JP2023010085A - Insulation resistance monitoring system, and insulation resistance monitoring method - Google Patents

Insulation resistance monitoring system, and insulation resistance monitoring method Download PDF

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Abstract

To identify an occurrence portion of an electric leakage between a circuit to be mounted to a vehicle and a vehicle frame.SOLUTION: An insulation resistance monitoring system comprises, for monitoring positive-side insulation resistance and negative-side insulation resistance provided respectively between a positive-side terminal of a power source circuit to be mounted to a vehicle frame and a vehicle and a negative-side terminal thereof,: a control unit; a pulse generator; detection resistance that is provided between the pulse generator and a measurement node; a capacitor that is provided between the measurement node and the frame; and a contactor that is provided between the positive-side terminal of the power source circuit and the negative-side terminal thereof. The control unit is configured to determine whether an electric leakage occurs between the power source circuit and the frame on the basis of a voltage of the measurement node when the pulse generator generates a pulse. When the electric leakage occurs, the control unit is configured to determine any of which a resistance value of the positive-side insulation resistance or the negative-side insulation resistance drops on the basis of a voltage waveform appearing in the measurement node after the contactor changes from an off-state to an on-state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両に搭載される高電圧回路と車両フレームとの間の絶縁抵抗を監視するシステムおよび方法に係わる。 The present invention relates to a system and method for monitoring insulation resistance between high voltage circuits mounted on a vehicle and the vehicle frame.

車両に搭載される電気回路は、多くのケースにおいて、その車両のボディ（以下、車両フレーム）から電気的に絶縁される。例えば、燃料電池車には、燃料電池セル、ＤＣ／ＤＣコンバータ、蓄電池、および負荷を含む高電圧回路が搭載される。この場合、この高電圧回路は、車両フレームから絶縁される。一例としては、高電圧回路の正側および負側がそれぞれ絶縁抵抗により車両フレームから絶縁される。また、このような車両は、絶縁抵抗の低下を検出するための絶縁抵抗低下検出装置を備える。なお、絶縁抵抗低下検出装置は、漏電検出装置と呼ばれることもある。 In many cases, electrical circuits mounted on a vehicle are electrically insulated from the body of the vehicle (hereinafter referred to as vehicle frame). For example, a fuel cell vehicle is equipped with a high voltage circuit including fuel cells, a DC/DC converter, a storage battery, and a load. In this case, this high voltage circuit is isolated from the vehicle frame. As an example, the positive and negative sides of the high voltage circuit are each insulated from the vehicle frame by an insulation resistor. Moreover, such a vehicle is provided with an insulation resistance drop detection device for detecting a drop in insulation resistance. Note that the insulation resistance drop detection device is sometimes called an earth leakage detection device.

絶縁抵抗低下検出装置は、例えば、パルス発生器、検出抵抗、デカップリングコンデンサ、コントローラを備える。この場合、パルス発生器により生成されるパルス信号は、検出抵抗、デカップリングコンデンサ、および絶縁抵抗を介して、車両に搭載される高電圧回路のグランドまで伝達される。そして、コントローラは、検出抵抗を利用してパルス信号の波高値を測定し、その波高値に基づいて絶縁抵抗が正常であるか否かを判定する。なお、上記構成の絶縁抵抗低下検出器は、例えば、特許文献１に記載されている。 An insulation resistance drop detector includes, for example, a pulse generator, a detection resistor, a decoupling capacitor, and a controller. In this case, the pulse signal generated by the pulse generator is transmitted to the ground of the high-voltage circuit mounted on the vehicle via the detection resistor, decoupling capacitor, and insulation resistor. Then, the controller measures the crest value of the pulse signal using the detection resistor, and determines whether the insulation resistance is normal based on the crest value. The insulation resistance drop detector having the above configuration is described in Patent Document 1, for example.

特開２００９－０８５８３０号公報JP 2009-085830 A

上述の絶縁抵抗低下検出装置を使用すれば、高電圧回路と車両フレームとの間に設けられる絶縁抵抗の抵抗値の低下（すなわち、漏電）を検出できる。ただし、従来の検出装置では、漏電の発生箇所を特定することは困難である。例えば、高電圧回路の正側および負側がそれぞれ絶縁抵抗により車両フレームから絶縁される構成においては、漏電を検出したときに、正側の絶縁抵抗または負側の絶縁抵抗のいずれの抵抗値が低下したのかを判定することは困難である。 By using the insulation resistance drop detection device described above, it is possible to detect a drop in the resistance value of the insulation resistor provided between the high voltage circuit and the vehicle frame (that is, electric leakage). However, it is difficult for the conventional detection device to specify the location of the electric leakage. For example, in a configuration in which the positive and negative sides of the high-voltage circuit are insulated from the vehicle frame by insulation resistance, either the positive insulation resistance or the negative insulation resistance decreases when an earth leakage is detected. It is difficult to determine whether

本発明の１つの側面に係る目的は、車両に搭載される高電圧回路とその車両のフレームとの間の漏電の発生箇所を特定する方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of one aspect of the present invention to provide a method for identifying the location of electrical leakage between a high voltage circuit mounted on a vehicle and the frame of the vehicle.

本発明の１つの態様に係わる絶縁抵抗監視システムは、車両のフレームと前記車両に搭載される電源回路の正側端子および負側端子との間にそれぞれ設けられる正側絶縁抵抗および負側絶縁抵抗を監視する。この絶縁抵抗監視システムは、制御部と、所定の周期でパルスを生成するパルス生成器と、前記パルス生成器と測定ノードとの間に設けられる検出抵抗と、前記測定ノードと前記フレームとの間に設けられるコンデンサと、前記電源回路の正側端子と前記正側絶縁抵抗との間、又は、前記電源回路の負側端子と前記負側絶縁抵抗との間に設けられるコンタクタと、を備える。前記制御部は、前記パルス生成器が前記パルスを生成しているときの前記測定ノードの電圧に基づいて、前記電源回路と前記フレームとの間で漏電が発生しているか否かを判定する。前記電源回路と前記フレームとの間で漏電が発生している場合、前記制御部は、前記コンタクタがオフ状態からオン状態に変化した後に前記測定ノードに現れる電圧波形に基づいて、前記正側絶縁抵抗または前記負側絶縁抵抗のいずれの抵抗値が低下したのかを判定する。 An insulation resistance monitoring system according to one aspect of the present invention includes a positive insulation resistance and a negative insulation resistance provided between a frame of a vehicle and a positive terminal and a negative terminal of a power supply circuit mounted on the vehicle, respectively. to monitor. This insulation resistance monitoring system includes a control unit, a pulse generator that generates pulses at a predetermined cycle, a detection resistor provided between the pulse generator and the measurement node, and a resistor between the measurement node and the frame. and a contactor provided between the positive terminal of the power supply circuit and the positive insulation resistance or between the negative terminal of the power supply circuit and the negative insulation resistance. The control unit determines whether or not leakage occurs between the power supply circuit and the frame based on the voltage of the measurement node while the pulse generator is generating the pulse. When an electric leakage occurs between the power supply circuit and the frame, the control unit controls the positive side insulation based on the voltage waveform appearing at the measurement node after the contactor changes from an off state to an on state. It is determined whether the resistance value of the resistance or the negative side insulation resistance has decreased.

