电源装置的漏电检测电路制造方法及图纸

在具备由多个电池（１２ａ）构成的电池单元（１２）的电源装置中，在电池单元１２的正侧端子与负侧端子之间连接介入了２个分压电阻（３０、３２）的第１电流线路（３４），同时连接介入了２个保护用电阻（１４、１６）和２个检测用电阻（１８、２０）的第２电流线路（２２），第２线路（２２）的中点经绝缘电阻（２８）与地（２６）连接。对２个运算放大器（３６、３８）输入由检测用电阻（１８、２０）检测出的电压（Ｖ１、Ｖ２）与从分压电阻（１４、１６）的连接点（３５）得到的基准电压（Ｖｃ）的电压差作为输入电压（Ｖ１ＩＮ、Ｖ２ＩＮ），根据从该运算放大器（３６、３８）得到的输出电压（Ｖ１ＯＵＴ、Ｖ２ＯＵＴ）来检测漏电的发生。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电动汽车上安装的电源装置的漏电检测电路，特别是涉及由多个电池构成的电源装置的漏电检测电路。例如，如果电池的电解液漏出到外部或在雨天行驶时侵入的水分进入附着于电池表面等的尘土上，则绝缘材料的绝缘性下降，成为能流过微小的漏电电流的绝缘不良状态，对车体施加电池单元的高电压。其结果，因人体与车体接触引起的触电事故及因伴随导电性工具等的接触的大电流放电引起的火花发生的危险性增大了。因此，以往设置了图6中示出的漏电检测电路，进行了漏电检测。在该漏电检测电路中，在电池单元1的两端连接一对电阻5、6，同时将该一对电阻5、6的中点经漏电检测用的电阻2与地(车体)3连接。但是，由于互相串联地连接镍氢电池等的多个二次电池来构成电池单元1，故存在二次电池相互间的连接部与地之间产生绝缘破坏的可能性。在这样的位置上产生了绝缘破坏的情况下，如后述那样，存在发生不能进行漏电检测的不敏感区段或检测灵敏度降低的问题。即，在图6中，电阻4显示出在电池单元1的中点引起了绝缘破坏的情况，在漏电检测用电阻2中，在用实线箭头和点线箭头示出的2个路径中流过电流。如果将这些电流定为图示的i1、i2，则这些电流的大小分别如下式所示。i1＝(B/2)/(Rs+R1+R)i2＝(B/2)/(Rs+R2+R)在此，在电阻5的电阻值R1与电阻6的电阻值R2相等的情况下，由于2个电流i1、i2的大小相等，而且方向相反，故尽管发生了漏电，但检测电压V1为零。此外，即使使电阻5与电阻6的值不同，在构成电池单元1的多个电池的某一个的连接部处发生了漏电的情况下，也产生不敏感区段。此时，由于如上所述，电流i1、i2在互相抵销的方向上流动，故检测电压V1成为小的值，灵敏度下降，难以进行检测。再者，在电池单元1的电压(+B)发生了变动的情况下，由于漏电的检测值根据该电压而变化，故也存在不能进行精度良好的漏电检测的问题。因此，本专利技术的目的在于在由高电压的电池单元构成的电源装置中，提供能利用简单的结构可靠地检测出电池单元的漏电、同时可推测漏电部位的漏电检测电路。在上述本专利技术的漏电检测电路中，在构成电池单元的多个电池的某一个的连接部处发生了漏电时，流过第1电流路径的电流没有变化，在基准点上发生的基准电压是恒定的。与此不同，在第2电流路径中，由于漏电电流从上述中点经过绝缘电阻流向地(车体)，故在夹住上述中点的2点的电位中发生变动，由此，在第1和第2比较器的输出状态中产生变化。其结果，可检测漏电的发生。因而，即使漏电电压随漏电电流的大小而变动，但由于固定了基准电压，故能可靠地进行漏电检测。在具体的结构中，在构成电池单元的多个电池的某一个的连接点处发生了漏电的情况下，调整了上述第1和第2电流路径的电路常数，以便在电池单元的两电极间发生的电位分布内的与1个电池对应的电位分布区域的内侧包含基于上述第1和第2比较器的输出的漏电检测中的不敏感区段。由此，可消除漏电检测中的不敏感区段的问题。此外，本专利技术的电源装置的漏电检测电路具备第1电流路径，其两端被连接到上述电池单元的两电极上，互相串联地连接第1分压电阻和第2分压电阻并使其介于上述两端间；第2电流路径，其两端被连接到上述电池单元的两电极上，依次串联地连接第1保护用电阻、第1检测用电阻和第2检测用电阻、第2保护用电阻并使其介于上述两端间；地连接线路，经绝缘电阻将介于上述第2电流路径中的第1检测用电阻与第2检测用电阻的连接点与地连接；第1比较器，将介于上述第2电流路径中的第1保护用电阻与第1检测用电阻的连接点连接到一个输入端上，同时将介于上述第1电流路径中的第1分压电阻与第2分压电阻的连接点连接到另一个输入端上；第2比较器，将介于上述第2电流路径中的第2检测用电阻与第2保护用电阻的连接点连接到一个输入端上，同时将介于上述第1电流路径中的第1分压电阻与第2分压电阻的连接点连接到另一个输入端上；以及检测电路，根据上述第1和第2比较器的输出来检测漏电的发生。在上述本专利技术的漏电检测电路中，在构成电池单元的多个电池的某一个的连接部处发生了漏电时，流过第1电流路径的电流没有变化，因而，在第1分压电阻与第2分压电阻的连接点(基准点)上发生的基准电压是恒定的。与此不同，在第2电流路径中，由于漏电电流从上述第1检测用电阻与第2检测用电阻的连接点(中点)经过地连接线路和绝缘电阻流向地(车体)，故在第1保护用电阻与第1检测用电阻的连接点的电位和第2检测用电阻与第2保护用电阻的连接点的电位中产生与漏电电流的大小对应的变动，由此，在第1和第2比较器的输出状态中产生变化。