Устройство электропитания, транспортное средство с электроприводом, включающее устройство электропитания, и способ управления устройством электропитания

Устройство электропитания, транспортное средство с электроприводом, включающее устройство электропитания, и способ управления устройством электропитания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается устройства электропитания, встроенного в транспортное средство с электроприводом, транспортного средства с электроприводом, включающего устройство электропитания, и способа управления устройством электропитания, встроенного в транспортное средство с электроприводом.

Предшествующий уровень техники

Японская открыто доступная патентная заявка № 10-290529 раскрывает устройство электропитания, встроенное в электрическое транспортное средство. Устройство электропитания включает в себя батарею, систему электрических схем, таких как приводной двигатель и вспомогательный двигатель транспортного средства, питающийся энергией от батареи, схему инвертора генерирования промышленного переменного напряжения (AC), которая преобразует постоянное напряжение (DC) батареи в промышленное переменное напряжение для подачи на промышленную нагрузку источника электропитания, выключатель, предусмотренный между схемой инвертора и промышленной нагрузкой источника электропитания, и схему обнаружения тока утечки, которая обнаруживает ток замыкания на землю, ток, утекающий от батареи, чтобы обнаруживать ток утечки системы электрических схем.

В настоящем устройстве электропитания при обнаружении тока утечки схема обнаружения тока утечки останавливает схему инвертора и заставляет сработать выключатель, чтобы отключить энергию, подаваемую на промышленную нагрузку источника электропитания, без прерывания подачи энергии к системе электрических схем, таких как приводной двигатель и вспомогательный двигатель транспортного средства.

Благодаря действию емкостной составляющей промышленной нагрузки источника электропитания импеданс изменяется между случаем, когда промышленная нагрузка источника электропитания электрически подключена к устройству электропитания, и случаем, когда промышленная нагрузка источника электропитания не подключена к устройству электропитания. В вышеупомянутой японской открыто выложенной патентной заявке № 10-290529, однако, изменения импеданса за счет действия емкостной составляющей промышленной нагрузки источника электропитания не учитываются. Таким образом, снижение сопротивления изоляции устройства электропитания не может быть точно обнаружено.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на решение описанной выше проблемы. Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройством электропитания, способным точно обнаруживать уменьшение сопротивления изоляции.

Дополнительно другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении транспортным средством с электроприводом, которое включает в себя устройство электропитания, способное точно обнаруживать уменьшение сопротивления изоляции.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способом управления устройством электропитания, способным точно обнаруживать уменьшение сопротивления изоляции.

В соответствии с настоящим изобретением устройство электропитания является встроенным в транспортное средство с электроприводом. Устройство электропитания включает в себя устройство накопления энергии, устройство преобразования электроэнергии и устройство обнаружения. Устройство преобразования электроэнергии выполнено с возможностью разрешения выполнения, по меньшей мере, одного из: подачи энергии от устройства накопления энергии к нагрузке, внешней по отношению к транспортному средству, и зарядки от нагрузки к устройству накопления энергии. Устройство обнаружения обнаруживает уменьшение сопротивления изоляции устройства электропитания. Когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, устройство обнаружения устанавливает пороговое значение определения для обнаружения уменьшения сопротивления изоляции на значение ниже, чем пороговое значение определения в неподключенном состоянии нагрузки к устройству преобразования электроэнергии.

Предпочтительно пороговое значение определения, когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, определяется на основании емкости нагрузки.

Предпочтительно когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, устройство обнаружения устанавливает период определения для определения уменьшения сопротивления изоляции на период короче, чем период определения в неподключенном состоянии.

Предпочтительно устройство электропитания дополнительно включает в себя блок отключения. Блок отключения отключает систему транспортного средства с электроприводом, когда обнаруживается уменьшение сопротивления изоляции в случае, когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии.

Предпочтительно нагрузка включает в себя конденсатор, развязывающий линию. Конденсатор, развязывающий линию, подключается между землей и парой линии передачи электроэнергии, подключенной к устройству преобразования электроэнергии.

