CN116520023A - 绝缘电阻检测装置以及故障检测方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种绝缘电阻检测装置以及故障检测方法,提高绝缘电阻的检测精度。实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置具备:与电池的正极侧连接的第1开关、与负极侧连接的第2开关、检测电阻、与检测电阻并联连接的电容器、测量检测电阻的电压的测量部、以及控制部。控制部进行基于将第1开关导通、将第2开关断开而测量的第1电压来计算电池的负极侧的绝缘电阻的第1测量处理、基于将第1开关断开、将第2开关导通而测量的第2电压来计算电池的正极侧的绝缘电阻的第2测量处理、基于将第1以及第2开关断开而测量的第3电压来计算偏移电压的第3测量处理,基于切换第1~第3测量处理之后被测量的电压的变化来检测电容器的故障。
Description
技术领域
公开的实施方式涉及绝缘电阻检测装置以及故障检测方法。
背景技术
存在一种对电池的绝缘电阻进行检测的绝缘电阻检测装置,具备测量部,该测量部具备:与电池的正极侧连接的第1开关、与负极侧连接的第2开关、检测电阻、测量对检测电阻施加的电压的测量电路(例如参照专利文献1)。
绝缘电阻检测装置将第1开关以及第2开关之中的一个开关导通、将另一个开关断开从而形成电池、电池的绝缘电阻与检测电阻的串联连接电路,基于由测量电路测量的电压来检测电池的绝缘电阻。这种的绝缘电阻检测装置为了使施加于检测电阻的电压稳定化,期望与检测电阻并联连接电容器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-66090号公报
-发明要解决的课题-
但是,若绝缘电阻检测装置在电容器产生开路故障,则施加于检测电阻的电压变得不稳定,因此绝缘电阻的检测精度降低。
发明内容
实施方式的一方式是鉴于上述情况提出的,其目的在于提供一种能够提高绝缘电阻的检测精度的绝缘电阻检测装置以及故障检测方法。
-发明要解决的课题-
实施方式的一方式所涉及的绝缘电阻检测装置具备:测量部,具备与电池的正极侧连接的第1开关、与所述电池的负极侧连接的第2开关、检测电阻、与所述检测电阻并联连接的电容器、对施加于所述检测电阻的电压进行测量的测量电路;和控制部,对所述第1开关以及所述第2开关进行控制。所述控制部进行第1测量处理,在所述第1测量处理中,将所述第1开关导通,将所述第2开关断开,形成所述电池、所述检测电阻、所述电池的负极侧的绝缘电阻的第1串联连接电路,基于由所述测量电路测量的第1电压来计算所述负极侧的绝缘电阻。所述控制部进行第2测量处理,在所述第2测量处理中,将所述第1开关断开,将所述第2开关导通,形成所述电池、所述检测电阻、所述电池的正极侧的绝缘电阻的第2串联连接电路,基于由所述测量电路测量的第2电压来计算所述正极侧的绝缘电阻。所述控制部进行第3测量处理,在所述第3测量处理中,将所述第1开关以及所述第2开关断开,基于由所述测量电路测量的第3电压来计算偏移电压。
所述控制部检测从所述第1测量处理、所述第2测量处理以及所述第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后的由所述测量电路测量的电压的变化,基于所述电压的变化来检测所述电容器的故障。
-发明效果-
实施方式的一方式所涉及的绝缘电阻检测装置以及故障检测方法可实现能够提高绝缘电阻的检测精度的这种效果。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置的结构例的说明图。
图2是表示实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置的动作例的说明图。
图3是表示实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置的动作例的说明图。
