JP6414520B2 - 検査システム - Google Patents

Description

本発明は、直流電源の漏電検査、及び直流電源と電気機器との間に設けられたスイッチの短絡故障の検査を行う検査システムに関する。

従来から、交流信号を用いて、直流電源が漏電しているか否かを検査する検査システムが知られている（下記特許文献１参照）。上記直流電源には一対の電力線が接続しており、この電力線を介して、直流電源から電気機器に電力を供給している。電力線にはリレーが設けられている。上記電力線のうち上記リレーよりも直流電源側の部位に、上記交流信号を発生する信号発生部と、上記交流信号の電圧を測定する測定部とが接続している。直流電源が漏電していると、上記交流信号がグランドに流れるため、測定部によって測定される、交流信号の電圧の値が低下する。上記検査システムは、この電圧の測定値が予め定められた値よりも低くなったときに、直流電源が漏電していると判断するよう構成されている。

上記リレー内には、スイッチが設けられている。このスイッチは、短絡故障することがある。例えば、スイッチが溶着したり、リレー内のばね部材や駆動回路が故障したりしているため、オフするよう制御しても、スイッチがオンし続けてしまうことがある。このような故障（短絡故障）が発生しているか否かを、上記交流信号を用いて検査することが検討されている。これには、以下のような背景がある。すなわち、上記スイッチは、一対の電力線にそれぞれ形成されており、従来は、短絡故障の検査を行う際には、まず、一対のスイッチのうち一方のスイッチのみオンするよう制御していた。このとき、他方のスイッチが短絡故障していると、上記電気機器に並列接続したコンデンサに電流が流れ、電圧が上昇する。そのため、コンデンサの電圧が上昇したか否かを判断することにより、他方のスイッチが短絡故障しているか否かを判断できる。ここで短絡故障していないと判断した場合、次に、一対のスイッチのうち上記他方のスイッチのみオンするよう制御する。このとき、上記一方のスイッチが短絡故障していると、コンデンサに電流が流れ、電圧が上昇する。そのため、コンデンサの電圧が上昇したか否かを判断することにより、一方のスイッチが短絡故障しているか否かを判断できる。

従来は、このようにスイッチの短絡故障の検査を行っていたため、一対のスイッチをそれぞれ別に動作できるようにする必要があった。そのため、リレー内に２つの電磁コイルを設け、個々の電磁コイルによって各スイッチを別々にオンオフ動作させる必要があった。そのため、リレーの製造コストが上昇しやすいという問題があった。したがって、電磁コイルを一つにし、リレーの製造コストを低減する要求が生じていた。しかしながら、電磁コイルを一つにすると、一対のスイッチを別々に動作できず、同時にしかオンオフ動作できなくなる。そのため、スイッチの短絡故障の検査を行えなくなる。したがって、各スイッチを個別に動作できないリレーを用いる場合でも、短絡故障の検査を行えるように、上記交流信号を利用することが検討された。

すなわち、上記電力線のうちスイッチよりも電気機器側の部位は、グランドとの間の抵抗値を小さくしておく。このようにすれば、スイッチが短絡故障した場合、上記信号発生部から交流信号が、スイッチを流れて電力線の電気機器側へ伝わり、さらに抵抗を通ってグランドに流れる。そのため、交流信号の電圧が低下したか否かを判断すれば、スイッチが短絡故障しているか否かを判断できると考えられる。これにより、スイッチをオンオフさせることなく、スイッチの短絡故障の検査を行うことができると考えられる。つまり、各スイッチを個別にオンオフできないリレーを用いる場合でも、短絡故障の検査を行えると考えられる。

