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JP2004260883A - Power supply and power supply abnormality detection - Google Patents

Power supply and power supply abnormality detection Download PDF

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JP2004260883A
JP2004260883A JP2003046344A JP2003046344A JP2004260883A JP 2004260883 A JP2004260883 A JP 2004260883A JP 2003046344 A JP2003046344 A JP 2003046344A JP 2003046344 A JP2003046344 A JP 2003046344A JP 2004260883 A JP2004260883 A JP 2004260883A
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Japan
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power supply
coupling capacitor
abnormality
main circuit
voltage
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健司 内田
Toshihiro Katsuta
敏宏 勝田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】異常の自己診断を正確に行うことができる異常検出装置を有する電源システムを提供する。
【解決手段】外部装置Mへ電力を供給するための主回路102と、カップリングコンデンサ18を含み、主回路102とカップリングコンデンサ18を介して接続され、主回路102の異常を検出する異常検出装置202とを備え、主回路102の動作状態を変化させることによって、異常検出装置202の異常を検出することを特徴とする電源装置200によって上記課題を解決できる。
【選択図】 図1
Provided is a power supply system having an abnormality detection device capable of accurately performing a self-diagnosis of an abnormality.
An abnormality detection includes a main circuit for supplying power to an external device, and a coupling capacitor, and is connected to the main circuit via the coupling capacitor to detect an abnormality of the main circuit. The above problem can be solved by the power supply device 200 including the device 202 and detecting an abnormality of the abnormality detection device 202 by changing the operation state of the main circuit 102.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機を駆動するために用いられる電源装置に関する。より詳しくは、異常の自己診断が可能な異常検出装置を有する電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気自動車やハイブリッド自動車では、それらに搭載された交流駆動の電動機をバッテリや燃料電池等の直流電源によって駆動するために、インバータ回路を含む直交変換手段を備えた電源装置が必要とされる。
【0003】
電源装置には高電圧大容量の直流電源が組み込まれ、その内部回路のインピーダンスも小さいため、漏電によって誤動作を引き起こし易い。そのため、電源装置には漏電を検出するための異常検出装置が設けられることが多い(例えば、特開平10−290529号公報)。
【0004】
電源装置100は、図5に示すように、主回路102及び異常検出回路104から構成される。主回路102は、直流電源10やインバータ回路12を含み、直流電源10から供給される直流電圧をインバータ回路12によって直交変換して交流電圧を電動機に供給する。
【0005】
異常検出回路104は、発振電源14、検出抵抗16、カップリングコンデンサ18、差動アンプ20、フィルタ22及び自己診断手段24から構成される。カップリングコンデンサ18の一方の端子aは主回路102に含まれる直流電源10の出力端に接続され、他方の端子bは検出抵抗16の一方の端子cに接続される。発振電源14は、検出抵抗16の端子dと接地点(接地電位に維持されている箇所)との間に接続され、端子dに対して低周波fの電圧V(f)を供給する。
【0006】
差動アンプ20の反転入力端子は検出抵抗16の端子cに接続され、非反転入力端子に入力される閾値電圧Vsと端子cの電圧との電位差に比例する電圧がフィルタ22に供給される。フィルタ22は、基準周波数f付近の通過帯域を有し、差動アンプ20からの出力から基準周波数f近傍の周波数成分を抽出して検出信号S(f)として出力する。
【0007】
この検出信号S(f)は、主回路102のインピーダンスの変化に応じて変動する。従って、図6に示すように、主回路102に漏電が生じた場合、主回路102が定常動作下にあるときの検出信号S(f)の値よりも低い値に低下する。この検出信号S(f)の低下によって主回路102の漏電を検出することができる。
【0008】
また、異常検出装置104には、異常検出装置104自体の異常を検出するための自己診断手段24も設けられている。自己診断手段24は、高耐圧フォトトランジスタ26、保護抵抗28及び制御手段30で構成されている。高耐圧フォトトランジスタ24のコレクタは端子cに接続され、エミッタは保護抵抗28の一端に接続されている。保護抵抗28の他端は接地されている。高耐圧フォトトランジスタ26のベースは制御手段30に接続される。
【0009】
制御手段30から高耐圧フォトトランジスタ26のベースに信号を入力すると、コレクタ−エミッタ間が接続され、発振電源14からみた入力インピーダンスが主回路102に漏電が生じたときのインピーダンスに近くなる。このとき、検出信号S(f)が低下すれば、異常検出装置104が正常に動作していると判断する。
【0010】
【特許文献1】
