JP2022524032A - 漏電検出装置、漏電検出方法及び電気車両 - Google Patents

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Abstract

本発明による電気車両に含まれたバッテリーのための漏電検出装置は、バッテリーの負極端子と電気車両のシャーシとの間の電圧に対応する第１電圧をアナログ－デジタルコンバータにキャパシタを通じて伝達する。漏電検出装置は、バッテリーの正極端子とシャーシとの間の電圧に対応する第２電圧をアナログ－デジタルコンバータにキャパシタを通じて伝達する。アナログ－デジタルコンバータは、負極端子を接地として用いて、第１電圧及び第２電圧を示すデジタル信号を出力する。漏電検出装置は、これらデジタル信号に基づいて第１電圧及び第２電圧を決定した後、第１電圧及び第２電圧に基づいてバッテリーとシャーシとの間の漏電を検出する。

Description

本発明は、バッテリーとシャーシとの間の漏電を検出するための技術に関する。
本出願は、２０１９年１０月２９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０１９－０１３５６６０号、２０１９年１０月２９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０１９－０１３５６６１号及び２０２０年０９月２９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２０－０１２７２９２号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能バッテリーに対する研究が活発に行われている。
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウムバッテリーなどのバッテリーが商用化しているが、中でもリチウムバッテリーはニッケル系列のバッテリーに比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であって、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
一方、このようなバッテリーは、再充電が可能な単一のセルからも具現され得るが、高電圧を供給するためには、複数のバッテリーを直列及び／または並列で接続した状態で具現される場合が多い。
このように高電圧を提供するように具現されたバッテリーは、電気車両のシャーシから電気的に十分に絶縁された状態を維持しなければならない。もし、バッテリーの正極端子及び負極端子の少なくとも一方とシャーシとの間の絶縁が破壊されれば（すなわち、漏電が発生した場合）、バッテリーとシャーシとの間にリーク電流（ｌｅａｋａｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）の導通経路が形成され、それによってバッテリーと接続された電気装置の誤作動を引き起こし、特に感電などのような安全事故につながり得る。
バッテリーの漏電を検出するためには、電圧検出手段を用いてバッテリーに電気的に接続された少なくとも二つのノード間の電圧を測定する必要がある。特許文献１を含む従来の技術では、漏電判断に必要な電圧値をサンプリングするための接地（電圧測定の基準になる電気的位置）としてシャーシを用いている。そのため、シャーシの代わりにバッテリーの負極端子を接地として用いようとする場合は、特許文献１の技術を適用し難い。
一方、従来には、バッテリーの漏電如何の単なる検出にとどまっており、絶縁状態が不良なバッテリーの部分についての情報をユーザに提供することはできない。
韓国特許公開第１０－２０１５－００８１９８８号公報
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、漏電検出に必要な電圧を検出するための接地としてシャーシの代わりにバッテリーの負極端子を用いる漏電検出装置、漏電検出方法及び当該漏電検出装置を含む電気車両を提供することを目的とする。
また、本発明は、バッテリーの漏電が検出された場合、バッテリー内の漏電位置を決定するための漏電検出装置、漏電検出方法及び当該漏電検出装置を含む電気車両を提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
本発明の一態様による、電気車両に含まれたバッテリーのための漏電検出装置は、バッテリーの負極端子に接続される第１ノードと第２ノードとの間に接続される第１スイッチと、バッテリーの正極端子に接続される第３ノードと第４ノードとの間に接続される第２スイッチと、電気車両のシャーシに接続される第５ノードと第２ノードとの間に接続される第１抵抗器と、第４ノードと第５ノードとの間に接続される第２抵抗器と、第６ノードと第７ノードとの間に接続されるキャパシタと、第１抵抗器をキャパシタに選択的に並列で接続するように構成される第１スイッチング回路と、第２抵抗器をキャパシタに選択的に並列で接続するように構成される第２スイッチング回路と、キャパシタを第１ノードと第８ノードとの間に選択的に接続するように提供される第３スイッチング回路と、第１ノードと第８ノードとの間の電圧を示すデジタル信号を生成するように構成されたアナログ－デジタルコンバータと、アナログ－デジタルコンバータに動作可能に接続された制御部と、を含む。制御部は、第１スイッチをオン状態に、第２スイッチをオフ状態に、第１スイッチング回路をオン状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行するように構成される。制御部は、第１スイッチングモードが終了したとき、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行するように構成される。制御部は、第２期間でアナログ－デジタルコンバータによって生成されたデジタル信号に基づいて、第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定するように構成される。制御部は、第１スイッチをオフ状態に、第２スイッチをオン状態に、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオン状態に、第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行するように構成される。制御部は、第３スイッチングモードが終了したとき、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第４期間に実行するように構成される。制御部は、第４期間でアナログ－デジタルコンバータによって生成されたデジタル信号に基づいて、第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定するように構成される。制御部は、第１電圧及び第２電圧に基づいて、バッテリーとシャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断するように構成される。
第１スイッチング回路は、第２ノードと第６ノードとの間に接続される第３スイッチ、及び第５ノードと第７ノードとの間に接続される第４スイッチを含む。第２スイッチング回路は、第５ノードと第６ノードとの間に接続される第５スイッチ、及び第４ノードと第７ノードとの間に接続される第６スイッチを含む。第３スイッチング回路は、第６ノードと第１ノードとの間に接続される第７スイッチ、及び第７ノードと第８ノードとの間に接続される第８スイッチを含む。
漏電検出装置は、第１ノードと第２ノードとの間で第１スイッチに直列で接続される第３抵抗器、及び第３ノードと第４ノードとの間で第２スイッチに直列で接続される第４抵抗器をさらに含み得る。
第１抵抗器の抵抗は、第２抵抗器の抵抗と同一であり得る。第３抵抗器の抵抗は、第４抵抗器の抵抗と同一であり得る。制御部は、下記の数式１を用いてバッテリーとシャーシとの間の絶縁状態を示す絶縁抵抗を決定するように構成され得る。
Figure 2022524032000002
 … 数式１
ここで、Ｖ１は第１電圧、Ｖ２は第２電圧、Ｒ１は第１抵抗器の抵抗、Ｒ３は第３抵抗器の抵抗、ＶＢａｔｔはバッテリーの電圧、ＲＬｅａｋは絶縁抵抗である。
制御部は、絶縁抵抗が所定の臨界値未満である場合、バッテリーとシャーシとの間に漏電が発生したと判断するように構成され得る。
制御部は、下記の数式２を用いて、バッテリーとシャーシとの間の漏電位置を示す診断電圧を決定するように構成され得る。
Figure 2022524032000003
 … 数式２
ここで、ＶＡは診断電圧である。
