CN106353692B

CN106353692B - 用于在电气中检测存在漏电和/或继电器短路情况的监视

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Publication number: CN106353692B
Application number: CN201610550438.6A
Authority: CN
Inventors: 沟口隼; 稻本高志
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2036-07-13
Also published as: US10180459B2; JP6414520B2; CN106353692A; US20170016959A1; JP2017020973A

Abstract

一种监视***，应用于电气***，该电气***包括DC电源、通过与各开关形成一体的一对电力引线而连接到DC电源的电气设备。为了检测从DC电源的漏电，低频AC信号经由高电容值的电容器被施加至位于DC电源的第一端子与对应的开关之间的特定连接位置，并且对该信号所产生的电压进行测量。为了检测开关中的一个或两个的短路故障，高频AC信号经由低电容值的电容器被施加至特定连接位置，并且对所产生的信号电压进行测量。对漏电和/或短路故障的判断是基于所测量到的信号电压值来进行的。

Description

用于在电气***中检测存在漏电和/或继电器短路情况的监视***

技术领域

本发明涉及一种用于在从DC电源对电气设备供电的电气***中检测DC电源的漏电和/或继电器的短路故障的监视器。

背景技术

如在日本专利第3781280号(在下文中用专利文献1指代)所描述的，已知有一种用于在DC电源中对漏电进行检测的监视***。一对电力引线连接到DC电源，并且电力经由电力引线被供给至电气设备。继电器安装在电力引线中，并被控制以将DC电源与电气设备连接或是使DC电源与电气设备断开连接。产生AC信号的信号发生器部和对AC信号的电压值进行测量的测量部在DC电源与该电力引线的继电器之间的位置处被联接至电力引线中的一个。当漏电电流在DC电源中流动时，AC信号流至地面，因而，由测量部所测量到的AC信号电压的值会降低。使用这种监视***，当所测量到的AC信号电压下降至低于规定值时，判断为有漏电电流从DC电源流出。

继电器包括可能遭受短路故障的开关。例如，开关触点可能被焊接到一起，或是继电器的驱动电路可能有暇疵，因而，即便尝试将开关设定为关闭状态，开关仍可能保持在打开状态中。提出使用如上所述的AC信号，来执行用于检测这种短路故障。这种提议的背景如下所述。开关被分别连接在一对电力引线中。在现有技术中，为了执行用于检测这种开关的短路故障的监视，将第一个开关(且仅这个开关)被控制成设定为打开状态。如果这时另一开关(两个开关中的第二个)具有短路故障，则电流会流过与电气设备并联的电容器，藉此所测量到的AC电压值会增加。因而，通过判断电容器电压是否上升，可对第二开关是否具有短路故障作出判断。如果判断为第二开关不具有短路故障，则接下来控制第二开关(且仅这个开关)设定为打开状态。如果这时第一开关具有短路故障，则电流会流过电容器，藉此所测量到的AC电压值会增加。因而，通过判断电容器电压是否上升，可对第一开关是否具有短路故障作出判断。

在现有技术中，为了执行这一开关短路故障监视，必须分别独立地操作这一对开关。但是，如果仅使用单电磁线圈，这一对开关无法分别独立地操作，仅可同时***作成打开和关闭状态。因此，继电器必须采用两个电磁线圈，以将开关操作成打开和关闭状态。其结果是，存在这种继电器的制造成本增加的问题。因而，存在通过仅使用单个电磁线圈来避免在制造成本上的增加的需求。

因而，已经设想有即便在各开关无法独立地操作的继电器的情况下，也可以使用上面描述的AC信号来监视开关短路故障。

也就是说，可在地面与各电力引线的位于对应的开关和电气设备间的各自的位置之间建立低电阻值。如果在此情况下存在开关的短路故障，由信号发生器部产生的AC信号将经由开关并穿过相应的电力引线流至电气设备，并且将从电力引线经由低电阻流至地面。通过对AC信号的电平进行监视，可以对开关是否具有短路故障进行判断，即可以基于AC信号电压是否相对于正常电平下降来进行判断。通过那样，能在不执行开关的打开及关闭操作、即在两个开关均被设定成关闭状态的情况下，进行短路故障监视。由此，可以设想即便在两个无法分别单独地操作的继电器的情况下，也能适用这一方法。

