DE102018201875A1

DE102018201875A1 - Erdschluss-Detektor

Info

Publication number: DE102018201875A1
Application number: DE102018201875.8A
Authority: DE
Inventors: Takeshi IWANABE; Ryosuke ARIGAYA; Yoshihiro Kawamura
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2018-08-09
Also published as: US20180224494A1; US10330716B2

Abstract

Ein Erdschluss-Detektor weist eine Steuereinrichtung, einen Kondensator, eine Stromleitung der positiven Seite, die mit einer positiven Seite der Hochspannungs-Batterie verbunden ist, eine Stromleitung der negativen Seite, die mit einer negativen Seite derselben verbunden ist, einen Widerstand einer zweiten positiven Seite, einen Widerstand einer zweiten negativen Seite, einen C-Kontakt-Schalter der positiven Seite und einen C-Kontakt-Schalter der negativen Seite auf. Der C-Kontakt-Schalter der positiven Seite schaltet ein Verbindungs-Ziel eines ersten Endes des Erfassungs-Kondensators entweder auf einen Weg, der die Stromleitung der positiven Seite einschließt, oder einen Weg, der den Widerstand der zweiten positiven Seite einschließt. Der C-Kontakt-Schalter der negativen Seite schaltet ein Verbindungs-Ziel eines zweiten Endes des Erfassungs-Kondensators entweder auf einen Weg, der die Stromleitung der negativen Seite einschließt, oder einen Weg, der den Widerstand der zweiten negativen Seite einschließt. Die Steuereinrichtung steuert Schalten eines ersten und eines zweiten Messungs-Modus.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Erdschluss-Detektor, bei dem ein sogenannter fliegender Kondensator eingesetzt wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Bei einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Hybrid-Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als eine Antriebsquelle aufweist, oder einem Elektrofahrzeug, wird ein in einem Fahrzeugkörper installierte Batterie geladen und wird eine Antriebskraft unter Verwendung einer Elektroenergie von der Batterie erzeugt. Im Allgemeinen ist ein mit der Batterie verbundener Stromkreis als eine Hochspannungs-Schaltung konfiguriert, die Hochspannung von 200 V oder mehr verarbeitet. Des Weiteren ist, um Sicherheit zu gewährleisten, die Hochspannungs-Schaltung, die die Batterie einschließt, eine nicht geerdete Struktur, die gegenüber dem Fahrzeugkörper, der der Erd-Bezugspotenzialpunkt ist, elektrisch isoliert.
An dem Fahrzeug, an dem eine nicht geerdete Hochspannungs-Batterie installiert ist, ist ein Erdschluss-Detektor vorhanden, der ein System überwacht, In dem die Hochspannungs-Batterie angeordnet ist, d. h., einen isolierten Zustand (Erdschluss) zwischen einem Haupt-Stromkreis von der Hochspannungs-Batterie zu einem Motor und dem Fahrzeugkörper. Bei dem Erdschluss-Detektor wird verbreitet ein System eingesetzt, bei dem ein als ein fliegender Kondensator bezeichneter Kondensator zum Einsatz kommt.
11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schaltung eines herkömmlichen Erdschluss-Detektors eines Systems mit fliegendem Kondensator zeigt. Ein Erdschluss-Detektor 400 ist, wie in 11 gezeigt, mit einer nicht geerdeten Hochspannungs-Batterie 300 verbunden und ist eine Vorrichtung, mit der ein Erdschluss eines Systems erfasst wird, das die Hochspannungs-Batterie 300 aufweist. Dabei wird ein Isolationswiderstand zwischen der positiven Seite der Hochspannungs-Batterie 300 und einer Erde mit RLp bezeichnet, und ein Isolationswiderstand zwischen einer negativen Seite derselben und der Erde wird als RLn bezeichnet.
Der Erdschluss-Detektor 400 enthält, wie in 11 gezeigt, einen Erfassungs-Kondensator C1, der als ein fliegender Kondensator arbeitet. Des Weiteren enthält der Erdschluss-Detektor 400 vier Schalt-Elemente S1 bis S4 um den Erfassungs-Kondensator C1 herum, die Messungs-Wege umschalten und Laden sowie Entladen des Erfassungs-Kondensators C1 steuern. Des Weiteren enthält er ein Schalt-Element Sa zum Abtasten einer Messungs-Spannung, die einer Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 entspricht.
Bei dem Erdschluss-Detektor 400 wird ein Messungsvorgang in einem Zyklus aus V0-Messungs-Periode → Vc1n-Messungs-Periode → V0-Messungs-Periode → Vc1p-Messungs-Periode wiederholt. In diesen Perioden wird der Erfassungs-Kondensator C1 mit einer Spannung eines Messungs-Objektes geladen, und dann wird eine Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 gemessen. Darüber hinaus wird zum Durchführen einer nächsten Messung der Erfassungs-Kondensator C1 entladen.
In der V0-Messungs-Periode wird eine Spannung gemessen, die einer Spannung der Hochspannungs-Batterie entspricht. Daher werden die Schalt-Elemente S1 und S2 AN geschaltet, werden die Schalt-Elemente S3 und S4 AUS geschaltet, und damit wird der Erfassungs-Kondensator X1 geladen. Das heißt, die Hochspannungs-Batterie 300, ein Widerstand R1 und der Erfassungs-Kondensator C1 bilden, wie in 12A gezeigt, einen Messungs-Weg.
Wenn die Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 gemessen wird, werden, wie in 12B gezeigt, die Schalt-Elemente S1 und S2 AUS geschaltet, werden die Schalt-Elemente S3 und S4 AN geschaltet und wird das Abtasten in der Steuereinrichtung 420 durchgeführt, während das Schalt-Element Sa AN geschaltet ist. Anschließend wird, wie in 12C gezeigt, das Schalt-Element Sa AUS geschaltet, und dann wird der Erfassungs-Kondensator C1 zum Durchführen der nächsten Messung entladen. Beim Messen der Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 ist ein Vorgang beim Entladen des Erfassungs-Kondensators C1 der gleiche wie der in den anderen Messungs-Perioden.