上記構成において、コンタクタがオフ状態からオン状態に変化すると、正側絶縁抵抗および負側絶縁抵抗の抵抗値に応じてフレーム電圧が変化するので、コンタクタがオフ状態からオン状態に変化した後に測定ノードに現れる電圧波形は、正側絶縁抵抗および負側絶縁抵抗の抵抗値に依存する。よって、コンタクタがオフ状態からオン状態に変化した後に測定ノードに現れる電圧波形をモニタすれば、正側絶縁抵抗または負側絶縁抵抗のいずれの抵抗値が低下したのかを判定できる。すなわち、漏電の発生箇所を特定できる。 In the above configuration, when the contactor changes from the off state to the on state, the frame voltage changes according to the resistance values of the positive insulation resistance and the negative insulation resistance. The voltage waveform appearing at depends on the resistance values of the positive insulation resistance and the negative insulation resistance. Therefore, by monitoring the voltage waveform appearing at the measurement node after the contactor changes from the OFF state to the ON state, it is possible to determine whether the resistance value of the positive side insulation resistance or the negative side insulation resistance has decreased. That is, it is possible to specify the location where the electric leakage has occurred.

上述の態様によれば、車両に搭載される高電圧回路とその車両のフレームとの間の漏電の発生箇所を特定できる。 According to the above-described aspect, it is possible to specify the location of the leakage between the high voltage circuit mounted on the vehicle and the frame of the vehicle.

本発明の実施形態に係わる絶縁抵抗監視システムの一例を示す図である。It is a figure showing an example of an insulation resistance monitoring system concerning an embodiment of the present invention. パルス生成器により生成されるパルスおよび測定ノードにおいて検出される電圧の一例を示す図である。FIG. 4 shows an example of a pulse generated by a pulse generator and a voltage detected at a measurement node; 絶縁抵抗の抵抗値と測定ノードの電圧の積算値との対応関係の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the correspondence relationship between the resistance value of the insulation resistor and the integrated value of the voltage at the measurement node; 絶縁抵抗に印加される電圧の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the voltage applied to insulation resistance. コンタクタをオフ状態からオン状態に切り替えたときに測定ノードに現れる電圧波形の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of voltage waveforms appearing at a measurement node when a contactor is switched from an off state to an on state; 漏電の発生箇所を特定する方法の一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of a method for specifying a location where an electric leakage has occurred; 漏電箇所を特定するための閾値についての他の実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of thresholds for specifying the location of electrical leakage;

図１は、本発明の実施形態に係わる絶縁抵抗監視システムの一例を示す。本発明の実施形態に係わる絶縁抵抗監視システムは、車両１に実装され、高電圧回路１０と車両フレーム２０との間の絶縁抵抗の抵抗値の低下を検出する。車両１は、特に限定されるものではないが、例えば、フォークリフト等の産業車両である。ただし、車両１は、産業車両に限定されるものではなく、乗用車等であってもよい。また、車両１は、特に限定されるものではないが、例えば、燃料電池を搭載する燃料電池車である。ただし、車両１は、燃料電池車に限定されるものではない。 FIG. 1 shows an example of an insulation resistance monitoring system according to an embodiment of the invention. An insulation resistance monitoring system according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle 1 and detects a decrease in resistance value of insulation resistance between a high voltage circuit 10 and a vehicle frame 20 . The vehicle 1 is, for example, an industrial vehicle such as a forklift, although it is not particularly limited. However, the vehicle 1 is not limited to an industrial vehicle, and may be a passenger car or the like. The vehicle 1 is not particularly limited, but is, for example, a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell. However, the vehicle 1 is not limited to a fuel cell vehicle.

高電圧回路１０は、電源回路１１、負荷１２、およびコンタクタ１３を備える。なお、高電圧回路１０は、図１に示していない他の回路または機能を備えてもよい。 High voltage circuit 10 includes power supply circuit 11 , load 12 , and contactor 13 . Note that the high voltage circuit 10 may include other circuits or functions not shown in FIG.

電源回路１１は、燃料電池セル１１ａ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１ｂ、蓄電池１１ｃを含む。燃料電池セル１１ａは、燃料ガス（例えば、水素）を利用して電力を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１ｂは、燃料電池セル１１ａの出力電圧を昇圧および／または降圧する。蓄電池１１ｃは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１ｂと負荷１２との間に設けられる。この実施例では、蓄電池１１ｃは、大型のコンデンサにより実現される。そして、電源回路１１は、負荷１２に電力を供給する。また、電源回路１１は、車両１に搭載される不図示の他の回路（例えば、走行用モータ）に電力を供給してもよい。 The power supply circuit 11 includes a fuel cell 11a, a DC/DC converter 11b, and a storage battery 11c. The fuel cell 11a uses fuel gas (eg, hydrogen) to generate electric power. The DC/DC converter 11b steps up and/or steps down the output voltage of the fuel cell 11a. Storage battery 11 c is provided between DC/DC converter 11 b and load 12 . In this embodiment the storage battery 11c is realized by a large capacitor. The power supply circuit 11 then supplies power to the load 12 . The power supply circuit 11 may also supply power to another circuit (for example, a driving motor) mounted on the vehicle 1 (not shown).

負荷１２は、高電圧回路１０内で動作する補機であり、例えば、燃料電池セル１１ａを動作させるためのエアコンプレッサ、水素循環ポンプ、インジェクタ、電磁バルブ等を含む。なお、負荷１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１ｂまたは蓄電池１１ｃから供給される電力で動作する。 The load 12 is an auxiliary device that operates within the high voltage circuit 10, and includes, for example, an air compressor for operating the fuel cell 11a, a hydrogen circulation pump, an injector, an electromagnetic valve, and the like. Note that the load 12 operates with electric power supplied from the DC/DC converter 11b or the storage battery 11c.

コンタクタ１３は、この実施例では、電源回路１１の正側端子ＰＰに電気的に接続されている。したがって、コンタクタ１３がオフ状態のときは、電源回路１１から負荷（負荷１２および不図示の他の負荷を含む）への電力の供給が遮断される。そして、コンタクタ１３がオン状態に制御されると、電源回路１１から負荷に電力が供給される。なお、コンタクタ１３は、例えば、車両１のスタートキーに連動して制御されるようにしてもよい。また、コンタクタ１３は、後述する制御部４０により制御されることがある。 The contactor 13 is electrically connected to the positive terminal PP of the power supply circuit 11 in this embodiment. Therefore, when the contactor 13 is in the OFF state, power supply from the power supply circuit 11 to the load (including the load 12 and other loads not shown) is cut off. When the contactor 13 is turned on, power is supplied from the power supply circuit 11 to the load. The contactor 13 may be controlled in conjunction with the start key of the vehicle 1, for example. Also, the contactor 13 may be controlled by a control unit 40, which will be described later.