其结果，可检测漏电的发生。因而，即使漏电电压随漏电电流的大小而变动，但由于固定了基准电压，故能可靠地进行漏电检测。在具体的结构中，上述第1和第2比较器分别根据对一个输入端施加的电压和对另一个输入端施加的基准电压的大小关系，输出电位不同的2个信号。例如，通过使施加到一个输入端上的电压超过施加到另一个输入端上的基准电压，第1比较器输出高电平的信号，同时，通过使施加到一个输入端上的电压低于施加到另一个输入端上的基准电压，第2比较器输出高电平的信号。此外，在具体的结构中，上述检测电路具备连接到上述第1比较器的输出端和上述第2比较器的输出端上的光电耦合器，该光电耦合器由根据上述两输出端的电位进行发光工作的发光二极管和根据该发光二极管的发光而导通的光电晶体管构成，根据光电晶体管的导通/关断来检测漏电的发生。此外，在具体的结构中，在构成电池单元的多个电池的某一个的连接点处发生了漏电的情况下，调整了介于上述第1电流路径中的第1和第2分压电阻、介于上述第2电流路径中的第1和第2保护用电阻以及第1和第2检测用电阻的电阻值，以便在电池单元的两电极间发生的电位分布内的与1个电池对应的电位分布区域的内侧包含使施加到上述第1比较器的一个输入端上的电压超过施加到另一个输入端上的基准电压、同时使施加到上述第2比较器的一个输入端上的电压低于施加到另一个输入端上的基准电压而产生的漏电检测的不敏感区段。由此，即使在构成电池单元的多个电池的某一个的连接点处发生了漏电，漏电发生部位的电位也不会处于上述不敏感区段中。如上所述，按照本专利技术的电源装置的漏电检测电路，能可靠地检测出在构成电池单元的多个电池的连接点处产生的漏电，由此，可预防触电事故。附图的简单的说明附图说明图1是示出本专利技术的漏电检测电路的结构例的电路图。图2是示出在电池单元中存在发生漏电的可能性的部位的说明图。图3是表示漏电发生部位的电位与对于2个运算放大器的输入电压的关系的曲线图。图4是通过变更电路常数来消除不敏感区段的问题的例子中的与图3同样的曲线图。图5是示出图1的电路的一部分的等效电路和电路常数的图。图6是示出现有的漏电检测电路的结构的电路图。用于实施专利技术的最佳形态以下，按照附图，关于在电动汽车中安装的电源装置的漏电检测电路中已实施的例子，具体地说明本专利技术。如图1中所示，串联地连接多个二次电池12a，构成2个电池模块12A、12B，同时，利用两个电池模块12A、12B构成了1个电池单元12，该电池单元12经绝缘构件安装在车体上。此外，作为二次电池12a，使用了镍氢电池等，在电池单元12的正端子与负端子之间，例如可得到总电压300V。从电池单元12的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置的漏电检测电路，该电源装置具备由多个电池构成的电池单元，其特征在于，具备： 第１电流路径，被连接到上述电池单元的两电极上，具有发生与两电极间的电位差对应的基准电压的基准点； 第２电流路径，被连接到上述电池单元的两电极上，具有不同的电位的３点，将该３点内的中点经绝缘电阻与地连接； 第１和第２比较器，在一个输入端上分别从夹住上述第２电流路径的中点的２点接受电压，在另一个输入端上从上述第１电流路径的基准点接受基准电压；以及 检测电路，根据上述第１和第２比较器的输出来检测漏电的发生。

【技术特征摘要】
JP 2000-2-22 43798/001.一种电源装置的漏电检测电路，该电源装置具备由多个电池构成的电池单元，其特征在于，具备第1电流路径，被连接到上述电池单元的两电极上，具有发生与两电极间的电位差对应的基准电压的基准点；第2电流路径，被连接到上述电池单元的两电极上，具有不同的电位的3点，将该3点内的中点经绝缘电阻与地连接；第1和第2比较器，在一个输入端上分别从夹住上述第2电流路径的中点的2点接受电压，在另一个输入端上从上述第1电流路径的基准点接受基准电压；以及检测电路，根据上述第1和第2比较器的输出来检测漏电的发生。2.如权利要求1中所述的电源装置的漏电检测电路，其特征在于在构成电池单元的多个电池的某一个的连接点处发生了漏电的情况下，调整了上述第1和第2电流路径的电路常数，以便在电池单元的两电极间发生的电位分布内的与1个电池对应的电位分布区域的内侧包含基于上述第1和第2比较器的输出的漏电检测中的不敏感区段。3.一种电源装置的漏电检测电路，该电源装置具备由多个电池构成的电池单元，其特征在于，具备第1电流路径，其两端被连接到上述电池单元的两电极上，互相串联地连接第1分压电阻和第2分压电阻并使其介于上述两端间；第2电流路径，其两端被连接到上述电池单元的两电极上，依次串联地连接第1保护用电阻、第1检测用电阻和第2检测用电阻、第2保护用电阻并使其介于上述两端间；地连接线路，经绝缘电阻将介于上述第2电流路径中的第1检测用电阻与第2检测用电阻的连接点与地连接；第1比较器，将介于上述第2电流路径中的第1保护用电阻与第1检测用电阻的连接点连接到一个输入端上，同时将介于上述第1电流路径中的第1分压电阻与第2分压电阻的连接点连接到另一个输入端上；第2比...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤乡政树，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]