但是，若尝试这一方法，则判断一个开关的短路故障是否真实地发生将会非常困难。也就是说，由于必须将各电力引线与地面充分绝缘，因此，电力引线与地面间的电阻值必须足够高。这样，即便存在开关的短路故障，流至地面的电流的水平必定很小，因而所监测到的AC信号的电压将不会实质下降。

发明内容

因而，希望通过提供一种AC信号能用于漏电检测和短路检测且能应用到两个继电器无法分别独立地操作的供电***中的监视***，来克服上述问题。

特别是，监视***能应用到包括DC电源、第一电力引线及第二电力引线、第一开关及第二开关和导电构件的电力***中，其中，上述第一电力引线及第二电力引线将DC电源的第一端子及第二端子分别连接到电气设备，上述第一开关及第二开关分别与第一电力引线及第二电力引线形成一体，上述导电构件与电力引线绝缘且连接到接地电势(groundpotential)。

为了实现上述目的，监视***包括：至少两个电容器，至少两个所述电容器分别连接在导电构件与各第一电力引线及第二电力引线之间；信号发生部；电压测量部；以及判断部。所述导电构件连接到地电势。

所述信号发生部产生AC信号，所述AC信号被施加到所述电气***的特定电路部的一位置处。所述特定电路部由所述DC电源、所述第一电力引线的位于所述DC电源的第一端子与所述第一开关间的部分、以及所述第二电力引线的位于所述DC电源的第二端子与所述第二开关间的部分构成。电压监测部电连接到所述特定电路部，并且对所述AC信号的电压进行测量。所述判断部基于由所述电压测量部获得的测量结果来判断漏电电流是否从所述DC电源流动、以及所述第一开关及所述第二开关中的至少一个是否处于短路故障情况。

这种短路故障通常由开关的触点的焊接引起，导致所述开关被永久地保持成开启(即闭合的)状况，无法在开启与关闭状态之间操作。

特别地，对于本发明，在所述判断部对漏电电流是否从所述DC电源流动进行判断时，所述信号发生部产生具有相对低频的AC信号，在所述判断部对所述开关中的至少一个是否处于短路故障情况进行判断时，所述信号发生部产生比低频AC信号频率高的AC信号。

高频AC信号的频率足够高，使得所述电容器显现出相对于该信号的相对较低的阻抗值，而所述低频AC信号的频率足够低，使所述电容器显现出相对于该信号的相对较高的阻抗值。其结果是，在(两个开关均***作成关闭状态的)开关的短路故障监视过程中，如果存在开关中的一个或两个的短路故障，则高频AC信号穿过发生短路的开关和电容器至接地。所测量到的所述高频AC信号的值由此相对于正常值大幅降低，因而能对短路故障的出现进行判断。

在漏电监视过程中，如果存在从所述DC电源的漏电(即在DC电源与接地之间的过度低的阻抗)，则所测量到的所述低频AC信号的值由此相对于正常值大幅降低。由此能够判断发生了从所述DC电源的漏电。

另外，如果在没有从所述DC电源的漏电时执行所述漏电监视，但所述开关中的一个或两个处于短路故障情况，则在监视时所述短路故障会导致错误的危险较小。这归功于通过配置在所述电力引线与所述导电构件之间的电容器表现为低频AC信号的高阻抗。低阻抗确保在没有漏电时低频AC信号的电平不会相对于正常电平明显降低。

