(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧の組み電池、前記組み電池により駆動される負荷回路、及び、前記組み電池の正負端子を前記負荷回路の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の電源ラインを有する組み電池駆動回路の前記電源ラインに第一の接続ラインを通じて接続されて前記組み電池駆動回路の漏電を検出する漏電検出回路と、
前記漏電検出回路とともに前記組み電池駆動回路とは別の配線基板に実装されるとともに、前記第一の接続ラインとは異なる第二の接続ラインを通じて外部低圧電源の一端から前記組み電池駆動回路の所定部位へ所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電する強制通電回路と、
を備え、
前記強制通電回路は、前記第一の接続ラインとは異なる第二の接続ラインを通じて外部低圧電源の一端から前記組み電池駆動回路の中間電位端へ所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電することを特徴とする組み電池駆動回路の漏電検出装置。
【請求項２】
高圧の組み電池、前記組み電池により駆動される負荷回路、及び、前記組み電池の正負端子を前記負荷回路の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の電源ラインを有する組み電池駆動回路の前記電源ラインに接続されて前記組み電池駆動回路の漏電を検出する漏電検出回路と、
前記漏電検出回路とともに前記組み電池駆動回路とは別の配線基板に実装されるとともに、外部低圧電源の一端から前記組み電池駆動回路の中間電位端へ所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電する強制通電回路と、
を備えることを特徴とする組み電池駆動回路の漏電検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組み電池駆動回路の漏電検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車用組み電池駆動回路に適用される漏電検出装置を図２を参照して説明する。
漏電検出回路８は、高圧の組み電池４、組み電池４により駆動される負荷回路５、及び、組み電池４の正負端子を負荷回路５の正負電源電圧入力端に個別に接続する高圧側電源ライン６及び低圧側（接地側）電源ライン７を有する組み電池駆動回路１の漏電を検出するものであって、接地側電源ライン（以下、単に被検出側ラインともいう）７に第一の接続ライン２１を通じて接続されて組み電池駆動回路１の漏電を検出する。
【０００３】
９は強制通電回路であって、漏電検出回路８とともに前記組み電池駆動回路とは別の配線基板（ここでは組み電池制御回路が実装される配線基板）２に実装されて、第一の接続ライン２１を通じて外部低圧電源３の一端から組み電池駆動回路１の接地側電源ライン７に所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電する。更に具体的に説明すると、強制通電回路９は電流制限抵抗９１とフォトカプラ９２とを直列接続してなり、フォトカプラ９２に導通信号を与えると、フォトカプラ９２内のトランジスタが導通して外部低圧電源３の低位端から漏電検出回路８の出力端に所定の漏電電流を給電して（言い換えれば漏電検出回路８の出力端を強制通電回路９のインピーダンスを通じて外部低圧電源３の低位端に接続して）、漏電検出回路８の出力端電位を変化させ、これにより、漏電検出回路８の動作状態の確認を行っている。
【０００４】
漏電検出回路８の内部回路構成及び動作は周知であり、典型的には、被検出側接地ラインに所定の出力抵抗及び出力コンデンサを介して交流結合されて外部電源から形成された交流信号電圧を印加し、組み電池駆動回路に漏電が生じた場合に上記出力抵抗により漏電電流の分だけ電圧降下が増大することを検出する。
たとえば、特開平８−７０５０３号公報は、高圧の組み電池、組み電池により駆動される負荷回路、及び、組み電池の正負端子をこの負荷回路の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の電源ラインを有する組み電池駆動回路の電源ラインに所定の出力抵抗及び出力コンデンサを介して交流結合されて外部電源から形成されたＰＷＭ信号を印加し、組み電池駆動回路に漏電が生じた場合に上記出力抵抗により漏電電流の分だけ電圧降下が増大することを検出する漏電検出回路を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した組み電池駆動回路の漏電検出装置では、強制通電回路９を作動させて漏電検出回路８の動作確認を行ったとしても、もし第一の接続ライン２１が接続不良となったり、断線したりした場合には漏電検出回路８により被検出側接地ライン７を通じた組み電池駆動回路の組み電池駆動回路１の漏電検出は実際にはできず、強制通電回路９による漏電検出動作確認が不十分な確認となるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、回路構成の複雑化を回避しつつ、漏電検出すべき組み電池駆動回路と漏電検出回路及び強制通電回路との接続状態も含めて漏電検出動作を確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を提供することを、その第一の目的としている。