In der Vc1n-Messungs-Periode wird eine Spannung gemessen, die den Effekt des Isolationswiderstandes RLn reflektiert. Daher werden die Schalt-Elemente S1 und S4 AN geschaltet, werden die Schalt-Elemente S2 und S3 AUS geschaltet und wird der Erfassungs-Kondensator C1 geladen. Das heißt, ein Weg, der die Hochspannungs-Batterie 300, den Widerstand R1, den Erfassungs-Kondensator C1, den Widerstand R4, die Erde und den Isolationswiderstand RLn einschließt, bildet, wie in 13A gezeigt, einen Messungs-Weg.
In der Vc1p-Messungs-Periode wird eine Spannung gemessen, die den Effekt des Isolationswiderstandes RLp reflektiert. Daher werden die Schalt-Elemente S2 und S3 AN geschaltet, werden die Schalt-Elemente S1 und S4 AUS geschaltet und wird der Erfassungs-Kondensator C1 geladen. Das heißt, ein Weg, der die Hochspannungs-Batterie 300, den Isolationswiderstand RLp, die Erde, den Widerstand R3, den Widerstand R1 und den Erfassungs-Kondensator C1 einschließt, bildet, wie in 13B gezeigt, einen Messungs-Weg.
Es ist bekannt, dass (PLp × RLn) / (RLp + RLn) auf Basis von (Vc1p + Vc1n) /V0, errechnet aus V0, Vc, Vc1n, und Vc1p, ermittelt werden kann, die in diesen Messungs-Perioden ermittelt werden. Daher kann die Steuereinrichtung 420 in dem Erdschluss-Detektor 400 die Isolationswiderstände RLp und RLn bestimmen, indem sie V0, Vc1n, und Vc1p misst. Des Weiteren wird, wenn die Isolationswiderstände RLp und RLn auf oder unter einem vorgegebenen Bestimmungs-Bezugspegel liegen, festgestellt, dass der Erdschluss erzeugt wird, und dann wird eine Warnung ausgegeben.
Des Weiteren wird in einem Patentdokument 1 der Erdschluss-Detektor 440 vorgeschlagen, der eine Schaltungskonfiguration hat, wie sie in 14 gezeigt wird. Bei dem Erdschluss-Detektor 440 ist ein Schalt-Zustand in jeder der Messungs-Perioden der gleiche wie bei dem Erdschluss-Detektor 400.
Patentdokument 1: JP 2009-281986 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei dem herkömmlichen Erdschluss-Detektor sind die Schalt-Elemente S1 bis S4 so konfiguriert, dass sie vier optische MOSFET's aufweisen, die isolierende Schalt-Elemente sind. Der optische MOSFET ist jedoch teuer, und dadurch erhöhen sich die Kosten für den Erdschluss-Detektor.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Zunahme der Kosten zu verhindern, die durch ein Schaltelement in einem Erdschluss-Detektor verursacht werden, bei dem ein fliegender Kondensator eingesetzt wird.
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, ist ein Erdschluss-Detektor der vorliegenden Erfindung mit einer nicht geerdeten Hochspannungs-Batterie verbunden und erfasst einen Erdschluss eines Systems, in dem sich die Hochspannungs-Batterie befindet. Der Erdschluss-Detektor enthält eine Steuereinrichtung, einen Erfassungs-Kondensator, der als ein fliegender Kondensator arbeitet, eine Stromleitung der positiven Seite, die mit einer positiven Seite der Hochspannungs-Batterie verbunden ist, eine Stromleitung der negativen Seite, die mit einer negativen Seite der Hochspannungs-Batterie verbunden ist, einen Widerstand einer zweiten positiven Seite, dessen eines Ende geerdet ist und dessen Spannung am anderen Ende durch die Steuereinrichtung gemessen wird, einen Widerstand einer zweiten negativen Seite, dessen eines Ende geerdet ist, einen C-Kontakt-Schalter der positiven Seite, der auf Basis einer Anweisung der Steuereinrichtung abwechselnd ein Verbindungs-Ziel eines ersten Endes des Erfassungs-Kondensators entweder auf einen Weg, der die Stromleitung der positiven Seite einschließt, oder einen Weg schaltet, der den Widerstand der zweiten positiven Seite einschließt, einen C-Kontakt-Schalter der negativen Seite, der auf Basis der Anweisung der Steuereinrichtung ein Verbindungs-Ziel eines zweiten Endes des Erfassungs-Kondensators entweder auf einen Weg, der die Stromleitung der negativen Seite einschließt, oder einen Weg schaltet, der den Widerstand der zweiten negativen Seite einschließt. Die Steuereinrichtung steuert Schalten des C-Kontakt-Schalters der positiven Seite und des C-Kontakt-Schalters der negativen Seite durch Schalten eines ersten Messungs-Modus und eines zweiten Messungs-Modus. Der erste Messungs-Modus kann in einem Messungs-Zyklus Messung der Hochspannungs-Batterie entsprechender Spannung, Messung durch einen Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflusster Spannung sowie Messung durch einen Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflusster Spannung einschließen, und bei dem zweiten Messungs-Modus können beliebige der Messungen weggelassen werden.
Dabei kann die Steuereinrichtung zu dem ersten Messungs-Modus übergehen, wenn ein Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung oder ein Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
Des Weiteren kann die Steuereinrichtung den ersten Messungs-Modus und den zweiten Messungs-Modus entsprechend einer Anweisung von einer externen Steuereinrichtung schalten, und kann der zweite Messungs-Modus des Weiteren einen Messungs-Modus einschließen, in dem alle der Messungen weggelassen werden.