因而，本发明能通过AC信号频率的各自不同的值来分别执行开关的短路故障监视和漏电监视，且能应用于具有无法分别独立地操作的一对开关的继电器。

附图说明

图1是在漏电监视操作的过程中，当不存在开关的短路故障且不存在漏电电流的流动时的监视***的第一实施方式的电路图；

图2是在漏电监视操作的过程中，当不存在开关的短路故障但存在漏电电流的流动时的第一实施方式的电路图；

图3是在漏电监视操作的过程中，当存在开关的短路故障但不存在漏电电流的流动时的第一实施方式的电路图；

图4是在不存在漏电电流的流动时的第一实施方式的低频AC信号的波形图；

图5是在存在漏电电流的流动时的第一实施方式的低频AC信号的波形图；

图6是在短路监视操作的过程中，当不存在开关的短路故障且不存在漏电电流的流动时的第一实施方式的电路图；

图7是在短路监视操作的过程中，当不存在开关的短路故障但存在漏电电流的流动时的第一实施方式的电路图；

图8是在不存在开关的短路故障时的第一实施方式的高频AC信号的波形图；

图9是在存在开关的短路故障时的第一实施方式的高频AC信号的波形图；

图10是第一实施方式的监视***的操作流程图；

图11是在第一实施方式中，用于平滑电容器的电压测量电路的电路图；

图12是监视***的第二实施方式的电路图；

图13是监视***的第三实施方式的电路图；

图14是监视***的第四实施方式的电路图；

图15是监视***的参考例的电路图。

具体实施方式

监视***的下述各实施方式是车载***，该车载***安装在电动汽车或混合动力汽车等中。

第一实施方式

将参照图1至图11，对监视***的第一实施例进行描述。电气***1被控制成在三相AC电动机-发电机19作为电动机运转时从DC电源10向三相AC电动机-发电机19供电，并且在三相AC电动机-发电机19的再生模式运转过程中，从三相AC电动机-发电机19供电，以对DC电源10进行充电。

监视***由电容器5、信号发生部6、电压测量部7和判断部8构成。如下所述，电容器5连接到导电构件12。

电气***1包括主电路部4，该主电路部4在继电器30内具有DC电源10、一对电力引线2p、2n和一对开关3p、3n。电力引线2p、2n连接在DC电源10与电气设备11之间，开关3p、3n被分别连接在电力引线2p、2n中。

电气设备11由升压设备11a和功率转换器11b构成。电力引线2p包括：第一部分，该第一部分连接在DC电源10的正电极101与开关3p之间；以及第二部分，该第二部分连接在开关3n与升压设备11a之间。开关3n连接在DC电源10的负电极102与功率转换器11b之间。

导电构件12与电力引线2p、2n绝缘，且连接到接地电势。电容器5分别连接在导电构件12和电力引线2p、2n的与开关3p、3n相反的一侧的部分(即连接在电气设备11一侧上的部分)之间。

DC电源10、电力引线2p的连接在开关3p与DC电源10的正电极101间的部分、电力引线2n的连接在开关3n与DC电源10的负电极102间的部分在下面被共同地称为主电路第一部41。

信号发生部6被控制成选择性地产生高频AC信号S_H和低频AC信号S_L，它们经由漏电检测用电容13被传输至主电路第一部41的连接到DC电源10的负电极102的部分。判断部8对DC电源10是否具有漏电进行判断，并且判断是否存在至少一个开关3p、3n的短路故障情况。

在监视操作中，对监视电路部的信号发生部6、电压监测部7和判断部8的控制通过执行事先存储在存储器中的程序的处理器(未图示)来进行。

当进行监视以判断是否存在从DC电源10的漏电时，信号发生部6被控制成产生具有相对低频的低频AC信号。当进行监视以判断是否存在开关3p、3n的短路故障时，信号发生部6被控制成产生具有比低频AC信号S_L频率高的高频AC信号S_H(参见图7)。

本实施方式被安装在电动汽车或混合动力汽车中，该电动汽车或混合动力汽车被推定具有导电体，且导电构件12由车辆的车体构成，该车辆的车体被连接到车辆的电气***的接地电势。