特許第３７８１２８９号公報

しかしながら、上述のようにしても、スイッチが短絡故障しているか否かを判断することは難しい。すなわち、電力線は、グランドに対して絶縁する必要があるため、電力線とグランドとの間の抵抗は、充分に高くする必要がある。そのため、スイッチが短絡故障しても、交流信号は充分にグランドに流れず、交流信号の電圧の測定値は大きく低下しない。したがって、スイッチが短絡故障したか否かを判断することは困難である。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、交流信号を用いて漏電検査と短絡故障検査とを行うことが可能な検査システムを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、直流電源と、該直流電源と電気機器とを電気接続する一対の電力線と、該一対の電力線にそれぞれ設けられた一対のスイッチとを有する主回路部と、
上記電力線に対して絶縁した状態で配され、グランドに接続した導電部材と、
上記一対のスイッチよりも上記電気機器側において、個々の上記電力線と上記導電部材との間に設けられたコンデンサと、
上記主回路部のうち上記一対のスイッチよりも上記直流電源側の部位である主回路第１部分に電気接続し、交流信号を発生する信号発生部と、
上記主回路第１部分に電気接続し、上記交流信号の電圧を測定する電圧測定部と、
該電圧測定部によって得られた上記電圧の測定値に基づいて、上記直流電源が漏電しているか否か、及び上記一対のスイッチのうち少なくとも一方が短絡故障しているか否かを判断する判断部とを備え、
上記信号発生部は、上記判断部によって上記直流電源が漏電しているか否かを判断するときには、周波数が相対的に低い上記交流信号である低周波交流信号を発生し、上記判断部によって上記スイッチが短絡故障しているか否かを判断するときには、上記低周波交流信号よりも周波数が高い上記交流信号である高周波交流信号を発生するよう構成されていることを特徴とする検査システムにある。

上記検査システムにおいては、一対のスイッチよりも電気機器側において、個々の電力線と導電部材との間にコンデンサを設けてある。また、上記信号発生部は、直流電源の漏電検査を行うときには上記低周波交流信号を発生し、スイッチの短絡故障の検査を行うときには上記高周波交流信号を発生するよう構成されている。
そのため、交流信号を用いて、直流電源の漏電検査と、スイッチの短絡故障の検査とをそれぞれ行うことが可能になる。すなわち、スイッチの短絡故障の検査を行う際には、信号発生部は上記高周波交流信号を発生する。周波数が高い交流信号に対しては、上記コンデンサのインピーダンスは低下する。そのため、スイッチが短絡故障していた場合、高周波交流信号はスイッチを通り、さらにコンデンサを通ってグランドに流れる。そのため、上記測定部によって測定される、高周波交流信号の電圧の値が大きく低下する。したがって、この電圧の測定値に基づいて、スイッチが短絡故障しているか否かを判断することができる。

また、漏電検査を行う場合には、信号発生部は上記低周波交流信号を発生する。直流電源が漏電していた場合は、低周波交流信号はグランドに流れる。そのため、低周波交流信号の電圧の測定値が大きく低下する。したがって、低周波交流信号の電圧の測定値に基づいて、直流電源が漏電しているか否かを判断することができる。
なお、漏電検査を行っているときに、漏電しておらず、かつスイッチが短絡故障している場合があり得る。この場合、低周波交流信号に対しては、コンデンサのインピーダンスは高くなるため、低周波交流信号はコンデンサを通過せず、グランドに殆ど流れない。そのため、スイッチが短絡故障していても、低周波交流信号の電圧の測定値は大きく低下しない。したがって、スイッチが短絡故障している場合に、直流電源が漏電していると誤って判断するおそれは少ない。

以上のごとく、本発明によれば、交流信号を用いて漏電検査と短絡故障検査とを行うことが可能な検査システムを提供することができる。

なお、上記「短絡故障」とは、スイッチがオフになる制御が行われてもオフにならず、オンし続ける故障を意味する。例えば、スイッチの接点が溶着したり、リレー内のばね部材や駆動回路が故障したりしたため、スイッチをオフにする制御がされても、オンし続ける場合がある。これらが「短絡故障」に該当する。