高電圧回路１０は、車両フレーム２０に対して電気的に絶縁されている。すなわち、高電圧回路１０と車両フレーム２０との間に絶縁抵抗が設けられている。この実施例では、電源回路１１の正側端子ＰＰと車両フレーム２０との間に正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）が設けられ、電源回路１１の負側端子ＰＮと車両フレーム２０との間に負側絶縁抵抗ＲＩ（－）が設けられている。ここで、この実施例では、上述したように、電源回路１１の正側端子ＰＰにコンタクタ１３が電気的に接続されている。よって、コンタクタ１３は、電源回路１１の正側端子ＰＰと正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）との間に設けられることになる。 High voltage circuit 10 is electrically isolated from vehicle frame 20 . That is, an insulation resistor is provided between the high voltage circuit 10 and the vehicle frame 20 . In this embodiment, a positive insulation resistance RI(+) is provided between the positive terminal PP of the power supply circuit 11 and the vehicle frame 20, and a negative insulation resistance RI(+) is provided between the negative terminal PN of the power supply circuit 11 and the vehicle frame 20. side insulation resistance RI(-) is provided. Here, in this embodiment, the contactor 13 is electrically connected to the positive terminal PP of the power supply circuit 11 as described above. Therefore, the contactor 13 is provided between the positive terminal PP of the power supply circuit 11 and the positive insulation resistor RI(+).

高電圧回路１０と車両フレーム２０との間の絶縁抵抗は、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）および負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の合成抵抗に相当する。よって、以下の記載では、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）および負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の合成抵抗を「絶縁抵抗ＲＩ」と呼ぶことがある。 The insulation resistance between the high voltage circuit 10 and the vehicle frame 20 corresponds to the combined resistance of the positive side insulation resistance RI(+) and the negative side insulation resistance RI(-). Therefore, in the following description, the combined resistance of the positive side insulation resistance RI(+) and the negative side insulation resistance RI(-) may be called "insulation resistance RI".

絶縁抵抗ＲＩの最小抵抗値は、規格等により決められている。したがって、絶縁抵抗低下検出装置３０は、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値の低下をモニタする。すなわち、絶縁抵抗低下検出装置３０は、高電圧回路１０と車両フレーム２０との間の漏電をモニタする。 A minimum resistance value of the insulation resistance RI is determined by a standard or the like. Therefore, the insulation resistance drop detector 30 monitors the drop in the resistance value of the insulation resistor RI. That is, the insulation resistance drop detection device 30 monitors the leakage current between the high voltage circuit 10 and the vehicle frame 20 .

絶縁抵抗低下検出装置３０は、パルス生成器３１、検出抵抗Ｒｄ、デカップリングコンデンサＣ、および電圧センサ３２を備える。なお、絶縁抵抗低下検出装置３０は、図１に示していない他の回路または機能を備えてもよい。また、絶縁抵抗低下検出装置３０は、後述する制御部４０の機能の一部を含んでもよい。 The insulation resistance drop detector 30 includes a pulse generator 31 , a detection resistor Rd, a decoupling capacitor C, and a voltage sensor 32 . The insulation resistance drop detection device 30 may have other circuits or functions not shown in FIG. Moreover, the insulation resistance drop detection device 30 may include part of the functions of the control unit 40, which will be described later.

パルス生成器３１は、所定の周期Ｔで所定の波高値を有するパルスを生成する。周期Ｔは、パルス列がデカップリングコンデンサＣを通過できるように設定される。また、パルスの波高値は、電源電圧Ｖｃｃに比例するものとする。なお、パルスは、特に限定されるものではないが、例えば、矩形波である。この場合、パルスのデューティは、特に限定されるものではない。そして、パルス生成器３１により生成されるパルスは、検出抵抗Ｒｄの一方の端子に与えられる。 The pulse generator 31 generates a pulse having a predetermined crest value with a predetermined cycle T. FIG. The period T is set to allow the pulse train to pass through the decoupling capacitor C. It is also assumed that the crest value of the pulse is proportional to the power supply voltage Vcc. The pulse is, for example, a rectangular wave, although not particularly limited. In this case, the pulse duty is not particularly limited. A pulse generated by the pulse generator 31 is applied to one terminal of the detection resistor Rd.

検出抵抗Ｒｄの他方の端子（出力側端子）は、デカップリングコンデンサＣの一方の端子に電気的に接続される。そして、デカップリングコンデンサＣの他方の端子は、車両フレーム２０に電気的に接続される。デカップリングコンデンサＣは、直流電圧成分を除去するために設けられている。 The other terminal (output terminal) of the detection resistor Rd is electrically connected to one terminal of the decoupling capacitor C. As shown in FIG. The other terminal of decoupling capacitor C is electrically connected to vehicle frame 20 . A decoupling capacitor C is provided to remove a DC voltage component.

電圧センサ３２は、検出抵抗Ｒｄの出力側端子の電圧を測定する。そして、電圧センサ３２により測定される電圧値は、制御部４０に送られる。尚、以下の記載では、電圧センサ３２により電圧が測定されるノードを「測定ノードＭ」と呼ぶことがある。この場合、パルス生成器３１と測定ノードＭとの間に検出抵抗Ｒｄが設けられ、測定ノードＭと車両フレーム２０との間にデカップリングコンデンサＣが設けられる。 A voltage sensor 32 measures the voltage at the output terminal of the detection resistor Rd. A voltage value measured by the voltage sensor 32 is sent to the control unit 40 . In the following description, the node whose voltage is measured by the voltage sensor 32 may be called "measurement node M". In this case, a detection resistor Rd is provided between the pulse generator 31 and the measurement node M, and a decoupling capacitor C is provided between the measurement node M and the vehicle frame 20 .

制御部４０は、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を検出する。具体的には、制御部４０は、パルス生成器３１がパルスを生成しているときの測定ノードＭの電圧に基づいて、高電圧回路１０と車両フレーム２０との間で漏電が発生しているか否かを判定する。そして、漏電が発生していると判定したときは、制御部４０は、コンタクタ１３をオン状態に制御しながら測定ノードＭに現れる電圧波形を検出することにより、漏電の発生箇所を特定する。具体的には、制御部４０は、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）または負側絶縁抵抗ＲＩ（－）のいずれの抵抗値が低下したのかを判定する。 The control unit 40 detects the resistance value of the insulation resistor RI. Specifically, based on the voltage of the measurement node M when the pulse generator 31 is generating pulses, the control unit 40 determines whether or not an electric leakage has occurred between the high voltage circuit 10 and the vehicle frame 20. determine whether or not Then, when it is determined that an electric leakage has occurred, the control unit 40 detects a voltage waveform appearing at the measurement node M while controlling the contactor 13 to be in an ON state, thereby specifying the location of the electric leakage. Specifically, the control unit 40 determines whether the resistance value of the positive insulation resistance RI(+) or the negative insulation resistance RI(-) has decreased.