本発明の他の一態様による、電気車両に含まれるバッテリーのための漏電検出装置は、バッテリーの負極端子に接続される第１ノードと第２ノードとの間に接続される第１スイッチと、バッテリーの正極端子に接続される第３ノードと第４ノードとの間に接続される第２スイッチと、電気車両のシャーシに接続される第５ノードと第２ノードとの間に接続される第１抵抗器と、第４ノードと第５ノードとの間に接続される第２抵抗器と、第６ノードと第７ノードとの間に接続される第１キャパシタと、第８ノードと第９ノードとの間に接続される第２キャパシタと、第１抵抗器を第１キャパシタに選択的に並列で接続するように提供される第１スイッチング回路と、第２抵抗器を第２キャパシタに選択的に並列で接続するように提供される第２スイッチング回路と、第１キャパシタを第１ノードと第１０ノードとの間に選択的に接続するように提供される第３スイッチング回路と、第２キャパシタを第１ノードと第１１ノードとの間に選択的に接続するように提供される第４スイッチング回路と、第１ノードと第１０ノードとの間の電圧を示す第１デジタル信号及び第１ノードと第１１ノードとの間の電圧を示す第２デジタル信号を生成するように構成されたアナログ－デジタルコンバータと、アナログ－デジタルコンバータに動作可能に接続された制御部と、を含む。制御部は、第１スイッチをオン状態に、第２スイッチをオフ状態に、第１スイッチング回路をオン状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行するように構成される。制御部は、第１スイッチングモードが終了したとき、第１スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行するように構成される。制御部は、第２期間で生成された第１デジタル信号に基づいて、第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定するように構成される。制御部は、第１スイッチをオフ状態に、第２スイッチをオン状態に、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオン状態に、第４スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行するように構成される。制御部は、第３スイッチングモードが終了したとき、第２スイッチング回路をオフ状態に、第４スイッチング回路をオン状態に制御する第４スイッチングモードを第４期間に実行するように構成される。制御部は、第４期間で生成された第２デジタル信号に基づいて、第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定するように構成される。制御部は、第１電圧及び第２電圧に基づいて、バッテリーとシャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断するように構成される。
第１スイッチング回路は、第２ノードと第６ノードとの間に電気的に接続される第３スイッチ、及び第５ノードと第７ノードとの間に電気的に接続される第４スイッチを含む。第２スイッチング回路は、第５ノードと第８ノードとの間に電気的に接続される第５スイッチ、及び第４ノードと第９ノードとの間に電気的に接続される第６スイッチを含む。第３スイッチング回路は、第６ノードと第１ノードとの間に電気的に接続される第７スイッチ、及び第７ノードと第１０ノードとの間に電気的に接続される第８スイッチを含む。第４スイッチング回路は、第８ノードと第１ノードとの間に電気的に接続される第９スイッチ、及び第９ノードと第１１ノードとの間に電気的に接続される第１０スイッチを含む。
漏電検出装置は、第１ノードと第２ノードとの間で第１スイッチに直列で接続される第３抵抗器、及び第３ノードと第４ノードとの間で第２スイッチに直列で接続される第４抵抗器をさらに含み得る。
第１抵抗器の抵抗は、第２抵抗器の抵抗と同一であり得る。第３抵抗器の抵抗は、第４抵抗器の抵抗と同一であり得る。制御部は、下記の数式３を用いてバッテリーとシャーシとの間の絶縁状態を示す絶縁抵抗を決定するように構成され得る。
Figure 2022524032000004
 … 数式３
ここで、Ｖ１は第１電圧、Ｖ２は第２電圧、Ｒ１は第１抵抗器の抵抗、Ｒ３は第３抵抗器の抵抗、ＶＢａｔｔはバッテリーの電圧、ＲＬｅａｋは絶縁抵抗である。
制御部は、絶縁抵抗が所定の臨界値未満である場合、バッテリーとシャーシとの間に漏電が発生したと判断するように構成され得る。
制御部は、下記の数式４を用いて、バッテリーとシャーシとの間の漏電位置を示す診断電圧を決定するように構成され得る。
Figure 2022524032000005
 … 数式４
ここで、ＶＡは診断電圧である。
本発明の他の態様による電気車両は、本発明の一態様または他の一態様による漏電検出装置を含む。
本発明のさらに他の態様による、本発明の一態様による漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法は、第１スイッチをオン状態に、第２スイッチをオフ状態に、第１スイッチング回路をオン状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行する段階と、第１スイッチングモードが終了したとき、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行する段階と、第２期間内の第１時点でアナログ－デジタルコンバータによって生成されたデジタル信号に基づいて、第１時点における第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定する段階と、第１スイッチをオフ状態に、第２スイッチをオン状態に、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオン状態に、第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行する段階と、第３スイッチングモードが終了したとき、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第４期間に実行する段階と、第４期間内の第２時点でアナログ－デジタルコンバータによって生成されたデジタル信号に基づいて、第２時点における第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定する段階と、第１電圧及び第２電圧に基づいて、バッテリーとシャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断する段階と、を含む。
本発明のさらに他の態様による、本発明の他の一態様による漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法は、第１スイッチをオン状態に、第２スイッチをオフ状態に、第１スイッチング回路をオン状態に、第２スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行する段階と、第１スイッチングモードが終了したとき、第１スイッチング回路をオフ状態に、第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行する段階と、第２期間内の第１時点で生成された第１デジタル信号に基づいて、第１時点における第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定する段階と、第１スイッチをオフ状態に、第２スイッチをオン状態に、第１スイッチング回路をオフ状態に、第２スイッチング回路をオン状態に、第４スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行する段階と、第３スイッチングモードが終了したとき、第２スイッチング回路をオフ状態に、第４スイッチング回路をオン状態に制御する第４スイッチングモードを第４期間に実行する段階と、第４期間内の第２時点で生成された第２デジタル信号に基づいて、第２時点における第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定する段階と、第１電圧及び第２電圧に基づいて、バッテリーとシャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断する段階と、を含む。
本発明の少なくとも一つの態様によれば、漏電検出に必要な電圧を検出するための接地として、シャーシの代わりにバッテリーの負極端子を用いてバッテリーとシャーシとの間の漏電を検出することができる。
また、本発明の少なくとも一つの態様によれば、バッテリーの漏電が検出された場合、バッテリー内の漏電位置を決定することができる。
本発明の効果は上記の効果に制限されず、他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の第１実施例による漏電検出装置を含む電気車両の構成を例示的に示した図である。 本発明の第２実施例による漏電検出装置を含む電気車両の構成を例示的に示した図である。 図１に示された第１実施例による漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法を例示的に示したフロー図である。 図２に示された第２実施例による漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法を例示的に示したフロー図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素のうちある一つをその他の要素と区別するために使われたものであり、これら用語によって構成要素が限定されることはない。
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載された「制御ユニット」のような用語は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで具現され得る。
さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されるとするとき、これは「直接的な連結（接続）」だけでなく、他の素子を介在した「間接的な連結（接続）」も含む。
図１は、本発明の第１実施例による漏電検出装置を含む電気車両の構成を例示的に示した図である。
図１を参照すると、電気車両１は、シャーシ２、インバータ３、電気モータ４、バッテリー１０及び漏電検出装置１００を含む。説明の便宜上、バッテリー１０とインバータ３との間の電力経路を開閉するリレーの図示は省略する。
インバータ３は、漏電検出装置１００からの命令に応じてバッテリーからの直流電流を交流電流に変換するように提供される。電気モータ４は、三相交流モータであって、インバータ３によって生成される交流電流の供給を受けて駆動する。電気車両１は、電気モータ４の駆動中に発生する駆動力によって走行する。
