(57)【要約】【課題】複数並列に接続された電池の各々に対応付けられている複数の絶縁低下検出器により、電池の車体への絶縁低下の検出を正確に行うこと。【解決手段】車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続された複数の電池パック１３ａ〜１３ｎと、これら電池パック１３ａ〜１３ｎの各々に対応付けられて搭載された複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎとを有し、各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎにより電池パック１３ａ〜１３ｎの車体への絶縁低下を検出する。ＨＶ−ＥＣＵ１１によって、複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎのうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出された際に絶縁低下有りと判定し、絶縁低下が検出されなければ全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎの動作が完了するまで未だ未動作の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎを１つずつ動作させ、この動作完了後に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続された複数の電池パックと、これら電池パックの各々に対応付けられて搭載された複数の絶縁低下検出器とを有し、各絶縁低下検出器により電池の車体への絶縁低下を検出する車両の絶縁低下検出システムにおいて、
前記複数の絶縁低下検出器のうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出された際に絶縁低下有りと判定し、絶縁低下が検出されなければ全ての絶縁低下検出器の動作が完了するまで未だ未動作の絶縁低下検出器を１つずつ動作させ、この動作完了後に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定する制御手段を備えることを特徴とする車両の絶縁低下検出システム。
【請求項２】
車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続された複数の電池パックと、これら電池パックの各々に対応付けられて搭載された複数の絶縁低下検出器とを有し、各絶縁低下検出器により電池の車体への絶縁低下を検出する車両の絶縁低下検出システムにおいて、
前記複数の絶縁低下検出器のうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定し、絶縁低下が検出された場合は当該絶縁低下が検出される都度、未だ未動作の絶縁低下検出器を１つずつ動作させ、この動作完了後に全ての絶縁低下検出器で絶縁低下が検出された場合に絶縁低下有りと判定する制御手段を備えることを特徴とする車両の絶縁低下検出システム。
【請求項３】
車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続されたｎ個の電池パックと、これら電池パックの各々に対応付けられて搭載されたｎ個の絶縁低下検出器とを有し、各絶縁低下検出器により電池の車体への絶縁低下を検出する車両の絶縁低下検出システムにおいて、
前記ｎ個の絶縁低下検出器のうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定し、絶縁低下が検出された場合は、絶縁低下を検出した絶縁低下検出器の数がｍ個｛ｎ＞ｍ≧（ｎ／２）｝以上となるまで、未だ未動作の絶縁低下検出器を１つずつ動作させ、絶縁低下を検出した絶縁低下検出器の数がｍ個以上となった際に絶縁低下有りと判定する制御手段を備えることを特徴とする車両の絶縁低下検出システム。
【請求項４】
前記制御手段は、複数の絶縁低下検出器で絶縁低下が未検出の場合に、絶縁低下無しと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の絶縁低下検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両に搭載された電池パックおよびその負荷であるインバータなどの高電圧を有する機器類の車体への絶縁低下を検出する車両の絶縁低下検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今後、電池のパワーにより走行するハイブリッド（ＨＶ）車両や電気自動車（ＥＶ）の走行距離を増やすためには電池の大容量が必要となる。このため車両に電池パックを複数並列に搭載することが行なわれている。電池パックおよびその負荷であるインバータなどの高電圧を有する機器類を搭載した車両の場合、安全のため高電圧の機器類が車体から絶縁されているか否かを計測しなければならず、このために電池パック毎に絶縁低下検出器が搭載されており、各絶縁低下検出器からパルス信号を発生し、その振幅を確認して絶縁低下を検出するようになっている。
【０００３】
この種の技術として特許文献１に記載のものがある。この内容は、発振器からパルス信号を発信し、このパルス信号が地絡抵抗によって分圧された電圧を基準電圧と比較することによって地絡を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−７０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の従来技術においては、車両に電池パックが複数並列に接続されて搭載され、これら各々に絶縁低下検出器が搭載されている場合、各絶縁低下検出器から発生されるパルス信号が干渉して正確な絶縁低下の検出が行なえなくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数並列に接続された電池の各々に対応付けられている複数の絶縁低下検出器により、電池の車体への絶縁低下の検出を正確に行うことができる車両の絶縁低下検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続された複数の電池と、これら電池の各々に対応付けられて搭載された複数の絶縁低下検出器とを有し、各絶縁低下検出器により電池の車体への絶縁低下を検出する車両の絶縁低下検出システムにおいて、前記複数の絶縁低下検出器のうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出された際に絶縁低下有りと判定し、絶縁低下が検出されなければ全ての絶縁低下検出器の動作が完了するまで未だ未動作の絶縁低下検出器を１つずつ動作させ、この動作完了後に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定する制御手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、電池の車体への絶縁状態の計測時に複数の絶縁低下検出器が１つずつ動作されて絶縁状態が確認されるので、従来のように、各絶縁低下検出器から発生されるパルス信号が干渉して正確な絶縁低下の検出が行なえなくなることを防止できる。