なお、制御部４０は、例えば、１または複数のマイコンにより実現される。この場合、制御部４０は、高電圧回路１０の外に実装されるマイコンおよび高電圧回路１０の中に実装されるマイコンを含んでもよい。また、マイコンのメモリには、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を検出するためのプログラムおよび漏電箇所を特定するプログラムが格納されている。そして、これらのプログラムを実行することにより、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値が検出され、また、漏電の発生箇所が特定される。 Note that the control unit 40 is realized by one or a plurality of microcomputers, for example. In this case, the control unit 40 may include a microcomputer mounted outside the high voltage circuit 10 and a microcomputer mounted inside the high voltage circuit 10 . The memory of the microcomputer also stores a program for detecting the resistance value of the insulation resistor RI and a program for identifying the location of electrical leakage. By executing these programs, the resistance value of the insulation resistor RI is detected and the location of the electric leakage is specified.

上記構成の車両１において、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を検出するときは、制御部４０は、パルス生成器３１に所定の周期Ｔでパルスを生成させる。そうすると、パルス生成器３１により生成されるパルス列は、検出抵抗ＲｄおよびデカップリングコンデンサＣを介して車両フレーム２０に与えられる。さらに、このパルス列は、絶縁抵抗ＲＩを介して高電圧回路１０に到達し、高電圧回路１０のグランドで終端される。 In the vehicle 1 configured as described above, the controller 40 causes the pulse generator 31 to generate pulses at a predetermined period T when detecting the resistance value of the insulation resistor RI. Then, the pulse train generated by the pulse generator 31 is applied to the vehicle frame 20 via the detection resistor Rd and the decoupling capacitor C. As shown in FIG. Furthermore, this pulse train reaches the high voltage circuit 10 via the insulation resistor RI and is terminated at the ground of the high voltage circuit 10 .

電圧センサ３２は、測定ノードＭの電圧を測定する。そして、制御部４０は、電圧センサ３２により測定される電圧値を所定のサンプリング間隔で取得する。すなわち、制御部４０は、測定ノードＭの電圧を表す電圧値を所定のサンプリング間隔で取得する。サンプリング間隔は、パルスの周期Ｔに対して十分に短いものとする。 Voltage sensor 32 measures the voltage of measurement node M. FIG. Then, the control unit 40 acquires the voltage value measured by the voltage sensor 32 at predetermined sampling intervals. That is, the control unit 40 acquires a voltage value representing the voltage of the measurement node M at predetermined sampling intervals. The sampling interval is assumed to be sufficiently short with respect to the period T of the pulse.

図２は、パルス生成器３１により生成されるパルスおよび測定ノードＭにおいて検出される電圧の一例を示す。この例では、パルス生成器３１は、図２（ａ）に示すように、周期Ｔのパルス列を生成する。周期Ｔは、パルス列がデカップリングコンデンサＣを通過できるように設定される。また、パルスの波高値は、電源電圧Ｖｃｃに比例する。 FIG. 2 shows an example of the pulse generated by pulse generator 31 and the voltage detected at measurement node M. FIG. In this example, the pulse generator 31 generates a pulse train with period T as shown in FIG. 2(a). The period T is set to allow the pulse train to pass through the decoupling capacitor C. Also, the crest value of the pulse is proportional to the power supply voltage Vcc.

この場合、測定ノードＭには、図２（ｂ）に示すように、パルス生成器３１により生成されるパルスをなまらせた電圧波形が現れる。ここで、この電圧波形の振幅は、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値に依存する。具体的には、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値が小さくなると、電圧波形の振幅は小さくなる。例えば、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値が正常であるときに実線で示す電圧波形が検出される場合、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値が低下すると、破線で示す電圧波形が検出される。 In this case, as shown in FIG. 2(b), a voltage waveform appears at the measurement node M, in which the pulse generated by the pulse generator 31 is dulled. Here, the amplitude of this voltage waveform depends on the resistance value of the insulation resistor RI. Specifically, as the resistance value of the insulation resistor RI decreases, the amplitude of the voltage waveform decreases. For example, when the voltage waveform indicated by the solid line is detected when the resistance value of the insulation resistance RI is normal, the voltage waveform indicated by the broken line is detected when the resistance value of the insulation resistance RI decreases.

したがって、制御部４０は、パルス生成器３１がパルスを生成しているときの測定ノードＭの電圧に基づいて、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を計算できる。一例としては、制御部４０は、測定ノードＭに現れる電圧値を所定の測定期間にわたって所定のサンプリング間隔で繰り返し取得する。続いて、制御部４０は、このサンプリング動作により得られる複数個の電圧値の総和を計算することで電圧積算値を得る。そして、制御部４０は、この電圧積算値に基づいて絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を計算する。 Therefore, the control unit 40 can calculate the resistance value of the insulation resistor RI based on the voltage of the measurement node M while the pulse generator 31 is generating the pulse. As an example, the control unit 40 repeatedly acquires the voltage value appearing at the measurement node M at predetermined sampling intervals over a predetermined measurement period. Subsequently, the control unit 40 obtains a voltage integrated value by calculating the sum of a plurality of voltage values obtained by this sampling operation. Then, the control unit 40 calculates the resistance value of the insulation resistor RI based on this voltage integrated value.

図３は、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値と測定ノードＭの電圧の積算値との対応関係の一例を示す。絶縁抵抗ＲＩの抵抗値と測定ノードＭの電圧の積算値との対応関係を表す特性グラフＧは、例えば、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を変えながら測定ノードＭの電圧をサンプリングすることで予め作成される。そして、制御部４０がアクセス可能なメモリに特性グラフＧを表すデータが保存される。 FIG. 3 shows an example of the correspondence relationship between the resistance value of the insulation resistor RI and the integrated value of the voltage at the measurement node M. In FIG. The characteristic graph G representing the correspondence relationship between the resistance value of the insulation resistor RI and the integrated value of the voltage of the measurement node M is created in advance by, for example, sampling the voltage of the measurement node M while changing the resistance value of the insulation resistor RI. be. Then, data representing the characteristic graph G is stored in a memory accessible by the control unit 40 .

制御部４０は、特性グラフＧを利用して絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を検出する。すなわち、制御部４０は、測定ノードＭの電圧積算値を計算し、その電圧積算値で特性グラフＧを参照することで、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を検出する。例えば、電圧積算値が「２００００」であったときは、抵抗値＝３７５ｋΩが得られる。また、電圧積算値が「１７０００」であったときは、抵抗値＝６０ｋΩが得られる。 The control unit 40 uses the characteristic graph G to detect the resistance value of the insulation resistance RI. That is, the control unit 40 calculates the voltage integrated value of the measurement node M, and refers to the characteristic graph G with the voltage integrated value to detect the resistance value of the insulation resistance RI. For example, when the voltage integrated value is "20000", a resistance value of 375 kΩ is obtained. Further, when the voltage integrated value is "17000", a resistance value of 60 kΩ is obtained.