バッテリー１０は、負極端子Ｐ１と正極端子Ｐ２との間で互いに直列で接続された複数のバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｎ）を含む。ｎは２以上の自然数である。ｉは１～（ｎ－１）の自然数である。複数のバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｎ）は、リチウムイオンセルのように、繰り返して再充電可能なものであれば、その種類は特に制限されない。ｘ及びｙが自然数であり、１≦ｘ＜ｙ≦ｎとすると、バッテリーセルＢｘはバッテリーセルＢｙよりも下流に位置し、バッテリーセルＢｙはバッテリーセルＢｘよりも上流に位置すると言える。負極端子Ｐ１は、バッテリーセルＢ１の負極端子であり得る。正極端子Ｐ２は、バッテリーセルＢｎの正極端子であり得る。
漏電検出装置１００は、負極端子Ｐ１、正極端子Ｐ２及びシャーシ２に電気的に接続可能に提供される。
図１に示されたＲＬｅａｋはバッテリー１０がシャーシ２からどれ位十分に絶縁されているかを示す仮想の抵抗（以下、「絶縁抵抗」と称する）である。バッテリー１０に漏電が発生しない間は、絶縁抵抗ＲＬｅａｋは所定の臨界値を超える非常に大きい値を有するようになる。一方、外部からの水分やバッテリー１０自体の漏液などによってバッテリー１０の特定位置（例えば、参照符号１１、１２、またはＢ）とシャーシ２との間に短絡回路が形成（すなわち、バッテリー１０に漏電が発生）されれば、絶縁抵抗ＲＬｅａｋは臨界値以下の非常に小さい値を有することになる。ここで、臨界値とは、感電事故を防止するため、予め決められた値であり得る。
漏電検出装置１００は、第１ノード～第８ノード（Ｎ１～Ｎ８）、第１抵抗器１１、第２抵抗器１２、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、キャパシタＣ、第１スイッチング回路１１０、第２スイッチング回路１２０、第３スイッチング回路１３０、アナログ－デジタルコンバータ１５０及び制御部１６０を含む。漏電検出装置１００は、第３抵抗器１３及び第４抵抗器１４をさらに含み得る。
第１ノード～第８ノード（Ｎ１～Ｎ８）は、漏電検出装置１００のそれぞれの構成、バッテリー１０及びシャーシ２が互いに電気的に接続される、バスバーや電線などのような導電体の一部分であり得る。
第１スイッチ２１は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に電気的に接続される。第１ノードＮ１は、バッテリー１０の負極端子Ｐ１と同電位を有する。第３抵抗器１３は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間で第１スイッチ２１に電気的に直列で接続され得る。すなわち、第３抵抗器１３の一端と第１スイッチ２１の一端とは互いに接続され、第３抵抗器１３及び第１スイッチ２１それぞれの他端のうち一方は第１ノードＮ１に、他方は第２ノードＮ２に電気的に接続される。第３抵抗器１３は、第１スイッチ２１がオン状態に制御される場合の突入電流を防止するように提供される。第１スイッチ２１が制御部１６０からの第１スイッチング信号Ｓ１に応じてオン状態に制御される間、第１ノードＮ１は、第１スイッチ２１、第３抵抗器１３及び第１抵抗器１１を通じて第５ノードＮ５に電気的に接続される。
第２スイッチ２２は、第３ノードＮ３と第４ノードＮ４との間に電気的に接続される。第３ノードＮ３は、バッテリー１０の正極端子と同電位を有する。第４抵抗器１４は、第３ノードＮ３と第４ノードＮ４との間で第２スイッチ２２に電気的に直列で接続され得る。すなわち、第４抵抗器１４の一端と第２スイッチ２２の一端とは互いに接続され、第４抵抗器１４及び第２スイッチ２２それぞれの他端のうち一方は第３ノードＮ３に、他方は第４ノードＮ４に電気的に接続される。第４抵抗器１４は、第２スイッチ２２がオン状態に制御される場合の突入電流を防止するように提供される。第３抵抗器１３の抵抗は、第４抵抗器１４の抵抗と同一であり得る。第２スイッチ２２が制御部１６０からの第２スイッチング信号Ｓ２に応じてオン状態に制御される間、第３ノードＮ３は、第２スイッチ２２、第４抵抗器１４及び第２抵抗器１２を通じて第５ノードＮ５に電気的に接続される。
第１抵抗器１１は、第２ノードＮ２と第５ノードＮ５との間に電気的に接続される。第５ノードＮ５は、電気車両１のシャーシ２に電気的に接続され、シャーシ２と同電位を有するノードである。
第２抵抗器１２は、第４ノードＮ４と第５ノードＮ５との間に電気的に接続される。すなわち、第１抵抗器１１と第２抵抗器１２とは、第２ノードＮ２と第４ノードＮ４との間で第５ノードＮ５を通じて電気的に直列で接続される。
第１抵抗器１１の抵抗は、第２抵抗器１２の抵抗と同一であり得る。第３抵抗器１３の抵抗は、第１抵抗器１１の抵抗の数倍～数百倍であり得る。
第１スイッチング回路１１０は、第１抵抗器１１を選択的にキャパシタＣに電気的に並列で接続するように提供される。第１スイッチング回路１１０は、第３スイッチ１１１及び第４スイッチ１１２を含み得る。第３スイッチ１１１は、第２ノードＮ２と第６ノードＮ６との間に電気的に接続される。第４スイッチ１１２は、第５ノードＮ５と第７ノードＮ７との間に電気的に接続される。第１スイッチング回路１１０がオン状態であることは、第３スイッチ１１１及び第４スイッチ１１２がそれぞれ第３スイッチング信号Ｓ３及び第４スイッチング信号Ｓ４に応じてオン状態になっていることを示す。第１スイッチング回路１１０がオフ状態であることは、第３スイッチ１１１及び第４スイッチ１１２の少なくとも一つがオフ状態であることを示す。第１スイッチング回路１１０がオン状態である間、第１抵抗器１１がキャパシタＣに電気的に並列で接続されることで、第１抵抗器１１にかかった電圧と同じ電圧がキャパシタＣの両端に充電される。
第２スイッチング回路１２０は、第２抵抗器１２を選択的にキャパシタＣに電気的に並列で接続するように提供される。第２スイッチング回路１２０は、第５スイッチ１２１及び第６スイッチ１２２を含み得る。第５スイッチ１２１は、第５ノードＮ５と第６ノードＮ６との間に電気的に接続される。第６スイッチ１２２は、第４ノードＮ４と第７ノードＮ７との間に電気的に接続される。第２スイッチング回路１２０がオン状態であることは、第５スイッチ１２１及び第６スイッチ１２２がそれぞれ第５スイッチング信号Ｓ５及び第６スイッチング信号Ｓ６に応じてオン状態になっていることを示す。第２スイッチング回路１２０がオフ状態であることは、第５スイッチ１２１及び第６スイッチ１２２の少なくとも一つがオフ状態であることを示す。第２スイッチング回路１２０がオン状態である間、第２抵抗器１２がキャパシタＣに電気的に並列で接続されることで、第２抵抗器１２にかかった電圧と同じ電圧がキャパシタＣの両端に充電される。
第３スイッチング回路１３０は、キャパシタＣを選択的に第１ノードＮ１と第８ノードＮ８との間に電気的に接続するように提供される。第３スイッチング回路１３０は、第７スイッチ１３１及び第８スイッチ１３２を含み得る。第７スイッチ１３１は、第６ノードＮ６と第１ノードＮ１との間に電気的に接続される。第８スイッチ１３２は、第７ノードＮ７と第８ノードＮ８との間に電気的に接続される。第３スイッチング回路１３０がオン状態であることは、第７スイッチ１３１及び第８スイッチ１３２がそれぞれ第７スイッチング信号Ｓ７及び第８スイッチング信号Ｓ８に応じてオン状態になっていることを示す。第３スイッチング回路１３０がオフ状態であることは、第７スイッチ１３１及び第８スイッチ１３２の少なくとも一つがオフ状態であることを示す。第３スイッチング回路１３０がオン状態である間、第１ノードＮ１と第８ノードＮ８との間にキャパシタＣが電気的に並列で接続されることで、キャパシタＣにかかった電圧と同じ電圧がアナログ－デジタルコンバータ１５０の入力として提供される。
第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、第３スイッチ１１１、第４スイッチ１１２、第５スイッチ１２１、第６スイッチ１２２、第７スイッチ１３１及び第８スイッチ１３２は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）のような公知のスイッチング素子であり得る。
アナログ－デジタルコンバータ１５０は、一対の入力端子（Ｉ１、Ｉ２）を通じて第１ノードＮ１及び第８ノードＮ８に電気的に接続される。すなわち、一方の入力端子は第１ノードＮ１に、他方の入力端子は第８ノードＮ８に電気的に接続される。アナログ－デジタルコンバータ１５０は、負極端子Ｐ１と同電位を有する第１ノードＮ１を接地として用いて、入力電圧として提供される第１ノードＮ１と第８ノードＮ８との間の電圧を示すデジタル信号を生成するように構成される。
制御部１６０は、ハードウェア的に、ＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、マイクロプロセッサ、その他の機能を実行するための電気的ユニットのうち少なくとも一つを用いて具現され得る。また、制御部１６０にはメモリが内蔵され得る。メモリには、後述する方法を実行するのに必要なプログラム及び各種のデータが保存され得る。メモリは、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｋ）、ＳＤＤ（ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）、マルチメディアマイクロカード、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＰＲＯＭ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）のうち少なくとも一つの形態の保存媒体を含み得る。
