JP3962991B2

JP3962991B2 - 非接地電源の絶縁検出装置

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Publication number: JP3962991B2
Application number: JP2002333508A
Authority: JP
Inventors: 議雄須藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2022-11-18
Also published as: JP2004170117A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接地電源の絶縁検出装置に係り、特に、電気による推進力を利用する車両に搭載された非接地の直流電源に好適な絶縁検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接地電源の絶縁検出装置は、非接地の直流電源の正及び負端子に接続され、接地電位部からは絶縁された正及び負側の主回路配線の接地電位部に対する絶縁抵抗つまり地絡抵抗を検出することで、接地電位部に対する絶縁や地絡状態を検出するものである（例えば、特許文献１参照）。このような絶縁検出装置では、非接地の直流電源の正端子と接地電位部との間にコンデンサを設定時間の間接続するスイッチング手段、非接地の電源の負端子と接地電位部との間にコンデンサを設定時間の間接続するスイッチング手段、各スイッチング手段の遮断後にコンデンサの両端子間の電圧を検出する検出手段を接続する検出用のスイッチング手段、検出手段で検出した各スイッチング手段の遮断後のコンデンサの両端子間電圧とコンデンサを完全に充電することによって予め算出しておいた電源電圧とに基づいて電源の接地電位部に対する絶縁抵抗つまり地絡抵抗を演算する演算手段などを備えており、演算手段で算出された地絡抵抗から絶縁状態の検出や判定などを行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２２６９５０号公報（第４−７頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような絶縁検出装置では、地絡抵抗を求める際、コンデンサの容量などを定数として含む式を用いるが、定数として用いるコンデンサの容量などには、製品間における容量などのばらつきや温度変化による容量のばらつきなどが存在し、さらに容量などの経時変化などが生じる場合もある。このように定数として用いる値にばらつきや変化がある場合、求めた地絡抵抗の値と実際の地絡抵抗の値との間の計測誤差が増大するため、絶縁状態の検出精度が低下してしまう。したがって、コンデンサの容量など地絡抵抗を求める際の定数となる値にばらつきや変化などがあっても、地絡抵抗の計測誤差をできるだけ低減し、絶縁状態の検出精度を向上することが望まれている。
【０００５】
さらに、上記のような絶縁検出装置では、各スイッチング手段に異常が生じてしまうと、誤った地絡抵抗値を求めることになるため、得られた地絡抵抗値が絶縁状態の不良によるものかスイッチング手段の異常によるものかがわからない。このため、絶縁状態の検出過程においてスイッチング手段の異常を検出することにより、絶縁状態の検出結果に対する信頼性を向上することが望まれている。
【０００６】
本発明の課題は、絶縁状態の検出の精度及び信頼性を向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の絶縁検出装置は、正端子側及び負端子側の配線が接地電位部から絶縁された直流電源にコンデンサと抵抗の直列接続体を並列に、このコンデンサが完全に充電される時間よりも短い第１の設定時間の間接続する第１のスイッチング手段と、電源の正端子と接地電位部との間に前記直列接続体を第２の設定時間の間接続する第２のスイッチング手段と、電源の負端子と接地電位部との間に前記直列接続体を直列に第２の設定時間の間接続する第３のスイッチング手段と、第１、第２及び第３の各スイッチング手段の遮断後にコンデンサの両端子間の電圧を検出する電圧検出手段を接続する第４のスイッチング手段と、第１のスイッチング手段を遮断後の電圧検出手段での検出電圧に基づいて電源の電源電圧を推定し、この推定した電源電圧と第２及び第３のスイッチング手段を遮断後の電圧検出手段での各検出電圧とに基づいて電源の接地電位部に対する絶縁抵抗を求める演算手段と、第１のスイッチング手段によって電源に前記直列接続体を接続する前で第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段を遮断した状態から、第１のスイッチング手段の遮断後に第４のスイッチング手段によって電圧検出手段を接続した後、第４のスイッチング手段を遮断するまでの間に電圧検出手段で検出した検出電圧に基づいて第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段で生じた異常を検出する異常検出手段とを備えた構成とすることにより上記課題を解決する。
【０００８】
また、異常検出手段は、少なくとも、第１のスイッチング手段によって電源に前記直列接続体を接続する前で第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段を遮断した状態の電圧検出手段での検出電圧と、第１のスイッチング手段によって電源に前記直列接続体を接続し、かつ第４のスイッチング手段を遮断した状態の電圧検出手段での検出電圧と、第１のスイッチング手段の遮断後に前記第４のスイッチング手段によって電圧検出手段を接続した後、第４のスイッチング手段を遮断する直前の電圧検出手段での検出電圧とに基づいて各スイッチング手段の異常を検出する構成とする。
【０００９】
このような構成とすることにより、コンデンサを完全に充電するのに要する時間よりも短い時間で設定した第１の設定時間の間第１のスイッチング手段によって直流電源と接地電位部との間にコンデンサが直流に接続されて充電される。このときのコンデンサの両端端子間の電圧を第４のスイッチング手段によって接続された検出手段で検出し、この検出した電圧から演算手段が電源電圧を推定し、この電源電圧と、第２及び第３のスイッチング手段遮断後の検出手段での検出電圧とに基づいて接地電位部に対する絶縁抵抗を求めることで、絶縁抵抗の計測誤差を低減し、絶縁状態の検出精度を向上できる。
【００１０】