Weiterhin kann der zweite Messungs-Modus die Messung der Hochspannungs-Batterie entsprechender Spannung weglassen und einen Messungs-Modus einschließen, der in einem Messungs-Zyklus die Messung der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung und die Messung der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung einschließt. Die Steuereinrichtung kann zu dem ersten Messungs-Modus übergehen, wenn in dem Messungs-Modus entweder ein Spannungswert, der aus dem Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung ermittelt wird, oder ein Spannungswert, der aus dem Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung ermittelt wird, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Der zweite Messungs-Modus kann dabei die Messung der der Hochspannungs-Batterie entsprechenden Spannung weglassen und einen Messungs-Modus einschließen, der in einem Messungs-Zyklus die Messung der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung und die Messung der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung einschließt. Die Steuereinrichtung kann zu dem ersten Messungs-Modus übergehen, wenn in dem Messungs-Modus entweder ein Änderungs-Verhältnis der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung oder ein Änderungs-Verhältnis der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei dem Erdschluss-Detektor, bei dem der fliegende Kondensator zum Einsatz kommt, der optische MOSFET aufgrund der zunehmenden Kosten nicht eingesetzt. Daher kann die durch das Schalt-Element verursachte Zunahme der Kosten verhindert werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Erdschluss-Detektors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A bis 2D sind schematische Darstellungen, die Zustände eines C-Kontaktpunkt-Schalters in jeder der Messungs-Perioden zeigen;
3 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel einer Anordnungsposition eines C-Kontaktpunkt-Schalters der positiven Seite zeigt;
4A bis 4D sind schematische Darstellungen, die Beispiele für Messungs-Modi zeigen;
5 ist ein Flussdiagramm, das der Erläuterung von Umschalt-Bestimmung der durch den Erdschluss-Detektor durchgeführten Messungs-Modi dient;
6 ist ein Flussdiagramm, das der Erläuterung von Umschalt-Bestimmung der durch eine externe Steuereinrichtung durchgeführten Messungs-Modi dient;
7A bis 7C sind schematische Darstellungen, die der Erläuterung von Steuervorgängen dienen, mit denen der Messungs-Modus umgeschaltet wird, wenn ein Messwert Vc1 über einem Bestimmungs-Wert liegt;
8 ist eine schematische Darstellung, die der Erläuterung zeitlicher Variation beim Anstieg einer Lade-Spannung eines Kondensators C dient;
9 ist ein Flussdiagramm, das der Erläuterung des Funktionsablaufs beim Durchführen der Bestimmung auf Basis des Betrages der Änderungs-Rate der Lade-Spannung dient;
10A und 10B sind schematische Darstellungen, die Messungs-Wege in der V0-Messungs-Periode zeigen;
11 ist eine schematische Darstellung, die eine beispielhafte Schaltung eines herkömmlichen Erdschluss-Detektors vom Typ mit fliegendem Kondensator zeigt;
12A bis 12C sind schematische Darstellungen, die Messungs-Wege einer V0-Messungs-Periode zeigen;
13A und 13B sind schematische Darstellungen, die Messungs-Wege einer Vc1n-Messungs-Periode und einer Vc1p-Messungs-Periode zeigen; und
14 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Erdschluss-Detektors des Typs mit fliegendem Kondensator zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Erdschluss-Detektors 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Erdschluss-Detektor 100 ist, wie in 1 gezeigt, mit einer nicht geerdeten Hochspannungs-Batterie 300 verbunden und ist eine Vorrichtung vom Typ mit fliegendem Kondensator, mit der ein Erdschluss eines Systems erfasst wird, in dem sich die Hochspannungs-Batterie 300 befindet. Dabei ist ein Isolationswiderstand, der zwischen einer positiven Seite der Hochspannungs-Batterie 300 und einer Erde angeordnet ist, mit RLp dargestellt, und ist ein Isolationswiderstand, der zwischen der negativen Seite derselben und der Erde angeordnet ist, mit RLn dargestellt. Die Hochspannung bezeichnet dabei eine Hochspannung, die höher ist als bei einer Niederspannungs-Batterie (im Allgemeinen 12 V), mit der verschiedene Vorrichtungen (beispielsweise eine Leuchtdiode, ein Scheibenwischer usw.) in einem Fahrzeug angetrieben werden, und die Hochspannungs-Batterie 300 ist eine Batterie, mit der das Fahrzeug zum Fahren angetrieben wird.
Die Hochspannungs-Batterie 300 wird durch eine wiederaufladbare Batterie, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie gebildet, wird über eine nicht dargestellte Hochspannungs-Sammelschiene entladen und treibt einen Elektromotor an, der über einen Wechselrichter oder dergleichen verbunden ist. Des Weiteren wird bei Regeneration oder beim Anschluss einer Ladeeinrichtung Laden über die Hochspannungs-Sammelschiene durchgeführt.
Die Kondensatoren CYp und CYn, die als Y-Kondensator (Bypass-Kondensator) bezeichnet werden, sind zwischen eine Stromleitung 301 der positiven Seite der Hochspannungs-Batterie 301 und eine Erd-Elektrode sowie eine Stromleitung 302 der negativen Seite und die Erd-Elektrode geschaltet, um Hochfrequenz-Rauschen einer Stromquelle zu entfernen oder die Funktion zu stabilisieren. Dabei kann der Y-Kondensator weggelassen werden.
Der Erdschluss-Detektor 100 weist, wie in den Zeichnungen dargestellt, einen Erfassungs-Kondensator C 1, der als ein fliegender Kondensator arbeitet, und ein Schalt-Element Sa auf, mit dem eine Messungs-Spannung abgetastet wird, die einer Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 entspricht. Dabei kann das Schalt-Element Sa weggelassen werden. Des Weiteren weist der Erdschluss-Detektor 100 eine Steuereinrichtung 120 auf, die durch einen Mikrocomputer gebildet wird. Die Steuereinrichtung 120 führt verschiedene Steuervorgänge durch, die für den Erdschluss-Detektor 100 erforderlich sind, so beispielsweise eine weiter unten beschriebene Verarbeitung zum Umschalten von Schaltern, indem ein im Voraus eingerichtetes Programm implementiert wird. Die Steuereinrichtung 120 kommuniziert mit einer externen Steuereinrichtung 200, die eine Vorrichtung einer höheren Ebene ist, so dass ein in der Messungs-Periode ermittelter Messwert oder ein Ergebnis von Erdschluss-Erfassung ausgegeben wird und Betriebsanweisungen usw. eingegeben werden.
Auf einem Messungs-Weg in jeder der Messungs-Perioden werden, wie unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben, ein Schalt-Element S1 und ein Schalt-Element S3 im System der Stromleitung 301 der positiven Seite nicht gleichzeitig AN geschaltet, und werden ein Schalt-Element S2 sowie ein Schalt-Element S4 im System der Stromleitung 302 der negativen Seite nicht gleichzeitig AN geschaltet. Das heißt, das Schalt-Element S1 und das Schaltelement S3 werden exklusiv geschaltet, und das Schalt-Element S2 sowie das Schaltelement S4 werden exklusiv geschaltet.