特開平10−290529号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
自己診断手段24では保護抵抗28を介して検出抵抗16の端子dを接地することによって、検出抵抗16の端子dからみた主回路102側のインピーダンスを主回路102に漏電が生じたときのインピーダンスに近似的に近づけることによって異常検出装置104の異常を自己診断している。従って、経時劣化等によって絶縁が低下する等のカップリングコンデンサ18の異常が生じた場合、その異常を検出することができない問題があった。
【0012】
また、従来の自己診断手段24は素子単価が高い高耐圧フォトトランジスタ26が含まれるために製造コストが高くなる問題もある。
【0013】
本発明は、上記問題を鑑み、上記課題の少なくとも1つを解決できる電源装置及び異常検出装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決できる本発明は、外部装置へ電力を供給するための主回路と、カップリングコンデンサを含み、前記主回路と前記カップリングコンデンサを介して接続され、前記主回路の異常を検出する異常検出装置とを備える電源装置であって、前記主回路の動作状態を変化させることによって、前記異常検出装置の異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする。
【0015】
ここで、前記自己診断手段は、前記主回路の動作状態を変化させた後、所定基準時間内に前記カップリングコンデンサの端子電圧が所定の変化量以上変化した場合に前記異常検出装置が異常することが好適である。
【0016】
また、外部装置へ電力を供給するための主回路と、発振電源とカップリングコンデンサを含み、前記主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続され、前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置とを備える電源装置であって、前記発振電源から所定の基準電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準電圧以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧との差によって前記異常検出装置の異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする。
【0017】
また、外部装置へ電力を供給するための主回路と、発振電源とカップリングコンデンサを含み、前記主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続され、前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置とを備える電源装置であって、前記発振電源から所定の基準周波数の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準周波数以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧との差によって前記異常検出装置の異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする。
【0018】
上記課題を解決できる本発明は、カップリングコンデンサを含み、主回路と前記カップリングコンデンサを介して接続されているときに前記主回路の異常を検出する異常検出装置であって、前記主回路の動作状態を変化させることによって異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする。
【0019】
ここで、前記自己診断手段は、前記主回路の動作状態を変化させた後、所定基準時間内に前記カップリングコンデンサの端子電圧が所定の変化量以上変化した場合に異常とすることが好適である。
【0020】
また、発振電源とカップリングコンデンサを含み、主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続されているときに前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置であって、前記発振電源から所定の基準電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準電圧以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧との差によって異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする。
【0021】
また、発振電源とカップリングコンデンサを含み、主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続されているときに前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置であって、前記発振電源から所定の基準周波数の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準周波数以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧との差によって異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図を参照して、以下に詳細に説明する。
【0023】
本発明の実施の形態における電源装置200は、図1に示すように、主回路102及び異常検出回路202から構成される。主回路102は、直流電源10やインバータ回路12を含み、直流電源から供給される直流電圧をインバータ回路12によって直交変換して交流電圧を電動機に供給する。
【0024】
異常検出回路202は、発振電源14、検出抵抗16、カップリングコンデンサ18、差動アンプ20、フィルタ22及び制御手段40から基本的に構成される。カップリングコンデンサ18の一方の端子Aは主回路102に含まれる直流電源10の出力端に接続され、他方の端子Bは検出抵抗16の一方の端子Cに接続される。発振電源14は、検出抵抗16のカップリングコンデンサ18が接続されていない側の端子Dと接地点(接地電位に維持されている箇所)との間に接続される。
【0025】
発振電源14は端子Dに対して基準周波数fの電圧V(f)を供給する。発振電源の出力の基準周波数fは、例えば、2.5Hzとすることができる。差動アンプ20の反転入力端子は検出抵抗16の端子Dに接続され、非反転入力端子に入力される閾値電圧Vsとカップリングコンデンサ18の端子B(検出抵抗の端子Cと共通)の電圧との電位差に比例する電圧がフィルタ22に供給される。フィルタ22は、基準周波数f付近の通過帯域を有し、差動アンプ20からの出力から基準周波数f近傍の周波数成分を抽出して検出信号S(f)として出力する。この検出信号S(f)の低下によって主回路102の漏電等の異常を検出することができる。