Предпочтительно устройство обнаружения включает в себя резистивный элемент, устройство генерирования напряжения, емкостной элемент, устройство обнаружения напряжения, блок установки и блок определения. Резистивный элемент имеет заданное значение сопротивления. Устройство генерации напряжения подключено между резистивным элементом и заземлением транспортного средства и генерирует напряжение с заданной частотой. Емкостной элемент подключен между резистивным элементом и линией электроэнергии устройства электропитания. Устройство обнаружения напряжения обнаруживает напряжение между резистивным элементом и емкостным элементом. Блок установки устанавливает пороговое значение определения. Блок определения определяет, что сопротивление изоляции уменьшилось, основываясь на напряжении, обнаруженном устройством обнаружения напряжения, и пороговом значении определения, установленном блоком установки.

Предпочтительно устройство преобразования электроэнергии включает в себя первый и второй электродвигатели переменного тока, первый и второй инверторы, устройство управления инвертором и соединительное устройство. Каждый из первого и второго электродвигателей переменного тока включает в себя соединенные звездой многофазные обмотки в качестве обмоток статора. Первый и второй инверторы предусмотрены соответствующим образом первому и второму электродвигателям переменного тока соответственно и передают и принимают электроэнергию к и от устройства накопления энергии. Устройство управления инверторами управляет первым и вторым инверторами. Соединительное устройство предусмотрено для подключения нагрузки к нейтральной точке многофазной обмотки, когда выполняется одно из: подача энергии от устройства накопления энергии к нагрузке и зарядка от нагрузки к устройству накопления энергии.

В соответствии с настоящим изобретением транспортное средство с электроприводом включает в себя любое из описанных выше устройств электропитания.

Дополнительно в соответствии с настоящим изобретением способ управления устройством электропитания соответствует способу управления устройством электропитания, встроенным в транспортное средство с электроприводом. Устройство электропитания включает в себя устройство накопления энергии, устройство преобразования электроэнергии и устройство обнаружения. Устройство преобразования электроэнергии выполнено с возможностью, по меньшей мере, одного из: подачи энергии от устройства накопления энергии к нагрузке, внешней для транспортного средства, и зарядки от нагрузки к устройству накопления энергии. Устройство обнаружения обнаруживает уменьшение сопротивления изоляции устройства электропитания. Способ управления устройством электропитания включает в себя первый и второй этапы. На первом этапе определяется, подключена или нет нагрузка к устройству преобразования электроэнергии. На втором этапе, если определено, что нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, пороговое значение определения для определения уменьшения сопротивления изоляции устанавливается на значение меньше, чем пороговое значение определения при неподключенном состоянии нагрузки к устройству преобразования электроэнергии.

Предпочтительно пороговое значение определения, когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, определяется на основании емкости нагрузки.

Предпочтительно способ управления устройством электропитания дополнительно включает в себя третий этап. На третьем этапе, если определено, что нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, период определения для определения уменьшения сопротивления изоляции устанавливается на период короче, чем период определения в неподключенном состоянии.

Предпочтительно способ управления устройством электропитания дополнительно включает в себя четвертый этап. На четвертом этапе, если устройство обнаружения обнаруживает уменьшение сопротивления изоляции, в случае, когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, система транспортного средства с электроприводом отключается.

В настоящем изобретении, когда нагрузка, внешняя по отношению к транспортному средству, не подключена к устройству преобразования электроэнергии, уменьшение сопротивления изоляции обнаруживается на основании обычного порогового значения определения. Когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, то, с учетом уменьшения импеданса за счет добавления емкостной составляющей нагрузки, пороговое значение определения устанавливается на значение меньшее, чем пороговое значение определения в неподключенном состоянии, чтобы обнаруживать уменьшение сопротивления изоляции.

Поэтому в соответствии с настоящим изобретением уменьшение сопротивления изоляции может быть точно обнаружено.

Дополнительно, в настоящем изобретении, когда нагрузка подключена к устройству преобразования электроэнергии, период определения для определения уменьшения сопротивления изоляции устанавливается на период короче, чем период определения в неподключенном состоянии.