加えて、第１のスイッチング手段によって電源に前記直列接続体を接続する前で第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段を遮断した状態から、第１のスイッチング手段の遮断後に第４のスイッチング手段によって電圧検出手段を接続した後、第４のスイッチング手段を遮断するまでの間、すなわち電源の電源電圧を推定する過程において検出手段で得られる検出電圧は、絶縁状態つまり地絡抵抗に影響されない値である。このため、電源の電源電圧を推定する過程における検出手段での検出電圧に基づいて異常を検出する異常検出手段を備えることで、絶縁状態の検出過程においてスイッチング手段の異常を検出できる。したがって、絶縁状態の検出の精度及び信頼性を向上できる。
【００１１】
さらに、第１のスイッチング手段の遮断後に第４のスイッチング手段によって電圧検出手段を接続した後、第４のスイッチング手段を遮断する直前の電圧検出手段での検出電圧に基づいて異常を検出したとき、第４のスイッチング手段を遮断せずに、第３の設定時間経過後の検出電圧に基づいて異常の発生箇所を判定する構成とする。このような構成とすれば、異常の発生したスイッチング手段を特定できるので好ましい。
【００１２】
また、第１のスイッチング手段が、電源の正端子に接続された第１のスイッチ部と、電源の負端子に接続された第２のスイッチ部とを含み、第３のスイッチング手段が、第２のスイッチ部と、第１のスイッチに直列に接続された第３のスイッチ部とを含み、第２のスイッチング手段が、第１のスイッチ部と、第２のスイッチ部に直列に接続された第４のスイッチ部とを含み、第４のスイッチング手段が、第３のスイッチ部と第４のスイッチ部とを含み、第１のスイッチ部と第３のスイッチ部との間と、第２のスイッチ部Ｓ２と第４のスイッチ部との間とに、正側から負側に向かう方向に整流する第１のダイオード、第１の抵抗及びコンデンサを直列に接続し、第１のダイオード及び第１の抵抗に並列に、この第１ダイオードと逆方向に整流する第２のダイオード及び第２の抵抗を直列に接続し、電圧検出手段を第３のスイッチ部と第４のスイッチ部との間に接続し、電圧検出手段と第４のスイッチ部との間を接地電位部に接地しており、異常検出手段は、第１のスイッチング手段によって電源にコンデンサ９と第１の抵抗を直列に接続する前で第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段を遮断した状態の電圧検出手段での検出電圧に基づいて第１及び第３のスイッチ部の異常を判定し、第１のスイッチング手段によって電源に前記直列接続体を接続し、かつ第４のスイッチング手段を遮断した状態の電圧検出手段での検出電圧に基づいて第３及び第４のスイッチ部の異常を判定し、第１のスイッチング手段の遮断後に第４のスイッチング手段によって電圧検出手段を接続した後、第４のスイッチング手段を遮断する直前の電圧検出手段での検出電圧に基づいて異常を検出したとき、第４のスイッチング手段を遮断せずに、第３の設定時間経過後の検出電圧に基づいて第１及び第２のスイッチ部の異常を判定する構成とする。
【００１３】
さらに、閉路したときに第２の抵抗をバイパスする経路を形成する第５のスイッチ部を含むバイパス手段を備え、異常検出手段は、第１のスイッチング手段の遮断後に第４のスイッチング手段によって電圧検出手段を接続した後、第４のスイッチング手段を遮断する直前の電圧検出手段での検出電圧に基づいて異常を検出したとき、第４のスイッチング手段を遮断せずに、第３の設定時間経過後の検出電圧に基づいて第１及び第２のスイッチ部または第５のスイッチ部の異常を判定する
このような構成とすれば、電源の電源電圧を推定する過程における検出手段での検出電圧に基づいてスイッチング手段の異常を検出できると共に、異常のあるスイッチ部を判定できるので好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなる絶縁検出装置の一実施形態について図１乃至図６を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる絶縁検出装置の概略構成を示す図である。図２は、正常な場合の各スイッチ部の動作に対するコンデンサの充放電状態と電圧の読み込みタイミングを示すタイムチャートである。図３は、本発明を適用してなる絶縁検出装置の電源電圧の推定過程における動作を示すフロー図である。図４は、放電時異常検出において異常が検出された場合の各スイッチ部の動作に対するコンデンサの充放電状態と電圧の読み込みタイミングを示すタイムチャートである。図５は、本発明を適用してなる絶縁検出装置の絶縁抵抗の計測過程における動作を示すフロー図である。図６は、絶縁抵抗の値に対する各電源電圧の計測時間で検出した絶縁抵抗の値の検出誤差を示す図である。
【００１５】
本実施形態の絶縁検出装置１は、図１に示すように、例えば電力を利用して推進力を得る電気推進車両などの電力源となる直流電源３に対して適用したものである。電源３は、複数の蓄電池などを直列接続したものであり、電源３の正端子側の正側主回路配線５ａと負端子側の負側主回路配線５ｂが、各々、接地電位部７、例えば車体などから絶縁されており、電源３は非接地電源となっている。絶縁検出装置１は、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４、コンデンサ９、電圧検出手段と演算手段を兼ねると共に絶縁状態を判定するマイコン１１、そして各スイッチを設定された時間に応じて開閉制御する図示していないスイッチング制御回路などで構成されている。なお、本実施形態のマイコン１１は、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４などの各スイッチの異常を検出する異常検出手段も兼ねている。さらに、図示していないスイッチング制御回路をマイコン１１に一体に含めるなど、電圧検出手段、演算手段、異常検出手段及びスイッチング制御回路などは、別体または一体に適宜形成できる。また、図１で示した第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４は、例えばリレーや半導体スイッチといった様々なスイッチ機能を有する部品からなるスイッチ部を接点として模式的に示したものである。
【００１６】