【0026】
また、異常検出装置200は制御手段40を含む。制御手段40は、マイクロコンピュータを備え、発振電源14に対して制御信号Sを出力する。また、検出信号S(f)や開放信号Sを受けて、異常検出装置の異常を自己診断する。
【0027】
まず、発信電源14は制御信号Sを受けると出力を停止するものとする。発振電源14が停止すると、図2のように、カップリングコンデンサ18の端子Bは検出抵抗16を介して接地される。発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20及びフィルタ22が正常に動作しているなら、カップリングコンデンサ18の端子Bの電圧に重畳していた基準周波数fの周波数成分が低下する。それに伴って、図3に示すように、フィルタ22を通過する基準周波数f付近の周波数成分を示す検出信号S(f)の電圧は変化する。従って、制御手段40からの制御信号Sの出力開始時間から所定の基準時間経過後に検出信号S(f)が予め定められた基準変化量以上だけ変化していれば、発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20及びフィルタ22が正常であると判断することができる。反対に、制御信号Sの出力開始時間から所定の基準時間経過後に検出信号S(f)が予め定められた基準変化量以上だけ変化しない場合には、発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20又はフィルタ22が異常であると判断することができる。
【0028】
すなわち、発振電源14を停止させることによって、発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20又はフィルタ22の異常を検出することができる。
【0029】
また、発振電源14を完全に停止させる代わりに、発振電源14からの出力を定常の基準電圧から変化させ、その電圧の変化に伴う検出信号S(f)の電圧の変化に基づいて発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20又はフィルタ22の異常を検出することもできる。
【0030】
さらに、発振電源14を完全に停止させる代わりに、発信電源14は制御信号Sを受けると出力電圧の基準周波数fをフィルタ22の通過帯域外の周波数fに変更するものとしても良い。この場合も、発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20及びフィルタ22が正常に動作しているなら、カップリングコンデンサ18の端子Bの電圧に重畳していた基準周波数fの周波数成分が低下し、それに伴って、フィルタ22を通過する基準周波数f付近の周波数成分を示す検出信号S(f)の電圧は変化する。一方、発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20又はフィルタ22に異常があれば、検出信号S(f)の電圧は大きく変化しない。従って、検出信号S(f)の変化に基づいて、発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20又はフィルタ22の異常を検出することができる。
【0031】
以上の方法では、発振電源14、検出抵抗16、差動アンプ20又はフィルタ22に発生した異常の検出は可能であるが、絶縁特性の劣化等のカップリングコンデンサ18の異常の検出はできない。そこで、次に、カップリングコンデンサ18の異常の検出について説明する。
【0032】
主回路102のメインリレー42の投入時又は開放時は、主回路102に直接接続されているカップリングコンデンサ18の蓄積電荷が大きく変動する。また、主回路102において短時間での昇圧又は降圧を行った場合にもカップリングコンデンサ18の蓄積電荷が大きく変動する。カップリングコンデンサ18の異常は、このように主回路102の動作状態を変化させたときのカップリングコンデンサ18の端子電圧の変化から検出することができる。
【0033】
例えば、主回路102のメインリレー42が投入状態から開放状態に変化した場合にメインリレー42から制御手段40へ開放信号Sが送られるようにする。制御手段40では、図4に示すように、開放信号Sを受けた時点から所定の基準時間経過後に検出信号S(f)が予め定められた基準変化量以上だけ変化していれば、カップリングコンデンサ18が正常であると判断することができる。反対に、開放信号Sを受けた時点から所定の基準時間経過後に検出信号S(f)が予め定められた基準変化量以上だけ変化しない場合には、カップリングコンデンサ18が異常であると判断することができる。
【0034】
すなわち、主回路102のメインリレー42を開放し、主回路102の動作状態を変化させることによって、カップリングコンデンサ18の異常を検出することができる。
【0035】
同様に、主回路102のメインリレー42の投入時、短時間での昇圧時又は降圧時にも、検出信号S(f)の変化に基づいて、カップリングコンデンサ18の異常を検出することができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、カップリングコンデンサを含む異常検出装置の異常の自己診断を正確に行うことができる。また、高耐圧フォトトランジスタのような高価な素子を用いずに異常検出装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における電動機システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における異常検出装置の作用を説明する図である。
【図3】本発明の実施の形態における異常検出装置の検出電圧S(f)の変化を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態における異常検出装置の検出電圧S(f)の変化を示す図である。
【図5】従来の電動機システムの構成を示すブロック図である。
【図6】従来の異常検出装置の検出電圧S(f)の変化を示す図である。
【符号の説明】
10 直流電源、12 インバータ回路、14 発振電源、16 検出抵抗、18 カップリングコンデンサ、20 差動アンプ、22 フィルタ、24 自己診断手段、30,40 制御手段、42 メインリレー、100 電動機システム、102 主回路、104 異常検出装置、200 電動機システム、202 異常検出装置。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device used for driving an electric motor. More specifically, the present invention relates to a power supply device having an abnormality detection device capable of self-diagnosis of abnormality.