Поэтому в соответствии с настоящим изобретением, в случае, когда происходит неисправность, включающая в себя уменьшение сопротивления изоляции, когда к устройству преобразования электроэнергии подключена нагрузка, неисправность может быть обнаружена на раннем этапе.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - общая блок-схема устройства электропитания, соответствующая первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - показана схема с эквивалентной нулевой фазой инверторов и двигатель-генераторов, показанных на фиг.1.

Фиг.3 - показана конструкция детектора уменьшения сопротивления изоляции, показанного на фиг.1.

Фиг.4 - диаграмма, иллюстрирующая механизм обнаружения сопротивления изоляции детектором уменьшения сопротивления изоляции, показанным на фиг.3.

Фиг.5 - диаграмма, иллюстрирующая концепцию установки порогового значения определения для определения уменьшения сопротивления изоляции на основании напряжении от детектора уменьшения сопротивления изоляции, показанного на фиг.3.

Фиг.6 - блок-схема относительно управления определением неисправности сопротивления изоляции электронным блоком управления (ECU), показанным на фиг.1.

Фиг.7 - показаны изменения во времени обнаруженного пикового значения во время работы транспортного средства, к которому не подключена нагрузка, внешняя для транспортного средства.

Фиг.8 - показаны изменения во времени обнаруженного пикового значения в случае, когда нагрузка, внешняя для транспортного средства, электрически подключена.

Фиг.9 - блок-схема относительно управления определением неисправности сопротивления изоляции блоком ECU во втором варианте осуществления.

Наилучшие способы осуществления изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения будут в дальнейшем описаны подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых одни и те же или соответствующие компоненты обозначаются одними и теми же ссылочными обозначениями и описание которых не повторяется.

Первый вариант осуществления

На фиг.1 показана полная блок-схема устройства электропитания, соответствующего первому варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.1 устройство 100 электропитания включает в себя устройство В накопления энергии, сглаживающий конденсатор C, инверторы 10 и 20, двигатель-генераторы MG1 и MG2, линию PL электропитания и линию SL заземления. Устройство 100 электропитания также включает в себя линии ACL1 и ACL2 переменного тока, релейную схему 30, разъем 40, детектор 50 уменьшения сопротивления изоляции и электронный 60 блок управления (также упоминаемый в дальнейшем как ("ECU")).

Устройство 100 электропитания встроено в гибридное транспортное средство. Двигатель-генератор MG1 встроен в гибридное транспортное средство и выполняет одно из: работает как электродвигатель, способный запускать двигатель (не показан), и работает как электрический генератор, приводимый в действие двигателем. Двигатель-генератор MG2 встроен в гибридное транспортное средство как электродвигатель, приводящий в движение ведущие колеса гибридного транспортного средства (не показано).

Гибридное транспортное средство, включающее в себя устройство 100 электропитания, может быть последовательного/параллельного типа, которое способно разделять мощность двигателя с помощью механизма деления мощности для передачи к оси и к двигатель-генератору MG1, и может быть последовательного типа, когда двигатель используется только для привода двигатель-генератора MG1, и движущая сила оси создается только двигатель-генератором MG2, используя электроэнергию, генерируемую двигатель-генератором MG1.

Положительный электрод устройства B накопления энергии подключается к линии PL электропитания. Отрицательный электрод устройства В накопления энергии подключается к линии SL заземления. Сглаживающий конденсатор C подключается между линией PL электропитания и линией SL заземления. Детектор 50 уменьшения сопротивления изоляции подключается между линией SL заземления и заземлением 70 корпуса транспортного средства.

Инвертор 10 включает в себя плечо 12 фазы U, плечо 14 фазы V и плечо 16 фазы W. Плечо 12 фазы U, плечо 14 фазы V и плечо 16 фазы W подключены параллельно между линией PL электропитания и линией SL заземления. Плечо 12 фазы U образуется силовыми транзисторами Q11 и Q12, соединенными последовательно, плечо 14 фазы V образуется силовыми транзисторами Q13 и Q14, соединенными последовательно, и плечо 16 фазы W образуется силовыми транзисторами Q15 и Q16, соединенными последовательно. Диоды D11-D16 подключены между коллектором и эмиттером каждого из силовых транзисторов Q11-Q16 соответственно, заставляя ток протекать от стороны эмиттера к стороне коллектора.