電源３の正端子側には、この正端子側から第１スイッチＳ１及び第３スイッチＳ３が順次直列に接続され、電源３の負端子側には、この負端子側から第２スイッチＳ２、第４スイッチＳ４及び第４抵抗Ｒ４が順次直列に接続されている。第１スイッチＳ１と第３スイッチＳ３との間から第２スイッチＳ２と第４スイッチＳ４との間には、第１ダイオードＤ１、第１抵抗Ｒ１及びコンデンサ９が順次直列に接続されている。第１抵抗Ｒ１とコンデンサ９との間から第１スイッチＳ１と第３スイッチＳ３との間には、第２ダイオードＤ２及び第２抵抗Ｒ２が順次直列に接続されている。すなわち、第１ダイオードＤ１及び第１抵抗Ｒ１と、第２ダイオードＤ２及び第２抵抗Ｒ２とは並列に接続されている。また、第２抵抗Ｒ２の両端子間には、第２抵抗Ｒ２と並列に第５スイッチＳ５が接続されている。第１ダイオードＤ１は、正側から負側に向かう方向に整流するものであり、第２ダイオードＤ２は、第１ダイオードＤ１と逆方向に整流するものである。
【００１７】
第３スイッチＳ３と第４抵抗Ｒ４間には、第３スイッチＳ３と第４抵抗Ｒ４に対して直列に第３抵抗Ｒ３が接続されており、第３スイッチＳ３と第３抵抗Ｒ３との間には、検出手段と演算手段を兼ねるマイコン１１がマイコン１１のアナログ／デジタル変換ポートつまりＡ／Ｄポートを介して接続されている。また、第３抵抗Ｒ３と第４抵抗Ｒ４との間の部位は、接地電位部７に接地されている。
【００１８】
したがって、電源３にコンデンサ９を直列に第１の設定時間の間接続する第１のスイッチング手段は、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２及び図示していないスイッチング制御回路などで、電源３の正端子と接地電位部７との間にコンデンサ９を直列に第２の設定時間の間接続する第２のスイッチング手段は、第１スイッチＳ１、第４スイッチＳ４及び図示していないスイッチング制御回路などで、電源３の負端子と接地電位部７との間にコンデンサ９を直列に第２の設定時間の間接続する第３のスイッチング手段は、第２スイッチＳ２、第３スイッチＳ３及び図示していないスイッチングスイッチング制御回路などで、第４のスイッチング手段は、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４及び図示していないスイッチング制御回路などで形成されている。なお、コンデンサ９には数μＦといった比較的高容量のものが用いられ、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２には、数百ｋΩといった比較的高い抵抗値のものが用いられている。
【００１９】
このような構成の絶縁検出装置の動作と本発明の特徴部について説明する。まず、推定の電源電圧Ｖ０ｓの推定過程について説明する。絶縁検出装置１は、図２に示すように、絶縁状態の検出を最初に開始するとき、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５を所定時間Ｔ４の間オンつまり閉路し、コンデンサ９の初期放電を行う。絶縁状態の検出を開始後、最初のステップで、図３に示すように、前回の検出過程においていずれかのスイッチに異常が検出されていたか否かを判断する（ステップ１０１）。前回の検出過程においてスイッチに異常が検出されていた場合には、絶縁状態の検出を中止する。前回の検出過程においてスイッチに異常が検出されていない場合には、図２及び図３に示すように、全てのスイッチがオフつまり開路された状態、または初期放電を行った場合には全てのスイッチがオフしてから所定時間ｔｗ２経過した後、マイコン１１でＡ／Ｄ変換データを読み込み、絶縁検出装置の回路に印加されている電圧Ｖａｄを検出する。（ステップ１０２）。
【００２０】
ステップ１０２で検出した電圧Ｖａｄが予め設定した第１異常検出電圧値Ｖ１より低いか否かにより第１スイッチＳ１及び第３スイッチＳ３の異常検出を行う（ステップ１０３）。ステップ１０３において電圧Ｖａｄが第１異常検出電圧値Ｖ１以上の場合には、第１スイッチＳ１及び第３スイッチＳ３が閉路状態などになっているショート故障が発生していると判断して第１スイッチＳ１及び第３スイッチＳ３の異常を検出する（ステップ１０４）。ステップ１０４で第１スイッチＳ１及び第３スイッチＳ３のいずれかのショート故障が発生していると判断した場合、使用者などに異常を報知する警報を出力し（ステップ１０５）、データモニターを出力して（ステップ１０６）、絶縁状態の検出を中止する。なお、第１異常検出電圧値Ｖ１は、電源電圧が数百Ｖに対して数Ｖ程度に適宜設定されている。
【００２１】
一方、ステップ１０３において電圧Ｖａｄが第１異常検出電圧値Ｖ１より低い場合には、図示していないスイッチング制御回路が第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を第１の設定時間である第１閉路時間Ｔ１の間、閉路する（ステップ１０７）。すなわち、第１のスイッチング手段により、電源にコンデンサ９を直列に接続する回路が形成されて、第１閉路時間Ｔ１の間、コンデンサ９への充電が行われ、コンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣが上昇する。なお、第１閉路時間Ｔ１は、コンデンサ９を完全に充電するのに必要な時間よりも短い時間に設定されており、例えばコンデンサ９を完全に充電するのに必要な時間が１.４秒である場合にＴ１が０.２秒といったような短い時間となっており、第１閉路時間Ｔ１は、必要とされる絶縁抵抗の計測誤差範囲によって選択されたものである。
【００２２】
ステップ１０７において第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を閉路してコンデンサ９への充電を開始した直後、つまり第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２が閉路してから第１閉路時間Ｔ１よりも短い所定時間ｔｗ２経過後、マイコン１１でＡ／Ｄ変換データを読み込み、コンデンサ９への第１閉路時間Ｔ１間の充電の途中でのコンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣを検出する。（ステップ１０９）。ステップ１０９で検出した電圧ＶＣが予め設定した第２異常検出電圧値Ｖ２より低いか否かにより第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４の異常検出を行う（ステップ１１０）。ステップ１１０において電圧ＶＣが第２異常検出電圧値Ｖ２以上の場合には、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路状態などになっているショート故障が発生していると判断して第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４の異常を検出する（ステップ１１１）。ステップ１１１で第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４のいずれかのショート故障が発生していると判断した場合、使用者などに異常を報知する警報を出力し（ステップ１０５）、データモニターを出力し（ステップ１０６）、絶縁状態の検出を中止する。なお、第２異常検出電圧値Ｖ２は、電源電圧が数百Ｖに対して数十Ｖ程度に適宜設定されている。