[0002]
[Prior art]
In electric vehicles and hybrid vehicles, a power supply device provided with orthogonal transform means including an inverter circuit is required in order to drive an AC-driven electric motor mounted thereon with a DC power supply such as a battery or a fuel cell.
[0003]
Since a high-voltage large-capacity DC power supply is incorporated in the power supply device and the impedance of its internal circuit is small, a malfunction is likely to occur due to electric leakage. Therefore, the power supply device is often provided with an abnormality detection device for detecting a leakage (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-290529).
[0004]
As shown in FIG. 5, the power supply device 100 includes a main circuit 102 and an abnormality detection circuit 104. The main circuit 102 includes a DC power supply 10 and an inverter circuit 12, and orthogonally converts a DC voltage supplied from the DC power supply 10 by the inverter circuit 12 and supplies an AC voltage to the electric motor.
[0005]
The abnormality detection circuit 104 includes an oscillation power supply 14, a detection resistor 16, a coupling capacitor 18, a differential amplifier 20, a filter 22, and a self-diagnosis unit 24. One terminal a of the coupling capacitor 18 is connected to the output terminal of the DC power supply 10 included in the main circuit 102, and the other terminal b is connected to one terminal c of the detection resistor 16. The oscillation power supply 14 is connected between a terminal d of the detection resistor 16 and a ground point (a point maintained at the ground potential), and supplies a voltage V (f 0 ) of a low frequency f 0 to the terminal d. .
[0006]
The inverting input terminal of the differential amplifier 20 is connected to the terminal c of the detection resistor 16, and a voltage proportional to the potential difference between the threshold voltage Vs input to the non-inverting input terminal and the voltage at the terminal c is supplied to the filter 22. Filter 22 has a pass band around the reference frequency f 0, and outputs as a detection signal by extracting the frequency component of the reference frequency f 0 near the output from the differential amplifier 20 S (f 0).
[0007]
The detection signal S (f 0 ) changes in accordance with a change in the impedance of the main circuit 102. Therefore, as shown in FIG. 6, when a leakage occurs in the main circuit 102, the value of the detection signal S (f 0 ) decreases when the main circuit 102 is in a steady operation. The leakage of the main circuit 102 can be detected by the decrease of the detection signal S (f 0 ).
[0008]
Further, the abnormality detection device 104 is also provided with a self-diagnosis unit 24 for detecting an abnormality of the abnormality detection device 104 itself. The self-diagnosis unit 24 includes a high breakdown voltage phototransistor 26, a protection resistor 28, and a control unit 30. The collector of the high breakdown voltage phototransistor 24 is connected to the terminal c, and the emitter is connected to one end of the protection resistor 28. The other end of the protection resistor 28 is grounded. The base of the high breakdown voltage phototransistor 26 is connected to the control means 30.
[0009]
When a signal is input from the control means 30 to the base of the high-withstand-voltage phototransistor 26, the collector and the emitter are connected, and the input impedance as viewed from the oscillation power supply 14 becomes close to the impedance when leakage occurs in the main circuit 102. At this time, if the detection signal S (f 0 ) decreases, it is determined that the abnormality detection device 104 is operating normally.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-10-290529
[Problems to be solved by the invention]
In the self-diagnosis means 24, the terminal d of the detection resistor 16 is grounded via the protection resistor 28, so that the impedance of the main circuit 102 viewed from the terminal d of the detection resistor 16 is changed to the impedance when the main circuit 102 has a leakage. The abnormality of the abnormality detection device 104 is diagnosed by approximation. Therefore, when an abnormality occurs in the coupling capacitor 18 such as a decrease in insulation due to aging or the like, there is a problem that the abnormality cannot be detected.