従って、複数並列に接続された電池の各々に対応付けられている複数の絶縁低下検出器により、電池の車体への絶縁低下の検出を正確に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続された複数の電池と、これら電池の各々に対応付けられて搭載された複数の絶縁低下検出器とを有し、各絶縁低下検出器により電池の車体への絶縁低下を検出する車両の絶縁低下検出システムにおいて、前記複数の絶縁低下検出器のうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定し、絶縁低下が検出された場合は当該絶縁低下が検出される都度、未だ未動作の絶縁低下検出器を１つずつ動作させ、この動作完了後に全ての絶縁低下検出器で絶縁低下が検出された場合に絶縁低下有りと判定する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、複数の絶縁低下検出器の全てで絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判断し、全てで絶縁低下が検出された際に絶縁低下有りと判断するようにしたので、絶縁低下検出の冗長性を確保し、信頼性を向上させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続されたｎ個の電池と、これら電池の各々に対応付けられて搭載されたｎ個の絶縁低下検出器とを有し、各絶縁低下検出器により電池の車体への絶縁低下を検出する車両の絶縁低下検出システムにおいて、前記ｎ個の絶縁低下検出器のうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定し、絶縁低下が検出された場合は、絶縁低下を検出した絶縁低下検出器の数がｍ個｛ｎ＞ｍ≧（ｎ／２）｝以上となるまで、未だ未動作の絶縁低下検出器を１つずつ動作させ、絶縁低下を検出した絶縁低下検出器の数がｍ個以上となった際に絶縁低下有りと判定する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、ｎ個中、ｍ個｛ｎ＞ｍ≧（ｎ／２）｝以上の絶縁低下検出器で絶縁低下が検出されなければ絶縁低下有りと判定されないので、絶縁低下検出の冗長性を確保し、信頼性を向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の絶縁低下検出システムにおいて、前記制御手段は、複数の絶縁低下検出器で絶縁低下が未検出の場合に、絶縁低下無しと判定することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、複数の絶縁低下検出器で絶縁低下の発生無しと検出した際に、はじめて絶縁低下無しと判定するようにしたので、絶縁低下検出の冗長性を確保し、信頼性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、複数並列に接続された電池の各々に対応付けられている複数の絶縁低下検出器により、電池の車体への絶縁低下の検出を正確に行うことができる車両の絶縁低下検出システムを提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両の絶縁低下検出システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の車両の絶縁低下検出システムの絶縁低下検出制御の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】第２の実施形態の車両の絶縁低下検出システムの絶縁低下検出制御の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】第３の実施形態の車両の絶縁低下検出システムの絶縁低下検出制御の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１〜第３の実施形態の車両の絶縁低下検出システムにおける他の絶縁低下検出制御の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両の絶縁低下検出システムの構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示す絶縁低下検出システムは、電気自動車に搭載されており、制御手段としてのＨＶ−ＥＣＵ（電子制御ユニット）１１と、各々が絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎを有し、互いに並列接続された複数の電池パック１３ａ〜１３ｎと、各電池パック１３ａ〜１３ｎに接続されると共に各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎがリレー１４を介して接続されるインバータ１５と、インバータ１５に三相交流電線によって接続された交流モータ１６とを備えて構成されている。但し、各電池パック１３ａ〜１３ｎは車体と電気的に絶縁されている。
【００２０】
インバータ１５は、各電池パック１３ａ〜１３ｎの直流電力を三相交流に変換して交流モータ１６へ出力し、これによって交流モータ１６が駆動するようになっている。
【００２１】