【００２３】
一方、ステップ１１０において電圧ＶＣが第２異常検出電圧値Ｖ２より低い場合には、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を閉路してから第１閉路時間Ｔ１が経過すると（ステップ１１２）、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２が開路つまり遮断され（ステップ１１３）、スイッチ切替待ち時間であり、第１閉路時間Ｔ１よりも短い所定時間ｔｗ１経過後（ステップ１１４）、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路される（ステップ１１５）。すなわち、第４のスイッチング手段により、コンデンサ９の両端子間の電圧を検出するマイコン１１が接続された回路が形成されると共に、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、そして第４抵抗Ｒ４を含むコンデンサ９からの放電回路が形成され、コンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣが降下する。
【００２４】
第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路されてから第１閉路時間Ｔ１よりも短い所定時間ｔｗ２経過後、マイコン１１は、Ａ／Ｄポートを介してＡ／Ｄ変換データを読み込む（ステップ１１６）。ステップ１１６において読み込んだＡ／Ｄ変換データから、コンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣを検出する（ステップ１１７）。このとき検出した電圧ＶＣが電源電圧を推定するための検出電圧Ｖ０となる。ステップ１１７での検出電圧Ｖ０の検出において、タイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過してもＡ／Ｄ変換ができない、つまり検出電圧Ｖ０の検出ができないか否かによりＡ／Ｄ変換異常を検出する（ステップ１１８）。なお、タイムアウト時間Ｔｏｕｔは、正常時にＡ／Ｄ変換に要する時間の数倍程度の時間に設定されたものであり、例えば数十マイクロ秒程度に適宜設定されている。
【００２５】
ステップ１１８においてタイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過しても検出電圧Ｖ０の検出が行えない場合には、使用者などに異常を報知する警報を出力し（ステップ１１９）、データモニターを出力して（ステップ１２０）、Ｗ／Ｄリセットを行う。Ｗ／Ｄリセットは、プログラムが無限ループになることでＷ／Ｄ出力が固着することにより、図示していないＷ／ＤＩＣがマイコン１１に対してリセット信号を出力し、この信号が入力されたマイコン１１がハードをリセットするものである。
【００２６】
一方、ステップ１１８においてタイムアウト時間Ｔｏｕｔ以内に検出電圧Ｖ０を検出した場合には、この検出電圧Ｖ０により、次式（１）から推定の電源電圧Ｖ０ｓを算出する（ステップ１２１）。
Ｖ０＝Ｖ０ｓ（１−ＥＸＰ（−Ｔ１／Ｃ・Ｒ１）） …（１）
ただし、式（１）において、Ｔ１は第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の閉路時間、Ｃはコンデンサ９の容量、Ｒ１は第１抵抗Ｒ１の抵抗値である。
【００２７】
この絶縁検出が最初検出の場合には、ステップ１２１において推定した電源電圧Ｖ０ｓが所定の範囲内にあるか否か、またはこの絶縁検出が最初検出でない場合には、前回の推定電源電圧Ｖ０ｓと今回の推定電源電圧Ｖ０ｓとの差の絶対値が所定の差よりも小さいか否かなどの推定した電圧値から電源の異常の検出を行う（ステップ１２２）。ステップ１２２において、この絶縁検出が最初検出の場合であり、推定した電源電圧Ｖ０ｓが所定の範囲から外れている場合、またはこの絶縁検出が最初検出でない場合であり、前回の推定電源電圧Ｖ０ｓと今回の推定電源電圧Ｖ０ｓとの差が所定の差以上の場合には電圧異常と判断し、使用者などに異常を報知する警報を出力し（ステップ１２３）その後図示していないスイッチング制御回路が、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路された状態で、第５スイッチＳ５を閉路する（ステップ１２４）。
【００２８】
一方、ステップ１２２において、この絶縁検出が最初検出の場合であり、推定した電源電圧Ｖ０ｓが所定の範囲以内にある場合、またはこの絶縁検出が最初検出でない場合であり、前回の推定電源電圧Ｖ０ｓと今回の推定電源電圧Ｖ０ｓとの差が所定の差よりも小さい場合には、図示していないスイッチング制御回路が第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路された状態で、第５スイッチＳ５を閉路して第２抵抗Ｒ２をバイパスさせることで、第２抵抗Ｒ２の抵抗値を下げた状態とし、コンデンサ９からの放電に要する時間を短縮する（ステップ１２４）。ステップ１２４で第５スイッチＳ５を閉路して、第１閉路時間Ｔ１よりも短い所定時間つまり第１放電時間ｔｄ１経過後（ステップ１２５）、マイコン１１がＡ／Ｄポートを介してＡ／Ｄ変換データを読み込む（ステップ１２６）。
【００２９】
ステップ１２６で読み込んだＡ／Ｄ変換データから放電終了時におけるコンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣを検出し、検出した電圧ＶＣが予め設定した第１異常検出電圧値Ｖ１より大きいか否かにより第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２、または第５スイッチＳ５の異常検出を行う（ステップ１２７）。ステップ１２７において電圧ＶＣが第１異常検出電圧値Ｖ１より大きい場合には、図３及び図４に示すように、放電時異常検出過程に入る。放電時異常検出過程では、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５が共に閉路された状態で、ステップ１２７で異常検出から、例えばコンデンサ９を完全に充電するのに要する時間と同じ時間に設定された第３の設定時間である異常時放電時間Ｔ３経過後、マイコン１１がＡ／Ｄポートを介してＡ／Ｄ変換データを読み込む（ステップ１２８）。