对于本实施方式，在三相AC电动机-发电机19作为电动机运转的过程中，升压设备11a使从DC电源10的输出电压升高，功率转换器11b将来自升压设备11a的升压DC电转换为被供给到对三相AC电动机-电动机19进行驱动的AC电。

升压设备11a包括滤波电容器111、反应器112、二极管113和开关元件114。开关元件114与反应器112一起执行开关操作，用于使DC电源10的输出升压。

平滑电容器18连接在电力引线2n与电力引线2p的第三部分之间(即，连接穿过来自升压设备11a的输出)，且充电设备16与平滑电容器18并联连接。在开关3p、3n被设定为开启(即闭合)状态之前，通过充电设备16，对平滑电容器18进行充电。其结果是，在开关3p、3n被设定成打开状态时能防止电涌。

在图1中，符号R1代表DC电源10与导电构件12间的空气或绝缘材料的电阻。该电阻例如能具有数百MΩ的值(即，在正常情况下，避免从DC电源10的明显漏电)。电阻器R2连接在滤波电容器111与导电构件12之间。如图11所示，图1所示的各对电阻器R2的每一个由电压测量电路17构成，该电压监测电路17由运算放大器和多个电阻器组成。电阻器R2的值例如为数MΩ。

电容器5连接在导电构件12和电力引线2p、2n的与开关3p、3n相反的一侧的部分之间，起到将(由电气设备11产生的)电噪声通到接地的作用。

在继电器30中的开关3p、3n通常由继电器30的单个电磁线圈31致动。当电流穿过电磁线圈31时，开关3p、3n均***作成开启状态。

再如图1所示，信号发生部6和电压测量部7经由电容器13、14被联接至电力引线2n。由信号发生部6产生的AC信号的峰值电压值由电压测量部7测量，其由漏电检测用测量部71和短路检测用测量部72构成。漏电检测用测量部71对低频AC信号S_L的峰值Vp进行测量，短路检测用测量部72对高频AC信号S_H的峰值Vp进行测量。

漏电检测用电容器13是电解电容器。短路检测用电容器14是非极性型电容器，即能在没有对电容器造成损伤的危险的情况下使端电压逆向，并且在本实施方式中，使用陶瓷电容器作为短路检测用电容器。

信号发生部6连接在漏电检测用电容器13与漏电检测用测量部71之间。在进行DC电源10的漏电监视的同时，由信号发生部6产生低频AC信号S_L。若没有从DC电源10的漏电，则仅低得多的值的低频AC信号S_L能穿过电阻器R1。在如图4所示的那种情况下，由漏电检测用测量部71测量到的峰值电压Vp将会比较高，并超过第一阈值V1。

但是，如图2所示，如果有漏电电流从DC电源10流动(即电阻器R1达到过于低的值)，则低频AC信号S_L将经由漏电检测用电容器13和电阻器R1流至导电构件12、即流至接地。在如图5所示的那种情况下，由漏电检测用测量部71测量到的峰值电压Vp将会降低，并下降至低于第一阈值V1。当这一情况发生时，判断部8便判断存在从DC电源10的漏电。

在进行漏电监视时，有可能开关3p、3n中的一个或两个处于短路故障情况。这通过图3的例子来进行说明，其中存在开关3p、3n短路故障。在这种情况下，由于电容器5对低频AC信号S_L的阻抗很高，因此，几乎没有低频AC信号S_L流过电容器5。其结果是，如图4中的上部虚线所说明的，(如果在此时没有从DC电源10的漏电)低频AC信号SL的峰值电压Vp将仅下降很小的量，并且将保持在第一阈值V1上方。

对于图3的例子，仅开关3p处于短路故障情况。但是类似地，若开关3n单独具有短路故障，或一对开关3p和3n均具有短路故障(且没有从DC电源10的漏电)，则当进行漏电监视时，峰值电压Vp仅下降很小的量，并且保持在第一阈值上方。