各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎは、ＨＶ−ＥＣＵ１１によってオン／オフが制御されるリレー１４によってインバータ１５に接続され、この接続後にＨＶ−ＥＣＵ１１により動作許可が行われることでパルス信号を発生し、その振幅を確認することによって、電池パック１３ａ〜１３ｎが車体から絶縁されているか否かを判断するための絶縁状態を計測する。
【００２２】
この絶縁状態を計測する際のＨＶ−ＥＣＵ１１が行う本実施形態の特徴である絶縁低下検出制御の動作を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
ステップＳ１において、各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎのインバータ１５への接続を検出する。この接続が検出された場合、ステップＳ２において、絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎの１つのみに動作を許可する。これによって例えば絶縁低下検出器１２ａが動作して絶縁計測を行うので、ステップＳ３において、その計測結果を確認する。ステップＳ４において、その結果、絶縁低下発生と判定された場合、ステップＳ５において、絶縁低下有りと認識される。
【００２４】
一方、上記ステップＳ４の判定結果、絶縁低下の発生無しと判定された場合、ステップＳ６において、全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎで計測が終了したか否かが判定される。この結果、未だ終了していないと判定された場合、上記ステップＳ２に戻って未だ未計測の絶縁低下検出器１２ｎに動作を許可する。これによって絶縁低下検出器１２ｎが動作して絶縁計測を行うので、ステップＳ３でその計測結果を確認し、ステップＳ４で絶縁低下発生か否かを判定する。
【００２５】
ここで、絶縁低下発生無しと判定された場合、ステップＳ６で、全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎで計測が終了したか否かが判定される。この結果、全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎでの計測が終了したと判定されると、ステップＳ７において、絶縁低下無しと認識される。
【００２６】
このように第１の実施形態の車両の絶縁低下検出システムは、車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続された複数の電池パック１３ａ〜１３ｎと、これら電池パック１３ａ〜１３ｎの各々に対応付けられて搭載された複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎとを有し、各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎにより電池パック１３ａ〜１３ｎの車体への絶縁低下を検出するものである。
【００２７】
この構成において、ＨＶ−ＥＣＵ１１によって、複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎのうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出された際に絶縁低下有りと判定し、絶縁低下が検出されなければ全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎの動作が完了するまで未だ未動作の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎを１つずつ動作させ、この動作完了後に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定するようにした。
【００２８】
従って、電池パック１３ａ〜１３ｎの車体への絶縁状態の計測時に複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎが１つずつ動作されて絶縁状態が確認されるので、従来のように、各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎから発生されるパルス信号が干渉して正確な絶縁低下の検出が行なえなくなることを防止できる。従って、複数並列に接続された電池パック１３ａ〜１３ｎの各々に対応付けられている複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎにより、電池パック１３ａ〜１３ｎの車体への絶縁低下の検出を正確に行うことができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る車両の絶縁低下検出システムの絶縁低下検出制御の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３０】
第２の実施形態の絶縁低下検出システムが第１の実施形態と異なる点は、ＨＶ−ＥＣＵ１１による絶縁低下検出制御にある。この制御を図３を参照して説明する。
【００３１】
ステップＳ１１において、各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎのインバータ１５への接続を検出する。この接続が検出された場合、ステップＳ１２において、絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎの１つのみに動作を許可する。これによって例えば絶縁低下検出器１２ａが動作して絶縁計測を行うので、ステップＳ１３において、その計測結果を確認する。ステップＳ１４において、その結果、絶縁低下の発生無しと判定された場合、ステップＳ１５において、絶縁低下無しと認識される。
【００３２】
一方、上記ステップＳ１４の判定結果、絶縁低下の発生有りと判定された場合、ステップＳ１６において、全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎで絶縁低下の発生が検出されたか否かが判定される。この結果、全てでは絶縁低下の発生が検出されていないと判定された場合、上記ステップＳ１２に戻って未だ未計測の絶縁低下検出器１２ｎに動作を許可する。これによって絶縁低下検出器１２ｎが動作して絶縁計測を行うので、ステップＳ３でその計測結果を確認し、ステップＳ４で絶縁低下発生か否かを判定する。