制御部１６０は、インバータ３、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、第１スイッチング回路１１０、第２スイッチング回路１２０、第３スイッチング回路１３０及びアナログ－デジタルコンバータ１５０に動作可能に接続される。制御部１６０は、第１スイッチング信号～第８スイッチング信号（Ｓ１～Ｓ８）をそれぞれ選択的に出力することで、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、第１スイッチング回路１１０、第２スイッチング回路１２０、第３スイッチング回路１３０を独立的に制御することができる。すなわち、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、第１スイッチング回路１１０、第２スイッチング回路１２０、第３スイッチング回路１３０は、それぞれオン状態またはオフ状態に制御され得る。
第１抵抗器１１、第２抵抗器１２、第３抵抗器１３及び第４抵抗器１４それぞれの抵抗を示す値は、メモリに予め保存されている。
第１スイッチ２１がオン状態である間、第１ノードＮ１と第５ノードＮ５との間の電圧に対する第１抵抗器１１の電圧の比率は、第１抵抗器１１の抵抗と第３抵抗器１３の抵抗との和に対する第１抵抗器１１の抵抗の比率と同一である。例えば、第１ノードＮ１と第５ノードＮ５との間の電圧が２００Ｖ、第３抵抗器１３の抵抗が５．９８ＭΩ、第１抵抗器１１の抵抗が０．０２ＭΩである場合、第１抵抗器１１の電圧は２００×０．０２／（５．９８＋０．０２）Ｖである。
第２スイッチ２２がオン状態である間、第３ノードＮ３と第５ノードＮ５との間の電圧に対する第２抵抗器１２の電圧の比率は、第２抵抗器１２の抵抗と第４抵抗器１４の抵抗との和に対する第２抵抗器１２の抵抗の比率と同一である。
制御部１６０は、第１スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ２１をオン状態に、第２スイッチ２２をオフ状態に、第１スイッチング回路１１０をオン状態に、第２スイッチング回路１２０をオフ状態に、第３スイッチング回路１３０をオフ状態に制御する。
制御部１６０は、第２スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチング回路１１０をオフ状態に、第２スイッチング回路１２０をオフ状態に、第３スイッチング回路１３０をオン状態に制御する。第２スイッチングモードにおいて、第１スイッチ２１及び第２スイッチ２２はオフ状態に制御され得る。
制御部１６０は、第３スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ２１をオフ状態に、第２スイッチ２２をオン状態に、第１スイッチング回路１１０をオフ状態に、第２スイッチング回路１２０をオン状態に、第３スイッチング回路１３０をオフ状態に制御する。
制御部１６０は、第１期間に第１スイッチングモードを実行した後、第２期間に第２スイッチングモードを実行することができる。制御部１６０は、第２期間内の第１時点でアナログ－デジタルコンバータ１５０によって生成されたデジタル信号に基づいて、第１電圧を決定することができる。第１電圧は、第１時点で第１抵抗器１１の両端にかかった電圧を示す。
制御部１６０は、第３期間に第３スイッチングモードを実行した後、第４期間に第２スイッチングモードを実行することができる。制御部１６０は、第４期間内の第２時点でアナログ－デジタルコンバータ１５０によって生成されたデジタル信号に基づいて、第２電圧を決定することができる。第２電圧は、第２時点で第２抵抗器１２の両端にかかった電圧を示す。
制御部１６０は、第１電圧及び第２電圧を決定する前または後、第５期間に第４スイッチングモードを実行してから第６期間に第２スイッチングモードを実行することで、バッテリー１０の電圧を決定することができる。制御部１６０は、第４スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ２１をオン状態に、第２スイッチ２２をオン状態に、第１スイッチング回路１１０をオン状態に、第２スイッチング回路１２０をオフ状態に、第３スイッチング回路１３０をオフ状態に制御する。制御部１６０は、第６期間内の第３時点でアナログ－デジタルコンバータ１５０によって生成されたデジタル信号に基づいて、バッテリー１０の電圧を決定することができる。例えば、第３時点でのデジタル信号がキャパシタＣの電圧が１０Ｖであることを示し、第１抵抗器～第４抵抗器（１１～１４）の抵抗がそれぞれＲ１、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ３である場合、バッテリー１０の電圧は｛２（Ｒ１＋Ｒ３）｝／Ｒ１×１０Ｖで決定される。
代案的に、制御部１６０は、第１電圧及び第２電圧を決定する前または後、複数のバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｎ）それぞれに電気的に接続された電圧検出回路（図示せず、漏電検出装置１００に含まれる）を用いて、複数のバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｎ）それぞれの電圧とバッテリー１０の電圧（以下、「ＶＢａｔｔ」とも称する）を測定してもよい。
第１期間～第６期間のそれぞれの時間の長さは、予め決められていてもよい。また、第１期間～第６期間のうち最も早い期間の開始時点と最も遅い期間の終了時点との時間差は予め決められた診断実行時間以下であり得る。
図１に示されたように、バッテリーセルＢｉとバッテリーセルＢｉ＋１との間の接続点ＰＬｅａｋがシャーシ２に電気的に短絡しているとしよう。接続点ＰＬｅａｋがバッテリー１０とシャーシ２との間の漏電位置であると言える。バッテリーセルＢｉとバッテリーセルＢｉ＋１との間の接続点ＰＬｅａｋは、バッテリーセルＢｉの正極端子とバッテリーセルＢｉ＋１の負極端子との接続点である。
制御部１６０が第１スイッチングモードを実行することで第１抵抗器１１の電圧とキャパシタＣの電圧とが等しくなったとき、接続点ＰＬｅａｋ、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ、シャーシ２、第１抵抗器１１、第１スイッチ２１、第３抵抗器１３、負極端子Ｐ１及びバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｉ）による閉回路が形成される。
第１スイッチ２１の両端にかかった電圧は無視できるほどに小さい。したがって、接続点ＰＬｅａｋと負極端子Ｐ１との間の電圧ＶＡ、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ及び第１電圧は、下記の数式１のような関係を有する。
Figure 2022524032000006
 … 数式１
制御部１６０が第３スイッチングモードを実行することで第２抵抗器１２の電圧とキャパシタＣの電圧とが等しくなったとき、正極端子Ｐ２、第４抵抗器１４、第２スイッチ２２、第２抵抗器１２、シャーシ２、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ、接続点ＰＬｅａｋ及びバッテリーセル（Ｂｉ＋１～Ｂｎ）による閉回路が形成される。
第２スイッチ２２の両端にかかった電圧は無視できるほどに小さい。したがって、第１抵抗器１１と第２抵抗器１２との抵抗が等しく、第３抵抗器１３と第４抵抗器１４との抵抗が等しければ、正極端子Ｐ２と接続点ＰＬｅａｋとの間の電圧ＶＢ、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ及び第２電圧は、下記の数式２のような関係を有する。
Figure 2022524032000007
 … 数式２
数式１及び数式２において、Ｖ１は第１電圧、Ｖ２は第２電圧、Ｒ１は第１抵抗器１１の抵抗、Ｒ３は第３抵抗器１３の抵抗である。
数式１及び数式２ではＶＡ、ＶＢ及びＲＬｅａｋのみが未知数である。バッテリー１０の両端にかかった電圧をＶＢａｔｔとすると、ＶＢａｔｔ＝ＶＡ＋ＶＢである。したがって、数式１及び数式２から下記の数式３～数式５が導出される。
Figure 2022524032000008
 … 数式３
Figure 2022524032000009
 … 数式４
Figure 2022524032000010
 … 数式５
制御部１６０は、絶縁抵抗ＲＬｅａｋが所定の臨界値未満である場合、バッテリー１０とシャーシ２との間に漏電が発生したと判断して、漏電アラーム信号を生成することができる。
数式４及び数式５において、電圧ＶＡ及び電圧ＶＢはシャーシ２に対するバッテリー１０の漏電位置を示すものであって、それぞれ「第１診断電圧」及び「第２診断電圧」と称し得る。
制御部１６０は、第１診断電圧ＶＡが第１バッテリーセルＢ１～第ｉバッテリーセルＢｉの電圧合算値以上であって、第１バッテリーセルＢ１～第ｉ＋１バッテリーセルＢｉ＋１の電圧合算値未満である場合、バッテリーセルＢｉとバッテリーセルＢｉ＋１との間の接続点ＰＬｅａｋを漏電位置と判断することができる。
制御部１６０は、第２診断電圧ＶＢが第ｉ＋１バッテリーセルＢｉ＋１～第ｎバッテリーセルＢｎの電圧合算値以上であって、第ｉバッテリーセルＢｉ～第ｎバッテリーセルＢｎの電圧合算値未満である場合、バッテリーセルＢｉとバッテリーセルＢｉ＋１との間の接続点ＰＬｅａｋを漏電位置と判断することができる。
制御部１６０は、第１診断電圧ＶＡが０Ｖであって、第２診断電圧ＶＢが０Ｖより大きい場合、負極端子Ｐ１を漏電位置と判断することができる。制御部１６０は、第１診断電圧ＶＡが０Ｖより大きく、第２診断電圧ＶＢが０Ｖである場合、正極端子Ｐ２を漏電位置と判断することができる。制御部１６０は、第１診断電圧ＶＡが０Ｖであって、第２診断電圧ＶＢが０Ｖである場合、漏電検出装置１００が故障していると判断することができる。
漏電検出装置１００は、インターフェース部１７０をさらに含み得る。インターフェース部１７０は、ディスプレイ及びスピーカーの少なくとも一つを含み、制御部１６０からの漏電アラーム信号をユーザが認知可能な形態の信号で出力することができる。漏電アラーム信号は、漏電位置を示す情報を含むことができる。
図２は、本発明の第２実施例による漏電検出装置を含む電気車両の構成を例示的に示した図である。図２に示されたシャーシ２、インバータ３、電気モータ４及びバッテリー１０は、図１を参照して上述したため、繰り返される説明は省略する。