【００３０】
ステップ１２８で読み込んだＡ／Ｄ変換データからコンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣを検出し、検出した電圧ＶＣが予め設定した第１異常検出電圧値Ｖ１より大きいか否かにより第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の異常か、または第５スイッチＳ５の異常かを検出する（ステップ１２９）。ステップ１２９において電圧ＶＣが第１異常検出電圧値Ｖ１より大きい場合には、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２が閉路された状態などになっているショート故障が発生していると判断して第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２の異常を検出する（ステップ１３０）。ステップ１２７において電圧ＶＣが第１異常検出電圧値Ｖ１以下の場合には、第５スイッチＳ５が開路された状態のままなどになっているオープン故障が発生していると判断して第５スイッチＳ５の異常を検出する（ステップ１３１）。ステップ１３０、１３１でショート故障またはオープン故障を判断した後、使用者などに異常を報知する警報を出力し（ステップ１０５）、データモニターを出力して（ステップ１０６）、絶縁状態の検出を中止する。
【００３１】
一方、ステップ１２７において第１放電時間ｔｄ１経過したときの電圧ＶＣが第１異常検出電圧値Ｖ１以下の場合には、図２及び図３に示すように、図示していないスイッチング制御回路が第３スイッチＳ３及び第５スイッチＳ５を開路つまり遮断し（ステップ１３２）、ステップ１３２の後、ステップ１２２での電源電圧の異常の検出結果に対応判定ステップ１３３を行う。ステップ１３３において、ステップ１２２での電源電圧異常の検出結果が電圧異常と判断されている場合、データモニタを出力し（ステップ１３４）、絶縁状態の検出を中止する。一方、ステップ１３３において、ステップ１２２での電源電圧異常の検出結果が電圧異常と判断されていない場合、値絡抵抗計測過程へと進む。
【００３２】
値絡抵抗計測過程へと進むと、図２及び図５に示すように、電源電圧推定過程のステップ１２６におけるＡ／Ｄ変換データの読み込み終了後、スイッチ切替待ち時間ｔｗ１経過すると（ステップ１３５）、図示していないスイッチング制御回路が第１スイッチＳ１を閉路する（ステップ１３６）。そして、第１スイッチＳ１及び第４スイッチＳ４を第２の設定時間である第２閉路時間Ｔ２の間、閉路する（ステップ１３７）。すなわち、第２のスイッチング手段により、電源３の正端子と接地電位部７との間にコンデンサ９を直列に接続した回路、つまり、図１に示すように、正側主回路配線５ａ、第１スイッチＳ１、第１ダイオードＤ１、第１抵抗Ｒ１、コンデンサ９、第４スイッチＳ４、第４抵抗Ｒ４、接地電位部７、そして図１において点線で示すような位置に仮定される負端子側の接地電位部７に対する絶縁抵抗つまり地絡抵抗Ｒｎ、負側主回路配線５ｂを順次直接に電源３に接続した回路が形成され、第２閉路時間Ｔ２の間、コンデンサ９への充電が行われ、図２に示すように、地絡抵抗Ｒｎの値に応じてコンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣが上昇する。なお、第２の設定時間である第２閉路時間Ｔ２も、第１閉路時間Ｔ１と同様に、コンデンサ９を完全に充電するのに必要な時間よりも短く、所定時間ｔｗ１、ｔｗ２、ｔｄ１よりも長い時間に設定されている。
【００３３】
ステップ１３７において第２閉路時間Ｔ２が経過すると、図２及び図５に示すように、第１スイッチＳ１がオフつまり遮断され（ステップ１３８）、スイッチ切替待ち時間ｔｗ１経過後（ステップ１３９）、第３スイッチＳ３がオンつまり閉路され（ステップ１４０）、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路された状態となる。すなわち、第４のスイッチング手段により、コンデンサ９の両端子間の電圧を検出するマイコン１１が接続された回路が形成されると共に、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、そして第４抵抗Ｒ４を含むコンデンサ９からの放電回路が形成され、コンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣが降下する。そして、第３スイッチＳ３が閉路されてから所定時間ｔｗ２経過後、マイコン１１がＡ／Ｄポートを介してＡ／Ｄ変換データを読み込む（ステップ１４１）。
【００３４】
ステップ１４１で読み込まれたＡ／Ｄ変換データから、このときのコンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣ、つまり電圧ＶＣＮを検出する（ステップ１４２）。ステップ１４２での検出電圧ＶＣＮの検出において、タイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過しても検出電圧ＶＣＮの検出ができないか否かにより、ステップ１１８と同様に、Ａ／Ｄ変換異常を検出する（ステップ１４３）。ステップ１４３においてタイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過しても検出電圧ＶＣＮの検出が行えない場合には、使用者などに異常を報知する警報を出力し（ステップ１４４）、データモニターを出力して（ステップ１４５）、Ｗ／Ｄリセットを行う。
【００３５】
一方、ステップ１４３においてタイムアウト時間Ｔｏｕｔ以内に検出電圧ＶＣＮを検出した場合には、図示していないスイッチング制御回路は、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路された状態で、第５スイッチＳ５を閉路し（ステップ１４６）、第２抵抗Ｒ２をバイパスさせることで、第２抵抗Ｒ２の抵抗値を下げた状態としてコンデンサ９からの放電に要する時間を短縮する。第５スイッチＳ５を閉路して、第２閉路時間Ｔ２よりも短い第２放電時間ｔｄ２経過後（ステップ１４７）、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５を開路つまり遮断する（ステップ１４８）。