图4是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图5是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图6是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图7是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图8是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图9是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图10是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图11是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图12是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图13是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。
图14是表示实施方式所涉及的控制部执行的处理的一例的流程图。
图15是表示实施方式所涉及的控制部执行的处理的一例的流程图。
图16是表示实施方式所涉及的控制部执行的处理的一例的流程图。
图17是表示实施方式所涉及的控制部执行的处理的一例的流程图。
图18是实施方式的变形例所涉及的测量电路的说明图。
图19是实施方式的变形例所涉及的测量电路的说明图。
符号说明
1 绝缘电阻检测装置
2 测量部
21 第1开关
22 第2开关
23、24 检测电阻
25、25a 测量电路
251 差动放大器
252 第1检测器
253 第2检测器
26、27 限制电阻
28、29 电容器
30 偏移电压施加部
3 控制部
10 电池
11 电池单元
12 正极侧的绝缘电阻
13 负极侧的绝缘电阻。
具体实施方式
以下,参照附图,对绝缘电阻检测装置以及故障检测方法的实施方式详细进行说明。另外,并不是通过以下所示的实施方式来限定本发明。实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置被搭载于例如电动汽车、混合动力汽车等使用电机的驱动力来进行行驶的车辆。
对车辆的电机提供电力的电池使用输出几百V以上的高电压的高压二次电池(例如锂离子电池)。这种电池若漏电则存在触电等的担心。
因此,电池被收纳于绝缘性的壳体等从而与外部电绝缘。电池的壳体在新产品的状态下,电阻值为几MΩ,几乎没有通电。但是,电池的壳体例如由于经年老化等而绝缘性能降低。因此,绝缘电阻检测装置例如检测并监视作为电池的绝缘电阻的壳体的绝缘电阻。
[1.绝缘检测装置的结构例]
图1是表示实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置1的结构例的说明图。如图1所示,绝缘电阻检测装置1经由正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13而与电池10连接。电池10具备被串联连接的多个电池单元11。
正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13不是电阻元件,是收纳上述的电池10的绝缘性的壳体的一部分。另外,正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13可以是为将电池10与电池10的外部电绝缘而设置的电阻元件。
绝缘电阻检测装置1具备测量部2、控制部3。测量部2具备:与电池10的正极侧连接的第1开关21、与电池10的负极侧连接的第2开关22、检测电阻23、24、以及测量对检测电阻23、24施加的电压的测量电路25。再有,测量部2具备:限制电阻26、27、与检测电阻23、24并联连接的电容器28、29、偏移电压施加部30。偏移电压施加部30对将第1开关21与测量电路25连接的连接线施加规定的偏移电压。
控制部3包含具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等的微型计算机、各种电路。控制部3通过CPU将RAM用作为工作区域并执行ROM中存储的程序,来控制第1开关21以及第2开关22。