第２実施例による漏電検出装置２００は、漏電検出に必要な電圧値（Ｖ１、Ｖ２）を測定するために二つのキャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）を用いる点で、単一キャパシタＣを用いる第１実施例による漏電検出装置１００と相違する。
図２を参照すると、第２実施例による漏電検出装置２００は、第１ノード～第１１ノード（Ｍ１～Ｍ１１）、第１抵抗器３１、第２抵抗器３２、第１スイッチ４１、第２スイッチ４２、第１キャパシタＣ１、第２キャパシタＣ２、第１スイッチング回路２１０、第２スイッチング回路２２０、第３スイッチング回路２３０、第４スイッチング回路２４０、アナログ－デジタルコンバータ２５０及び制御部２６０を含む。漏電検出装置２００は、第３抵抗器３３及び第４抵抗器３４をさらに含み得る。
第１ノード～第１１ノード（Ｍ１～Ｍ１１）は、漏電検出装置２００のそれぞれの構成、バッテリー１０及びシャーシ２が互いに電気的に接続される、バスバーや電線などのような導電体の一部分であり得る。
第１スイッチ４１は、第１ノードＭ１と第２ノードＭ２との間に電気的に接続される。第１ノードＭ１は、バッテリー１０の負極端子Ｐ１と同電位を有する。第３抵抗器３３は、第１ノードＭ１と第２ノードＭ２との間で第１スイッチ４１に電気的に直列で接続され得る。すなわち、第３抵抗器３３の一端と第１スイッチ４１の一端とは互いに接続され、第３抵抗器３３の及び第１スイッチ４１それぞれの他端のうち一方は第１ノードＭ１に、他方は第２ノードＭ２に電気的に接続される。第３抵抗器３３は、第１スイッチ４１がオン状態に制御される場合の突入電流を防止するように提供される。第１スイッチ４１が制御部２６０からの第１スイッチング信号Ｓ１に応じてオン状態に制御される間、第１ノードＭ１は、第１スイッチ４１、第３抵抗器３３及び第１抵抗器３１を通じて第５ノードＭ５に電気的に接続される。
第２スイッチ４２は、第３ノードＭ３と第４ノードＭ４との間に電気的に接続される。第３ノードＭ３は、バッテリー１０の正極端子Ｐ２と同電位を有する。第４抵抗器３４は、第３ノードＭ３と第４ノードＭ４との間で第２スイッチ４２に電気的に直列で接続され得る。すなわち、第４抵抗器３４の一端と第２スイッチ４２の一端とは互いに接続され、第４抵抗器３４及び第２スイッチ４２それぞれの他端のうち一方は第３ノードＭ３に、他方は第４ノードＭ４に電気的に接続される。第４抵抗器３４は、第２スイッチ４２がオン状態に制御される場合の突入電流を防止するように提供される。第３抵抗器３３の抵抗は、第４抵抗器３４の抵抗と同一であり得る。第２スイッチ４２が制御部２６０からの第２スイッチング信号Ｓ２に応じてオン状態に制御される間、第３ノードＭ３は、第２スイッチ４２、第４抵抗器３４及び第２抵抗器３２を通じて第５ノードＭ５に電気的に接続される。
第１抵抗器３１は、第２ノードＭ２と第５ノードＭ５との間に電気的に接続される。第５ノードＭ５は、電気車両１のシャーシ２に電気的に接続され、シャーシ２と同電位を有するノードである。
第２抵抗器３２は、第４ノードＭ４と第５ノードＭ５との間に電気的に接続される。すなわち、第１抵抗器３１と第２抵抗器３２とは、第２ノードＭ２と第４ノードＭ４との間で第５ノードＭ５を通じて電気的に直列で接続される。
第１抵抗器３１の抵抗は、第２抵抗器３２の抵抗と同一であり得る。第３抵抗器３３の抵抗は、第１抵抗器３１の抵抗の数倍～数百倍であり得る。第１キャパシタＣ１のキャパシタンスは、第２キャパシタＣ２のキャパシタンスと同一であり得る。
第１スイッチング回路２１０は、第１抵抗器３１を選択的に第１キャパシタＣ１に電気的に並列で接続するように提供される。第１スイッチング回路２１０は、第３スイッチ２１１及び第４スイッチ２１２を含み得る。第３スイッチ２１１は、第２ノードＭ２と第６ノードＭ６との間に電気的に接続される。第４スイッチ２１２は、第５ノードＭ５と第７ノードＭ７との間に電気的に接続される。第１スイッチング回路２１０がオン状態であることは、第３スイッチ２１１及び第４スイッチ２１２がそれぞれ第３スイッチング信号Ｓ３及び第４スイッチング信号Ｓ４に応じてオン状態になっていることを示す。第１スイッチング回路２１０がオフ状態であることは、第３スイッチ２１１及び第４スイッチ２１２の少なくとも一つがオフ状態であることを示す。第１スイッチング回路２１０がオン状態である間、第１抵抗器３１が第１キャパシタＣ１に電気的に並列で接続されることで、第１抵抗器３１にかかった電圧と同じ電圧が第１キャパシタＣ１の両端に充電される。
第２スイッチング回路２２０は、第２抵抗器３２を選択的に第２キャパシタＣ２に電気的に並列で接続するように提供される。第２スイッチング回路２２０は、第５スイッチ２２１及び第６スイッチ２２２を含み得る。第５スイッチ２２１は、第５ノードＭ５と第８ノードＭ８との間に電気的に接続される。第６スイッチ２２２は、第４ノードＭ４と第９ノードＭ９との間に電気的に接続される。第２スイッチング回路２２０がオン状態であることは、第５スイッチ２２１及び第６スイッチ２２２がそれぞれ第５スイッチング信号Ｓ５及び第６スイッチング信号Ｓ６に応じてオン状態になっていることを示す。第２スイッチング回路２２０がオフ状態であることは、第５スイッチ２２１及び第６スイッチ２２２の少なくとも一つがオフ状態であることを示す。第２スイッチング回路２２０がオン状態である間、第２抵抗器３２が第２キャパシタＣ２に電気的に並列で接続されることで、第２抵抗器３２にかかった電圧と同じ電圧が第２キャパシタＣ２の両端に充電される。
第３スイッチング回路２３０は、第１キャパシタＣ１を選択的に第１ノードＭ１と第１０ノードＭ１０との間に電気的に接続するように提供される。第３スイッチング回路２３０は、第７スイッチ２３１及び第８スイッチ２３２を含み得る。第７スイッチ２３１は、第６ノードＭ６と第１ノードＭ１との間に電気的に接続される。第８スイッチ２３２は、第７ノードＭ７と第１０ノードＭ１０との間に電気的に接続される。第３スイッチング回路２３０がオン状態であることは、第７スイッチ２３１及び第８スイッチ２３２がそれぞれ第７スイッチング信号Ｓ７及び第８スイッチング信号Ｓ８に応じてオン状態になっていることを示す。第３スイッチング回路２３０がオフ状態であることは、第７スイッチ２３１及び第８スイッチ２３２の少なくとも一つがオフ状態であることを示す。第３スイッチング回路２３０がオン状態である間、第１ノードＭ１と第１０ノードＭ１０との間に第１キャパシタＣ１が電気的に並列で接続されることで、第１キャパシタＣ１にかかった電圧と同じ電圧がアナログ－デジタルコンバータ２５０の第１入力として提供される。
第４スイッチング回路２４０は、第２キャパシタＣ２を選択的に第１ノードＭ１と第１１ノードＭ１１との間に電気的に接続するように提供される。第４スイッチング回路２４０は、第９スイッチ２４１及び第１０スイッチ２４２を含み得る。第９スイッチ２４１は、第８ノードＭ８と第１ノードＭ１との間に電気的に接続される。第１０スイッチ２４２は、第９ノードＭ９と第１１ノードＭ１１との間に電気的に接続される。第４スイッチング回路２４０がオン状態であることは、第９スイッチ２４１及び第１０スイッチ２４２がそれぞれ第９スイッチング信号Ｓ９及び第１０スイッチング信号Ｓ１０に応じてオン状態になっていることを示す。第４スイッチング回路２４０がオフ状態であることは、第９スイッチ２４１及び第１０スイッチ２４２の少なくとも一つがオフ状態であることを示す。第４スイッチング回路２４０がオン状態である間、第１ノードＭ１と第１１ノードＭ１１との間に第２キャパシタＣ２が電気的に並列で接続されることで、第２キャパシタＣ２にかかった電圧と同じ電圧がアナログ－デジタルコンバータ２５０の第２入力として提供される。
第１スイッチ４１、第２スイッチ４２、第３スイッチ２１１、第４スイッチ２１２、第５スイッチ２２１、第６スイッチ２２２、第７スイッチ２３１、第８スイッチ２３２、第９スイッチ２４１及び第１０スイッチ２４２は、ＭＯＳＦＥＴのような公知のスイッチング素子であり得る。
アナログ－デジタルコンバータ２５０は、４つの入力端子（Ｉ１～Ｉ４）を含む。入力端子Ｉ１及び入力端子Ｉ３は第１ノードＭ１に、入力端子Ｉ２は第１０ノードＭ１０に、入力端子Ｉ４は第１１ノードＭ１１に電気的に接続される。アナログ－デジタルコンバータ２５０は、負極端子Ｐ１と同電位を有する第１ノードＭ１を接地として用いて、第１入力として提供される第１ノードＭ１と第１０ノードＭ１０との間の電圧を示す第１デジタル信号、及び第２入力として提供される第１ノードＭ１と第１１ノードＭ１１との間の電圧を示す第２デジタル信号を選択的に生成するように構成される。
制御部２６０は、図１に示された制御部１６０と実質的に同一に構成され得る。制御部２６０は、インバータ３、第１スイッチ４１、第２スイッチ４２、第１スイッチング回路２１０、第２スイッチング回路２２０、第３スイッチング回路２３０、第４スイッチング回路２４０及びアナログ－デジタルコンバータ２５０に動作可能に接続される。制御部２６０は、第１スイッチング信号～第１０スイッチング信号（Ｓ１～Ｓ１０）をそれぞれ選択的に出力することで、第１スイッチ４１、第２スイッチ４２、第１スイッチング回路２１０、第２スイッチング回路２２０、第３スイッチング回路２３０及び第４スイッチング回路２４０を独立的に制御することができる。すなわち、第１スイッチ４１、第２スイッチ４２、第１スイッチング回路２１０、第２スイッチング回路２２０、第３スイッチング回路２３０及び第４スイッチング回路２４０は、それぞれオン状態またはオフ状態に制御され得る。
第１抵抗器３１、第２抵抗器３２、第３抵抗器３３及び第４抵抗器３４それぞれの抵抗を示す値は、メモリに予め保存されている。第１抵抗器３１、第２抵抗器３２、第１抵抗器１１及び第２抵抗器１２は同じ抵抗を有し得る。第３抵抗器３３、第４抵抗器３４、第３抵抗器１３及び第４抵抗器１４は同じ抵抗を有し得る。