【００３６】
ステップ１４８の後、スイッチ切替待ち時間ｔｗ３経過後（ステップ１５０）、図示していないスイッチング制御回路は、第２スイッチＳ２を閉路する（ステップ１５１）。そして、第２スイッチＳ２及び第３スイッチＳ３を第２の設定時間である第２閉路時間Ｔ２の間、閉路する（ステップ１５２）。すなわち、第３のスイッチング手段により、電源３の負端子と接地電位部７との間にコンデンサ９を直列に接続した回路、つまり、図１に示すように、負側主回路配線５ｂ、第２スイッチＳ２、コンデンサ９、第２ダイオードＤ２、第２抵抗Ｒ２、第３スイッチＳ３、第３抵抗Ｒ３、接地電位部７、そして図１において点線で示すような位置に仮定される正端子側の接地電位部７に対する絶縁抵抗つまり地絡抵抗Ｒｐ、正側主回路配線５ａを順次直接に電源３に接続した回路が形成され、第２閉路時間Ｔ２の間、コンデンサ９への充電が行われ、図２に示すように、地絡抵抗Ｒｐの値に応じてコンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣが上昇する。
【００３７】
ステップ１５２において第２閉路時間Ｔ２が経過すると、図２及び図５に示すように、第２スイッチＳ２がオフつまり遮断され（ステップ１５３）、スイッチ切替待ち時間ｔｗ１経過後（ステップ１５４）、第４スイッチＳ４がオンつまり閉路され（ステップ１５５）、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路された状態となる。すなわち、第４のスイッチング手段により、コンデンサ９の両端子間の電圧を検出するマイコン１１が接続された回路が形成されると共に、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、そして第４抵抗Ｒ４を含むコンデンサ９からの放電回路が形成され、コンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣが降下する。そして、第４スイッチＳ４が閉路されてから所定時間ｔｗ２経過後、マイコン１１がＡ／Ｄポートを介してＡ／Ｄ変換データを読み込む（ステップ１５６）。ステップ１５６で読み込まれたＡ／Ｄ変換データからコンデンサ９の両端子間の電圧ＶＣつまり電圧ＶＣＰを検出する（ステップ１５７）。
【００３８】
ステップ１５６での検出電圧ＶＣＰの検出において、タイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過しても検出電圧ＶＣＰの検出ができないか否かにより、ステップ１４３と同様に、Ａ／Ｄ変換異常を検出する（ステップ１５８）。ステップ１５８においてタイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過しても検出電圧ＶＣＰの検出が行えない場合には、使用者などに異常を報知する警報を出力し（ステップ１４４）、データモニターを出力して（ステップ１４５）、Ｗ／Ｄリセットを行う。
【００３９】
一方、ステップ１５８においてタイムアウト時間Ｔｏｕｔ以内に検出電圧ＶＣＰを検出した場合には、図示していないスイッチング制御回路は、第３スイッチＳ３及び第４スイッチＳ４が閉路された状態で、第５スイッチＳ５を閉路し（ステップ１５９）、第２抵抗Ｒ２をバイパスさせることで、第２抵抗Ｒ２の抵抗値を下げた状態とし、コンデンサ９からの放電に要する時間を短縮する。ここで、マイコン１１は、検出したＶＣＮ、ＶＣＰを用いて、以下の式（２）から、地絡抵抗Ｒｎ、Ｒｐを代表する地絡抵抗値ＲＬを算出する（ステップ１６１）。
ＲＬ＝−Ｒ１−Ｔ２／Ｃ・ｌｎ（１−（ＶＣＰ＋ＶＣＮ）／Ｖ０ｓ） …（２）
ただし、式（２）において、Ｔ２は第２閉路時間、Ｃはコンデンサ９の容量、Ｒ１は第１抵抗Ｒ１の抵抗値、Ｖ０ｓはステップ１２１で推定した電源電圧である。
【００４０】
マイコン１１は、ステップ１６１で算出した地絡抵抗値ＲＬと予め定められた判断基準となる地絡抵抗値とを比較し、地絡抵抗値ＲＬが５回の絶縁状態の検出サイクルで連続して判断基準の地絡抵抗値以下になっている場合には、絶縁不良が生じていると判断し（ステップ１６３）、使用者などに絶縁不良を報知する警報を出力する（ステップ１６４）。一方、ステップ１６３で地絡抵抗値ＲＬが５回の絶縁状態の検出サイクルで連続して判断基準の地絡抵抗値以下になっていない場合には、警報を出力しない。ステップ１５９で第５スイッチＳ５を閉路してから第２放電時間ｔｄ２経過後（ステップ１６５）、第３スイッチＳ３、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５を開路つまり遮断する（ステップ１６６）。その後、データモニタの出力を行い（ステップ１６７）１回の絶縁状態の検出サイクルを終了する。また、絶縁状態の検出を行う間、ステップ１０１からステップ１６７までの絶縁状態の検出サイクルを繰り返す。
【００４１】
ところで、式（１）、（２）などからわかるように、コンデンサ９の容量Ｃ、さらに第１抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ１や第２抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ２が製品間差や温度変化などによりばらつくと、地絡抵抗値ＲＬの計測精度に影響し、検出した地絡抵抗値ＲＬの精度が低下してしまう。したがって、絶縁状態の検出精度が低下してしまうことになる。特にコンデンサ９は、浮遊容量を考慮すると数μＦといった比較的大きな値のものが必要となるため、例えば製品間差において±５％程度のばらつきがあるとすると、これに温度変化を考慮すると±１０％程度のばらつきが生じる場合があり、このようなコンデンサ９の容量のばらつきが絶縁状態の検出精度を低下させてしまうことになる。加えて、経時変化による部品定数の変化によって生じるばらつきなども絶縁状態の検出精度を低下させてしまうことになる。
【００４２】