控制部3将第1开关21以及第2开关22之中的一个开关导通、将另一个开关断开从而形成电池10、电池10的绝缘电阻12、13与检测电阻23、24的串联连接电路,基于由测量电路25测量的电压来计算绝缘电阻12、13。对于这种控制部3的动作的具体例,参照图2以及图3在后面叙述。
另外,控制部3的一部分或者全部可以包含ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等的硬件。
[2.绝缘电阻检测时动作]
接下来,参照图2以及图3,对绝缘电阻检测装置1的绝缘电阻检测时动作进行说明。图2以及图3是表示实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置1的动作例的说明图。
例如,在检测负极侧的绝缘电阻13的电阻值的情况下,如图2所示,控制部3进行第1测量处理,即:将第1开关21导通,将第2开关22断开,形成电池10、检测电阻23、电池10的负极侧的绝缘电阻13的第1串联连接电路R1,基于由测量电路25测量的第1电压V1,计算负极侧的绝缘电阻13。并且,测量电路25测量对检测电阻23施加的第1电压(检测电阻23的两端的电压差)V1,将测量结果输出至控制部3。
此时,如果负极侧的绝缘电阻13的电阻值充分高,则第1串联连接电路R1中几乎没有流过电流。该情况下,由测量电路25测量的第1电压V1成为接近于0V的值。相对于此,如果负极侧的绝缘电阻13的电阻值降低,则第1串联连接电路R1中流过电流。并且,负极侧的绝缘电阻13的电阻越低,则由测量电路25测量的第1电压V1成为越高的值。
因此,控制部3基于由测量电路25测量的第1电压V1计算负极侧的绝缘电阻13的电阻值,如果计算的电阻值为规定电阻值以上,则判断为没有漏电。此外,如果计算的电阻值低于规定电阻值,则控制部3判断为有漏电。控制部3在判断为有漏电的情况下,例如,通过警告灯等的警告装置,将用户警告该意思。
此外,例如在检测正极侧的绝缘电阻12的电阻值的情况下,如图3所示,控制部3进行第2测量处理,即:将第1开关21断开、将第2开关22导通,形成电池10、检测电阻23、电池10的正极侧的绝缘电阻12的第2串联连接电路R2,基于由测量电路25测量的第2电压V2来计算正极侧的绝缘电阻12。并且,测量电路25测量对检测电阻24施加的第2电压(检测电阻24的两端的电压差)V2,将测量结果输出至控制部3。
此时,如果正极侧的绝缘电阻12的电阻值充分高,则第2串联连接电路R2中几乎没有流过电流。该情况下,由测量电路25测量的第2电压V2成为接近于0V的值。相对于此,如果正极侧的绝缘电阻12的电阻值降低,则第2串联连接电路R2中流过电流。并且,正极侧的绝缘电阻12的电阻越低,则由测量电路25测量的第2电压V2成为越高的值。
因此,控制部3基于由测量电路25测量的第2电压V2来计算正极侧的绝缘电阻12的电阻值,如果计算出的电阻值为规定电阻值以上,则判断为无漏电。此外,如果计算出的电阻值低于规定电阻值,则控制部3判断为有漏电。控制部3在判断为有漏电的情况下,例如通过警告灯等的警告装置,向用户警告该意思。
这里,电容器28、29被设置为用于对施加于检测电阻23、24的电压中包含的噪声分量进行平滑化从而使得施加于检测电阻23、24的电压稳定。因此,对于控制部3,例如若电容器28、29开路故障,则由测量部2测量的电压的测量结果变得不稳定,绝缘电阻12、13的检测精度降低。为此,实施方式所涉及的绝缘电阻检测装置1的控制部3进行电容器28、29是否故障的检查。
[3.电容器的检查方法]
接下来,参照图4~图13,对实施方式所涉及的电容器28、29的检查方法进行说明。图4~图13是实施方式所涉及的电容器的检查方法的说明图。这里,对正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13的绝缘电阻未劣化的状态下、是相同的绝缘电阻值的情况进行说明。
控制部3在后述的一连串的动作中进行上述的绝缘电阻的检测、电容器28、29的检查。具体而言,控制部3依次反复执行上述的第1测量处理(参照图2)、第2测量处理(参照图3)、参照图4所说明的第3测量处理从而进行电容器28、29的检查。
如图4所示,控制部3进行第3测量处理,即:将第1开关21以及第2开关22断开,基于由测量电路25测量的第3电压V3计算偏移电压。