若判断为没有从DC电源10的漏电，则进行对一对开关3p和3n的短路故障监视。在这一情况下，信号发生部6如上所述产生高频AC信号A_H。如图6所示，如果在一对开关3p和3n中的任一个没有短路故障，则高频AC信号S_H不能穿过这些开关中的任一个。由此，如图8所说明的，由短路检测用测量部72测量到的高频AC信号S_H的峰值电压Vp将具有比较高的值，并超过第二阈值V2。

另外，如图7所示，如果存在开关3p的短路故障，则高频AC信号S_H将穿过开关3p和电容器5至导电构件12，并流至接地。这是由于电容器5仅具有对于高频AC信号S_H的低阻抗的缘故。因而，在如图9所示的这一情况下，由短路检测用测量部72测量到的高频AC信号S_H的峰值电压Vp将下降至低于第二阈值V2。对于图7的例子，仅开关3p、3n处于短路故障情况。同样地，如果开关3n单独地具有短路故障，或是一对开关3p和3n均具有短路故障，则高频AC信号S_H的峰值电压Vp将降低至低于第二阈值V2。当这一情况发生时，判断部8判断存在一对开关3p和3n中的至少一个的短路故障。

图10是监视***的操作流程图。对于这一实施方式，首先由信号发生部6产生低频AC信号S_L(步骤S1)。接着，对信号S_L的峰值电压进行测量(步骤S2)。接着，如图5所示，对峰值电压是否位于第一阈值V1的上方进行判断(步骤S3)。如果判断为“是”，则接着进行步骤S4，通知使用者存在从DC电源10的漏电。如果在步骤S3中判断为“否”，则接着执行步骤S5，在该步骤中信号发生部6产生高频AC信号S_H。

接着，在步骤S6中，对信号S_H的峰值电压Vp进行测量，并且接着执行步骤S7。在步骤S7中，对Vp是否位于第二阈值V2上方进行判断。如果判断为“是”，接着执行步骤S8，通知使用者存在一对开关3p和3n中的至少一个有短路故障。如果在步骤S7中判断为“否”，接着执行步骤S9，在该步骤中使用充电设备16(参见图1)进行对平滑电容器18的充电，接着在不会流入冲击电流的情况下，将一对开关3p和3n均设定成开启状态。接着执行步骤S10，在再次进行漏电监视的情况下，将DC电从DC电源10供给至电气设备11。那也就是说，再次由信号发生部6产生低频AC信号S_L，并且由漏电检测用测量部71测量信号S_L的峰值电压Vp。如果发现Vp低于第一阈值V1，则由判断部8判断存在从DC电源10的漏电。在这种情况下，暂停从DC电源10向电气设备11的供电。

下面将对由这一实施方式获得的效果进行说明。

对于该实施方式，电容器5设置在导电构件12与一对电力引线2p、2n的将开关3p、3n连接至电气设备11的部分之间。在DC电源10的漏电监视过程中，产生低频AC信号SL，并且在进行开关3p、3n的短路故障监测时，产生高频AC信号S_H。在短路故障监视过程中，电容器5具有对高频AC信号S_H的低阻抗。因而，如图7所示，如果存在开关3p、3n中的任一个的短路故障，则高频AC信号S_H将被所涉及的一个开关(或两个开关)传送，并经由电容器5流至接地(即流至导电构件12)。因而，如图9所示，由电压监测部7监测到的高频AC信号S_H的值将会大幅降低。如果高频AC信号S_H的峰值电压下降至低于阈值V2，则由此能够判断存在开关3p和/或3n的短路故障。

当在产生低频AC信号S_L的同时进行DC电源10的漏电监视，如果存在从DC电源10的漏电(图2所说明的情况)，则信号S_L将流至接地。因而，如图5所示，由电压测量部7测量到的低频AC信号S_L的值将会大幅降低。如果低频AC信号S_L的峰值电压Vp下降至低于阈值V1，则由此能够判断为存在从DC电源10的漏电。