これに対して本実施形態の絶縁検出装置１では、絶縁検出のサイクルの最初の段階で第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２を、コンデンサ９を完全に充電するのに要する時間よりも短い第１閉路時間Ｔ１の間閉路することにより、電源３の電源電圧を推定している。第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２を短時間閉路してコンデンサ９を充電する場合は、実際のコンデンサ９の容量と抵抗Ｒ１の抵抗値とで決定される時定数Ｃ・Ｒ１で充電されるときの充電到達電圧を推定する方式であるため、推定した電源電圧Ｖ０ｓは、実際の電源３の電源電圧ではなく、コンデンサ９と抵抗Ｒ１の容量及び抵抗値の誤差、つまりばらつきを含んだ値となる。そして、このばらつきを含む推定した電源電圧Ｖ０ｓを、絶縁検出のサイクルにおける以降に続くステップで行う地絡抵抗ＲＬの演算に用いることで、コンデンサ９の容量のばらつきに対する補正が行われ、コンデンサ９の容量のばらつきによって生じる、実際の地絡抵抗ＲＬの値と、算出した地絡抵抗値ＲＬの値との誤差を低減することができる。したがって、絶縁状態の検出精度を向上できる。
【００４３】
このような本実施形態の絶縁検出装置１によって計測した正端子側の地絡抵抗Ｒｐ及び負端子側の地絡抵抗Ｒｎの値と、実際の地絡抵抗Ｒｐ及び地絡抵抗Ｒｎの値との誤差をある所定の規格容量を有するコンデンサ９、そしてある所定の規格抵抗値を有する第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２を用いた場合を想定して計算した結果を表１に示す。なお、コンデンサ９は、製品間差と温度変化を考慮して±１０％程度の容量のばらつきが、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２は、製品間差と温度変化を考慮して±２％程度の容量のばらつきがあるものとする。
【００４４】
【表１】

表１において、Ｖ０計測時間は、第１閉路時間を意味し、したがって、表１では、第１閉路時間Ｔ１が０.１秒、０.２秒、そして０.３秒の場合の計測誤差を示している。また、縦軸を検出精度つまり検出誤差、横軸を地絡抵抗の値として表１をグラフ化したのが図６である。
【００４５】
表１及び図４からわかるように、従来の絶縁検出装置で検出した場合、つまり補正無しの場合に比べて、本実施形態の絶縁検出装置１で検出した場合、つまり補正ありの場合の方が各地絡抵抗値に対して計測誤差が低減されている。さらに、Ｖ０計測時間つまり第１閉路時間Ｔ１の設定によって計測誤差の低減度合いがことなっており、第１閉路時間Ｔ１が０.１秒のときには、地絡抵抗が小さくなるにしたがって誤差が大きくなるが、地絡抵抗が大きくなるにしたがって誤差が小さくなっている。第１閉路時間Ｔ１が０.２秒のときには、地絡抵抗が大きい場合には、第１閉路時間Ｔ１が０.１秒のときよりも誤差が大きくなるが、各地絡抵抗にわたって平均的に誤差が小さくなっている。第１閉路時間Ｔ１が０.３秒のときにも各地絡抵抗にわたって平均的に誤差が小さくなっているが、誤差は、第１閉路時間Ｔ１が０.２秒のときよりも大きい。
【００４６】
したがって、絶縁不良を判定する地絡抵抗の値の設定を比較的大きな値とする場合には、第１閉路時間Ｔ１を０.１秒とするのが好ましく、絶縁不良を判定する地絡抵抗の値の設定を比較的小さな値とする場合には、第１閉路時間Ｔ１を０.２秒とするのが好ましい。このように、第１閉路時間Ｔ１つまり第１の設定時間は、絶縁不良を判定する地絡抵抗の値周辺で計測誤差が小さくなるように選択するのが好ましい。例えば、絶縁不良を判定する地絡抵抗の値が２００ｋΩに設定したとすれば、第１閉路時間Ｔ１として０.２秒を選択するのが好ましく、このとき、従来の絶縁検出装置では±１０％以上の計測誤差があるのに対し、本実施形態の絶縁検出装置１では、±２％以下の計測誤差となり、絶縁状態の検出精度を向上できることになる。
【００４７】
加えて、本実施形態の絶縁検出装置１では、電源３の電源電圧Ｖ０ｓを推定する過程において得られる検出電圧Ｖａｄ、ＶＣは、絶縁状態つまり地絡抵抗の値に影響されない値であることから、電源３の電源電圧Ｖ０ｓを推定する過程において、マイコン１１で読み込んだＡ／Ｄ変換データから検出した電圧から各スイッチの異常の検出を行っている。このように、電源３の電源電圧を推定する過程において異常を検出することによって、得られた地絡抵抗値、すなわち絶縁状態の検出結果にスイッチング手段の異常が影響するのを防ぎ、絶縁状態の検出結果に対する信頼性を向上できる。したがって、本実施形態の絶縁検出装置１では、絶縁状態の検出の精度及び信頼性を向上できる。
【００４８】
さらに、本実施形態の絶縁検出装置１では、コンデンサ９などの容量のばらつきによる絶縁状態の検出への影響を低減できるので、製品間差のばらつきがより少ない高品位、高精度の部品を用いる必要がなく、絶縁検出精度を向上するためのコストの増大を抑えることができる。
【００４９】
さらに、本実施形態の絶縁検出装置１では、閉路したときに第２抵抗Ｒ２をバイパスする経路を形成する第５スイッチＳ５を含むバイパス手段を備えているため、マイコン１１によるコンデンサ９の両端子間の電圧の検出後に第５スイッチＳ５を閉路することで、コンデンサ９からの放電時間を短縮することができる。したがって、絶縁検出のための１サイクルに要する時間を短縮することができ、単位時間当たりの絶縁検出の回数を増やし、絶縁検出の精度をさらに向上できる。
なお、第５スイッチＳ５を含むバイパス手段としては、本実施形態の構成に限らず、バイパス手段は、第２ダイオードＤ２と第２抵抗Ｒ２と接地電位部７との間に第５スイッチＳ５などを直列に接続した構成などにするこもできる。また、絶縁検出のための１サイクルに要する時間の短縮などの必要性がない場合などには、第５スイッチＳ５を含むバイパス手段を設けない構成にすることもできる。
【００５０】
また、本実施形態では、電源３の正端子側の地絡抵抗Ｒｐと負端子側の地絡抵抗Ｒｎを代表する地絡抵抗値ＲＬを算出している。しかし、個別の式により電源電圧Ｖ０ｓと検出電圧ＶＣＰ、ＶＣＮなどとに基づいて電源３の正端子側の地絡抵抗Ｒｐと負端子側の地絡抵抗Ｒｎを個々に推定し、絶縁不良の部位も検出できるようにすることもできる。
【００５１】