并且,控制部3监测从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后的由测量电路25测量的电压的变化,基于该电压的变化来检测电容器28、29的故障。
测量电路25例如具备图5所示的差动放大器251。如图5所示,差动放大器251将与连接于第1开关21的布线的电压和连接于第2开关22的布线的电压的差相应的电压输出至控制部3。这样,测量电路25具备对第1电压V1与所述第2电压V2进行差动放大的差动放大器251。由此,绝缘电阻检测装置1能够通过一个差动放大器251来检测测量电压,因此能够将测量电路25的成本抑制得较低。
并且,例如控制部3按图6所示的测量顺序来进行电容器28、29的检查。如图6所示,控制部3在时刻t1~t2的期间进行第3测量处理。控制部3在第3测量处理中,将第1开关21以及第2开关22断开来测定由测量电路25测量的电压。
控制部3在时刻t2~t3的期间进行第1测量处理。控制部3在第1测量处理中,将第1开关21导通、将第2开关22断开来测定由测量电路25测量的电压。控制部3在时刻t3~t4的期间进行第2测量处理。控制部3在第2测量处理中将第1开关21断开、将第2开关22导通来测定由测量电路25测量的电压。之后,控制部3按第3测量处理、第1测量处理、以及第2测量处理的顺序,依次反复进行测量处理。
测量部2中,在电容器28、29未断线的正常状态的情况下,若在时刻t2从第3测量处理切换至第1测量处理,则电容器28被充电。之后,若在时刻t3从第1测量处理切换至第2测量处理,则电容器28放电,电容器29被充电。之后,若在时刻t4从第2测量处理切换至第1测量处理,则电容器29放电。
因此,如果电容器28、29是正常的状态,则如图7所示,由测量电路25测量的电压(以下有时记为“测量电压”)从时刻t2到电容器28的充电结束为止平缓地上升。此外,测量电压从时刻t4到电容器29的放电结束为止平缓地降低。
于是,控制部3在从时刻t2起测量电压平缓地上升的情况下,将电容器28判断为正常。此外,控制部3在从时刻t4起测量电压平缓地降低的情况下,将电容器29判断为正常。
相对于此,例如在电容器28断线的情况下,如图8所示,由于在时刻t2未对电容器28充电,因此测量电压急剧地上升。于是,控制部3在时刻t2测量电压急剧地上升的情况下,将电容器28判断为断线。
此外,例如在电容器29断线的情况下,如图9所示,由于在时刻t4电容器28未放电,因此测量电压急剧地降低。于是,控制部3在时刻t4测量电压急剧地降低的情况下,将电容器29判断为断线。
这样,控制部3根据从第1测量处理、第2测量处理、以及第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后的由测量电路25测量的电压的变化是平缓还是急剧,能够检查电容器28、29。
更为具体而言,控制部3在从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理的之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后,到由测量电路25测量的电压稳定的时间为规定时间以下的情况下,判断为电容器28、29故障。
此外,控制部3在从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后,到由测量电路25测量的电压稳定的时间超过规定时间的情况下,判断为电容器28、29没有故障。
此时,控制部3基于由测量电路25测量的电压开始上升到稳定为止的时间以及由测量电路25测量的电压开始降低到稳定为止的时间的至少任意一方,来检测电容器28、29的故障。
由此,控制部3能够正确地检测电容器28、29有无故障。另外,控制部3基于从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后由测量电路25测量的电压的变化速度,也能够检测电容器28、29有无故障。
该情况下,如果电压的变化速度为规定速度以上,则控制部3判断为电容器28、29故障,如果电压的变化速度低于规定速度,则控制部3判断为电容器28、29没有故障。
此外,控制部3在从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理之中一个测量处理切换为另一个测量处理之后,检测以比通常的测量周期短的周期由测量电路25测量多次的电压的变化。