【００３３】
ここで、絶縁低下発生有りと判定された場合、ステップＳ１６で、全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎで計測が終了したか否かが判定される。この結果、全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎで絶縁低下の発生が検出されたか否かが判定される。この結果、全てでは絶縁低下の発生が検出されたと判定されると、ステップＳ１７において、絶縁低下有りと認識される。
【００３４】
このように第２の実施形態の車両の絶縁低下検出システムは、ＨＶ−ＥＣＵ１１によって、複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎのうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定し、絶縁低下が検出された場合は当該絶縁低下が検出される都度、未だ未動作の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎを１つずつ動作させ、この動作完了後に全ての絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎで絶縁低下が検出された場合に絶縁低下有りと判定するようにした。
【００３５】
つまり、複数の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎの全てで絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判断し、全てで絶縁低下が検出された際に絶縁低下有りと判断するようにしたので、絶縁低下検出の冗長性を確保し、信頼性を向上させることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る車両の絶縁低下検出システムの絶縁低下検出制御を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
第３の実施形態の絶縁低下検出システムが第１の実施形態と異なる点は、ＨＶ−ＥＣＵ１１による絶縁低下検出制御にある。この制御を図４を参照して説明する。但し、各電池パック１３ａ〜１３ｎは全部でｎ個が並列接続されており、各絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎもｎ個有るとする。
【００３８】
ステップＳ２１において、ｎ個の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎのインバータ１５への接続を検出する。この接続が検出された場合、ステップＳ２２において、絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎの１つのみに動作を許可する。これによって例えば絶縁低下検出器１２ａが動作して絶縁計測を行うので、ステップＳ２３において、その計測結果を確認する。ステップＳ２４において、その結果、絶縁低下の発生無しと判定された場合、ステップＳ２５において、絶縁低下無しと認識される。
【００３９】
一方、上記ステップＳ２４の判定結果、絶縁低下の発生有りと判定された場合、ステップＳ２６において、ｍ個以上の絶縁低下検出器で絶縁低下の発生が検出されたか否かが判定される。但し、ｎ＞ｍ≧（ｎ／２）の関係が有り、例えばｎ＝４とすると、４＞ｍ≧（４／２）となるので、ｍ＝３となる。
【００４０】
ｍ個以上で検出されていなければ、上記ステップＳ２２〜Ｓ２４の処理を繰り返し、ステップＳ２４において、その結果、絶縁低下の発生有りと判定された場合に、ステップＳ２５において、ｍ個以上の絶縁低下検出器で絶縁低下の発生を検出と判定されたとする。この場合、ステップＳ２７において、絶縁低下有りと認識される。
【００４１】
このように第３の実施形態の車両の絶縁低下検出システムは、車体と電気的に絶縁され、互いに並列接続されたｎ個の電池と、これら電池の各々に対応付けられて搭載されたｎ個の絶縁低下検出器とを有し、各絶縁低下検出器により電池の車体への絶縁低下を検出するようになっている。
【００４２】
この構成において、ＨＶ−ＥＣＵ１１によって、ｎ個の絶縁低下検出器１２ａ〜１２ｎのうち１つのみを動作させ、この動作時に絶縁低下が検出されなければ絶縁低下無しと判定し、絶縁低下が検出された場合は、絶縁低下を検出した絶縁低下検出器の数がｍ個｛ｎ＞ｍ≧（ｎ／２）｝以上となるまで、未だ未動作の絶縁低下検出器を１つずつ動作させ、絶縁低下を検出した絶縁低下検出器の数がｍ個以上となった際に絶縁低下有りと判定するようにした。
【００４３】
つまり、ｎ個中、ｍ個｛ｎ＞ｍ≧（ｎ／２）｝以上の絶縁低下検出器で絶縁低下が検出されなければ絶縁低下有りと判定されないので、絶縁低下検出の冗長性を確保し、信頼性を向上させることができる。
【００４４】
この他、ＨＶ−ＥＣＵ１１が次のように絶縁低下検出制御を行うようにしてもよい。
【００４５】
即ち、図５に示すように、ステップＳ２４において、その結果、絶縁低下の発生無しと判定された場合、ステップＳ３１において、複数の絶縁低下検出器で絶縁低下の発生を未検出か否かを判定し、複数で未検出でなければ、上記ステップＳ２２〜Ｓ２４の処理を繰り返し、ステップＳ３１において、複数の絶縁低下検出器で絶縁低下の発生を検出と判定された場合、ステップＳ３２において、絶縁低下無しと認識するようにしたもよい。
【００４６】
この制御は、上記の第１〜第３の実施形態の車両の絶縁低下検出システムの何れにおいても実施可能である。
【００４７】
このように、複数の絶縁低下検出器で絶縁低下の発生無しと検出した際に、はじめて絶縁低下無しと判定することによって、絶縁低下検出の冗長性を確保し、信頼性をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１１  ＨＶ−ＥＣＵ
１２ａ〜１２ｎ  絶縁低下検出器
１３ａ〜１３ｎ  電池パック
１４  リレー
１５  インバータ
１６  交流モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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