また、本発明は、本実施形態において示した回路構成に限らず、正端子側及び負端子側の配線が接地電位部から絶縁された直流電源にコンデンサを直列に第１の設定時間の間接続する第１のスイッチング手段、電源の正端子と接地電位部との間に前記コンデンサを直列に第２の設定時間の間接続する第２のスイッチング手段、電源の負端子と接地電位部との間にコンデンサを直列に第２の設定時間の間接続する第３のスイッチング手段、第１、第２及び第３の各スイッチング手段の遮断後にコンデンサの両端子間の電圧を検出する検出手段を接続する第４のスイッチング手段などをそなえていれば様々な回路構成の絶縁検出装置に適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、絶縁状態の検出の精度及び信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる絶縁検出装置の一実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】正常な場合の各スイッチ部の動作に対するコンデンサの充放電状態と電圧の読み込みタイミングを示すタイムチャートである。
【図３】本発明を適用してなる絶縁検出装置の電源電圧の推定過程における動作を示すフロー図である。
【図４】放電時異常検出において異常が検出された場合の各スイッチ部の動作に対するコンデンサの充放電状態と電圧の読み込みタイミングを示すタイムチャートである。
【図５】本発明を適用してなる絶縁検出装置の絶縁抵抗の計測過程における動作を示すフロー図である。
【図６】地絡抵抗の値に対する各電源電圧の計測時間で検出した絶縁抵抗の値の検出誤差を示す図である。
【符号の説明】
１絶縁検出装置
３電源
５ａ正側主回路配線
５ｂ負側主回路配線
７接地電位部
９コンデンサ
１１マイコン
Ｓ１第１スイッチ
Ｓ２第２スイッチ
Ｓ３第３スイッチ
Ｓ４第４スイッチ
Ｒｐ正端子側地絡抵抗
Ｒｎ負端子側地絡抵抗

Claims

正端子側及び負端子側の配線が接地電位部から絶縁された直流電源にコンデンサと抵抗の直列接続体を並列に、該コンデンサが完全に充電される時間よりも短い第１の設定時間の間接続する第１のスイッチング手段と、前記電源の正端子と前記接地電位部との間に前記直列接続体を第２の設定時間の間接続する第２のスイッチング手段と、前記電源の負端子と前記接地電位部との間に前記直列接続体を第２の設定時間の間接続する第３のスイッチング手段と、前記第１、第２及び第３の各スイッチング手段の遮断後に前記コンデンサの両端子間の電圧を検出する電圧検出手段を接続する第４のスイッチング手段と、前記第１のスイッチング手段を遮断後の前記電圧検出手段での検出電圧に基づいて前記電源の電源電圧を推定し、該推定した電源電圧と前記第２及び第３のスイッチング手段を遮断後の前記電圧検出手段での各検出電圧とに基づいて前記電源の前記接地電位部に対する絶縁抵抗を求める演算手段と、
前記第１のスイッチング手段によって電源に前記直列接続体を並列に接続する前で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段を遮断した状態から、前記第１のスイッチング手段の遮断後に前記第４のスイッチング手段によって前記電圧検出手段を接続した後、第４のスイッチング手段を遮断するまでの間に前記電圧検出手段で検出した検出電圧に基づいて前記第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段で生じた異常を検出する異常検出手段とを備えた非接地電源の絶縁検出装置。
前記異常検出手段は、少なくとも、前記第１のスイッチング手段によって前記電源に前記直列接続体を並列に接続する前で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段を遮断した状態の前記電圧検出手段での検出電圧と、前記第１のスイッチング手段によって前記電源に前記直列接続体を接続し、かつ前記第４のスイッチング手段を遮断した状態の前記電圧検出手段での検出電圧と、前記第１のスイッチング手段の遮断後に前記第４のスイッチング手段によって前記電圧検出手段を接続した後、前記第４のスイッチング手段を遮断する直前の前記電圧検出手段での検出電圧とに基づいて前記各スイッチング手段の異常を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶縁検出装置。
前記第１のスイッチング手段の遮断後に前記第４のスイッチング手段によって前記電圧検出手段を接続した後、前記第４のスイッチング手段を遮断する直前の前記電圧検出手段での検出電圧に基づいて異常を検出したとき、前記第４のスイッチング手段を遮断せずに、第３の設定時間経過後の前記検出電圧に基づいて異常の発生箇所を判定することを特徴とする請求項２に記載の絶縁検出装置。
前記第１のスイッチング手段が、前記電源の正端子に接続された第１のスイッチ部と、前記電源の負端子に接続された第２のスイッチ部とを含み、前記第３のスイッチング手段が、前記第２のスイッチ部と、前記第１のスイッチに直列に接続された第３のスイッチ部とを含み、前記第２のスイッチング手段が、前記第１のスイッチ部と、前記第２のスイッチ部に直列に接続された第４のスイッチ部とを含み、前記第４のスイッチング手段が、前記第３のスイッチ部と前記第４のスイッチ部とを含み、前記第１のスイッチ部と前記第３のスイッチ部との間と、前記第２のスイッチ部と前記第４のスイッチ部との間とに、正側から負側に向かう方向に整流する第１のダイオード、第１の抵抗及び前記コンデンサを直列に接続し、前記第１のダイオード及び前記第１の抵抗に並列に、該第１ダイオードと逆方向に整流する第２のダイオード及び第２の抵抗を直列に接続し、前記電圧検出手段を前記第３のスイッチ部と前記第４のスイッチ部との間に接続し、前記電圧検出手段と前記第４のスイッチ部との間を前記接地電位部に接地しており、
前記異常検出手段は、前記第１のスイッチング手段によって前記電源に前記直列接続体を並列に接続する前で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段を遮断した状態の前記電圧検出手段での検出電圧に基づいて前記第１及び第３のスイッチ部の異常を判定し、前記第１のスイッチング手段によって前記電源に前記直列接続体を並列に接続し、かつ前記第４のスイッチング手段を遮断した状態の前記電圧検出手段での検出電圧に基づいて前記第３及び第４のスイッチ部の異常を判定し、前記第１のスイッチング手段の遮断後に前記第４のスイッチング手段によって前記電圧検出手段を接続した後、前記第４のスイッチング手段を遮断する直前の前記電圧検出手段での検出電圧に基づいて異常を検出したとき、前記第４のスイッチング手段を遮断せずに、第３の設定時間経過後の前記検出電圧に基づいて前記第１及び第２のスイッチ部の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の絶縁検出装置。