実施例１における、スイッチが短絡故障しておらず、かつ漏電していない場合の、漏電検査中の検査システムの回路図。 実施例１における、スイッチが短絡故障しておらず、かつ漏電している場合の、漏電検査中の検査システムの回路図。 実施例１における、スイッチが短絡故障しており、かつ漏電していない場合の、漏電検査中の検査システムの回路図。 実施例１における、漏電していない場合の、低周波交流信号の波形図。 実施例１における、漏電している場合の、低周波交流信号の波形図。 実施例１における、スイッチが短絡故障しておらず、かつ漏電していない場合の、短絡故障検査中の検査システムの回路図。 実施例１における、スイッチが短絡故障しており、かつ漏電していない場合の、短絡故障検査中の検査システムの回路図。 実施例１における、スイッチが短絡故障していない場合の、高周波交流信号の波形図。 実施例１における、スイッチが短絡故障している場合の、高周波交流信号の波形図。 実施例１における、検査システムのフローチャート。 実施例１における、平滑コンデンサの電圧測定回路の回路図。 実施例２における、検査システムの回路図。 実施例３における、検査システムの回路図。 実施例４における、検査システムの回路図。 参考例における、検査システムの回路図。

上記検査システムは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用検査システムとすることができる。また、上記導電部材は、車両のボディーとすることができる。

（実施例１）
上記検査システムに係る実施例について、図１〜図１１を用いて説明する。図１に示すごとく、本例の検査システム１は、主回路部４と、導電部材１２と、コンデンサ５と、信号発生部６と、電圧測定部７と、判断部８とを備える。主回路部４は、直流電源１０と、該直流電源１０と電気機器１１とを電気接続する一対の電力線２（２ｐ，２ｎ）と、該一対の電力線２にそれぞれ設けられた一対のスイッチ３（３ｐ，３ｎ）とを有する。

導電部材１２は、電力線２に対して絶縁した状態で配されている。導電部材１２は、グランドに接続している。
コンデンサ５は、一対のスイッチ３よりも電気機器１１側において、個々の電力線２と導電部材１２との間に設けられている。
信号発生部６は、主回路部４のうち一対のスイッチ３よりも直流電源１０側の部位である主回路第１部分４１に電気接続している。信号発生部６は、交流信号を発生する。

電圧測定部７は、主回路第１部分４１に電気接続している。電圧測定部７は、交流信号の電圧を測定する。
判断部８は、電圧測定部７によって得られた電圧の測定値に基づいて、直流電源１０が漏電しているか否か、及び一対のスイッチ３のうち少なくとも一方が短絡故障しているか否かを判断する。

信号発生部６は、判断部８によって直流電源１０が漏電しているか否かを判断するときには、周波数が相対的に低い交流信号である低周波交流信号Ｓ_Ｌを発生する。また、信号発生部６は、判断部８によってスイッチ３が短絡故障しているか否かを判断するときには、低周波交流信号Ｓ_Ｌよりも周波数が高い交流信号である高周波交流信号Ｓ_Ｈ（図７参照）を発生するよう構成されている。

本例の検査システムは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用検査システムである。また、上記導電部材１２は、車両のボディーである。

図１に示すごとく、電力線２には、直流電源１０の正電極１０１と電気機器１１とを電気接続する正側電力線２ｐと、直流電源１０の負電極１０２と電気機器１１とを電気接続する負側電力線２ｎとがある。また、スイッチ３には、正側電力線２ｐに設けられた正側スイッチ３ｐと、負側電力線２ｎに設けられた負側スイッチ３ｎとがある。

図１に示すごとく、本例では、２つの電気機器１１を設けてある。一方の電気機器１１は昇圧装置１１ａであり、他方の電気機器１１は電力変換装置１１ｂである。電力変換装置１１ｂには、三相交流モータ１９が接続している。本例では、昇圧装置１１ａを用いて、直流電源１０の電圧を昇圧し、電力変換装置１１ｂを用いて、昇圧後の直流電力を交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて、三相交流モータ１９を駆動している。これにより、上記車両を走行させている。