Инвертор 20 включает в себя плечо 22 фазы U, плечо 24 фазы V и плечо 26 фазы W. Плечо 22 фазы U, плечо 24 фазы V и плечо 26 фазы W соединены параллельно между линией PL электропитания и линией SL заземления. Плечо 22 фазы U образуется силовыми транзисторами Q21 и Q22, соединенными последовательно, плечо 24 фазы V образуется силовыми транзисторами Q23 и Q24, соединенными последовательно, и плечо 26 фазы W образуется силовыми транзисторами Q25 и Q26, соединенными последовательно. Диоды D21-D26 подключены между коллектором и эмиттером каждого из силовых транзисторов Q21-Q26 соответственно, заставляя ток протекать от стороны эмиттера к стороне коллектора.

Двигатель-генератор MG1 включает в себя соединенную звездой трехфазную обмотку 2 в качестве обмотки статора. Каждая из обмоток фаз U, V и W, образующих трехфазную обмотку 2, имеет один конец, подключенный с каждой другой, чтобы образовать нейтральную точку N1, и соответствующие другие концы обмоток фаз U, V и W подсоединены к соответствующим плечам инвертора 10 соответственно. Двигатель-генератор MG2 включает в себя соединенную звездой трехфазную обмотку 4 в качестве обмотки статора. У каждой из обмоток фаз U, V и W, образующих трехфазную обмотку 4, имеется один конец, подключенный с каждой другой, чтобы образовать нейтральную точку N2, и соответствующие другие концы обмоток фаз U, V и W подключены к соответствующим плечам инвертора 20 соответственно.

Релейная схема 30 включает в себя реле RY1 и RY2. Реле RY1 имеет один конец, подключенный через линию ACL1 переменного тока к нейтральной точке N1 трехфазной обмотки 2 двигатель-генератора MG1, и другой конец, подключенный к разъему 40. Реле RY2 имеет один конец, подключенный через линию ACL2 переменного тока к нейтральной точке N2 трехфазной обмотки 4 двигатель-генератора MG2, и другой конец, подключенный к разъему 40.

Во время передачи и приема электроэнергии между устройством 100 электропитания и нагрузкой 80, внешней по отношению к транспортному средству, разъем 82 нагрузки 80, внешней по отношению к транспортному средству, подключен к разъему 40. Нагрузкой 80, внешней по отношению к транспортному средству, является, например, бытовая нагрузка промышленного источника электропитания, и она подключена к разъему 82 через линии EL1 и EL2 электропитания.

Соединенный звездой конденсатор 84 подключен к линиям EL1 и EL2 электропитания. Соединенный звездой конденсатор 84 включает в себя конденсаторы C3 и C4. Конденсатор C3 подключен между линией EL1 электропитания и заземлением 86. Конденсатор C4 подключен между линией EL2 электропитания и заземлением 86. Соединенный звездой конденсатор 84 предусмотрен в качестве фильтра для удаления синфазного шума на линиях EL1 и EL2 электропитания.

Устройство B накопления энергии является источником электропитания постоянного тока и образуется, например, водородно-никелевой или ионно-литиевой батареей. Устройство B накопления энергии генерирует и выводит постоянное напряжение линии PL электропитания, а также заряжается выходным постоянным напряжением, по меньшей мере, от одного из инверторов 10 и 20. Следует отметить, что в качестве устройства B накопления энергии может использоваться конденсатор большой емкости.

Емкость C1 показывает емкость между линией PL электропитания и заземлением 70 корпуса. Емкость C2 показывает емкость между линией SL заземления и заземлением 70 корпуса. Сглаживающий конденсатор C сглаживает колебания напряжения между линией PL электропитания и линией SL заземления.

Инвертор 10 на основании сигнала PWM1 от блока 60 ECU преобразует постоянное напряжение, получаемое от линии PL электропитания, в трехфазное переменное напряжение и выводит преобразованное трехфазное переменное напряжение на двигатель-генератор MG1. Инвертор 10 также преобразует трехфазное переменное напряжение, генерируемое двигатель-генератором MG1, получающим выходную мощность от двигателя, в постоянное напряжение на основании сигнала PWM1 от блока 60 ECU и выводит преобразованное постоянное напряжение на линию PL электропитания.