[0012]
In addition, the conventional self-diagnosis unit 24 has a problem that the manufacturing cost is increased because the high-voltage phototransistor 26 having a high element unit price is included.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a power supply device and an abnormality detection device that can solve at least one of the above problems.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that can solve the above problems includes a main circuit for supplying power to an external device, and a coupling capacitor, and is connected via the main circuit and the coupling capacitor to detect an abnormality of the main circuit. A power supply device comprising: an abnormality detection device, wherein the power supply device includes a self-diagnosis unit that detects an abnormality of the abnormality detection device by changing an operation state of the main circuit.
[0015]
Here, the self-diagnosis unit changes the operation state of the main circuit, and then, when the terminal voltage of the coupling capacitor changes by a predetermined amount or more within a predetermined reference time, the abnormality detection device becomes abnormal. Is preferred.
[0016]
A main circuit for supplying power to an external device; an oscillation power supply; and a coupling capacitor, wherein the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor, and a terminal voltage of the coupling capacitor. An abnormality detection device for detecting an abnormality of the main circuit based on a change in the terminal voltage of the coupling capacitor when outputting a predetermined reference voltage from the oscillation power supply; And self-diagnosis means for detecting an abnormality of the abnormality detecting device based on a difference between the terminal voltage of the coupling capacitor and a voltage other than the reference voltage.
[0017]
A main circuit for supplying power to an external device; an oscillation power supply; and a coupling capacitor, wherein the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor, and a terminal voltage of the coupling capacitor. An abnormality detection device that detects an abnormality of the main circuit by a change in the terminal voltage of the coupling capacitor when a voltage of a predetermined reference frequency is output from the oscillation power supply, A self-diagnosis means for detecting an abnormality of the abnormality detecting device based on a difference from a terminal voltage of the coupling capacitor when a voltage other than the reference frequency is output from the oscillation power supply.
[0018]
The present invention that can solve the above problems includes an abnormality detection device that includes a coupling capacitor and detects an abnormality of the main circuit when the main circuit is connected to the main circuit via the coupling capacitor. It is characterized by including self-diagnosis means for detecting an abnormality by changing an operation state.
[0019]
Here, it is preferable that the self-diagnosis unit sets an abnormality when a terminal voltage of the coupling capacitor changes by a predetermined amount or more within a predetermined reference time after changing an operation state of the main circuit. is there.
[0020]
In addition, an oscillation power supply and a coupling capacitor are included, and when the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor, an abnormality in the main circuit is detected by a change in terminal voltage of the coupling capacitor. An abnormality detection device, wherein a terminal voltage of the coupling capacitor when a predetermined reference voltage is output from the oscillation power supply and a cup voltage when a voltage other than the reference voltage is output from the oscillation power supply. It is characterized by including a self-diagnosis means for detecting an abnormality based on a difference from a terminal voltage of the ring capacitor.
[0021]
In addition, an oscillation power supply and a coupling capacitor are included, and when the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor, an abnormality in the main circuit is detected by a change in terminal voltage of the coupling capacitor. An abnormality detection device, wherein a terminal voltage of the coupling capacitor when a voltage having a predetermined reference frequency is output from the oscillation power supply and a terminal voltage other than the reference frequency are output from the oscillation power supply. A self-diagnosis unit for detecting an abnormality based on a difference from a terminal voltage of the coupling capacitor is included.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0023]
A power supply device 200 according to an embodiment of the present invention includes a main circuit 102 and an abnormality detection circuit 202 as shown in FIG. The main circuit 102 includes a DC power supply 10 and an inverter circuit 12, and orthogonally converts a DC voltage supplied from the DC power supply by the inverter circuit 12 to supply an AC voltage to the electric motor.
[0024]
The abnormality detection circuit 202 basically includes the oscillation power supply 14, the detection resistor 16, the coupling capacitor 18, the differential amplifier 20, the filter 22, and the control means 40. One terminal A of the coupling capacitor 18 is connected to the output terminal of the DC power supply 10 included in the main circuit 102, and the other terminal B is connected to one terminal C of the detection resistor 16. The oscillation power supply 14 is connected between the terminal D of the detection resistor 16 to which the coupling capacitor 18 is not connected and the ground point (a point maintained at the ground potential).