具体而言,测量电路25将通常时从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理起到施加于检测电阻23、24的电压的变化可靠地稳定为止的预先确定的时间作为1周期,来检测电压。
此外,测量电路25在进行电容器28、29的故障检查的情况下,在上述的1周期的期间多次检测电压并输出至控制部3。由此,控制部3能够正确地计算对检测电阻23、24施加的电压的极短时间中的变化速度。由此,控制部3在施加于检测电阻23、24的电压开始变化之后稳定之前,能够判断电容器28、29有无故障。
此外,若绝缘电阻12、13的电阻值充分高,则如图10所示,存在从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理的前后由测量电路25测量的电压几乎没有变化的情况。
该情况下,尽管电容器28、29没有开路故障,但是由测量电路25测量的电压开始变化之后到稳定为止的时间为规定时间以下,担心控制部3误判断为电容器28、29处于开路故障。
为此,控制部3在从第1测量处理、第2测量处理以及第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理的前后的由测量电路25测量的电压的变化量为规定的变化量以下的情况下,将电容器28、29的故障的检测结果设为无效。
所谓规定的变化量,是基于第1串联连接电路R1的测量电压与基于第2串联连接电路R2的测量电压的差较小、从第1串联连接电路R1以及第2串联连接电路R2的一方切换至另一方时由测量电路25测量的电压从开始变化到稳定的时间为规定时间以下的变化量。另外,所谓“将故障的检测结果设为无效”,是包含“不进行故障的检测”的概念。
由此,控制部3能够防止在绝缘电阻12、13的电阻值充分高的情况下、将没有开路故障的电容器28、29误判断为处于开路故障。
另外,这里,对在正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13的绝缘电阻未劣化状态下、是相同的绝缘电阻值的情况进行了说明,但这是一例。也可以构成为正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13在绝缘电阻未劣化的状态下的绝缘电阻值不同。
该情况下,在正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13的任意一方,串联连接电阻元件。由此,正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13之中的、连接电阻元件的一方绝缘电阻的电阻值比另一方的绝缘电阻的电阻值高。
这里,对在负极侧的绝缘电阻13连接电阻元件的情况下、即负极侧的绝缘电阻13与电阻元件被串联连接的合成电阻的电阻值比正极侧的绝缘电阻12的电阻值大的情况进行说明。
该情况下,测量部2中,在电容器28、29未断线的正常的状态的情况下,若在时刻t2从第3测量处理切换至第1测量处理,则电容器28被充电。之后,若在时刻t3从第1测量处理切换至第2测量处理。则电容器28放电,电容器29被充电。之后,若在时刻t4从第2测量处理切换至第1测量处理,则电容器29放电。
因此,如果电容器28、29是正常的状态,则如图11所示,测量电压从时刻t2到电容器28的充电结束为止平缓地上升。此外,测量电压从时刻t3起平缓地降低,但是没有降低到偏移电压。此外,测量电压从时刻t4到电容器29的放电结束为止平缓地降低。
于是,控制部3在从时刻t2起测量电压平缓地上升的情况下,将电容器28判断为正常。此外,控制部3在从时刻t4起测量电压平缓地降低的情况下,将电容器29判断为正常。
相对于此,例如在电容器28断线的情况下,如图12所示,由于在时刻t2未对电容器28充电,因此测量电压急剧地上升。此外,测量电压在时刻t3急剧地降低。于是,控制部3在时刻t2测量电压急剧地上升、在时刻t3急剧地降低的情况下将电容器28判断为断线。
此外,例如在电容器29断线的情况下,如图13所示,由于在时刻t4电容器28未放电,因此测量电压急剧地降低。于是,控制部3在时刻t4测量电压急剧地降低的情况下,将电容器29判断为断线。