Когда активизируется команда вывода переменного напряжения ACOUT, принимаемая блоком 60 ECU от внешнего блока ECU (не показан), инвертор 10 на основании сигнала PWM1 от блока 60 ECU управляет потенциалом нейтральной точки N1, так чтобы генерировать промышленное переменное напряжение между нейтральными точками N1 и N2 трехфазных обмоток 2 и 4 двигатель-генераторов MG1 и MG2.

Кроме того, когда активируется команда ACIN ввода переменного напряжения, принятая блоком ECU 60 от внешнего блока ECU, инвертор 10 на основании сигнала PWM1 от блока 60 ECU выпрямляет промышленное переменное напряжение, приложенное к нейтральной точке N1 от нагрузки 80, внешней по отношению к транспортному средству, и выводит напряжение на линию PL электропитания.

Инвертор 20 на основании сигнала PWM2 от блока 60 ECU преобразует постоянное напряжение, полученное от линии PL передачи электроэнергии, в трехфазное переменное напряжение и выводит преобразованное трехфазное переменное напряжение на двигатель-генератор MG2. Во время рекуперативного торможения транспортного средства инвертор 20 также на основании сигнала PWM2 от блока 60 ECU преобразует трехфазное переменное напряжение, генерированное двигатель-генератором MG2, в постоянное напряжение и выводит преобразованное постоянное напряжение на линию PL электропитания.

Когда активируется команда вывода переменного напряжения ACOUT, принятая блоком 60 ECU от внешнего блока ECU, инвертор 20 на основании сигнала PWM2 от блока 60 ECU управляет потенциалом нейтральной точки N2 так, чтобы генерировать промышленное переменное напряжение между нейтральными точками N1 и N2 трехфазных обмоток 2 и 4 двигатель-генераторов MG1 и MG2.

Кроме того, когда активируется команда ACIN ввода переменного напряжения, принятая блоком ECU 60 от внешнего блока ECU, инвертор 20 на основании сигнала PWM2 от блока 60 ECU выпрямляет промышленное переменное напряжение, приложенное к нейтральной точке N2 от нагрузки 80, внешней по отношению к транспортному средству, и выводит напряжение на линию PL электропитания.

Двигатель-генераторы MG1 и MG2 являются трехфазными электродвигателями переменного тока и включают в себя, например, трехфазные синхронные электрические генераторы переменного тока. Двигатель-генератор MG1 использует выходную мощность двигателя для генерирования трехфазного переменного напряжения и выводит генерированное трехфазное переменное напряжение на инвертор 10. Двигатель-генератор MG1 также создает движущую силу с помощью трехфазного переменного напряжения, получаемого от инвертора 10, для запуска двигателя. Двигатель-генератор MG2 создает движущий вращающий момент транспортного средства с помощью переменного напряжения, получаемого от инвертора 20. Во время рекуперативного торможения транспортного средства двигатель-генератор MG2 генерирует и выводит на инвертор 20 трехфазное переменное напряжение.

Релейная схема 30 подключает/отключает линии ACL1 и ACL2 переменного тока к/от разъема 40 в соответствии с сигналом EN разрешения от блока 60 ECU. Конкретно, когда релейная схема 30 принимает сигнал EN разрешения с уровнем H (высокий уровень логического сигнала) от блока 60 ECU, реле RY1 и RY2 переключаются, чтобы электрически подключить линии ACL1 и ACL2 переменного тока к разъему 40. Когда релейная схема 30 принимает сигнал EN разрешения с уровнем L (низкий уровень логического сигнала) от блока 60 ECU, реле RY1 и RY2 переключаются, чтобы электрически отключить линии ACL1 и ACL2 переменного тока от разъема 40.