Daher wird bei dem Erdschluss-Detektor 101 C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als ein Schalt-Element des Systems der Stromleitung 301 der positiven Seite eingesetzt und wird ein C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite als ein Schalt-Element des Systems der Stromleitung 302 der negativen Seite eingesetzt. Der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite und der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite können beispielsweise mittels mechanischer Relais hergestellt werden, die eine hohe Druckfestigkeit haben, d. h. Kleinsignal- oder Reed-Relais.
Gemeinsame Kontaktpunkte c sowohl an dem C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als auch dem C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite sind an einer Seite des Erfassungs-Kondensators C1 angeordnet. Das heißt, der gemeinsame Kontaktpunkt C des C-Kontakt-Schalters 111 der positiven Seite ist mit einem Ende des Erfassungs-Kondensators C1 über eine Parallelschaltung verbunden, die einen aus einer Diode D1 und einem Widerstand R1 bestehenden Weg sowie einen aus einem Widerstand R2 und einer Diode D2 bestehenden Weg aufweist. Des Weiteren ist der gemeinsame Kontaktpunkt c des C-Kontakt-Schalters 112 der negativen Seite mit dem anderen Ende des Erfassungs-Kondensators C1 verbunden. Die Diode D1 die beim Laden zu einem Weg wird, ist in einer Richtung verbunden, in der ein Weg von dem C-Kontakt-Schalter der negativen Seite zu dem Erfassungs-Kondensator C1 eine Durchlassrichtung wird, und die Diode D2, die beim Entladen zu einem Weg wird, ist in der entgegengesetzten Richtung verbunden. Der Widerstand R2 dient als ein Entladungs-Widerstand.
Ein Kontakt an Kontaktpunkt a des C-Kontakt-Schalters 111 der positiven Seite ist über den Widerstand Ra mit der Stromleitung 301 der positiven Seite verbunden, und ein Kontaktpunkt a des C-Kontakt-Schalters 112 der negativen Seite ist über den Widerstand Rb mit der Stromleitung 301 der positiven Seite verbunden. Das heißt, sowohl bei dem C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als auch dem C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite sind die Kontaktpunkte a an einer Seite der Hochspannungs-Batterie 300 positioniert. Jedoch können der Widerstand Ra und der Widerstand Rb weggelassen werden.
Ein Kontakt an Kontaktpunkt b des C-Kontakt-Schalters 111 der positiven Seite ist mit dem Schalt-Element Sa verbunden und ist mit einem Widerstand R3 eines Widerstandes einer zweiten positiven Seite verbunden, dessen anderes Ende geerdet ist. Ein Kontaktpunkt b des C-Kontakt-Schalters 112 der negativen Seite ist mit einem Widerstand R4 eines Widerstandes einer zweiten negativen Seite verbunden, dessen anderes Ende geerdet ist. Das heißt, sowohl bei dem C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als auch dem C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite sind die Kontakt-Abschnitte b an einer Seite einer Steuereinrichtung 120 (Erd-Seite) positioniert.
Der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite und der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite werden, wie in 1 gezeigt, durch die Steuereinrichtung 120 unabhängig geschaltet und gesteuert. Die Steuereinrichtung 120 schaltet Messungs-Wege um, indem sie den C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite, den C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite und das Schalt-Element Sa unabhängig schaltet und steuert, und führt Laden und Entladen des Erfassungs-Kondensators C1 sowie Messung von Lade-Spannung durch.
Das heißt, in der V0-Messungs-Periode werden, wie in 2A gezeigt, sowohl der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als auch der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite an eine Seite des Kontaktpunktes a geschaltet, und es wird ein Messungs-Weg aus der Hochspannungs-Batterie 300, dem Widerstand Ra, dem Widerstand R1, dem Erfassungs-Kondensator C und dem Widerstand Rb ausgebildet.
Wenn die Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 gemessen wird, werden, wie in 2D gezeigt, sowohl der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als auch der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite an eine Seite des Kontakt-Abschnitts b geschaltet, und das Schalt-Element Sa wird AN geschaltet. Anschließend wird das Schalt-Element Sa AUS geschaltet, und für die nächste Messung wird der Erfassungs-Kondensator C1 hauptsächlich unter Verwendung des Widerstandes R entladen. Wenn die Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 gemessen wird, ist der Funktionsablauf beim Entladen der gleiche wie in anderen Messungs-Perioden.
In der Vc1n-Messungs-Periode wird, wie in 2B gezeigt, der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite an die Seite des Kontaktpunktes a geschaltet, und wird der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite an die Seite des Kontaktpunktes b geschaltet. Des Weiteren wird ein Messungs-Weg aus der Hochspannungs-Batterie 300, dem Widerstand Ra, dem Widerstand R1, dem Erfassungs-Kondensator C1, dem Widerstand R4, der Erde und dem Isolationswiderstand RLn ausgebildet.
Des Weiteren wird, wie in 2C gezeigt, der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite an die Seite des Kontaktpunktes b geschaltet und wird der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite an die Seite des Kontaktpunktes a geschaltet. Weiterhin wird ein Messungs-Weg aus der Hochspannungs-Batterie 300, dem Isolationswiderstand RLp, der Erde, dem Widerstand R1, dem Erfassungs-Kondensator C1 und dem Widerstand Rb ausgebildet.
Bei dem Erdschluss-Detektor 100 haben der Widerstand Ra, der Widerstand Rb und der Widerstand R1 hohe Widerstandswerte, von beispielsweise mehreren hundert kΩ, und haben der Widerstand R2, der Widerstand R3 und der Widerstand R4 niedrigere Widerstandswerte von beispielsweise mehreren kΩ.
Separat von dem Widerstand R1 ist der Widerstand Ra an der positiven Seite angeordnet und ist der Widerstand Rb an der negativen Seite angeordnet. Der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite und der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite haben den Aufbau eines C-Kontaktpunkt-Relais. Daher ist, selbst wenn es bei einem der C-Kontakt-Schalter zu Festklemmen kommt, entweder der Widerstand Ra mit hohem Widerstandswert oder der Widerstand Rb mit hohem Widerstandswert zwischen der Hochspannungs-Batterie 300 und der Steuereinrichtung 120 angeordnet, und dadurch wird Strom beschränkt. So können die Steuereinrichtung 120 und eine Stromversorgungsschaltung geschützt werden.
