时的电压V5之间 的电压变化。
[0142] 另一方面,在期间ST2的Vclp检测时及Vein检测时,根据电压波形33可知,Vclp 检测时的检测电压与Vein检测时的检测电压不同。W下,详细说明。
[0143] 在Vclp检测时,由于使开关S2和开关S3接通来将电容器C1充电,所W,经由电 阻R5及二极管D2将地线的电位供给至电容器C1的一端侧。此时,在升压电路4的二次侧 的电源线14、8与地线之间分别形成的接地电阻RLp2、RLn2、与在直流电源BAT的负极侧的 电源线8与地线之间形成的接地电阻RLnl经由地线连接。在此情况下,一般被设定为直流 电源BAT的正极电位与负极电位的中间的电位的地线的电位,会因点A的电位(与接地电 阻RLp2、RLn2的电阻比所对应的分压比及二次侧的输出电压相应的电位)而成为高的电 位。其结果是,施加于电容器C1的电压即施加在电容器C1的一端与另一端之间的电压比 期间ST1的电压大。
[0144] 而且,在被充电至该电容器C1的电压的检测时,由于开关S2断开,开关S3、S4接 通,所W,检测不会受到地线的电位的上升的影响。其结果是,期间ST2中的电压波形33的VcIp检测时的值达到比期间ST1中的电压波形32的VcIp检测时的值高的电压V3。因此, 在设期间ST2中的接地电位相对于期间ST1中的接地电位的上升量为化P的情况下,由于 期间ST1中的Vclp检测中的检测电压Vclp是电压VI,所W,期间ST2中的Vclp检测时的 检测电压Vclp即电压V3为V3 =Vl+Vup。
[0145] 另一方面,在Vein检测时,由于使开关S1和开关S4接通来将电容器Cl充电,所 W,经由二极管D1及电阻R1将直流电源BAT的正极电位供给至电容器C1的一端侧。另外, 经由电阻R4将地线电压供给至电容器C1的另一端。此时,与上述的期间ST1同样,地线的 电位因点A的电位而成为比本来的地线的电位高的电化施加在电容器C1的另一端的电位 也成为比本来的地线的电位高的电位。其结果是,与期间ST1相比,施加于电容器C1的电 压是较小的电压。
[0146] 此处,在被充电至电容器C1的电压的检测时,由于开关S1断开,开关S3、S4接通, 所W,检测不会受到地线的电位的上升的影响。其结果是,期间ST2中的电压波形33的Vein 检测时的值为;比期间ST1中的电压波形32的Vein检测时的值低的电压V2为最高电压的 电压波形。因此,在设期间ST2相对于期间ST1中的接地电位的上升量为化P的情况下,由 于期间ST1中的Vein检测中的检测电压Vein为电压VI,所从期间ST2中的Vein检测时 的检测电压Vein即电压V2为V2 =VI-化P。
[0147] 如上所述,接地电阻化是通过基于检测电压V0、Vcln、Vclp运算(Vcln+Vclp) /V0、 和基于该运算结果参照表格数据而算出的。所W,上述的期间ST1中的(Vcln+Vclp)/V0的 运算为下述的式1。
[0148] (Vcln+Vclp)/V0 = (V1+V1)/V0
[0149] = 2XV1/V0 ? ? ?(式 1)
[0150] 另一方面,上述的期间ST2中的(Vcln+Vclp)/V0的运算为下述的式2。
[0巧 1] (Vcln+Vclp)/V0 = (V2+V3)/V0
[0152] =((VI_ 化p) + (Vl+Vup))/VO
[0 巧 3] = (Vl+VD/VO
[0巧4] = 2XV1/V0 ? ? ?(式 2)
[0155] 根据该式2可知,期间ST2中的接地电位的上升量化p对测量及运算没有影响,期 间ST1与期间ST2中的接地电阻化的运算结果相同。因此,在期间ST1和期间ST2中,通 过基于检测电压V〇、Vcln、Vclp运算(Vcln+Vclp)/V0的运算、和基于该运算结果参照表格 数据,从而能够算出接地电阻化。
[0156] (C)期间ST3
[0157] 根据图6及图7所示的期间ST3中的电压波形34的V0检测时的值,可知,与期间 ST2中的V0检测时同样,期间ST3中的电压波形34的V0检测时的值与期间ST1中的电压 波形32的V0检测时的值同样,其电压范围也是在放电时的0V与电压检测的开始时的电压 V5之间的电压变化。
[0158] 另一方面,在期间ST3的Vclp检测时及Vein检测时,根据图6及图7所示的期间 ST3中的电压波形34可知,Vclp检测时的检测电压与Vein检测时的检测电压不同。W下, 详细说明。