Разъем 40 является выводом для подключения нагрузки 80, внешней по отношению к транспортному средству, к нейтральным точкам N1 и N2. Во время передачи и приема электроэнергии между устройством 100 электропитания и нагрузкой 80, внешней по отношению к транспортному средству, разъем 82 нагрузки 80, внешней по отношению к транспортному средству, подключен к разъему 40. Когда разъем 82 подключен к разъему 40, разъем 40 выводит сигнал CT уровня H на блок 60 ECU.

Детектор 50 уменьшения сопротивления изоляции является устройством обнаружения уменьшения сопротивления изоляции устройства 100 электропитания. Детектор 50 уменьшения сопротивления изоляции прикладывает напряжение прямоугольной формы с заданной частотой к линии SL заземления и генерирует напряжение V, которое уменьшается с уменьшением сопротивления изоляции, для вывода напряжения на блок 60 ECU, как описано ниже. Конфигурация детектора 50 уменьшения сопротивления изоляции будет описана ниже.

Блок 60 ECU генерирует сигнал PWM1 для привода двигатель-генератора MG1 на основании напряжения на линии PL электропитания и тока двигателя и значения команды вращающего момента двигатель-генератора MG1 и выводит генерированный сигнал PWM1 на инвертор 10. Кроме того, блок 60 ECU генерирует сигнал PWM2 для движущегося двигатель-генератора MG2 на основании напряжения линии PL электропитания и тока двигателя и значения команды вращающего момента двигатель-генератора MG2 и выводит генерированный сигнал PWM2 на инвертор 20.

Следует отметить, что напряжение линии PL электропитания обнаруживается датчиком напряжения (не показан), и двигательные токи двигатель-генераторов MG1 и MG2 обнаруживаются датчиком тока (не показан). Значения команд вращающего момента двигатель-генераторов MG1 и MG2 вычисляются внешним блоком ECU на основании положения педали акселератора, величины ступенчатого торможения педали тормоза, состояния заряда устройства накопления энергии и т.п.

Если команда ACOUT вывода переменного напряжения или команда ACIN ввода переменного напряжения активизируется, когда сигнал CT имеет уровень H, блок 60 ECU генерирует и выводит сигнал разрешения EN с уровнем H на релейную схему 30. Команда ACOUT вывода переменного напряжения активируется в течение режима подачи энергии, в котором промышленное переменное напряжение генерируется между нейтральными точками N1 и N2 трехфазных обмоток 2 и 4 двигатель-генераторов MG1 и MG2 и подается на нагрузку 80, внешнюю по отношению к транспортному средству. Команда ACIN ввода переменного напряжения активируется во время режима зарядки, в котором промышленное переменное напряжение, приложенное к нейтральным точкам N1 и N2 со стороны нагрузки 80, внешней по отношению к транспортному средству, используется для зарядки устройства B накопления энергии.

Если команда ACOUT вывода переменного напряжения активирована, когда сигнал CT имеет уровень H и блок 60 ECU выводит сигнал EN разрешения уровня H на релейную схему 30 соответственно, блок 60 ECU 60 генерирует сигналы PWM1 и PWM2 так, чтобы генерировать промышленное переменное напряжение в нейтральных точках N1 и N2, и выводит сгенерированные сигналы PWM1 и PWM2 на инверторы 10 и 20 соответственно.

Если команда ACIN ввода переменного напряжения активирована, когда сигнал CT имеет уровень H и блок 60 ECU выводит сигнал EN разрешения уровня H на релейную схему 30 соответственно, блок 60 ECU генерирует сигналы PWM1 и PWM2, чтобы выпрямить промышленное переменное напряжение, приложенное к нейтральным точкам N1 и N2 от нагрузки 80, внешней по отношению к транспортному средству, чтобы заряжать устройство B накопления энергии. Блок 60 ECU 60 затем выводит сгенерированные сигналы PWM1 и PWM2 на инверторы 10 и 20 соответственно.

Кроме того, блок 60 ECU использует способ, описанный ниже, для определения, уменьшается или нет сопротивление изоляции устройства 100 электропитания, основываясь на пиковом значении напряжения V от детектора 50 снижения сопротивления изоляции. Блок 60 ECU выбирает соответствующее пороговое значение определения для определения, что сопротивление изоляции уменьшилось, в зависимости от того, подключена или нет электрически нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, к устройству 100 электропитания. Конкретно, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, не подключена к устройству 100 электропитания, блок 60 ECU устанавливает пороговое значение определения равным Wth1. С другой стороны, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, блок 60 ECU устанавливает пороговое значение определения равным Wth2, которое ниже, чем Wth1.