Des Weiteren ist, selbst wenn der Kontaktpunkt a und der Kontaktpunkt b entweder an dem C-Punkt-Schalter der positiven Seite oder dem C-Punkt-Schalter der negativen Seite durch Kurzschluss überbrückt werden, entweder der Widerstand Rb mit hohem Widerstandswert oder der Widerstand Rb mit hohem Widerstandswert zwischen der Hochspannungs-Batterie 300 und der Steuereinrichtung 120 angeordnet, und dadurch wird Strom beschränkt. Daher kann die Steuereinrichtung 120 geschützt werden.
Darüber hinaus wird, wenn ein Bezugswert zum Bestimmen von Erdschluss an dem Isolationswiderstand RLp und dem Isolationswiderstand RLn RLs ist, wenn der Isolationswiderstand RLp und der Isolationswiderstand RLn der Bezugswert PLs sind, jeder Widerstandswert mit einer Beziehung R1 + Ra + Rb = R1 + R4 + Ra + RLn = R1 + R3 + Rb + RLp definiert, so dass die Widerstandswerte auf dem Weg in der V0-Messungs-Periode, der Vc1n-Messungs-Periode und der Vc1p-Messungs-Periode gleich sind. Daher ist es, obwohl ein Keramikkondensator als der Erfassungs-Kondensator C1 eingesetzt wird, möglich, zu verhindern, dass die Genauigkeit bei Erfassung von Erdschluss aufgrund des Einflusses einer Gleichstrom-Haltecharakteristik abnimmt.
Bei dem C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite und dem C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite kann einer von den Kontaktpunkten a an der Seite der Hochspannungs-Batterie 300 und dem Kontaktpunkt b an der Seite der Steuereinrichtung 120 (Erd-Seite) angesichts der im Folgenden aufgeführten Eigenschaften entsprechend auf eine Ruhekontakt-Seite eingestellt werden.

1) Wenn die Kontaktpunkte a an der Seite der Hochspannungs-Batterie sowohl bei dem C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als auch dem C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite auf die Ruhekontakt-Seite eingestellt werden, ist der Erfassungs-Kondensator C1 zum Beginn des Startens des Erdschluss-Detektors 100 bereits mit der Hochspannung geladen worden. Daher kann der Ladevorgang für die erste V0-Messungs-Periode weggelassen werden. So ist es möglich, auf ein funktionelles Erfordernis der Beschleunigung der Feststellung von Erdschluss gegenüber der normalen Zeit zur Gewährleistung von Sicherheit beim Starten zu reagieren.
2) Wenn die Kontaktpunkte b an der Seite der Steuereinrichtung 120 sowohl bei dem C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite als auch dem C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite auf die Ruhekontakt-Seite eingestellt werden, nimmt der Erfassungs-Kondensator C1 zum Zeitpunkt der Unterbrechung des Betriebes einen entladenen Zustand ein. Daher wird die Gefahr von Stromschlag, beispielsweise bei einer Entfernung des Erdschluss-Detektors 100 verringert.
3) Wenn entweder der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite oder der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite auf die Ruhekontakt-Seite eingestellt wird, wird der Erfassungs-Kondensator C1 beim Starten mit Spannung zwischen dem C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite oder dem C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite und der Erde geladen. Wenn diese Spannung gemessen und mit dem Normalzustand verglichen wird, lässt sich ein Zustand, in dem der Isolationswiderstand von einem von ihnen abnimmt, auf einfache Weise und unverzüglich erfassen.

Bei dem Erdschluss-Detektor 100 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wie oben erläutert, kein optischer MOSFET, durch den Kosten zunehmen, als ein Schalter zum Schalten des Messungs-Weges zum Erfassen von Erdschluss eingesetzt. Daher kann Zunahme von Kosten aufgrund des Schalt-Elementes verhindert werden.
Des Weiteren hat das in der Vergangenheit eingesetzte Schalt-Element mit vier Schaltern einen Aufbau mit zwei C-Kontaktpunkt-Schaltern. Daher ist es möglich, gegenüber dem Stand der Technik die Anzahl von Komponenten zu reduzieren und auch die Anzahl von Steuerleitungen zu reduzieren.
Des Weiteren ist bei dem oben beschriebenen Beispiel der C-Kontakt-Schalter 311 der positiven Seite mit dem Erfassungs-Kondensator C1 über die Parallelschaltung verbunden, die den Weg aus der Diode D1 und dem Widerstand R1 sowie den Weg aus dem Widerstand R2 und der Diode D2 einschließt. Jedoch kann, wie in 2 gezeigt, der gemeinsame Kontaktpunkt c des C-Kontakt-Schalters 111 der positiven Seite direkt mit dem Erfassungs-Kondensator C1 verbunden sein. In diesem Fall ist der Kontaktpunkt a über die Diode D1 und den Widerstand R1 mit dem Widerstand Ra verbunden, und ist der Kontaktpunkt b über die Diode D2 und den Widerstand R2 mit dem Schaltelement Sa verbunden. Ein Weg der Diode D2 kann parallel mit einem Weg der Diode D11 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Diode D2 und dem Widerstand R11 verbunden sein.
Des Weiteren sind die C-Kontakt-Schalter als mechanische Kontakt-Anordnung aufgebaut. Daher ist die Anzahl von Schaltvorgängen begrenzt. Insbesondere erhöht sich, wenn Erregungs-Strom und angelegte Spannung zunehmen, der Einfluss auf die Anzahl von Schaltvorgängen. So kann, um die Schaltlebensdauer zu verringern, die Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen reduziert werden, indem die weiter unten beschriebene Steuerung durchgeführt wird.
Herkömmlicherweise wird, wie in 4A gezeigt, bei der Messung zum Erfassen von Erdschluss der Messungsvorgang als ein Zyklus aus V0-Messungs-Periode → Vc1n-Messungs-Periode → V0-Messungs-Periode → Vc1p-Messungs-Periode wiederholt. Der Zyklus wird als der Messungs-Modus A bezeichnet. In diesem Fall wird zwischen jedem der in 2A bis 2D gezeigten Zustände häufig umgeschaltet. Daher nimmt die Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen der C-Kontakt-Schalter zu.