同时使用高频AC信号S_H和低频AC信号S_L的结果是，能无关于当前是否存在开关3p、3n中的任一个的短路故障，分别进行漏电监视和短路故障监视。特别是，如果只利用低频AC信号S_L来进行短路故障监视和漏电监视，则在短路故障监视的过程中，低频AC信号S_L将不会经由电容器5流至接地，因而不可能判断是否存在开关3p和/或3n的短路故障。根据上述实施方式，通过在漏电监视过程中使用低频AC信号S_L并在短路故障监视中使用高频AC信号S_H，能避免这一问题。在短路故障监视的过程中，如果存在开关3p和/或3n的短路故障，则高频AC信号S_H将经由所涉及的一个开关(或两个开关)流至接地。在漏电监视的过程中，由于低频AC信号S_L不能被电容器传递(实质是被电容器阻挡)，因此，无关于是否存在开关3p和/或3n的短路故障，均不会影响漏电监视，即，短路故障情况不会导致判断是否有漏电的明显错误。

另外，如图1所示，短路检测用电容器14连接在漏电检测用测量部71与主电路第一部41之间，(具有比短路检测用电容器14高的电容值的)漏电检测用电容器13连接在短路检测用测量部72与主电路第一部41之间。漏电检测用电容器13的电容值被设置成足够高，以能使低频AC信号S_L在漏电监视过程中被传递通过该电容器，并经由电阻器R1流至接地。如果存在漏电(即电阻器R1的电阻值过于低)，则低频AC信号S_L的值会降低，从而能容易地判断漏电的发生。

另外，对于上述实施方式，短路检测用电容器14是非极性型的电容器。因而，短路检测用电容器14能连接到主电路第一部41中的任何位置，由此增加设计的自由度。如果使用例如电解电容器作为短路检测用电容器14，该短路检测用电容器14如图15的参考例中那样连接到电力引线2p，则施加到短路检测用电容器14的电压可能会逆转，由此造成短路检测用电容器14的劣化的危险。那也就是说，在DC电源10的端子141和142中，端子141(即，在图15中位于与点B相反一侧的端子)的电势接近于接地电势。点B的电势通常比接地电势高。端子141是DC电源10的负端子(电解电容器13连接于该端子141)。对于图15所示的情况，在非再生运转的过程(即，三相AC电动机-发电机19的电动机驱动运转)中，DC电源10的电压可以是例如200V(即，端子141和142分别位于100V和-100V的电势)。因而，在这种情况下，普通极性电压施加至短路检测用电容器14。在三相AC电动机-发电机19的再生运转过程中，例如600V的高电压可能被施加至DC电源10。在这种情况下，漏电电流可能会在连接点C与导电构件12之间流动，因而使得连接点C的电势为0V。由于此时在三相AC电动机-发电机19产生600V的输出，因此连接点A的电势会比连接点C的电势低600V，即会变成-600V。另外，由于连接点B的电势比点A的电势高200V，因此，连接点B的电势将变成-400V。因而，逆向极性电压将施加至短路检测用电容器14。因而，如果使用电解电容器作为短路检测用电容器14，则电容器可能会遭受损坏。

但是，对于上述实施方式，其中短路检测用电容器14是非极性型的电容器，则能安全地连接到电压在极性上可能出现逆转的位置处。因而，能实现设计自由度的增加。在进行短路故障监视时，使用高频AC信号S_H。这样，即便短路检测用电容器14具有小的电容值，也仅显现出对于该信号的低阻抗。可使用陶瓷电容器或膜电容器作为短路检测用电容器14，并且该短路检测用电容器14可连接至主电路第一部41的任意位置。例如，如图12所示，短路检测用电容器14可连接至主电路第一部41中的电力引线2p。替代地，如图14所示，短路检测用电容器14可连接至DC电源10内的连接点A(即连接到位于DC电源10的电极101和102中间的位置处的DC电源10的电极)。