また、図２に示す従来の強制通電回路９のフォトカプラ９２には、なんらかの理由により外部低圧電源３の低位端の電位が組み電池駆動回路１の高圧側の電源ライン（以下、単に被検出側電源ラインともいう）６の電位またはそれに近い電位となることを想定して組み電池４の端子電圧に対して十分大きい耐圧を確保する必要がある。
【０００７】
しかし、このような高耐圧のフォトカプラ９２またはスイッチング素子は高価となるので、経済性の点で実用性が劣るという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、回路構成の信頼性低下を回避しつつ、経済性に優れた漏電検出動作確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を提供することを、その第二の目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した第１発明の組み電池駆動回路の漏電検出装置によれば、高圧の組み電池、前記組み電池により駆動される負荷回路、及び、前記組み電池の正負端子を前記負荷回路の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の電源ラインを有する組み電池駆動回路の前記電源ラインに第一の接続ラインを通じて接続されて前記組み電池駆動回路の漏電を検出する漏電検出回路と、前記漏電検出回路とともに前記組み電池駆動回路とは別の配線基板に実装されるとともに、前記第一の接続ラインとは異なる第二の接続ラインを通じて外部低圧電源の一端から前記組み電池駆動回路の所定部位へ所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電する強制通電回路とを備え、前記強制通電回路は、前記第一の接続ラインとは異なる第二の接続ラインを通じて外部低圧電源の一端から前記組み電池駆動回路の中間電位端へ所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電することをその特徴としている。
すなわち、本構成では、漏電検出回路は図２に示す従来と同様に、組み電池駆動回路の電源ラインに第一の接続ラインを通じて接続されてその漏電を検出する。また、強制通電回路も図２に示す従来と同様に、漏電検出時に漏電検出回路の出力端の電位を変更することにより漏電検出回路の漏電検出動作の確認を行う。
【０００９】
本構成では特に、強制通電回路は、漏電検出回路と組み電池駆動回路とを接続する第一の接続ラインとは別の第二の接続ラインを通じて組み電池駆動回路に外部低圧電源の一端から検査用の漏電電流を給電する。これにより、検査用の漏電電流は、外部低圧電源の一端から第二の接続ライン、組み電池駆動回路内の組み電池、第一の接続ラインを順次経由して漏電検出回路の出力端に通電されてその電位を変更することになり、もし第一又は第二の接続ラインが接続不良となれば、強制通電回路のオン動作にもかかわらず漏電検出回路はそれを検出できないので、漏電検出回路のテストと同時に極めて簡単に第一又は第二の接続ラインの接続不良をチェックすることができる。
【００１０】
すなわち、本構成によれば回路構成の複雑化を回避しつつ、漏電検出すべき組み電池駆動回路と漏電検出回路及び強制通電回路との接続状態も含めて漏電検出動作を確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を実現することができる。
本構成では更に、第二の接続ラインは組み電池駆動回路の中間電位端に接続されるので、もしなんらかの理由により外部低圧電源の低位端の電位が組み電池駆動回路のどちらかの電源ラインの電位またはそれに近い電位となっても、強制通電回路内のスイッチング素子の耐圧は従来の半分とすることができ、低耐圧のスイッチング素子を採用することができ、大幅なコストダウンを図ることができる。したがって、本構成によれば回路構成の信頼性低下を回避しつつ、経済性に優れた漏電検出動作確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を実現することができる。
請求項２に記載した第２発明の組み電池駆動回路の漏電検出装置によれば、高圧の組み電池、前記組み電池により駆動される負荷回路、及び、前記組み電池の正負端子を前記負荷回路の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の電源ラインを有する組み電池駆動回路の前記電源ラインに接続されて前記組み電池駆動回路の漏電を検出する漏電検出回路と、前記漏電検出回路とともに前記組み電池駆動回路とは別の配線基板に実装されるとともに、外部低圧電源の一端から前記組み電池駆動回路の中間電位端へ所定の試験用漏電電流を断続可能に強制通電する強制通電回路とを備えることを特徴としている。