そして、制御部４０は、高電圧回路１０と車両フレーム２０との間で漏電が発生しているか否かを判定する。具体的には、制御部４０は、測定ノードＭの電圧に基づいて計算される絶縁抵抗ＲＩの抵抗値が所定の閾値より小さければ、高電圧回路１０と車両フレーム２０との間で漏電が発生していると判定する。 Then, the control unit 40 determines whether or not an electric leakage occurs between the high voltage circuit 10 and the vehicle frame 20 . Specifically, if the resistance value of the insulation resistor RI calculated based on the voltage of the measurement node M is smaller than a predetermined threshold value, the control unit 40 controls that an electric leakage occurs between the high voltage circuit 10 and the vehicle frame 20. It is determined that

ただし、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を計算するだけでは、高電圧回路１０と車両フレーム２０との間での漏電を検出したときに、その漏電の発生場所を特定することは困難である。すなわち、絶縁抵抗ＲＩは、上述したように、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）および負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の合成抵抗に相当する。このため、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）または負側絶縁抵抗ＲＩ（－）のいずれか一方の抵抗値が低下すると、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値も低下することになる。したがって、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値の低下を検出したときに、その原因が正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）に起因するのか、負側絶縁抵抗ＲＩ（－）に起因するのかを判定することは困難である。そこで、本発明の実施形態に係わる絶縁抵抗監視システムは、漏電を検出する機能に加えて、漏電の発生場所を特定する機能を備える。 However, when an electric leakage is detected between the high-voltage circuit 10 and the vehicle frame 20, it is difficult to specify the location of the electric leakage only by calculating the resistance value of the insulation resistor RI. That is, the insulation resistance RI corresponds to the combined resistance of the positive insulation resistance RI(+) and the negative insulation resistance RI(-), as described above. Therefore, when the resistance value of either the positive side insulation resistance RI(+) or the negative side insulation resistance RI(-) decreases, the resistance value of the insulation resistance RI also decreases. Therefore, when a decrease in the resistance value of the insulation resistance RI is detected, it is difficult to determine whether the cause is due to the positive side insulation resistance RI(+) or the negative side insulation resistance RI(-). is. Therefore, the insulation resistance monitoring system according to the embodiment of the present invention has a function of identifying the location of the leakage in addition to the function of detecting the leakage.

漏電の発生場所を特定するときは、制御部４０は、まず、高電圧回路１０に実装されているコンタクタ１３をオフ状態に設定する。このとき、制御部４０は、パルス生成器３１を停止する。すなわち、パルス列は生成されない。また、このとき、測定ノードＭに所定の直流電圧が印加されることが好ましい。一例としては、電源電圧Ｖｃｃが印加される。例えば、電源電圧Ｖｃｃが１２Ｖであるときは、測定ノードＭの電位は１２Ｖに保持される。 When specifying the location of the electric leakage, the control unit 40 first turns off the contactor 13 mounted on the high voltage circuit 10 . At this time, the controller 40 stops the pulse generator 31 . That is, no pulse train is generated. Moreover, at this time, it is preferable that a predetermined DC voltage is applied to the measurement node M. As an example, a power supply voltage Vcc is applied. For example, when the power supply voltage Vcc is 12V, the potential of the measurement node M is held at 12V.

続いて、制御部４０は、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替える。すなわち、絶縁抵抗ＲＩは、図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態に移行する。ここで、コンタクタ１３がオフ状態のときは、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）の端部が開放されているので、車両フレーム２０の電位は「ゼロ（高電圧回路１０のグランド）」である。これに対して、コンタクタ１３をオン状態に制御すると、蓄電池１１ｃの電圧が正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）に印加される。よって、車両フレーム２０は、蓄電池１１ｃの電圧を正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）および負側絶縁抵抗ＲＩ（－）で分圧することで得られる電位を有することになる。例えば、蓄電池１１ｃの電圧が４８Ｖであり、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）および負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値が互いに実質的に同じであるものとする。この場合、車両フレーム２０の電位は、約２４Ｖになる。このように、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えると、車両フレーム２０の電位が上昇する。 Subsequently, the control unit 40 switches the contactor 13 from the OFF state to the ON state. That is, the insulation resistance RI shifts from the state shown in FIG. 4(a) to the state shown in FIG. 4(b). Here, when the contactor 13 is in the OFF state, the end of the positive insulation resistor RI(+) is open, so the potential of the vehicle frame 20 is "zero (the ground of the high voltage circuit 10)". On the other hand, when the contactor 13 is turned on, the voltage of the storage battery 11c is applied to the positive insulation resistance RI(+). Therefore, the vehicle frame 20 has a potential obtained by dividing the voltage of the storage battery 11c by the positive side insulation resistance RI(+) and the negative side insulation resistance RI(-). For example, it is assumed that the voltage of the storage battery 11c is 48V and the resistance values of the positive side insulation resistance RI(+) and the negative side insulation resistance RI(-) are substantially the same. In this case, the potential of the vehicle frame 20 is about 24V. Thus, when the contactor 13 is switched from the off state to the on state, the potential of the vehicle frame 20 rises.

図５は、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えたときに測定ノードＭに現れる電圧波形の一例を示す。コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えると、上述したように、車両フレーム２０の電位が上昇する。そうすると、デカップリングコンデンサＣに印加される電圧が変化し、デカップリングコンデンサＣに蓄積される電荷量が変化するので、測定ノードＭの電圧が変化する。 FIG. 5 shows an example of a voltage waveform appearing at the measurement node M when the contactor 13 is switched from off to on. When the contactor 13 is switched from the off state to the on state, the potential of the vehicle frame 20 rises as described above. Then, the voltage applied to the decoupling capacitor C changes, and the amount of charge accumulated in the decoupling capacitor C changes, so the voltage at the measurement node M changes.

この実施例では、時間Ｔ＝１００以前は、測定ノードＭの電圧は１２Ｖに保持されている。そして、時間Ｔ＝１００においてコンタクタ１３がオフ状態からオン状態に切り替えられる。そうすると、測定ノードＭの電圧が上昇する。例えば、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）および負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値がいずれも正常であるときには、図５（ａ）に示すように、測定ノードＭの電圧が１２ＶからＶＰ０まで上昇する。 In this example, before time T=100, the voltage at measurement node M is held at 12V. Then, at time T=100, the contactor 13 is switched from the OFF state to the ON state. Then, the voltage of the measurement node M rises. For example, when the resistance values of the positive insulation resistance RI(+) and the negative insulation resistance RI(-) are both normal, as shown in FIG. Rise.