[4.控制部执行的处理]
接下来,参照图14~图17,对控制部3执行的处理进行说明。图14~图17是表示实施方式所涉及的控制部3执行的处理的一例的流程图。控制部3在车辆的电源接通的期间反复执行图14所示的处理。
具体而言,如图14所示,控制部3首选将第1开关21导通,将第2开关22断开,形成第1串联连接电路R1(步骤S101)。并且,控制部3检测对检测电阻23施加的第1电压V1(步骤S102)。
接下来,控制部3判断到第1电压V1稳定为止的时间是否为规定时间以下(步骤S103)。控制部3在判断为到第1电压V1稳定为止的时间不是规定时间以下的情况下(步骤S103,否),判断为电容器28正常,将处理转移至步骤S107。
控制部3在判断为到第1电压V1稳定为止的时间为规定时间以下的情况下(步骤S103,是),检测电容器28的开路故障(步骤S104),判断第1电压V1的变化量是否为规定的变化量以下(步骤S105)。
控制部3在判断为第1电压V1的变化量不是规定的变化量以下的情况下(步骤S105,否),将处理转移至步骤S107。控制部3在判断为第1电压V1的变化量是规定的变化量以下的情况下(步骤S105,是),将电容器28的开路故障的检测结果设为无效(步骤S106)。
接下来,在步骤S107中,控制部3进行绝缘电阻判断处理。对于绝缘电阻判断处理的一例,参照图15在后面叙述。之后,控制部3将第1开关21断开,将第2开关22导通,形成第2串联连接电路R2(步骤S108)。并且,控制部3检测对检测电阻24施加的第2电压V2(步骤S109)。
接下来,控制部3判断到第2电压V2稳定为止的时间是否为规定时间以下(步骤S110)。控制部3在判断为到第2电压V2稳定为止的时间不是规定时间以下的情况下(步骤S110,否),判断为电容器29正常,将处理转移至步骤S114。
控制部3在判断为到第2电压V2稳定为止的时间是规定时间以下的情况下(步骤S110,是),检测电容器29的开路故障(步骤S111),判断第2电压V2的变化量是否为规定的变化量以下(步骤S112)。
控制部3在判断为第2电压V2的变化量不是规定的变化量以下的情况下(步骤S112,否),将处理转移至步骤S114。控制部3在判断为第2电压V2的变化量是规定的变化量以下的情况下(步骤S112,是),将电容器29的开路故障的检测结果设为无效(步骤S113),执行绝缘电阻判断处理(步骤S114)。
接下来,控制部3执行第3测量处理(步骤S115),结束处理。对于第3测量处理的一例,参照图16在后面叙述。接下来,参照图15,对控制部3在步骤S107以及步骤S114中执行的绝缘电阻判断处理的一例进行说明。
如图15所示,控制部3根据由测量部2测量的电压来计算绝缘电阻的电阻值(步骤S201)。此时,控制部3在步骤S107的绝缘电阻判断处理的情况下,根据步骤S102中检测出的第1电压V1来计算负极侧的绝缘电阻13的绝缘电阻值。
此外,控制部3在步骤S114的绝缘电阻判断处理的情况下,根据步骤S109中检测出的第2电压V2来计算正极侧的绝缘电阻12的绝缘电阻值。并且,控制部3判断绝缘电阻值是否为电池10的绝缘没有问题的规定的电阻值以上(步骤S202)。
控制部3在判断为绝缘电阻值是规定的电阻值以上的情况下(步骤S202,是),判断为无漏电(步骤S203),结束绝缘电阻判断处理。
此外,控制部3在步骤S202中判断为绝缘电阻值不是规定的电阻值以上的情况下(步骤S202,否),判断为有漏电(步骤S204)。之后,控制部3向用户警告存在漏电(步骤S205),结束绝缘电阻判断处理。
接下来,参照图16,对第3测量处理进行说明。如图16所示,控制部3若开始第3测量处理,则首先控制部3将第1开关21断开,将第2开关22断开(步骤S301),检测第3电压V3(步骤S302)。
接下来,控制部3判断到第3电压V3稳定为止的时间是否为规定时间以下(步骤S303)。控制部3在到第3电压V3稳定为止的时间不是规定时间以下的情况下(步骤S303,否),判断为电容器29正常,将处理转移至步骤S307。
控制部3在判断为到第3电压V3稳定为止的时间是规定时间以下的情况下(步骤S303,是),检测电容器29的开路故障(步骤S304),判断第3电压V3的变化量是否为规定的变化量以下(步骤S305)。