So werden, wie in 4B bis 4D dargestellt, ein Messungs-Modus B, bei dem die V0-Messungs-Periode weggelassen wird, ein Messungs-Modus C, bei dem die Vc1-Messungs-Periode weggelassen wird, und ein Messungs-Modus D, bei dem keine der Messungen durchgeführt wird, eingeführt, und zwischen diesen Modi wird entsprechend umgeschaltet, um die Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen der C-Kontakt-Schalter zu verringern.
Dabei ist, wie in 2D dargestellt, bei „Keine Messung“ in jedem der Messungs-Modi kein Schalter zum Umschalten von der letzten Messungs-Periode erforderlich, wenn der C-Kontakt-Schalter 111 der positiven Seite und der C-Kontakt-Schalter 112 der negativen Seite auf die Seite von Kontaktpunkt b umgeschaltet werden. Daher kann, wenn die Periode „Keine Messung“ zunimmt, die Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen des C-Kontakt-Schalters verringert werden.
Des Weiteren sind die eingeführten Messungs-Modi nicht auf die Messungs-Modi A bis D beschränkt. Beispielsweise können alle der Messungs-Perioden die V0-Messungs-periode sein, und es kann ein Messungs-Modus eingeführt werden, bei dem zwei V0-Messungs-Perioden eines Zyklus in dem Messungs-Modus A ein Zyklus sind.
Des Weiteren kann ein Messungs-Modus eingeführt werden, bei dem mehrere unterschiedliche Messungs-Modi kombiniert werden. Beispielsweise kann, wenn ein Messungs-Modus eingeführt wird, bei dem mehrmals der Messungs-Modus D nach dem Messungs-Modus A als ein Zyklus wiederholt wird, die Feststellung von Erdschluss intermittierend durchgeführt werden, und das Umschalten des C-Kontakt-Schalters ist während dieser Periode nicht erforderlich.
Die Bestimmung zum Umschalten des Messungs-Modus wird beispielsweise durch den Erdschluss-Detektor 100 oder die externe Steuereinrichtung 200 durchgeführt. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Steuerung beim Durchführen von Bestimmung zum Umschalten des Messungs-Modus durch den Erdschluss-Detektor 100 zeigt.
Beim Starten wird ein Messungs-Vorgang in dem Messungs-Modus A durchgeführt, um den Erdschluss ordnungsgemäß festzustellen (S101). Anschließend wird zu dem Messungs-Vorgang in dem Messungs-Modus B übergegangen, um die Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen des C-Kontakt-Schalters zu begrenzen (S102). In dem Messungs-Modus B wird nur Vc1-Messung durchgeführt. Daher können Strom-Lasten und Spannungs-Lasten an dem C-Kontakt-Schalter reduziert werden.
Bei dem Messungs-Vorgang in dem Messungs-Modus B wird keine V0-Messung durchgeführt. So kann der Isolationswiderstand nicht genau gemessen werden, jedoch kann ein Zustand des Erdschlusses auf Basis der gemessenen Werte (als ein Messwert Vc1 bezeichnet), die in der Vc1n-Messungsperiode und der Vc1p-Messungsperiode ermittelt werden, annähernd erkannt werden. Das heißt, wenn die Isolationswiderstände RLp und RLn abnehmen, nimmt in einer Mess-Schaltung fließender Strom zu. Aus diesem Grund ist der gemessene Wert Vc1 größer als in einem normalen Zustand.
Daher geht, wenn der gemessene Wert Vc1 über einem vorgegebenen Bestimmungs-Schwellenwert liegt (S103: Ja), der Prozess zu dem Messungs-Modus A über, um den Isolationswiderstand richtig zu messen (S104). Nach Übergang zu dem Messungs-Modus A kann beispielsweise zu dem Messungs-Modus B zurückgekehrt werden, wenn mit genauer Messung des Isolationswiderstandes festgestellt wird, dass keine Abnormalität vorliegt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Steuerung für den Fall zeigt, dass die externe Steuereinrichtung 200 das Umschalten des Messungs-Modus bestimmt und den Erdschluss-Detektor 100 anweist, dem Messungs-Modus umzuschalten. Des Weiteren kann die externe Steuereinrichtung 200 eine Spannung Vb der Hochspannungs-Batterie 300 über den anderen Messungs-Weg separat von der V0-Messung des Erdschluss-Detektors 100 ermitteln.
Beim Starten wird der Messungs-Vorgang in dem Messungs-Modus A durchgeführt, um Erdschluss genau festzustellen (S201). Anschließend geht der Prozess zu dem Messungs-Vorgang in dem Messungs-Modus B über, um die Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen der C-Kontakt-Schalter zu verringern (S202).
Bei dem Messungs-Vorgang in dem Messungs-Modus B wird Spannung Vb der Hochspannungs-Batterie über einen Mess-Weg separat von dem Erdschluss-Detektor 100 erfasst (S203), und wird Spannung Vc1erfasst, die ein Messungs-Ergebnis des Erdschluss-Detektors 100 ist.
Des Weiteren wird der Isolationswiderstand auf Basis der erfassten Spannung Vb und der Spannung Vc1 berechnet (S206). Die Spannung Vb und die Spannung Vc1 unterscheiden sich voneinander hinsichtlich eines Erfassungs-Weges. Aus diesem Grund ist es nicht immer zutreffend, dass sie synchronisiert sind, und Messungs-Bedingungen und dergleichen sind unterschiedlich. Daher ist der berechnete Isolationswiderstand nicht immer ein richtiger Wert.
So wird, wenn der Isolationswiderstand unterhalb eines vorgegebenen Bezugswertes liegt (S206: Ja), der Messungs-Vorgang in dem Messungs-Modus A durchgeführt, um Erdschluss genau festzustellen (S207).
Hingegen kann, auch wenn der Isolationswiderstand nicht unterhalb des vorgegebenen Bezugswertes liegt (S206: Nein), wenn eine vorgegebene Bedingung für Änderung des Modus erfüllt ist (S208: Ja), der Messungs-Modus durch den Erdschluss-Detektor 100 entsprechend der Bedingung geändert werden (S209).