第１スイッチ４１がオン状態である間、第１ノードＭ１と第５ノードＭ５との間の電圧に対する第１抵抗器３１の電圧の比率は、第１抵抗器３１の抵抗と第３抵抗器３３の抵抗との和に対する第１抵抗器３１の抵抗の比率と同一である。
第２スイッチ４２がオン状態である間、第３ノードＭ３と第５ノードＭ５との間の電圧に対する第２抵抗器３２の電圧の比率は、第２抵抗器３２の抵抗と第４抵抗器３４の抵抗との和に対する第２抵抗器３２の抵抗の比率と同一である。
第１スイッチングモードは、第１抵抗器３１の両端にかかった電圧で第１キャパシタＣ１を充電するためのモードである。制御部２６０は、第１スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ４１をオン状態に、第２スイッチ４２をオフ状態に、第１スイッチング回路２１０をオン状態に、第２スイッチング回路２２０をオフ状態に、第３スイッチング回路２３０をオフ状態に制御する。制御部２６０は、第１スイッチングモードを実行するとき、第４スイッチング回路２４０をオン状態またはオフ状態に制御し得る。
第２スイッチングモードは、第１キャパシタＣ１の両端にかかった電圧を検出するためのモードである。制御部２６０は、第２スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチング回路２１０をオフ状態に、第３スイッチング回路２３０をオン状態に制御する。制御部２６０は、第２スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ４１、第２スイッチ４２、第２スイッチング回路２２０及び第４スイッチング回路２４０をそれぞれオン状態またはオフ状態に制御し得る。
第３スイッチングモードは、第２抵抗器３２の両端にかかった電圧で第２キャパシタＣ２を充電するためのモードである。制御部２６０は、第３スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ４１をオフ状態に、第２スイッチ４２をオン状態に、第１スイッチング回路２１０をオフ状態に、第２スイッチング回路２２０をオン状態に、第４スイッチング回路２４０をオフ状態に制御する。制御部２６０は、第３スイッチングモードを実行するとき、第３スイッチング回路２３０をオン状態またはオフ状態に制御し得る。
第４スイッチングモードは、第２キャパシタＣ２の両端にかかった電圧を検出するためのモードである。制御部２６０は、第４スイッチングモードを実行するとき、第２スイッチング回路２２０をオフ状態に、第４スイッチング回路２４０をオン状態に制御する。制御部２６０は、第４スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ４１、第２スイッチ４２、第１スイッチング回路２１０及び第３スイッチング回路２３０をそれぞれオン状態またはオフ状態に制御し得る。
制御部２６０は、第１期間に第１スイッチングモードを実行した後、第２期間に第２スイッチングモードを実行することができる。制御部２６０は、第２期間内の第１時点でアナログ－デジタルコンバータ２５０によって生成された第１デジタル信号に基づいて、第１電圧を決定することができる。第１電圧は、第１時点で第１抵抗器３１の両端にかかった電圧Ｖ１を示す。
制御部２６０は、第３期間に第３スイッチングモードを実行した後、第４期間に第４スイッチングモードを実行することができる。制御部２６０は、第４期間内の第２時点でアナログ－デジタルコンバータ２５０によって生成された第２デジタル信号に基づいて、第２電圧を決定することができる。第２電圧は、第２時点で第２抵抗器３２の両端にかかった電圧Ｖ２を示す。
４つのスイッチングモードは、第１スイッチングモード、第２スイッチングモード、第３スイッチングモード、第４スイッチングモードの順に実行され得る。この場合、第２期間と第３期間とは同一であるか、または、少なくとも一部が重なり得る。第１キャパシタＣ１の両端にかかった電圧が検出されている間、第２抵抗器３２の両端にかかった電圧で第２キャパシタＣ２が充電され得る。
または、４つのスイッチングモードは、第３スイッチングモード、第４スイッチングモード、第１スイッチングモード、第２スイッチングモードの順に実行され得る。この場合、第４期間と第１期間とは同一であるか、または、少なくとも一部が重なり得る。第２キャパシタＣ２の両端にかかった電圧が検出されている間、第１抵抗器３１の両端にかかった電圧で第１キャパシタＣ１が充電され得る。
制御部２６０は、第１電圧及び第２電圧を決定する前または後、第５期間に第５スイッチングモードを実行してから第６期間に第２スイッチングモードを実行することで、バッテリー１０の電圧ＶＢａｔｔを決定することができる。制御部２６０は、第５スイッチングモードを実行するとき、第１スイッチ４１をオン状態に、第２スイッチ４２をオン状態に、第１スイッチング回路２１０をオン状態に、第２スイッチング回路２２０をオフ状態に、第３スイッチング回路２３０をオフ状態に、第４スイッチング回路２４０をオフ状態に制御する。制御部２６０は、第６期間内の第３時点でアナログ－デジタルコンバータ２５０によって生成された第１デジタル信号に基づいて、バッテリー１０の電圧ＶＢａｔｔを決定することができる。
代案的に、制御部２６０は、第１電圧及び第２電圧を決定する前または後、複数のバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｎ）それぞれに電気的に接続された電圧検出回路（図示せず、漏電検出装置２００に含まれる）を用いて、複数のバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｎ）それぞれの電圧とバッテリー１０の電圧を測定してもよい。
第１期間～第６期間のそれぞれの時間の長さは、予め決められていてもよい。また、第１期間～第６期間のうち最も早い期間の開始時点と最も遅い期間の終了時点との時間差は予め決められた診断実行時間以下であり得る。
図２に示されたように、バッテリーセルＢｉとバッテリーセルＢｉ＋１との間の接続点ＰＬｅａｋがシャーシ２に電気的に短絡しているとしよう。
制御部２６０が第１スイッチングモードを実行することで第１抵抗器３１の電圧と第１キャパシタＣ１の電圧とが等しくなったとき、接続点ＰＬｅａｋ、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ、シャーシ２、第１抵抗器３１、第１スイッチ４１、第３抵抗器３３、負極端子Ｐ１及びバッテリーセル（Ｂ１～Ｂｉ）による閉回路が形成される。したがって、接続点ＰＬｅａｋと負極端子Ｐ１との間の電圧ＶＡ、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ及び第１電圧Ｖ１は上述した数式１のような関係を有する。
制御部２６０が第３スイッチングモードを実行することで第２抵抗器３２の電圧と第２キャパシタＣ２の電圧とが等しくなったとき、正極端子Ｐ２、第４抵抗器３４、第２スイッチ４２、第２抵抗器３２、シャーシ２、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ、接続点ＰＬｅａｋ及びバッテリーセル（Ｂｉ＋１～Ｂｎ）による閉回路が形成される。したがって、第１抵抗器３１と第２抵抗器３２の抵抗がそれぞれＲ１であって、第３抵抗器３３と第４抵抗器３４の抵抗がそれぞれＲ３であれば、正極端子Ｐ２と接続点ＰＬｅａｋとの間の電圧ＶＢ、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ及び第２電圧Ｖ２は上述した数式２のような関係を有する。したがって、上述した数式３～数式５も、第２実施例による漏電検出装置２００に共通的に適用される。
制御部２６０は、絶縁抵抗ＲＬｅａｋが所定の臨界値未満である場合、バッテリー１０とシャーシとの間に漏電が発生したと判断して、漏電アラーム信号を生成することができる。
以下、第１実施例による漏電検出装置１００によって実行可能な漏電検出方法、及び第２実施例による漏電検出装置２００によって実行可能な漏電検出方法について説明する。後述する各漏電検出方法は、所定のイベント（例えば、電気車両１のキーオフ）が発生したことに応答して開始され得る。
図３は、図１に示された第１実施例による漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法を例示的に示したフロー図である。
図１及び図３を参照すると、段階Ｓ３１０において、制御部１６０は、第１期間に第１スイッチングモードを実行する。これによって、第１期間にキャパシタＣが第１抵抗器１１の電圧で充電される。
段階Ｓ３２０において、制御部１６０は、第２期間に第２スイッチングモードを実行する。これによってキャパシタＣは、第２期間に、第１スイッチング回路１１０及び第２スイッチング回路１２０から電気的に分離され、第１ノードＮ１と第８ノードＮ８との間に電気的に接続される。
段階Ｓ３３０において、制御部１６０は、第２期間内の第１時点でアナログ－デジタルコンバータ１５０によって生成されたデジタル信号に基づいて、第１電圧Ｖ１を決定する。
段階Ｓ３４０において、制御部１６０は、第３期間に第３スイッチングモードを実行する。これによって、第３期間にキャパシタＣが第２抵抗器１２の電圧で充電される。
段階Ｓ３５０において、制御部１６０は、第４期間に第２スイッチングモードを実行する。これによってキャパシタＣは、第４期間に、第１スイッチング回路１１０及び第２スイッチング回路１２０から電気的に分離され、第１ノードＮ１と第８ノードＮ８との間に電気的に接続される。
段階Ｓ３６０において、制御部１６０は、第４期間内の第２時点でアナログ－デジタルコンバータ１５０によって生成されたデジタル信号に基づいて、第２電圧Ｖ２を決定する。
段階Ｓ３７０において、制御部１６０は、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２に基づいて、バッテリー１０とシャーシ２との間の絶縁状態（絶縁破壊如何）を示す絶縁抵抗ＲＬｅａｋを決定する（数式３を参照）。