Если блок 60 ECU определяет, что сопротивление изоляции уменьшается, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, не подключена к устройству 100 электропитания, блок 60 ECU изменяет режим привода транспортного средства с обычного режима на защищенный режим привода. Следует отметить, что защищенный режим привода соответствует режиму привода, при котором следующий запуск системы транспортного средства запрещается.

Кроме того, если блок 60 ECU определяет, что сопротивление изоляции уменьшается, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, подключена к устройству 100 электропитания, блок 60 ECU немедленно отключает систему транспортного средства, включающую в себя устройство 100 электропитания.

На фиг.2 показана схема с эквивалентной нулевой фазой инверторов 10, 20 и двигатель-генераторов MG1, MG2, показанных на фиг.1. В каждом из инверторов 10 и 20, которые являются трехфазными инверторами, имеются восемь различных моделей комбинаций, в которых шесть транзисторов включаются/выключаются. В каждом из двух из восьми моделей переключения межфазное напряжение равно нулю, и такое состояние напряжения упоминается как вектор с нулевым напряжением. Для вектора с нулевым напряжением три транзистора каждого верхнего плеча могут рассматриваться как находящиеся в одном и том же состоянии переключения (все включены или все выключены), и три транзистора каждого нижнего плеча могут также рассматриваться как находящиеся в одном и том же состоянии переключения. Таким образом, на фиг.2 три транзистора каждого верхнего плеча инвертора 10 все вместе представляются как верхнее плечо 10A, а три транзистора каждого нижнего плеча инвертора 10 все вместе представляются как нижнее плечо 10B. Точно так же три транзистора каждого верхнего плеча инвертора 20 все вместе представляются как верхнее плечо 20A, а три транзистора каждого нижнего плеча инвертора 20 все вместе представляются как нижнее плечо 20B.

Как показано на фиг.2, эта схема с эквивалентной нулевой фазой может рассматриваться как однофазный инвертор на основе широтно-импульсной модуляции (PWM), который использует постоянное напряжение, подаваемое по линии PL электропитания, чтобы генерировать однофазное переменное напряжение между нейтральными точками N1 и N2. Эта схема с эквивалентной нулевой фазой может также рассматриваться как однофазный преобразователь на основе PWM, для которого однофазное промышленное переменное напряжение, подаваемое на нейтральные точки N1 и N2 через линии переменного напряжения ACL1 и ACL2, является входным. Таким образом, изменяя вектор нулевого напряжения в каждом из инверторов 10 и 20 и выполняя управление переключения инверторов 10 и 20 так, что каждый из инверторов 10 и 20 работает как фазовое плечо однофазного инвертора на основе PWM или однофазного преобразователя на основе PWM, становится возможным преобразовывать энергию постоянного тока линии PL электропитания в энергию переменного тока, чтобы выводить ее от разъема 40, и также возможно преобразовывать промышленную входную электроэнергию переменного тока, подведенную от разъема 40, в энергию постоянного тока для ее вывода в линию PL электропитания.

На фиг.3 показана конструкция детектора 50 уменьшения сопротивления изоляции, показанного на фиг.1. Со ссылкой на фиг.3 детектор 50 уменьшения сопротивления изоляции включает в себя генератор 52 прямоугольных сигналов, резистивный элемент RD, конденсатор CD и датчик 54 напряжения.

Генератор 52 прямоугольных сигналов имеет один конец, подключенный к заземлению 70 корпуса, и другой конец, подключенный к резистивному элементу RD. Резистивный элемент RD имеет один конец, подключенный к генератору 52 прямоугольных сигналов, и другой конец, подключенный к конденсатору CD. Конденсатор CD имеет один конец, подключенный к резистивному элементу RD, и другой конец, подключенный к линии SL заземления.