Beispielsweise kann, wenn in Funktion ein Messwert erforderlich ist, der Messungs-Modus, mit dem der Messwert ermittelt werden kann, durch die externe Steuereinrichtung 200 durchgeführt werden. Weiterhin kann, wenn der Messwert nicht erforderlich ist, zu dem Messungs-Modus D übergegangen werden, indem Öffnungs-Schließ-Vorgänge des C-Kontakt-Schalters durch die externe Steuereinrichtung nicht erforderlich sind.
Die Bestimmung zum Umschalten des Messungs-Modus kann sowohl durch den Erdschluss-Detektor 300 als auch die externe Steuereinrichtung 200 durchgeführt werden. In diesem Fall wird beispielsweise, wenn Anweisungen zum Umschalten des Messungs-Modus von der externen Steuereinrichtung 200 bei in 5 gezeigter Bestimmung des Umschaltens in dem Erdschluss-Detektor empfangen wird, der Messungs-Modus umgeschaltet, indem die Anweisung von der externen Steuereinrichtung 200 priorisiert wird.
Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel für Steuerung erläutert, die unter Bezugnahme auf 5 erläutert wird, bei der Umschalten von dem Messungs-Modus B, in dem der Erdschluss-Detektor 100 die V0-Messung nicht durchführt, auf den Messungs-Modus A bestimmt wird, in dem er die V0-Messung durchführt. Bei der oben dargestellten Verarbeitung (S103) wird, wenn der Messwert Vc1 über einem vorgegebenen Bestimmungs-Schwellenwert liegt, zu dem Messungs-Modus A übergegangen.
Beispielsweise wird, wie in 7A gezeigt, wenn weder Vc1n noch Vc1p über dem Bestimmungs-Schwellenwert liegen, der Messungs-Modus B aufrechterhalten. Wenn hingegen entweder Vc1n oder Vc1p über dem Bestimmungs-Schwellenwert liegt, wird, wie in 7B gezeigt, zu dem Messungs-Modus A übergegangen, um den Isolationswiderstand genau zu messen.
Jedoch nehmen Vc1p und Vc1p entsprechend Spannungsschwankungen der Hochspannungs-Batterie 300 zu und ab. Daher können, wenn die Spannung der Hochspannungs-Batterie 300 aus irgendeinem Grund zunimmt, Vc1n und Vc1p den Bestimmungs-Schwellenwert in einigen Fällen überschreiten, obwohl der Isolationswiderstand nicht abnimmt. Daher wird unnötigerweise zu dem Messungs-Modus A übergegangen, und es ist wahrscheinlich, dass die Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen erhöht wird.
Daher kann, um unnötigen Übergang zu Messungs-Modus A zu vermeiden, anstatt festzustellen, ob die Spannungs-Werte von Vc1n und Vc1p über dem Bestimmungs-Schwellenwert liegen, wie weiter unten erläutert, Bestimmung auf Basis von Dimensionen der Änderungsrate der Lade-Spannung des Erfassungs-Kondensators C1 in einer vorgegebenen Periode durchgeführt werden.
Im Allgemeinen gilt für die zeitliche Änderung der Lade-Spannung Vc des Kondensators C, wenn Spannung E in einer RC-Reihenschaltung angelegt wird: $Vc = E (1 - exp (- t/RC)) .$
Wenn Spannung Vc1 des Erdschluss-Detektors 100 gemessen wird, entspricht E der Spannung der Hochspannungs-Batterie 300, entspricht C der Kapazität des Erfassungs-Kondensators C1 und entspricht R einem resultierenden Wert des Widerstandswertes des Messungs-Weges des Erdschluss-Detektors 100 und des Wertes des Isolationswiderstandes. Des Weiteren wird, um die Erläuterung zu vereinfachen, der Effekt des Y-Kondensators ignoriert.
Der oben angeführten Formel zufolge unterscheidet sich, wie in 8 gezeigt, zeitliche Änderung beim Anstieg der Lade-Spannung des Kondensators C zwischen einem Fall, in dem der Messwert Vc1 ansteigt, da die Spannung der Hochspannungs-Batterie 300 trotz hohem Isolationswiderstand zunimmt, und einem Fall, in dem der Messwert Vc1 ansteigt, da die Spannung der Hochspannungs-Batterie 300 normal ist und der Isolationswiderstand abnimmt, selbst wenn die Messwerte Vc1 gleich sind.
Das heißt, wenn der Isolationswiderstand abnimmt, wird eine Anstiegskurve steil. Daher wird Lade-Spannung bei niedrigem Isolationswiderstand in der Lade-Zeit tc von Vc1 Vc1L, Lade-Spannung bei hohem Isolationswiderstand wird Vc1H, Lade-Spannung bei niedrigem Isolationswiderstand wird in Zeit ta, die kürzer ist als tc, Val, und Lade-Spannung bei hohem Isolationswiderstand wird VaH. Dadurch ergibt sich (Vc1H / VaH ) > (Vc1 L / Val ).
Der Wert Vc1/Va wird nicht durch die Spannung der Hochspannungs-Batterie 300 beeinflusst und hängt von dem Isolationswiderstand ab. Daher kann Bestimmung von Übergang zu dem Messungs-Modus A basierend darauf durchgeführt werden, dass Vc1/Va ein Verhältnis zwischen Lade-Spannung Vc1 in Zeit tc und Lade-Spannung Va in Zeit ta ist. Das heißt, wenn Vc1/Va unter einem vorgegebenen Bestimmungs-Verhältnis liegt, kann Übergang zu dem Messungs-Modus A bestimmt werden, da die Möglichkeit besteht, dass der Isolationswiderstand abgenommen hat. Natürlich kann Bestimmung basierend auf dem Kehrwert von Va/Vc1 durchgeführt werden.
Dabei kann Messung von Va unabhängig von Messung von Vc1 durchgeführt werden, und Va kann während der Messung von Vc1 gemessen werden. In letzterem Fall wird nach Verstreichen einer Zeit ta nach Beginn von Messung von Vc1 ein Weg zum Messen von Vc1 einmal auf einen Weg zum Messen von Va umgeschaltet, und dann wird Va gemessen. Anschließend wird der Weg zum Messen von Va erneut auf den Weg zum Messen von Vc1 umgeschaltet, und es reicht aus, die verbleibende Zeit von Lade-Zeit tc zu sichern. Im Folgenden wird ein Beispiel erläutert, bei dem Messung von Va separat von Messung von Vc1durchgeführt wird.