段階Ｓ３８０において、制御部１６０は、絶縁抵抗ＲＬｅａｋが臨界値未満であるか否かを判断する。段階Ｓ３８０の値が「はい」であれば、段階Ｓ３８５に進む。
段階Ｓ３８５において、制御部１６０は、シャーシ２に対するバッテリー１０の漏電位置を決定する。すなわち、段階Ｓ３８５において、制御部１６０は、第１診断電圧ＶＡ及び第２診断電圧ＶＢの少なくとも一つを決定した後（数式４及び数式５を参照）、バッテリー１０内のどの地点がシャーシ２に電気的に短絡しているかを決定する。図３の方法において、段階Ｓ３８５は省略されてもよい。すなわち、段階Ｓ３８０の値が「はい」である場合、段階Ｓ３９０に進み得る。
段階Ｓ３９０において、制御部１６０は、漏電アラーム信号を生成する。漏電アラーム信号は、漏電位置を示す情報を含む。
図４は、図２に示された第２実施例による漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法を例示的に示したフロー図である。
図２及び図４を参照すると、段階Ｓ４１０において、制御部２６０は、第１期間に第１スイッチングモードを実行する。これによって、第１期間に第１キャパシタＣ１が第１抵抗器３１の電圧で充電される。
段階Ｓ４２０において、制御部２６０は、第２期間に第２スイッチングモードを実行する。これによって第１キャパシタＣ１は、第２期間に、第１スイッチング回路２１０から電気的に分離され、第１ノードＭ１と第１０ノードＭ１０との間に電気的に接続される。
段階Ｓ４３０において、制御部２６０は、第２期間内の第１時点でアナログ－デジタルコンバータ２５０によって生成された第１デジタル信号に基づいて、第１電圧Ｖ１を決定する。
段階Ｓ４４０において、制御部２６０は、第３期間に第３スイッチングモードを実行する。これによって、第３期間に第２キャパシタＣ２が第２抵抗器３２の電圧で充電される。段階Ｓ４４０は、段階Ｓ４２０または段階Ｓ４３０と同時に実行されてもよい。
段階Ｓ４５０において、制御部２６０は、第４期間に第４スイッチングモードを実行する。これによって第２キャパシタＣ２は、第４期間に、第２スイッチング回路２２０から電気的に分離され、第１ノードＭ１と第１１ノードＭ１１との間に電気的に接続される。
段階Ｓ４６０において、制御部２６０は、第４期間内の第２時点でアナログ－デジタルコンバータ２５０によって生成された第２デジタル信号に基づいて、第２電圧Ｖ２を決定する。
段階Ｓ４７０において、制御部２６０は、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２に基づいて、バッテリー１０とシャーシ２との間の絶縁状態（絶縁破壊如何）を示す絶縁抵抗ＲＬｅａｋを決定する（数式３を参照）。
段階Ｓ４８０において、制御部２６０は、絶縁抵抗ＲＬｅａｋが臨界値未満であるか否かを判断する。段階Ｓ４８０の値が「はい」であれば、段階Ｓ４８５に進む。
段階Ｓ４８５において、制御部２６０は、シャーシ２に対するバッテリー１０の漏電位置を決定する。すなわち、段階Ｓ４８５において、制御部２６０は、第１診断電圧ＶＡ及び第２診断電圧ＶＢの少なくとも一つを決定した後（数式４及び数式５を参照）、バッテリー１０内のどの地点がシャーシ２に電気的に短絡しているかを決定する。図４の方法において、段階Ｓ４８５は省略されてもよい。すなわち、段階Ｓ４８０の値が「はい」である場合、段階Ｓ４９０に進み得る。
段階Ｓ４９０において、制御部２６０は、漏電アラーム信号を生成する。
図３及び図４においては、第１電圧Ｖ１を決定するための段階が第２電圧Ｖ２を決定するための段階に先行しているが、第２電圧Ｖ２を決定するための段階が第１電圧Ｖ１を決定するための段階に先行してもよい。
上述した本発明の実施形態は、装置及び方法のみによって具現されるものではなく、本発明の実施形態の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じても具現され得、このような具現は上述した実施形態の記載から当業者であれば容易に具現できるであろう。
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
また、上述した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者により、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であって、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、多様な変形のため各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わせられて構成され得る。

Claims (15)

  1. 電気車両に含まれたバッテリーのための漏電検出装置であって、
    前記バッテリーの負極端子に接続される第１ノードと第２ノードとの間に接続される第１スイッチと、
    前記バッテリーの正極端子に接続される第３ノードと第４ノードとの間に接続される第２スイッチと、
    前記電気車両のシャーシに接続される第５ノードと前記第２ノードとの間に接続される第１抵抗器と、
    前記第４ノードと前記第５ノードとの間に接続される第２抵抗器と、
    第６ノードと第７ノードとの間に接続されるキャパシタと、
    前記第１抵抗器を前記キャパシタに選択的に並列で接続するように構成される第１スイッチング回路と、
    前記第２抵抗器を前記キャパシタに選択的に並列で接続するように構成される第２スイッチング回路と、
    前記キャパシタを前記第１ノードと第８ノードとの間に選択的に接続するように提供される第３スイッチング回路と、
    前記第１ノードと前記第８ノードとの間の電圧を示すデジタル信号を生成するように構成されたアナログ－デジタルコンバータと、
    前記アナログ－デジタルコンバータに動作可能に接続された制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    前記第１スイッチをオン状態に、前記第２スイッチをオフ状態に、前記第１スイッチング回路をオン状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行し、
    前記第１スイッチングモードが終了したとき、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行し、
    前記第２期間で前記アナログ－デジタルコンバータによって生成された前記デジタル信号に基づいて、前記第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定し、
    前記第１スイッチをオフ状態に、前記第２スイッチをオン状態に、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオン状態に、前記第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行し、
    前記第３スイッチングモードが終了したとき、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオン状態に制御する前記第２スイッチングモードを第４期間に実行し、
    前記第４期間で前記アナログ－デジタルコンバータによって生成された前記デジタル信号に基づいて、前記第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定し、
    前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記バッテリーと前記シャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断するように構成される、漏電検出装置。
  2. 前記第１スイッチング回路は、前記第２ノードと前記第６ノードとの間に接続される第３スイッチ、及び前記第５ノードと前記第７ノードとの間に接続される第４スイッチを含み、
    前記第２スイッチング回路は、前記第５ノードと前記第６ノードとの間に接続される第５スイッチ、及び前記第４ノードと前記第７ノードとの間に接続される第６スイッチを含み、
    前記第３スイッチング回路は、前記第６ノードと前記第１ノードとの間に接続される第７スイッチ、及び前記第７ノードと前記第８ノードとの間に接続される第８スイッチを含む、請求項１に記載の漏電検出装置。
  3. 前記第１ノードと前記第２ノードとの間で前記第１スイッチに直列で接続される第３抵抗器と、
    前記第３ノードと前記第４ノードとの間で前記第２スイッチに直列で接続される第４抵抗器と、をさらに含む、請求項１または２に記載の漏電検出装置。
  4. 前記第１抵抗器の抵抗は、前記第２抵抗器の抵抗と同一であり、
    前記第３抵抗器の抵抗は、前記第４抵抗器の抵抗と同一であり、
    前記制御部は、下記の数式１を用いて前記バッテリーと前記シャーシとの間の絶縁状態を示す絶縁抵抗を決定するように構成される、漏電検出装置であって、
    Figure 2022524032000011
     … 数式１
    Ｖ１は前記第１電圧、Ｖ２は前記第２電圧、Ｒ１は前記第１抵抗器の抵抗、Ｒ３は前記第３抵抗器の抵抗、ＶＢａｔｔは前記バッテリーの電圧、ＲＬｅａｋは前記絶縁抵抗である、
    請求項３に記載の漏電検出装置。
  5. 前記制御部は、前記絶縁抵抗が所定の臨界値未満である場合、前記バッテリーと前記シャーシとの間に漏電が発生したと判断するように構成される、請求項４に記載の漏電検出装置。
  6. 前記制御部は、下記の数式２を用いて、前記バッテリーと前記シャーシとの間の漏電位置を示す診断電圧を決定するように構成される、漏電検出装置であって、
    Figure 2022524032000012
     … 数式２
    ＶＡは前記診断電圧である、