[0025]
The oscillation power supply 14 supplies a voltage V (f 0 ) of the reference frequency f 0 to the terminal D. Reference frequency f 0 of the output of the oscillation power can be, for example, to 2.5 Hz. The inverting input terminal of the differential amplifier 20 is connected to the terminal D of the detecting resistor 16, and the threshold voltage Vs input to the non-inverting input terminal and the voltage of the terminal B of the coupling capacitor 18 (common to the terminal C of the detecting resistor) Is supplied to the filter 22. Filter 22 has a pass band around the reference frequency f 0, and outputs as a detection signal by extracting the frequency component of the reference frequency f 0 near the output from the differential amplifier 20 S (f 0). An abnormality such as leakage of the main circuit 102 can be detected by the decrease of the detection signal S (f 0 ).
[0026]
Further, the abnormality detection device 200 includes a control unit 40. Control means 40 includes a microcomputer, and outputs a control signal S C to the oscillation power source 14. Further, upon receiving the detection signal S (f 0) and the open signal S R, self-diagnose abnormality of the abnormality detection apparatus.
[0027]
First, outgoing power supply 14 is intended to stop the output and receives a control signal S C. When the oscillation power supply 14 stops, the terminal B of the coupling capacitor 18 is grounded via the detection resistor 16 as shown in FIG. Oscillation power source 14, detection resistor 16, if the differential amplifier 20 and the filter 22 is operating normally, the frequency component of the reference frequency f 0 superimposed on the voltage of the terminal B of the coupling capacitor 18 is reduced. Accompanying this, as shown in FIG. 3, the voltage of the detection signal S (f 0 ) indicating a frequency component near the reference frequency f 0 passing through the filter 22 changes. Accordingly, if changes by more than the reference change amount control signal S detected signal from the output start time after a predetermined reference time of C S (f 0) is predetermined from the control unit 40, an oscillation power source 14, detection It can be determined that the resistor 16, the differential amplifier 20, and the filter 22 are normal. Conversely, when the control signal S detection signal from the output start time after a predetermined reference time of C S (f 0) is not only a change reference change amount than the predetermined, the oscillation power source 14, detection resistor 16, the difference It can be determined that the dynamic amplifier 20 or the filter 22 is abnormal.
[0028]
That is, by stopping the oscillation power supply 14, an abnormality of the oscillation power supply 14, the detection resistor 16, the differential amplifier 20, or the filter 22 can be detected.
[0029]
Instead of completely stopping the oscillation power supply 14, the output from the oscillation power supply 14 is changed from a steady reference voltage, and the oscillation power supply is changed based on the change in the voltage of the detection signal S (f 0 ) accompanying the change in the voltage. It is also possible to detect an abnormality of the detection resistor 16, the differential amplifier 20, or the filter 22.
[0030]
Moreover, instead of completely stopping the oscillation power source 14, outgoing power supply 14 may be one that changes the reference frequency f 0 of the output voltage subjected to control signal S C to the frequency f 1 outside the pass band of the filter 22. Again, oscillation power source 14, detection resistor 16, if the differential amplifier 20 and the filter 22 is operating normally, the frequency component of the reference frequency f 0 superimposed on the voltage of the terminal B of the coupling capacitor 18 As a result, the voltage of the detection signal S (f 0 ) indicating a frequency component near the reference frequency f 0 passing through the filter 22 changes. On the other hand, if there is an abnormality in the oscillation power supply 14, the detection resistor 16, the differential amplifier 20, or the filter 22, the voltage of the detection signal S (f 0 ) does not largely change. Therefore, the abnormality of the oscillation power supply 14, the detection resistor 16, the differential amplifier 20, or the filter 22 can be detected based on the change of the detection signal S (f 0 ).
[0031]
With the above method, it is possible to detect an abnormality that has occurred in the oscillation power supply 14, the detection resistor 16, the differential amplifier 20, or the filter 22, but it is not possible to detect an abnormality in the coupling capacitor 18 such as deterioration of insulation characteristics. Therefore, next, detection of an abnormality of the coupling capacitor 18 will be described.