9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung von Funktionsablauf bei Bestimmung auf Basis von Dimensionen eines Änderungs-Verhältnisses der Lade-Spannung. In dem in 5 gezeigten Flussdiagramm wird anstelle von Verarbeitung (S102) Verarbeitung (S1021) durchgeführt. Des Weiteren wird anstelle von Verarbeitung (S103) Verarbeitung (S1031) durchgeführt.
Bei diesem Funktionsablauf wird anstelle des Messungs-Modus B ein Messungs-Modus B1 durchgeführt, bei dem Messung von Va hinzugefügt wird (S1021). In dem Messungs-Modus B1 wird keine V0-Messung durchgeführt, und Vna, die Va in Vc1n entspricht, sowie Vpa, die Va in Vc1p entspricht, werden gemessen.
Beispielsweise können, wie in 10A gezeigt, bei dem Messungs-Modus B1 Vna-Messungs-Periode, Vc1n-Messungs-Periode, Vpa-Messungs-Periode und Vc1p-Messungs-Periode als ein Zyklus festgelegt sein. Des Weiteren können, wie in 10B gezeigt, bei dem Messungs-Modus B1 Vna-Messungs-Periode, Vpa-Messungs-Periode und Vc1p-Messungs-Periode als ein Zyklus festgelegt sein.
Auch werden, wenn jeder der Messwerte in dem Messungs-Modus B1 ermittelt wird, Vc1n/Vnc bzw. Vc1p/Vpa berechnet. Wenn wenigstens einer dieser Werte kleiner ist als das vorgegebene Bestimmungs-Verhältnis (S1031: Ja), geht der Prozess zu dem Messungs-Modus A über, um den Isolationswiderstand genau zu messen (S104).
So wird Bestimmung des Übergangs zu dem Messungs-Modus A nicht durch Spannungsschwankungen der Hochspannungs-Batterie 300 beeinflusst. Daher kann mit der vorliegenden Erfindung eine Zunahme der Anzahl von Öffnungs-Schließ-Vorgängen des C-Kontakt-Schalters aufgrund von unnötigem Übergang zu dem Messungs-Modus A vermieden werden.

Claims

Erdschluss-Detektor, der mit einer nicht geerdeten Hochspannungs-Batterie verbunden ist und einen Erdschluss eines Systems erfasst, in dem sich die Hochspannungs-Batterie befindet, wobei der Erdschluss-Detektor umfasst: eine Steuereinrichtung; einen Erfassungs-Kondensator, der als ein fliegender Kondensator arbeitet; eine Stromleitung der positiven Seite, die mit einer positiven Seite der Hochspannungs-Batterie verbunden ist; eine Stromleitung der negativen Seite, die mit einer negativen Seite der Hochspannungs-Batterie verbunden ist; einen Widerstand einer zweiten positiven Seite, dessen eines Ende geerdet ist und dessen Spannung am anderen Ende durch die Steuereinrichtung gemessen wird; einen Widerstand einer zweiten negativen Seite, dessen eines Ende geerdet ist; einen C-Kontakt-Schalter der positiven Seite, der auf Basis einer Anweisung der Steuereinrichtung abwechselnd ein Verbindungs-Ziel eines ersten Endes des Erfassungs-Kondensators entweder auf einen Weg, der die Stromleitung der positiven Seite einschließt, oder einen Weg schaltet, der den Widerstand der zweiten positiven Seite einschließt; sowie einen C-Kontakt-Schalter der negativen Seite, der auf Basis der Anweisung der Steuereinrichtung ein Verbindungs-Ziel eines zweiten Endes des Erfassungs-Kondensators entweder auf einen Weg, der die Stromleitung der negativen Seite einschließt, oder einen Weg schaltet, der den Widerstand der zweiten negativen Seite einschließt, wobei die Steuereinrichtung Schalten des C-Kontakt-Schalters der positiven Seite und des C-Kontakt-Schalters der negativen Seite durch Schalten eines ersten Messungs-Modus und eines zweiten Messungs-Modus steuert, der erste Messungs-Modus in einem Messungs-Zyklus Messung der Hochspannungs-Batterie entsprechender Spannung, Messung durch einen Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflusster Spannung sowie Messung durch einen Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflusster Spannung einschließt, und bei dem zweiten Messungs-Modus beliebige der Messungen weggelassen werden.
Erdschluss-Detektor nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung zu dem ersten Messungs-Modus übergeht, wenn ein Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung oder ein Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
Erdschluss-Detektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung den ersten Messungs-Modus und den zweiten Messungs-Modus entsprechend einer Anweisung von einer externen Steuereinrichtung schaltet, und der zweite Messungs-Modus des Weiteren einen Messungs-Modus einschließt, in dem alle der Messungen weggelassen werden.
Erdschluss-Detektor nach Anspruch 1, wobei der zweite Messungs-Modus die Messung der Hochspannungs-Batterie entsprechender Spannung weglässt, und einen Messungs-Modus einschließt, der in einem Messungs-Zyklus die Messung der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung und die Messung der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung einschließt, und die Steuereinrichtung zu dem ersten Messungs-Modus übergeht, wenn in dem Messungs-Modus entweder ein Spannungswert, der aus dem Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung ermittelt wird, oder ein Spannungswert, der aus dem Messergebnis der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung ermittelt wird, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Erdschluss-Detektor nach Anspruch 1, wobei der zweite Messungs-Modus die Messung der der Hochspannungs-Batterie entsprechenden Spannung weglässt und einen Messungs-Modus einschließt, der in einem Messungs-Zyklus die Messung der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung und die Messung der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung einschließt, und die Steuereinrichtung zu dem ersten Messungs-Modus übergeht, wenn in dem Messungs-Modus entweder ein Änderungs-Verhältnis der durch den Isolationswiderstand der positiven Seite beeinflussten Spannung oder ein Änderungs-Verhältnis der durch den Isolationswiderstand der negativen Seite beeinflussten Spannung eine vorgegebene Bedingung erfüllt.