控制部3在判断为第3电压V3的变化量不是规定的变化量以下的情况下(步骤S305,否),将处理转移至步骤S307。控制部3在判断为第3电压V3的变化量是规定的变化量以下的情况下(步骤S305,是),将电容器29的开路故障的检测结果设为无效(步骤S306),将检测的第3电压V3存储为偏移电压(步骤S307),结束处理。
步骤S307中存储的第3电压V3被用于正极侧的绝缘电阻12以及负极侧的绝缘电阻13的计算。绝缘电阻检测装置1中,在第1测量处理中检测第1电压V1时,从测量电路25具备的运算放大器输出第1电压V1+第3电压V3。这是因为:如果是接地基准,则从运算放大器输出第1电压V1(+0V),但是由于浮动了偏移电压的量,因此输出第1电压V1+第3电压V3。控制部3将其检测为第1电压V1。
第2测量处理也同样,从运算放大器输出第2电压V2+第3电压V3,控制部3将其检测为第2电压V2。控制部3在计算绝缘电阻时,从第1电压V1和第2电压V2分别减去第3电压V3,从而计算除去了偏移的真正的第1电压V1、第2电压V2。
另外,作为图14所示的步骤S104~步骤S106中的电容器的检测处理的变形例,控制部3例如可以删除步骤S106,调换步骤S104和步骤S105,并调换步骤S105的是和否来执行检测处理。
图17是表示取代图14所示的步骤S104~步骤S106的处理而控制部3执行的电容器的检测处理的变形例的流程图。如图17所示,在控制部3执行变形例所涉及的检测处理的情况下,在步骤S105为是的情况下,转移至步骤S107,在步骤S105为否的情况下,转移至步骤S104。该情况下,控制部3判断到第1电压V1稳定为止的时间是规定时间以下(步骤S103,是),判断第1电压V1的变化量为规定的变化量以上(步骤S105,否)时,检测电容器28的开路故障(步骤S104)。
此外,控制部3在判断为到第1电压V1稳定为止的时间是规定时间以下(步骤S103,是)、判断为第1电压V1的变化量是规定的变化量以下(步骤S105,是)时,不进行步骤S104的处理(不检测电容器28的开路故障)。由此,也能够进行与将步骤S106中的电容器28的开路故障的检测结果设为无效的处理同样的处理。
对于上述图14所示的步骤S104~步骤S106进行变更的处理,对于步骤S111~步骤S113也是同样。即,可以删除步骤S113,调换步骤S111与步骤S112,并调换步骤S112的是和否。此外,对于图14所示的步骤S104~步骤S106进行变更的处理,对于图16所示的步骤S304~步骤S306也同样。即,可以删除步骤S306,调换步骤S304和步骤S30,调换步骤S305的是和否。
[5.变形例]
接下来,参照图18以及图19,对实施方式的变形例所涉及的测量电路25a进行说明。图18以及图19是实施方式的变形例所涉及的测量电路25a的说明图。
如图18所示,测量电路25a具备第1检测器252、第2检测器253。第1检测器252是将与连接于第1开关21的布线的电压和接地电压的差相应的电压输出至控制部3的差动放大器。第2检测器253是将与连接于第2开关22的布线的电压和接地电压的差相应的电压输出至控制部3的差动放大器。
这样,测量电路25a具备:检测第1电压V1的第1检测器252、检测第2电压V2的第2检测器253。第1检测器252以及第2检测器253在控制部3按图6所示的测量顺序来控制第1开关21以及第2开关22的期间,检测测量电压。
由此,第1检测器252能够将图19中以粗实线表示的第1电压V1输出至控制部3。另一方面,第2检测器253能够将图19中以粗虚线表示的第2电压V2输出至控制部3。
因此,控制部3能够基于从时刻t2起的测量电压的变化来检测电容器28的故障,能够基于从时刻t4起的测量电压的变化来检测电容器29的故障,进而能够基于时刻t3的测量电压来检测电容器28、29的故障。
例如,如果在时刻t3第1电压V1平缓地降低,则控制部3能够将电容器28判断为正常,如果在时刻t3第1电压V1急剧地降低,则控制部3能够将电容器28判断为断线。此外,如果在时刻t3第2电压V2平缓地上升,则控制部3能够将电容器28判断为正常,如果在时刻t3第2电压V2急剧地上升,则控制部3能够将电容器29判断为断线。