[0159] 在Vclp检测时,由于使开关S2和开关S3接通来将电容器Cl充电,所W,与期间 ST2的Vclp检测时相比,点A的电位是更高的电位,其结果是,与期间ST2相比,施加于电容 器C1的电压即施加在电容器C1的一端与另一端之间的电压变大。此时,在被充电至电容 器C1的电压的检测时,与期间ST2同样,检测不会受到地线的电位的上升的影响。其结果 是,期间ST3中的电压波形34的Vclp检测时的值达到比期间ST2中的电压波形33的Vclp 检测时的值更高的电压V4。
[0160] 另一方面,在Vein检测时,由于点A的电位比直流电源BAT的正极电位高,所从 在使开关S1和开关S4接通来将电容器C1充电时,施加于电容器C1的另一端的电位比施 加于电容器C1的一端的电位高。目P,在电容器C1的另一端施加比在电容器C1的一端施加 的电位(直流电源BAT的正极电位)高的电位。此时,根据图1可知,配置有二极管D1,该 二极管D1W从直流电源BAT的正极经由开关S1到达电容器C1的一端的方向为正向。其 结果是,在Vein检测时,电容器C1不会被充电。
[0161] 此处,在被充电至电容器C1的电压的检测时,由于开关S1断开,开关S3、S4接通, 所W,与期间ST2同样,检测不会受到地线的电位的上升的影响。其结果是,在期间ST3中 的Vein检测时,对微型计算机3的A/D转换器的输入端子,施加与地线的电位大致相同的 电压即大致0V,由微型计算机3的A/D转换器检测的电压是大致0V。其结果是,如图6及 图7所示,期间ST3中的电压波形34的Vein检测时的值与期间STUST2不同,在期间ST3 的整个期间中是大致0V。
[0162] 此外,也想到采用不设置图1所示IDE二极管D1的构成,但是,在该情况下,在电 容器C1的充电期间,由于点A的电位比直流电源BAT的正极电位高,所从电容器C1会被 W逆极性充电。另一方面,由于没有设想微型计算机3的A/D转换器对比地线低的电位进 行检测,所从在充电电压的检测时,在输入比地线低的电压而电容器C1被W逆极性充电 的情况下,由微型计算机3的A/D转换器检测的电压是大致0V。目P,即使在采用不设置二极 管D1的构成的情况下,期间ST3中的检测电压在期间ST3的整个期间也是大致0V。
[0163] 根据W上的结果,在进行升压电路4的升压动作的情况下,能够根据Vein检测时 的检测电压是否是大致0V来判定:由于与接地电阻RLp2、RLn2的电阻比所对应的分压比及 升压电路4的二次侧的输出电压相应的电位,从而从点A经由地线向电容器C1施加了逆极 性的电压。其中,由于在Vein检测时的检测电压的结果中混入有来自外部的噪声等,所W, 考虑到噪声等,优选的是,例如将数十mV左右作为判定时的基准电压,在Vein检测时的检 巧。电压小于数十mV的情况下,判定为施加于电容器C1的电压是逆极性,不能用与上述的期 间ST2同样的运算来算出(检测)接地电阻。
[0164] 图8是用于说明Vclp检测时的电容器的充电特性的图,W下,基于图8,说明施加 于电容器C1的电压是逆极性的情况下的接地电阻的算出方法(运算方法)。其中,图8所 示的充电特性的电压波形35、36示出;在图1所示的电路中使升压电路4的二次侧的输出 电压和接地电阻RLp2、RLn2变化的情况下的Vclp检测时的电容器C1的充电特性。特别是, 单点虚线所示的电压波形35是升压电路4的二次侧的输出电压为550V、且接地电阻RLp2、 RLn2分别为5(K)kQ的情况下的充电特性。另一方面,实线所示的电压波形36是升压电路 4的二次侧的输出电压为750V、且接地电阻RLp2、RLn2分别为1MQ的情况下的充电特性。
[0165] 在现有的绝缘检测装置中,作为Vclp检测时的检测电压,将仅在图8所示的时刻 tb检测的电压Vtb作为检测电压VcIp。在此情况下,根据图8所示的电压波形35、36可知, 即使在升压电路4的二次侧的输出电压及接地电阻RLp2、RLn2分别不同的情况下,时刻tb 的电压V忧也大致相同。因此,仅用Vclp检测时的时刻忧的检测电压V忧不能算出接地 电阻。
[0166] 另一方面,根据图8可知,电容器C1的充电开始初期(例如,时刻ta)的电压在电 压波形35中是电压Vtal(图中的点al的电压),在电压波形36中是电压Vta2(图中的点 a2的电压)。目P,电容器C1的充电开始初期的时刻ta的电容器C1的充电电压是不取决于 施加于电容器C1的电压的与接地电阻RLp2、RLn2之差对应的电压。
[0167] 因此,通过检测电容器C1的充电开始初期的时刻ta的电压Vta,并且检测与时 刻ta不同的时刻tb的电压V忧,从而仅由使开关S1、S4接通来将电容器C1充电的情况下 (Vclp检测时)的检测电压,就能够算出与一次侧的接地电阻RLpl、RLnl及二次侧的接地 电阻RLp2、RLn2相应的合成的接地电阻化。