すなわち、本構成によれば、第二の接続ラインは組み電池駆動回路の中間電位端に接続されるので、もしなんらかの理由により外部低圧電源の低位端の電位が組み電池駆動回路のどちらかの電源ラインの電位またはそれに近い電位となっても、強制通電回路内のスイッチング素子の耐圧は従来の半分とすることができ、低耐圧のスイッチング素子を採用することができ、大幅なコストダウンを図ることができる。したがって、本構成によれば回路構成の信頼性低下を回避しつつ、経済性に優れた漏電検出動作確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を実現することができる。
【００１１】
したがって、本構成によれば回路構成の信頼性低下を回避しつつ、経済性に優れた漏電検出動作確認可能な組み電池駆動回路の漏電検出装置を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な態様を以下の実施例により詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例の構成に限定されるものではなく、置換可能な公知回路を用いて構成できることは当然である。
【００１３】
【実施例】
この実施例の漏電検出装置を電気自動車用組み電池駆動回路に適用した実施例を図１に示す回路図を参照して説明する。
この漏電検出装置は、漏電検出回路８及び強制通電回路９からなり、漏電検出回路８とともに組み電池駆動回路１とは別の配線基板（ここでは組み電池制御回路が実装される配線基板）２に実装されている。
【００１４】
１は、組み電池駆動回路であって、約４００Ｖの組み電池４、組み電池４により駆動される負荷回路５、及び、組み電池４の正負端子を負荷回路５の正負電源電圧入力端に個別に接続する正負の電源ライン６、７を有し、負荷回路５は走行用モータ及びこの走行用モータ駆動用のインバータ回路などを含んでいる。
３は、外部低圧電源であって、ここでは組み電池４とは全く別の１２Ｖの電池からなり、走行制御コントローラ（図示せず）や、配線基板２に実装された電池制御コントローラに給電している。漏電検出回路８は図示しない定電圧回路を通じてこの外部低圧電源から給電されている。
【００１５】
組み電池４は、修理動作などにおける安全性向上のために高圧ブロック４１及び低圧ブロック４２に二分されていおり、高圧ブロック４１の低位端（本発明でいう中間電位端）４４及び低圧ブロック４２の高位端（本発明でいう中間電位端）に二分されていおり、両中間電位端４４、４５はメンテナンス用プラグの装着により導通する構成となっている。
【００１６】
漏電検出回路８は、組み電池駆動回路１の漏電を検出するものであって、その出力端は、図示しない内蔵の出力抵抗及び出力コンデンサを通じて接地側電源ライン７に第一の接続ライン２１を通じて接続されている。漏電検出回路８は、被検出側接地側電源ライン７に上記出力抵抗及び出力コンデンサを介して交流結合されて外部電源３から形成されたＰＷＭ電圧を印加し、組み電池駆動回路１に漏電が生じた場合に上記出力抵抗により漏電電流の分だけ電圧降下が増大することを図示しない内蔵のコンパレータなどで検出する。漏電検出回路８の回路構成及び動作は周知であるのでその詳細な説明は省略する。
【００１７】
強制通電回路９は、電流制限抵抗９１とフォトカプラ９２とを直列接続してなり、第二の接続ライン２２を通じて外部低圧電源３の一端から組み電池駆動回路１の中間電位端４５に接続されている。
以下、この漏電検出装置における漏電検出動作試験動作を以下に説明する。
配線基板２に設けられた電池制御コントローラ（図示せず）を通じてフォトカプラ９２の入力端子間にに試験用の漏電電流通電を指令する信号電圧を与えると、フォトカプラ９２の出力端子間に設けられる内蔵のＭＯＳトランジスタが導通し、これにより、漏電検出回路８の出力端は図示しない出力抵抗及び出力コンデンサを通じ、第一の接続ライン２１、組み電池駆動回路１、第二の接続ライン２２、電流制限抵抗９１、フォトカプラ９２を通じて外部低圧電源３の低位端に接続され、漏電検出回路８内部の発振回路から出力されるＰＷＭ電圧の交流成分による交流電流が外部低圧電源３へ流れる。
【００１８】
これにより、もし漏電検出回路８が正常で、かつ両接続ライン２１、２２が接続不良でなければ、この交流電流による電流制限抵抗９１などの電圧降下分だけ漏電検出回路８の出力端電位が変化し、それを漏電検出回路８内蔵のコンパレータなどで検出することにより漏電検出回路８は漏電検出を行う。
すなわち、強制通電回路９による試験漏電電流の強制通電を漏電検出回路８は検出する。もしこの時、接続ライン２１又は２２が接続不良であれば、漏電検出回路８の出力電位は強制通電回路９のオンにかかわらず変化せず、それも同時に検出することができる。
【００１９】
また、強制通電回路９が組み電池４の中間電位端４５に接続されているので、フォトカプラ９２の耐圧は低くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組み電池駆動回路の漏電検出装置の一実施例を示す回路図である。
【図２】従来の組み電池駆動回路の漏電検出装置の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
１は組み電池駆動回路、２は電池制御コントローラ用の配線基板、３は外部低圧電源、４は組み電池、５は負荷回路、６、７は電源ライン、８は漏電検出回路、９は強制通電回路、９１は電流制限抵抗、９２はフォトカプラ（スイッチング素子）
【図１】
0004035893.tif 000002
【図２】
0004035893.tif 000003