这样,由于控制部3能够单独地检测第1电压V1和第2电压V2,因此即使在第1电压V1与第2电压V2没有差的情况下,在第1测量处理与第2测量处理之间切换的情况下,也能够正确地检测电容器28、29的故障。
本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果、变形例。因此,本发明的更广泛的方式并不限定于以上所示且记载的特定的详细内容和代表性的实施方式。因此,能够在不脱离由权利要求书及其等同物所定义的总的发明概念的精神或范围的情况下进行各种变更。
Claims (7)
1.一种绝缘电阻检测装置,具备:
测量部,具备与电池的正极侧连接的第1开关、与所述电池的负极侧连接的第2开关、检测电阻、与所述检测电阻并联连接的电容器、对施加于所述检测电阻的电压进行测量的测量电路;和
控制部,对所述第1开关以及所述第2开关进行控制,
所述控制部进行第1测量处理,在所述第1测量处理中,将所述第1开关导通,将所述第2开关断开,形成所述电池、所述检测电阻、所述电池的负极侧的绝缘电阻的第1串联连接电路,基于由所述测量电路测量的第1电压来计算所述负极侧的绝缘电阻,
所述控制部进行第2测量处理,在所述第2测量处理中,将所述第1开关断开,将所述第2开关导通,形成所述电池、所述检测电阻、所述电池的正极侧的绝缘电阻的第2串联连接电路,基于由所述测量电路测量的第2电压来计算所述正极侧的绝缘电阻,
所述控制部进行第3测量处理,在所述第3测量处理中,将所述第1开关以及所述第2开关断开,基于由所述测量电路测量的第3电压来计算偏移电压,
所述控制部检测从所述第1测量处理、所述第2测量处理以及所述第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后的由所述测量电路测量的电压的变化,基于所述电压的变化来检测所述电容器的故障。
2.根据权利要求1所述的绝缘电阻检测装置,其中,
所述控制部在从所述一个测量处理切换至所述另一个测量处理之后,检测由所述测量电路以比通常的测量周期短的周期进行多次测量的所述电压的变化。
3.根据权利要求1或者2所述的绝缘电阻检测装置,其中,
所述控制部在从所述一个测量处理切换至所述另一个测量处理的前后的由所述测量电路测量的电压的变化量为规定的变化量以下的情况下,将所述电容器的故障的检测结果设为无效。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的绝缘电阻检测装置,其中,
所述控制部在从所述一个测量处理切换至所述另一个测量处理起到由所述测量电路测量的电压稳定为止的时间为规定时间以下的情况下,检测所述电容器的故障。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的绝缘电阻检测装置,其中,
所述测量电路具备对所述第1电压和所述第2电压进行差动放大的差动放大器。
6.根据权利要求1至4的任一项所述的绝缘电阻检测装置,其中,
所述测量电路具备:检测所述第1电压的第1检测器、和检测所述第2电压的第2检测器。
7.一种故障检测方法,绝缘电阻检测装置具备:测量部,具备与电池的正极侧连接的第1开关、与所述电池的负极侧连接的第2开关、检测电阻、与所述检测电阻并联连接的电容器、对施加于所述检测电阻的电压进行测量的测量电路;和控制部,对所述第1开关以及所述第2开关进行控制,
所述控制部进行第1测量处理,在所述第1测量处理中,将所述第1开关导通,将所述第2开关断开,形成所述电池、所述检测电阻、所述电池的负极侧的绝缘电阻的第1串联连接电路,基于由所述测量电路测量的第1电压来计算所述负极侧的绝缘电阻,
所述控制部进行第2测量处理,在所述第2测量处理中,将所述第1开关断开,将所述第2开关导通,形成所述电池、所述检测电阻、所述电池的正极侧的绝缘电阻的第2串联连接电路,基于由所述测量电路测量的第2电压来计算所述正极侧的绝缘电阻,
所述控制部进行第3测量处理,在所述第3测量处理中,将所述第1开关以及所述第2开关断开,基于由所述测量电路测量的第3电压来计算偏移电压,
所述控制部检测从所述第1测量处理、所述第2测量处理以及所述第3测量处理之中的一个测量处理切换至另一个测量处理之后的由所述测量电路测量的电压的变化,基于所述电压的变化来检测所述电容器的故障。
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