    請求項４または５に記載の漏電検出装置。
  7. 電気車両に含まれるバッテリーのための漏電検出装置であって、
    前記バッテリーの負極端子に接続される第１ノードと第２ノードとの間に接続される第１スイッチと、
    前記バッテリーの正極端子に接続される第３ノードと第４ノードとの間に接続される第２スイッチと、
    前記電気車両のシャーシに接続される第５ノードと前記第２ノードとの間に接続される第１抵抗器と、
    前記第４ノードと前記第５ノードとの間に接続される第２抵抗器と、
    第６ノードと第７ノードとの間に接続される第１キャパシタと、
    第８ノードと第９ノードとの間に接続される第２キャパシタと、
    前記第１抵抗器を前記第１キャパシタに選択的に並列で接続するように提供される第１スイッチング回路と、
    前記第２抵抗器を前記第２キャパシタに選択的に並列で接続するように提供される第２スイッチング回路と、
    前記第１キャパシタを前記第１ノードと第１０ノードとの間に選択的に接続するように提供される第３スイッチング回路と、
    前記第２キャパシタを前記第１ノードと第１１ノードとの間に選択的に接続するように提供される第４スイッチング回路と、
    前記第１ノードと前記第１０ノードとの間の電圧を示す第１デジタル信号、及び前記第１ノードと前記第１１ノードとの間の電圧を示す第２デジタル信号を生成するように構成されたアナログ－デジタルコンバータと、
    前記アナログ－デジタルコンバータに動作可能に接続された制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    前記第１スイッチをオン状態に、前記第２スイッチをオフ状態に、前記第１スイッチング回路をオン状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行し、
    前記第１スイッチングモードが終了したとき、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行し、
    前記第２期間で生成された前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定し、
    前記第１スイッチをオフ状態に、前記第２スイッチをオン状態に、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオン状態に、前記第４スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行し、
    前記第３スイッチングモードが終了したとき、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第４スイッチング回路をオン状態に制御する第４スイッチングモードを第４期間に実行し、
    前記第４期間で生成された前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定し、
    前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記バッテリーと前記シャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断するように構成される、漏電検出装置。
  8. 前記第１スイッチング回路は、前記第２ノードと前記第６ノードとの間に電気的に接続される第３スイッチ、及び前記第５ノードと前記第７ノードとの間に電気的に接続される第４スイッチを含み、
    前記第２スイッチング回路は、前記第５ノードと前記第８ノードとの間に電気的に接続される第５スイッチ、及び前記第４ノードと前記第９ノードとの間に電気的に接続される第６スイッチを含み、
    前記第３スイッチング回路は、前記第６ノードと前記第１ノードとの間に電気的に接続される第７スイッチ、及び前記第７ノードと前記第１０ノードとの間に電気的に接続される第８スイッチを含み、
    前記第４スイッチング回路は、前記第８ノードと前記第１ノードとの間に電気的に接続される第９スイッチ、及び前記第９ノードと前記第１１ノードとの間に電気的に接続される第１０スイッチを含む、請求項７に記載の漏電検出装置。
  9. 前記第１ノードと前記第２ノードとの間で前記第１スイッチに直列で接続される第３抵抗器と、
    前記第３ノードと前記第４ノードとの間で前記第２スイッチに直列で接続される第４抵抗器と、をさらに含む、請求項７または８に記載の漏電検出装置。
  10. 前記第１抵抗器の抵抗は、前記第２抵抗器の抵抗と同一であり、
    前記第３抵抗器の抵抗は、前記第４抵抗器の抵抗と同一であり、
    前記制御部は、下記の数式３を用いて前記バッテリーと前記シャーシとの間の絶縁状態を示す絶縁抵抗を決定するように構成される、漏電検出装置であって、
    Figure 2022524032000013
     … 数式３
    Ｖ１は前記第１電圧、Ｖ２は前記第２電圧、Ｒ１は前記第１抵抗器の抵抗、Ｒ３は前記第３抵抗器の抵抗、ＶＢａｔｔは前記バッテリーの電圧、ＲＬｅａｋは前記絶縁抵抗である、
    請求項９に記載の漏電検出装置。
  11. 前記制御部は、前記絶縁抵抗が所定の臨界値未満である場合、前記バッテリーと前記シャーシとの間に漏電が発生したと判断するように構成される、請求項１０に記載の漏電検出装置。
  12. 前記制御部は、下記の数式４を用いて、前記バッテリーと前記シャーシとの間の漏電位置を示す診断電圧を決定するように構成される、漏電検出装置であって、
    Figure 2022524032000014
     … 数式４
    ＶＡは前記診断電圧である、
    請求項１０または１１に記載の漏電検出装置。
  13. 請求項１～請求項１２のうちいずれか一項に記載の漏電検出装置を含む電気車両。
  14. 請求項１～請求項６のうちいずれか一項に記載の漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法であって、
    前記第１スイッチをオン状態に、前記第２スイッチをオフ状態に、前記第１スイッチング回路をオン状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行する段階と、
    前記第１スイッチングモードが終了したとき、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行する段階と、
    前記第２期間内の第１時点で前記アナログ－デジタルコンバータによって生成された前記デジタル信号に基づいて、前記第１時点における前記第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定する段階と、
    前記第１スイッチをオフ状態に、前記第２スイッチをオン状態に、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオン状態に、前記第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行する段階と、
    前記第３スイッチングモードが終了したとき、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオン状態に制御する前記第２スイッチングモードを第４期間に実行する段階と、
    前記第４期間内の第２時点で前記アナログ－デジタルコンバータによって生成された前記デジタル信号に基づいて、前記第２時点における前記第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定する段階と、
    前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記バッテリーと前記シャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断する段階と、を含む漏電検出方法。
  15. 請求項７～請求項１２のうちいずれか一項に記載の漏電検出装置によって実行可能な漏電検出方法であって、
    前記第１スイッチをオン状態に、前記第２スイッチをオフ状態に、前記第１スイッチング回路をオン状態に、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオフ状態に制御する第１スイッチングモードを第１期間に実行する段階と、
    前記第１スイッチングモードが終了したとき、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第３スイッチング回路をオン状態に制御する第２スイッチングモードを第２期間に実行する段階と、
    前記第２期間内の第１時点で生成された前記第１デジタル信号に基づいて、前記第１時点における前記第１抵抗器の電圧を示す第１電圧を決定する段階と、
    前記第１スイッチをオフ状態に、前記第２スイッチをオン状態に、前記第１スイッチング回路をオフ状態に、前記第２スイッチング回路をオン状態に、前記第４スイッチング回路をオフ状態に制御する第３スイッチングモードを第３期間に実行する段階と、
    前記第３スイッチングモードが終了したとき、前記第２スイッチング回路をオフ状態に、前記第４スイッチング回路をオン状態に制御する第４スイッチングモードを第４期間に実行する段階と、
    前記第４期間内の第２時点で生成された前記第２デジタル信号に基づいて、前記第２時点における前記第２抵抗器の電圧を示す第２電圧を決定する段階と、
    前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記バッテリーと前記シャーシとの間に漏電が発生したか否かを判断する段階と、を含む漏電検出方法。
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