ここで、何らかの理由により、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）の抵抗値が小さくなったものとする。すなわち、高電圧回路１０の正側で漏電が発生したものとする。また、負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値は正常であるものとする。この場合、漏電が発生していないケースと比較して、コンタクタ１３をオン状態に制御したときの車両フレーム２０の電位は高くなる。そうすると、コンタクタ１３がオフ状態からオン状態に切り替えられた後の測定ノードＭのピーク電圧ＶＰ１は、図５（ｂ）に示すように、漏電が発生していないケースよりも高くなる。 Here, it is assumed that the resistance value of the positive side insulation resistance RI(+) has decreased for some reason. In other words, it is assumed that a leakage occurs on the positive side of the high voltage circuit 10 . It is also assumed that the resistance value of the negative side insulation resistance RI(-) is normal. In this case, the potential of the vehicle frame 20 becomes higher when the contactor 13 is controlled to be in the ON state, compared to the case where no electrical leakage occurs. Then, the peak voltage VP1 at the measurement node M after the contactor 13 is switched from the off state to the on state becomes higher than the case where no leakage occurs, as shown in FIG. 5(b).

一方、負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値が小さくなったものとする。すなわち、高電圧回路１０の負側で漏電が発生したものとする。また、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）の抵抗値は正常であるものとする。この場合、漏電が発生していないケースと比較して、コンタクタ１３をオン状態に制御したときの車両フレーム２０の電位は低くなる。そうすると、コンタクタ１３がオフ状態からオン状態に切り替えられた後の測定ノードＭのピーク電圧ＶＰ２は、図５（ｃ）に示すように、漏電が発生していないケースよりも低くなる。 On the other hand, it is assumed that the resistance value of the negative side insulation resistance RI(-) has decreased. In other words, it is assumed that a leakage occurs on the negative side of the high voltage circuit 10 . It is also assumed that the positive insulation resistance RI(+) has a normal resistance value. In this case, the potential of the vehicle frame 20 becomes lower when the contactor 13 is controlled to be in the ON state, compared to the case where no electrical leakage occurs. Then, the peak voltage VP2 of the measurement node M after the contactor 13 is switched from the off state to the on state becomes lower than the case where no leakage occurs, as shown in FIG. 5(c).

このように、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭのピーク電圧をモニタすれば、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）または負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値の低下を検出できる。具体的には、制御部４０は、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭの電圧を所定のサンプリング間隔で取得する。そして、制御部４０は、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭのピーク電圧が所定の閾値ＴＨより高ければ、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）の抵抗値が低下したと判定する。一方、測定ノードＭのピーク電圧が閾値ＴＨより低ければ、制御部４０は、負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値が低下したと判定する。 In this way, if the peak voltage of the measurement node M after switching the contactor 13 from the OFF state to the ON state is monitored, the resistance value of the positive side insulation resistance RI(+) or the negative side insulation resistance RI(-) decreases. can be detected. Specifically, the control unit 40 acquires the voltage of the measurement node M after switching the contactor 13 from the OFF state to the ON state at predetermined sampling intervals. If the peak voltage of the measurement node M after switching the contactor 13 from the OFF state to the ON state is higher than the predetermined threshold TH, the control unit 40 determines that the resistance value of the positive insulation resistance RI(+) has decreased. judge. On the other hand, if the peak voltage of the measurement node M is lower than the threshold TH, the controller 40 determines that the resistance value of the negative insulation resistance RI(-) has decreased.

閾値ＴＨとして、特に限定されるものではないが、漏電が発生していないときにコンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭのピーク電圧（図５に示す例では、ＶＰ０）を使用してもよい。この場合、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）および負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値が正常であるときにコンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭのピーク電圧を測定することに閾値ＴＨが得られる。 The threshold TH is not particularly limited, but is the peak voltage of the measurement node M (VP0 in the example shown in FIG. 5) after the contactor 13 is switched from the off state to the on state when no leakage occurs. may be used. In this case, the peak voltage of the measurement node M is measured after the contactor 13 is switched from the off state to the on state when the resistance values of the positive side insulation resistance RI(+) and the negative side insulation resistance RI(-) are normal. A threshold value TH is obtained by doing so.

図６は、漏電の発生箇所を特定する方法の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、例えば、車両１のキーオフに連動して自動的に実行されるようにしてもよい。この場合、車両１のユーザは、車両１を走行させた後に異常を検知し、次のキーオンの際に即座に異常をユーザに知らせられる。或いは、車両１のユーザからの指示に応じてこのフローチャートの処理が実行されるようにしてもよい。 FIG. 6 is a flow chart showing an example of a method for identifying the location where an electric leakage has occurred. Note that the processing of this flowchart may be automatically executed in conjunction with, for example, key-off of the vehicle 1 . In this case, the user of the vehicle 1 detects an abnormality after driving the vehicle 1, and is immediately informed of the abnormality when the key is turned on next time. Alternatively, the processing of this flow chart may be executed according to an instruction from the user of the vehicle 1 .

Ｓ１～Ｓ２において、制御部４０は、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を測定する。このとき、制御部４０は、パルス生成器３１にパルス列を生成させながら、測定ノードＭの電圧の積算値を計算する。続いて、制御部４０は、この積算値で図３に示す対応関係を参照することで、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値を求める。なお、測定ノードＭの電圧の積算値と絶縁抵抗ＲＩの抵抗値との対応関係を表すデータは、予め作成されてメモリに保存されているものとする。そして、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値と所定の閾値とを比較することで、漏電の有無を判定する。具体的には、絶縁抵抗ＲＩの抵抗値が閾値より小さいときは、漏電が発生していると判定する。 In S1-S2, the control unit 40 measures the resistance value of the insulation resistor RI. At this time, the control unit 40 calculates the integrated value of the voltage of the measurement node M while causing the pulse generator 31 to generate a pulse train. Subsequently, the control unit 40 obtains the resistance value of the insulation resistance RI by referring to the correspondence relationship shown in FIG. 3 with this integrated value. It is assumed that data representing the correspondence relationship between the integrated value of the voltage at the measurement node M and the resistance value of the insulation resistor RI is created in advance and stored in the memory. Then, by comparing the resistance value of the insulation resistor RI and a predetermined threshold value, the presence or absence of electric leakage is determined. Specifically, when the resistance value of the insulation resistor RI is smaller than the threshold value, it is determined that an electric leakage has occurred.

漏電が発生しているときは、Ｓ３において、制御部４０は、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替える。このとき、制御部４０は、パルス生成器３１を停止する。また、測定ノードＭに所定の直流電圧（図４に示す例では、１２Ｖ）が印加されることが好ましい。 When electric leakage occurs, in S3, the control unit 40 switches the contactor 13 from the OFF state to the ON state. At this time, the controller 40 stops the pulse generator 31 . Further, it is preferable that a predetermined DC voltage (12 V in the example shown in FIG. 4) is applied to the measurement node M.

Ｓ４～Ｓ５において、制御部４０は、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えたことに起因して発生する測定ノードＭのピーク電圧を検出する。図５（ａ）に示す例では「ＶＰ０」が検出され、図５（ｂ）に示す例では「ＶＰ１」が検出され、図５（ｃ）に示す例では「ＶＰ２」が検出される。続いて、制御部４０は、検出したピーク電圧と閾値ＴＨとを比較する。 In S4 and S5, the control unit 40 detects the peak voltage of the measurement node M caused by switching the contactor 13 from the off state to the on state. "VP0" is detected in the example shown in FIG. 5(a), "VP1" is detected in the example shown in FIG. 5(b), and "VP2" is detected in the example shown in FIG. 5(c). Subsequently, the controller 40 compares the detected peak voltage with the threshold TH.