Генератор 52 прямоугольных сигналов генерирует напряжение прямоугольной формы с низким напряжением (например, небольшим напряжением) и низкой частотой (например, небольшой частотой) и выводит сгенерированное напряжение на резистивный элемент RD. Датчик 54 напряжения обнаруживает напряжение V между резистивным элементом RD и конденсатором CD и выводит обнаруженное напряжение V на блок 60 ECU (не показан).

На фиг.4 показана схема для иллюстрации механизма обнаружения сопротивления изоляции детектором 50 уменьшения сопротивления изоляции, показанным на фиг.3. Со ссылкой на фиг.4, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, не подключена к устройству 100 электропитания, система 90, для которой выполняется обнаружение, включает в себя устройство 100 электропитания. Когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, система 90, для которой выполняется обнаружение, включает в себя устройство 100 электропитания и нагрузку 80, внешнюю по отношению к транспортному средству, как единое целое.

Резистивная составляющая RT системы 90, для которой выполняется обнаружение, показывает сопротивление изоляции устройства 100 электропитания. Когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, не подключена к устройству 100 электропитания, емкостная составляющая CT системы 90, для которой выполняется обнаружение, содержит емкости C1 и емкости C2, показанные на фиг.1. Когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, емкостная составляющая CT включает в себя сумму емкостей C1, C2 и емкостей конденсаторов C3, C4, включенных в соединенный звездой конденсатор 84.

Генератор 52 прямоугольных сигналов детектора 50 уменьшения сопротивления изоляции генерирует напряжение прямоугольной формы с низким напряжением и низкой частотой и подает генерированное напряжение в систему 90, для которой выполняется обнаружение, через резистивный элемент RD и конденсатор CD. Резистивная составляющая RT, показывающая сопротивление изоляции, уменьшается, что заставляет импеданс системы 90, для которой выполняется обнаружение, уменьшаться, приводя в результате к уменьшению напряжения V между резистивным элементом RD и системой 90, для которой выполняется обнаружение. Следовательно, уменьшение сопротивления изоляции может быть обнаружено на основании напряжения V.

Однако импеданс системы 90, для которой выполняется обнаружение, изменяется в зависимости от емкостной составляющей CT. Конкретно, в состоянии, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, емкостная составляющая CT увеличивается на величину емкости конденсаторов C3 и C4, содержащихся в соединенном звездой конденсаторе 84. Следовательно, в случае, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, импеданс системы 90, для которой выполняется обнаружение, будет ниже, чем когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, не подключена. Поэтому в случае, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, напряжение V будет ниже, чем в неподключенном состоянии, даже без изменений сопротивления изоляции (резистивная составляющая RT).

Таким образом, в первом варианте осуществления в случае, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, при обнаружении уменьшения сопротивления изоляции, основанном на напряжении V детектора 50 уменьшения сопротивления изоляции, пороговое значение определения для основанного на напряжении V определения, что сопротивление изоляции уменьшается, устанавливается меньшего значения, чем в неподключенном состоянии. Это позволяет точно обнаруживать уменьшение сопротивления изоляции.

На фиг.5 показан график, иллюстрирующий концепцию установки порогового значения определения для основанного на напряжении V определения уменьшения сопротивления изоляции детектором 50 уменьшения сопротивления изоляции, показанным на фиг.3. Со ссылкой на фиг.5 по горизонтальной оси указывают сопротивление изоляции устройства 100 электропитания, а по вертикальной оси указывают пиковое значение напряжения V детектора 50 уменьшения сопротивления изоляции (в дальнейшем упоминаемое как "обнаруженное пиковое значение"). Кривая k1 показывает зависимость между сопротивлением изоляции и обнаруженным пиковым значением, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, не подключена к устройству 100 электропитания, и кривая k2 показывает зависимость между сопротивлением изоляции и обнаруженным пиковым значением, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания. Как описано выше, благодаря действию, оказываемому конденсаторами C3 и C4 соединенного звездой конденсатора 84, когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, электрически подключена к устройству 100 электропитания, обнаруженное пиковое значение (кривая k2) будет меньше, чем обнаруженное пиковое значение (кривая k1), когда нагрузка 80, внешняя по отношению к транспортному средству, не подк