另外，对于图1所示的上述实施方式，漏电检测用电容器13和短路检测用电容器14均连接在主电路第一部41中，处于与DC电源10的负电极102相同电势的位置处。由于上述两个电容器均连接至相同位置，因此，能简化监视***的设计。对于上述实施方式，漏电检测用电容器13是电解电容器，其连接至与DC电源10的负电极102相同电势的位置(连接点A)处。另外，施加到漏电检测用电容器13的极性不可能变为逆向。特别是，在漏电检测用电容器13的端子131和132(参见图1)中，(位于与连接点A相反一侧的)端子131接近于接地电势。连接点A的电势比接地电势低，即端子131的电势相对于端子132的电势为负的。例如，在三相AC电动机-发电机19的电动机运转过程中，如上所述，连接点A处的电势变为-100V，因而，施加到漏电检测用电容器13的电压的极性是正常的。在三相AC电动机-发电机19的再生运转过程中，连接点A的电势可能下降至-600V。在这种情况下，同样地，施加到漏电检测用电容器13的电压的极性保持正常，因而漏电检测用电容器13的劣化的风险很小。电解电容器进而能够安全地连接到连接点A。

对于上述实施方式，电压测量部对高频AC信号S_H和低频AC信号S_L的峰值电压Vp进行测量。但是，同样有可能对信号S_H和S_L的平均值进行测量。

对于上述实施方式，电容器5由连接在电力引线2p、2n与导电构件12之间的离散部件构成。但是，同样有可能通过杂散杂散(stray capacitance)来实现电容器5的功能。特别地，通过使设置在电力引线2p、2n与导电构件12之间的空间足够窄，从而能够获得足够高的杂散电容值，来起到电容器5的作用。

第二实施方式

使用与图1中相同的附图标记，来对第二实施方式进行描述。除非特别指明，第二实施方式的组成与第一实施方式相同。

对于第一实施方式来说，该实施方式的短路检测用电容器14是陶瓷电容器。对于图12所示的第二实施方式，短路检测用电容器14被改变到主电路第一部41中的与DC电源10的正电极101相同电势的位置处。能获得与第一实施方式相似的效果。

第三实施方式

第三实施方式是对第一实施方式的监视***的电路结构的变型。对于图13所示的第三实施方式，两个电容器14a、14b串联在DC电源10的电极101和102之间，电压监测部7连接到电容器14a、14b的交汇点145处。

与第一实施方式中的连接点A相比，这样的结构能确保在交汇点145处由短路检测用测量部72所测量到的电势的变化量降低。另外，能够降低电噪声的过量电平被短路检测用测量部72所测量的可能性。特别地，当短路用电容器14连接到连接点A(与DC电源10的负电极102相同电势的位置)，或是如第二实施方式(参见图12)这样连接到与DC电源10的正电极101相同电势的位置时，可能会发生下述情况。如果存在开关3p、3n的短路故障，则平滑电容器18的端子和连接点A、B将处于相同电势。因而，如果在存在开关3p、3n的短路故障的同时，充电设备16对平滑电容器18进行充电(由此使得平滑电容器18的端子的电势波动)，则连接点A、B间的电势会变化。因而，AC电流将流过短路检测用电容器14，并且能够(作为噪声)被短路检测用测量部72测量到。在这种情况下，短路检测用测量部72可能无法可靠地测量高频AC信号S_H的电压。但是，对于第三实施方式，短路检测用测量部72连接至位于连接点A与连接点B中间的交汇点145处。其结果是，即便在存在开关3p、3n的短路故障的同时对平滑电容器18进行充电，位于交汇点145处的电势也不会变化。由此能避免这种变化作为高电平的噪声而被短路检测用测量部72测量到。

第四实施方式

对于第四实施方式，如图14及上面的所描述的，短路检测用电容器14连接到位于DC电源10内的中间位置处(即电极101与电极102之间的中间处)的电极，在图14中指示为连接点E。在其它方面，本实施方式具有与第三实施方式相似的结构，并且提供与第三实施方式相同的效果。