[0168] 此时,在设被充电至电容器C1的电压为Vc的情况下,
[0169]Vc=Vs(l_exp(_t/CX(R+化)))? ? ?(式3)。
[0170] 其中,在式3中,Vs是在Vclp检测中将电容器Cl充电的第3路径的电压、C是电 容器C1的容量、R是呈地线经由电容器C1到直流电源BAT的负极的路径中的电阻值(将 电阻R2和电阻R5合计的电阻值)、化是将一次侧的接地电阻RLpl、RLnl和二次侧的接地 电阻RLp2、RLn2合成而形成的接地电阻化的电阻值、t是充电时间。
[0171] 此处,考虑V忧/Vta作为时刻ta的电容器C1的充电电压Vta、与时刻忧的电容器 C1的充电电压V忧的比率。
[0172] 在此情况下,根据式3,充电电压的比率V忧/Vta为:
[0173] V忧/Vta=(Vs(1 -exp(-忧/CX(R+化))))/^(Vs(1 -exp( -ta/CX(R+化))))
[0174] =(exp(-忧/CX(R+化)))/(exp( -ta/CX(R+化)))
[017引? ? ?(式 4)。
[0176] 此处,由于式4中的C(电容器Cl的容量)及R((电阻R2与电阻R5的合计电阻 值)是由电路构成决定的恒定值,所W,可知,充电电压的比率Vtb/Vta不取决于二次侧的 输出电压Vs,而是由充电时间t(例如,ta、tb)和接地电阻化决定的值。
[0177]作为一例,在直流电源BAT的输出电压VBAT为200V、接地电阻RLp1、RLn1为 100MQ、接地电阻RLn2为2MQ、检测时间ta为0.Is、检测时间忧为0. 3s的情况下,使接 地电阻RLp2 变化为 100MQ、200MQ、300MQ、400MQ、500MQU000MQ时,仿真了 电容器C1 的充电电压的比率V忧/Vta,将结果示出在下述的表1中。此外,表1示出设直流电源BAT 的输出电压VBAT、接地电阻RLpl、RLnl、RLn2、检测时间ta、忧分别恒定、并使二次侧的输 出电压Vs和接地电阻RLp2变化的情况下的充电电压的比率V忧/Vta。
[0178] 根据该表1可知,即使在使二次侧电压Vs变化的情况下,充电电压的比率V忧/Vta 对于每一个接地电阻RLp2都大致恒定,能够基于充电电压的比率Vtb/Vta算出接地电阻 RLp2〇
[0179] 另一方面,根据图1的电路图可知,Vclp检测时被充电至电容器Cl的电压会根据 接地电阻RLp2和经由地线连接于该接地电阻RLp2的其他接地电阻RLpl、RLnl、RLn2而变 化。因此,即使是连接于一次侧的绝缘检测装置,也能够基于充电电压的比率V忧/Vta算出 将接地电阻RLpl、RLnl、RLp2、RLn2合成的接地电阻化。
[0180][表U
[0181] Vtb/Vta(VBAT=200V、RLpl=RLnl=lOOMQ、RLn2=2MQ、ta=0.Is、忧= 0.3s)
[0182]
[0183] 如W上说明的那样,通过使充电时间ta、忧为预先设定的固定时间,并且将与充 电电压的比率Vtb/Vta对应的接地电阻化的电阻值预先算出并存储为表格数据,从而能够 利用式4所示的比较的简易的运算来算出接地电阻化。在此情况下,通过利用式4运算比 率V忧/Vta,并基于所得到的比率V忧/Vta参照表格数据,从而能够算出接地电阻化,因此, 能够用小的运算负担算出接地电阻化。其结果是,由于能够高速地进行从充电电压Vta、 Vtb的检测到接地电阻化的算出,所W,能够得到如下特别的效果;能够缩短从接地的发生 到接地的检测及与接地对应的处理的时间。此外,也可W构成为使用充电电压的比率Vta/ V忧、和与该比率Vta/V忧对应的表格数据。
[0184] 另外,根据式3可知,还能够得到如下效果;通过基于算出的接地电阻化,并使用 式3,从而还能够运算二次侧的输出电压Vs。
[0185]〈实施方式2〉
[0186] 图9是用于说明本发明的实施方式2的绝缘检测装置的检测动作的图,特别是示 出第2检测所进行的接地电阻化的检测动作的图。另外,图10是用于说明本发明的实施 方式2的绝缘检测装置的Vclpta检测时、及Vclptb检测时的检测电压的图。其中,实施方 式2的绝缘检测装置除了第2检测中的接地电阻化的检测动作之外,其他动作与实施方式 1的绝缘检测装置同样。更详细而言,由第2开关控制部1化控制的Vclpta检测37及接在 该Vclpta检测37后的检测放电38、W及VcIp忧检测39及接续在该VcIp忧检测39后的 检测放电40与实施方式1的第2检测不同。所W,在W下的说明中,详细说明由实施方