測定ノードＭのピーク電圧が閾値ＴＨより高いときは、制御部４０は、Ｓ６において、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）の抵抗値が小さくなったと判定する。すなわち、高電圧回路１０の正側で漏電が発生したと判定される。一方、測定ノードＭのピーク電圧が閾値ＴＨより低いときは、制御部４０は、Ｓ７において、負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値が小さくなったと判定する。すなわち、高電圧回路１０の負側で漏電が発生したと判定される。 When the peak voltage of the measurement node M is higher than the threshold TH, the controller 40 determines in S6 that the resistance value of the positive insulation resistance RI(+) has decreased. That is, it is determined that an electric leakage has occurred on the positive side of the high voltage circuit 10 . On the other hand, when the peak voltage of the measurement node M is lower than the threshold TH, the controller 40 determines in S7 that the resistance value of the negative side insulation resistance RI(-) has decreased. That is, it is determined that an electric leakage has occurred on the negative side of the high voltage circuit 10 .

このように、本発明の実施形態に係わる絶縁抵抗監視方法によれば、漏電が発生したときに、その漏電の発生箇所を特定できる。具体的には、車両に実装される高電圧回路と車両フレームとの間に正側絶縁抵抗および負側絶縁抵抗が設けられる構成において、正側絶縁抵抗または負側絶縁抵抗のいずれの抵抗値が低下したのかを特定できる。したがって、発生した障害に対して早急に修理または交換が可能になる。 As described above, according to the insulation resistance monitoring method according to the embodiment of the present invention, when an electric leakage occurs, the location of the electric leakage can be specified. Specifically, in a configuration in which a positive insulation resistance and a negative insulation resistance are provided between a high-voltage circuit mounted in a vehicle and a vehicle frame, the resistance value of either the positive insulation resistance or the negative insulation resistance is You can tell if it's gone down. Therefore, it is possible to quickly repair or replace the fault that has occurred.

＜バリエーション＞
図５～図６に示す実施例では、１つの閾値を用いて漏電の発生箇所を特定するが、本発明はこの方法に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、２つの閾値ＴＨ１および閾値ＴＨ２を用いて漏電の発生箇所を特定してもよい。この場合、例えば、閾値ＴＨ１は、漏電が発生していないときにコンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭのピーク電圧ＶＰ０より高く設定され、閾値ＴＨ２は、ピーク電圧ＶＰ０より低く設定される。そして、図７（ｂ）に示すように、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭのピーク電圧ＶＰ１が閾値ＴＨ１より高くなったときには、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）の抵抗値が小さくなったと判定される。また、図７（ｃ）に示すように、測定ノードＭのピーク電圧ＶＰ２が閾値ＴＨ２より低ければ、負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値が小さくなったと判定される。 <Variation>
In the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, one threshold value is used to identify the location of electric leakage, but the present invention is not limited to this method. For example, as shown in FIG. 7, two thresholds TH1 and TH2 may be used to identify the location of the leakage. In this case, for example, the threshold TH1 is set higher than the peak voltage VP0 of the measurement node M after switching the contactor 13 from the off state to the on state when no leakage occurs, and the threshold TH2 is set higher than the peak voltage VP0. set low. Then, as shown in FIG. 7B, when the peak voltage VP1 of the measurement node M after switching the contactor 13 from the OFF state to the ON state becomes higher than the threshold TH1, the positive side insulation resistance RI(+) It is determined that the resistance value has decreased. Also, as shown in FIG. 7(c), if the peak voltage VP2 of the measurement node M is lower than the threshold TH2, it is determined that the resistance value of the negative side insulation resistance RI(-) has decreased.

コンタクタ１３を設ける位置は、図１に示す実施例に限定されるものではい。例えば、コンタクタ１３は、図１に示す例では、電源回路１１から見て負荷１２より手前側に設けられているが、矢印Ｋ１で示すように、電源回路１１から見て負荷１２より遠い側に設けてもよい。また、図１に示す例では、コンタクタ１３は、電源回路１１の正側端子ＰＰと正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）との間に設けられているが、矢印Ｋ２または矢印Ｋ３で示すように、電源回路１１の負側端子ＰＮと負側絶縁抵抗ＲＩ（－）との間に設けてもよい。ただし、電源回路１１の負極側にコンタクタ１３を設ける場合には、図５に示すフローチャートのＳ５～Ｓ７における判定ロジックが反転する。すなわち、制御部４０は、測定ノードＭのピーク電圧が閾値ＴＨより高いときには、負側絶縁抵抗ＲＩ（－）の抵抗値が小さくなったと判定し、測定ノードＭのピーク電圧が閾値ＴＨより低いときには、正側絶縁抵抗ＲＩ（＋）の抵抗値が小さくなったと判定する。 The position where the contactor 13 is provided is not limited to the embodiment shown in FIG. For example, in the example shown in FIG. 1, the contactor 13 is provided on the front side of the load 12 when viewed from the power supply circuit 11. may be provided. In the example shown in FIG. 1, the contactor 13 is provided between the positive terminal PP of the power supply circuit 11 and the positive insulation resistor RI(+). It may be provided between the negative terminal PN of the power supply circuit 11 and the negative insulation resistor RI(-). However, when the contactor 13 is provided on the negative electrode side of the power supply circuit 11, the determination logic in S5 to S7 of the flow chart shown in FIG. 5 is reversed. That is, when the peak voltage of the measurement node M is higher than the threshold TH, the control unit 40 determines that the resistance value of the negative insulation resistance RI(-) has decreased, and when the peak voltage of the measurement node M is lower than the threshold TH , that the positive insulation resistance RI(+) has decreased.

なお、漏電の発生箇所を特定する処理を実行するとき、蓄電池１１ｃは必ずしも満充電状態とは限らない。そして、コンタクタ１３をオフ状態からオン状態に切り替えた後の測定ノードＭのピーク電圧は、蓄電池１１ｃの電圧に依存する。よって、漏電の発生箇所を特定する処理において、漏電の発生箇所を特定するための閾値ＴＨは、蓄電池１１ｃの電圧に応じて調整されるようにしてもよい。 It should be noted that the storage battery 11c is not necessarily in a fully charged state when executing the process of identifying the location where the electric leakage has occurred. The peak voltage of the measurement node M after switching the contactor 13 from the OFF state to the ON state depends on the voltage of the storage battery 11c. Therefore, in the process of specifying the location of the leakage, the threshold TH for specifying the location of the leakage may be adjusted according to the voltage of the storage battery 11c.