尽管本发明针对特定的实施方式进行了描述，但本发明的范围不局限于此，能够设想各种变型或替代实施方式。

特别是，本发明不局限于在车载设备中的应用，在车载设备中，车辆的主体起到导电构件12的作用，且连接有电容器5(或起到形成作为杂散电容的电容器5)。仅仅是电容器5必须连接在各电力引线2p、2n(的相对于DC电源位于相应的开关3p、3n的相反一侧的位置处)与处于接地电势的导体之间。

Claims

1.一种监视***，应用于电气***，

所述电气***包括：DC电源；第一电力引线及第二电力引线，所述第一电力引线及所述第二电力引线将所述DC电源的各第一端子和第二端子连接至电气设备；以及第一开关及第二开关，所述第一开关及所述第二开关分别与所述第一电力引线及所述第二电力引线形成一体，

所述监视***包括：

信号发生部，所述信号发生部被控制成产生AC信号，且与所述电气***的特定电路部电连接，所述特定电路部包括所述DC电源和所述第一电力引线及所述第二电力引线的配置于所述第一开关及所述第二开关与所述DC电源的各所述第一端子及所述第二端子之间的部分；

电压测量部，所述电压测量部电连接到所述特定电路部，用于测量所述AC信号的电压；以及

判断部，所述判断部构造成基于由所述电压测量部获得的测量结果来判断是否有漏电电流从所述DC电源流动、以及是否所述第一开关及所述第二开关中的至少一个处于短路故障情况，

其中，所述监视***包括导电构件，所述导电构件处于接地电势且与所述电力引线绝缘，所述监视***包括至少两个电容器，所述至少两个电容器连接在所述导电构件与所述第一电力引线及所述第二电力引线的相应一个之间，并且连接在各所述第一电力引线及所述第二电力引线的与所述第一开关及所述第二开关相反的一侧上的相应位置处，

以及其中，当所述判断部对是否有漏电电流从所述DC电源流动进行判断时，所述信号发生部产生所述AC信号，作为具有相对低频的低频AC信号，并且当所述判断部对是否所述第一开关及所述第二开关中的至少一个处于短路故障情况进行判断时，所述信号发生部产生比所述低频AC信号频率高的高频AC信号。

2.如权利要求1所述的监视***，其特征在于，所述电压测量部包括对低频AC信号的电压进行测量的漏电检测用测量部和对所述高频AC信号的电压进行测量的短路检测用测量部，

其中，所述监视***包括：

漏电检测用电容器，所述漏电检测用电容器连接在所述漏电检测用测量部与所述电气设备的所述特定电路部中的特定位置之间；以及

短路检测用电容器，所述短路检测用电容器连接在所述短路检测用测量部与所述电气设备的所述特定电路部中的所述特定位置之间，

所述漏电检测用电容器具有比所述短路检测用电容器高的电容值。

3.如权利要求2所述的监视***，其特征在于，所述短路检测用电容器是非极性型的电容器，允许施加在所述短路检测用电容器的端子间的电压的极性逆转。

4.如权利要求2所述的监视***，其特征在于，所述漏电检测用电容器是电解电容器。

5.如权利要求2所述的监视***，其特征在于，所述电气设备的所述特定电路部的所述特定位置被预定为如下位置，在该位置处，在所述电气***的运转过程中不会发生电势极性的逆转。

6.如权利要求5所述的监视***，其特征在于，所述电气设备的所述特定电路部的所述特定位置处于与所述DC电源的负端子的电势相同的电势。

7.如权利要求2所述的监视***，其特征在于，所述短路检测用电容器包括一对电容器，所述一对电容器串联在所述DC电源的正端子与负端子之间，其中所述短路检测用测量部连接到位于所述一对电容器之间的交汇点处。

8.如权利要求1所述的监视***，其特征在于，连接在所述导电构件与所述第一电力引线及所述第二电力引线之间的所述电容器由杂散电容构成。