[0032]
When the main relay 42 of the main circuit 102 is turned on or opened, the charge stored in the coupling capacitor 18 directly connected to the main circuit 102 fluctuates greatly. In addition, even when boosting or stepping down is performed in a short time in the main circuit 102, the charge stored in the coupling capacitor 18 greatly varies. An abnormality in the coupling capacitor 18 can be detected from a change in the terminal voltage of the coupling capacitor 18 when the operation state of the main circuit 102 is changed as described above.
[0033]
For example, the main relay 42 in the main circuit 102 to open signal S R from the main relay 42 to the control unit 40 is sent when changed to the open state from the closed state. In the control unit 40, as shown in FIG. 4, the open signal S detected R from received time after a predetermined reference time signal S (f 0) is if the only change over the reference predetermined variation, It can be determined that the coupling capacitor 18 is normal. Conversely, when the open signal S detection signal from the time after a predetermined reference time that received the R S (f 0) is not only a change reference change amount than the predetermined includes a coupling capacitor 18 is abnormal You can judge.
[0034]
That is, the abnormality of the coupling capacitor 18 can be detected by opening the main relay 42 of the main circuit 102 and changing the operation state of the main circuit 102.
[0035]
Similarly, when the main relay 42 of the main circuit 102 is turned on, or when the voltage is stepped up or down for a short time, an abnormality in the coupling capacitor 18 can be detected based on the change in the detection signal S (f 0 ). .
[0036]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the self-diagnosis of the abnormality of the abnormality detection apparatus containing a coupling capacitor can be performed correctly. Further, the abnormality detection device can be configured without using an expensive element such as a high breakdown voltage phototransistor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a motor system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the abnormality detection device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a change in a detection voltage S (f 0 ) of the abnormality detection device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a change in a detection voltage S (f 0 ) of the abnormality detection device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional motor system.
FIG. 6 is a diagram showing a change in a detection voltage S (f 0 ) of a conventional abnormality detection device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 DC power supply, 12 inverter circuit, 14 oscillation power supply, 16 detection resistor, 18 coupling capacitor, 20 differential amplifier, 22 filter, 24 self-diagnosis means, 30, 40 control means, 42 main relay, 100 motor system, 102 mains Circuit, 104 abnormality detection device, 200 motor system, 202 abnormality detection device.

Claims (8)

外部装置へ電力を供給するための主回路と、
カップリングコンデンサを含み、前記主回路と前記カップリングコンデンサを介して接続され、前記主回路の異常を検出する異常検出装置と、
を備える電源装置であって、
前記主回路の動作状態を変化させることによって、前記異常検出装置の異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする電源装置。
A main circuit for supplying power to an external device;
An abnormality detection device including a coupling capacitor, connected via the main circuit and the coupling capacitor, and detecting an abnormality of the main circuit,
A power supply device comprising:
A power supply device comprising: a self-diagnosis unit that detects an abnormality of the abnormality detection device by changing an operation state of the main circuit.
外部装置へ電力を供給するための主回路と、
発振電源とカップリングコンデンサを含み、前記主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続され、前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置と、
を備える電源装置であって、
前記発振電源から所定の基準電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準電圧以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、の差によって前記異常検出装置の異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする電源装置。
A main circuit for supplying power to an external device;
An abnormality detection device including an oscillation power supply and a coupling capacitor, wherein the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor, and an abnormality of the main circuit is detected by a change in a terminal voltage of the coupling capacitor. ,
A power supply device comprising:
The terminal voltage of the coupling capacitor when outputting a predetermined reference voltage from the oscillation power supply, and the terminal voltage of the coupling capacitor when outputting a voltage other than the reference voltage from the oscillation power supply, And a self-diagnosis means for detecting an abnormality of the abnormality detection device based on a difference between the power supply devices.
外部装置へ電力を供給するための主回路と、
発振電源とカップリングコンデンサを含み、前記主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続され、前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置と、
を備える電源装置であって、
前記発振電源から所定の基準周波数の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準周波数以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、の差によって前記異常検出装置の異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする電源装置。
A main circuit for supplying power to an external device;
An abnormality detection device including an oscillation power supply and a coupling capacitor, wherein the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor, and an abnormality of the main circuit is detected by a change in a terminal voltage of the coupling capacitor. ,
A power supply device comprising:
A terminal voltage of the coupling capacitor when a voltage of a predetermined reference frequency is output from the oscillation power supply, and a terminal voltage of the coupling capacitor when a voltage other than the reference frequency is output from the oscillation power supply And a self-diagnosis means for detecting an abnormality of the abnormality detection device based on a difference between the power supply device and the power supply device.