１ 車両
１０ 高電圧回路
１１ 電源回路
１１ａ 燃料電池セル
１１ｂ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１ｃ 蓄電池
１２ 負荷
１３ コンタクタ
２０ 車両フレーム
３０ 絶縁抵抗低下検出装置
３１ パルス生成器
３２ 電圧センサ
４０ 制御部
1 vehicle 10 high voltage circuit 11 power supply circuit 11a fuel cell 11b DC/DC converter 11c storage battery 12 load 13 contactor 20 vehicle frame 30 insulation resistance drop detector 31 pulse generator 32 voltage sensor 40 control unit

Claims (6)

車両のフレームと前記車両に搭載される電源回路の正側端子および負側端子との間にそれぞれ設けられる正側絶縁抵抗および負側絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視システムであって、
制御部と、
所定の周期でパルスを生成するパルス生成器と、
前記パルス生成器と測定ノードとの間に設けられる検出抵抗と、
前記測定ノードと前記フレームとの間に設けられるコンデンサと、
前記電源回路の正側端子と前記正側絶縁抵抗との間、又は、前記電源回路の負側端子と前記負側絶縁抵抗との間に設けられるコンタクタと、を備え、
前記制御部は、前記パルス生成器が前記パルスを生成しているときの前記測定ノードの電圧に基づいて、前記電源回路と前記フレームとの間で漏電が発生しているか否かを判定し、
前記電源回路と前記フレームとの間で漏電が発生している場合、前記制御部は、前記コンタクタがオフ状態からオン状態に変化した後に前記測定ノードに現れる電圧波形に基づいて、前記正側絶縁抵抗または前記負側絶縁抵抗のいずれの抵抗値が低下したのかを判定する
ことを特徴とする絶縁抵抗監視システム。 An insulation resistance monitoring system for monitoring a positive side insulation resistance and a negative side insulation resistance respectively provided between a vehicle frame and a positive side terminal and a negative side terminal of a power supply circuit mounted on the vehicle,
a control unit;
a pulse generator that generates pulses at a predetermined period;
a sense resistor provided between the pulse generator and a measurement node;
a capacitor provided between the measurement node and the frame;
a contactor provided between the positive terminal of the power supply circuit and the positive insulation resistance, or between the negative terminal of the power supply circuit and the negative insulation resistance,
The control unit determines whether or not leakage occurs between the power supply circuit and the frame based on the voltage of the measurement node when the pulse generator is generating the pulse,
When an electric leakage occurs between the power supply circuit and the frame, the control unit controls the positive side insulation based on the voltage waveform appearing at the measurement node after the contactor changes from an off state to an on state. An insulation resistance monitoring system, characterized by determining whether the resistance value of the resistance or the negative side insulation resistance has decreased. 前記コンタクタは、前記電源回路の正側端子と前記正側絶縁抵抗との間に設けられ、
前記制御部は、前記電圧波形のピーク値が所定の閾値より高ければ前記正側絶縁抵抗の抵抗値が低下したと判定し、前記ピーク値が前記閾値より低ければ前記負側絶縁抵抗の抵抗値が低下したと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁抵抗監視システム。 The contactor is provided between a positive terminal of the power supply circuit and the positive insulation resistor,
If the peak value of the voltage waveform is higher than a predetermined threshold value, the control unit determines that the resistance value of the positive insulation resistance has decreased, and if the peak value is lower than the threshold value, the resistance value of the negative insulation resistance is determined. 2. The insulation resistance monitoring system according to claim 1, wherein the insulation resistance monitoring system determines that the has decreased. 前記コンタクタは、前記電源回路の負側端子と前記負側絶縁抵抗との間に設けられ、
前記制御部は、前記電圧波形のピーク値が所定の閾値より高ければ前記負側絶縁抵抗の抵抗値が低下したと判定し、前記ピーク値が前記閾値より低ければ前記正側絶縁抵抗の抵抗値が低下したと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁抵抗監視システム。 The contactor is provided between a negative terminal of the power supply circuit and the negative insulation resistor,
If the peak value of the voltage waveform is higher than a predetermined threshold value, the control unit determines that the resistance value of the negative insulation resistance has decreased, and if the peak value is lower than the threshold value, the resistance value of the positive insulation resistance. 2. The insulation resistance monitoring system according to claim 1, wherein the insulation resistance monitoring system determines that the has decreased. 前記閾値は、前記漏電が発生していない状態で前記コンタクタをオフ状態からオン状態に変化させた後に前記測定ノードに現れる電圧波形のピーク電圧である
ことを特徴とする請求項２または３に記載の絶縁抵抗監視システム。 4. The threshold value is a peak voltage of a voltage waveform appearing at the measurement node after the contactor is changed from an off state to an on state in a state where the electric leakage does not occur. insulation resistance monitoring system. 前記閾値は、前記電源回路の出力電圧に基づいて調整される
ことを特徴とする請求項２または３に記載の絶縁抵抗監視システム。 4. The insulation resistance monitoring system according to claim 2, wherein the threshold is adjusted based on the output voltage of the power supply circuit. 車両のフレームと前記車両に搭載される電源回路の正側端子および負側端子との間にそれぞれ設けられる正側絶縁抵抗および負側絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視方法であって、
所定の周期でパルスを生成するパルス生成器、前記パルス生成器と測定ノードとの間に設けられる検出抵抗、および前記測定ノードと前記フレームとの間に設けられるコンデンサを備える絶縁抵抗低下検出装置を用いて、前記パルス生成器がパルスを生成しているときの前記測定ノードの電圧に基づいて、前記電源回路と前記フレームとの間で漏電が発生しているか否かを判定し、
前記電源回路と前記フレームとの間で漏電が発生している場合、前記電源回路の正側端子と前記正側絶縁抵抗との間、又は、前記電源回路の負側端子と前記負側絶縁抵抗との間に設けられるコンタクタがオフ状態からオン状態に変化した後に前記測定ノードに現れる電圧波形に基づいて、前記正側絶縁抵抗または前記負側絶縁抵抗のいずれの抵抗値が低下したのかを判定する
ことを特徴とする絶縁抵抗監視方法。
An insulation resistance monitoring method for monitoring a positive side insulation resistance and a negative side insulation resistance respectively provided between a vehicle frame and a positive side terminal and a negative side terminal of a power supply circuit mounted on the vehicle,
An insulation resistance drop detector comprising a pulse generator that generates pulses at a predetermined cycle, a detection resistor provided between the pulse generator and a measurement node, and a capacitor provided between the measurement node and the frame. determining whether a current leakage occurs between the power supply circuit and the frame based on the voltage of the measurement node when the pulse generator is generating pulses,
When an electric leakage occurs between the power supply circuit and the frame, the leakage current between the positive terminal of the power supply circuit and the positive insulation resistance, or between the negative terminal of the power supply circuit and the negative insulation resistance It is determined whether the resistance value of the positive side insulation resistance or the negative side insulation resistance has decreased based on the voltage waveform appearing at the measurement node after the contactor provided between and is changed from the off state to the on state. An insulation resistance monitoring method characterized by:
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