电路切断标准，在从持续时间计时部得到的时间超过了对应的基准电平的电路切断标准的情况下，输出用于使所述电路切断的信号；以及继电器线圈驱动电路(8)，其响应于来自电路切断判定部(7)的输出信号，对电路切断用继电器的线圈(3a)进行驱动。
文档编号H01H83/02GK102985992SQ20118003400
公开日2013年3月20日 申请日期2011年6月9日 优先权日2010年7月13日
发明者泷口昌宏, 河濑知之, 赤井德明 申请人:松下电器产业株式会社