請求項1に記載の電源装置において、
前記自己診断手段は、前記主回路の動作状態を変化させた後、所定基準時間内に前記カップリングコンデンサの端子電圧が所定の変化量以上変化した場合に前記異常検出装置が異常することを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1,
The self-diagnosis means is characterized in that, after changing the operation state of the main circuit, the abnormality detection device becomes abnormal when the terminal voltage of the coupling capacitor changes by a predetermined amount or more within a predetermined reference time. And power supply.
カップリングコンデンサを含み、主回路と前記カップリングコンデンサを介して接続されているときに前記主回路の異常を検出する異常検出装置であって、
前記主回路の動作状態を変化させることによって異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする異常検出装置。
An abnormality detection device that includes a coupling capacitor and detects an abnormality of the main circuit when the main circuit is connected via the coupling capacitor.
An abnormality detection device comprising: a self-diagnosis unit that detects an abnormality by changing an operation state of the main circuit.
発振電源とカップリングコンデンサを含み、主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続されているときに前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置であって、
前記発振電源から所定の基準電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準電圧以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、の差によって異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする異常検出装置。
An abnormality detection including an oscillation power supply and a coupling capacitor, and detecting an abnormality of the main circuit by a change in a terminal voltage of the coupling capacitor when the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor. A device,
The terminal voltage of the coupling capacitor when outputting a predetermined reference voltage from the oscillation power supply, and the terminal voltage of the coupling capacitor when outputting a voltage other than the reference voltage from the oscillation power supply, An abnormality detection device including self-diagnosis means for detecting an abnormality based on a difference between the two.
発振電源とカップリングコンデンサを含み、主回路と前記発振電源とが前記カップリングコンデンサを介して接続されているときに前記カップリングコンデンサの端子電圧の変化によって前記主回路の異常を検出する異常検出装置であって、
前記発振電源から所定の基準周波数の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、前記発振電源から前記基準周波数以外の電圧を出力しているときの前記カップリングコンデンサの端子電圧と、の差によって異常を検出する自己診断手段を含むことを特徴とする異常検出装置。
An abnormality detection including an oscillation power supply and a coupling capacitor, and detecting an abnormality of the main circuit by a change in a terminal voltage of the coupling capacitor when the main circuit and the oscillation power supply are connected via the coupling capacitor. A device,
A terminal voltage of the coupling capacitor when a voltage of a predetermined reference frequency is output from the oscillation power supply, and a terminal voltage of the coupling capacitor when a voltage other than the reference frequency is output from the oscillation power supply And a self-diagnosis means for detecting an abnormality based on a difference between the abnormality detection device and the abnormality detection device.
請求項5に記載の異常検出装置において、
前記自己診断手段は、前記主回路の動作状態を変化させた後、所定基準時間内に前記カップリングコンデンサの端子電圧が所定の変化量以上変化した場合に異常とすることを特徴とする異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 5,
The self-diagnosis means, when changing the operation state of the main circuit, changes the terminal voltage of the coupling capacitor by a predetermined amount or more within a predetermined reference time within a predetermined reference time, and determines that the abnormality is abnormal. apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009081964A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd Power supply system for vehicle
JP2014095628A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Toyota Motor Corp Insulation resistance reduction detection apparatus, vehicle including the same, and insulation resistance reduction detection method
CN114280377A (en) * 2021-12-10 2022-04-05 珠海格力电器股份有限公司 Detection circuit and detection method for air conditioner pre-charging loop

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009081964A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd Power supply system for vehicle
JP2014095628A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Toyota Motor Corp Insulation resistance reduction detection apparatus, vehicle including the same, and insulation resistance reduction detection method
CN114280377A (en) * 2021-12-10 2022-04-05 珠海格力电器股份有限公司 Detection circuit and detection method for air conditioner pre-charging loop
CN114280377B (en) * 2021-12-10 2024-02-27 珠海格力电器股份有限公司 Detection method for air conditioner precharge circuit detection circuit and air conditioner

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