昇圧装置１１ａは、フィルタコンデンサ１１１と、リアクトル１１２と、ダイオード１１３と、スイッチング素子１１４とを備える。スイッチング素子１１４をスイッチング動作させることにより、リアクトル１１２を用いて、直流電源１０の電圧を昇圧するよう構成されている。

また、電力変換装置１１ｂには、平滑コンデンサ１８が並列接続している。平滑コンデンサ１８には、充電装置１６が接続している。一対のスイッチ３ｐ，３ｎをオンする前に、充電装置１６用いて平滑コンデンサ１８を充電するよう構成されている。これにより、スイッチ３ｐ，３ｎをオンしたときに、平滑コンデンサ１８に突入電流が流れないようにしている。

直流電源１０と導電部材１２との間には、空気や絶縁碍子等からなる第１抵抗Ｒ１が介在している。第１抵抗Ｒ１の抵抗値は、例えば数百ＭΩである。また、フィルタコンデンサ１１１と導電部材１２との間、及び平滑コンデンサ１８と導電部材１２との間には、第２抵抗Ｒ２が介在している。これらフィルタコンデンサ１１１、及び平滑コンデンサ１８には、電圧測定回路１７（図１１参照）が設けられている。電圧測定回路１７は、図１１に示すごとく、オペアンプＯＰと、複数の抵抗とを備える。これら複数の抵抗によって、上記第２抵抗Ｒ２が構成されている。第２抵抗Ｒ２の抵抗値は、例えば数ＭΩである。

また、図１に示すごとく、スイッチ３ｐ，３ｎよりも電気機器１１側には、上述したように、個々の電力線２ｐ，２ｎと導電部材１２との間に、コンデンサ５が配されている。コンデンサ５は、電気機器１１から発生したノイズ電流をグランドに流すために設けられている。

また、一対のスイッチ３ｐ，３ｎは、リレー３０内に設けられている。リレー３０には、一つの電磁コイル３１が配されている。この一つの電磁コイル３１に通電すると、一対のスイッチ３ｐ，３ｎが両方ともオンするよう構成されている。

図１に示すごとく、信号発生部６及び電圧測定部７は、主回路第１部分４１に含まれる負側電力線２ｎに電気接続している。また、本例では、電圧測定部７によって、交流信号Ｓ_Ｌ，Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐ（図４参照）を測定している。電圧測定部７は、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐを測定する漏電用測定部７１と、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐを測定する短絡用測定部７２とを備える。漏電用測定部７１と主回路第１部分４１との間には、これらを絶縁すると共に低周波交流信号Ｓ_Ｌが通過可能な漏電検査用コンデンサ１３が介在している。また、短絡用測定部７２と主回路第１部分４１との間には、これらを絶縁すると共に高周波交流信号Ｓ_Ｈが通過可能な短絡検査用コンデンサ１４が介在している。漏電検査用コンデンサ１３は、短絡検査用コンデンサ１４よりも静電容量が大きい。

漏電検査用コンデンサ１３は、電解コンデンサからなる。また、短絡検査用コンデンサ１４は、端子間に加える電圧を逆にすることが可能な無極性コンデンサによって構成されている。本例では、短絡検査用コンデンサ１４を、セラミックコンデンサによって構成している。

信号発生部６は、漏電検査用コンデンサ１３と漏電用測定部７１との間に接続している。信号発生部６は、直流電源１０の漏電検査を行う際には、上述したように、低周波交流信号Ｓ_Ｌを発生する。直流電源１０が漏電していないときは、図１に示すごとく、低周波交流信号Ｓ_Ｌは、第１抵抗Ｒ１を殆ど流れない。そのため、漏電用測定部７１によって測定される低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐは、図４に示すごとく、比較的高い値になり、第１の閾値Ｖ１以上になる。

また、図２に示すごとく、直流電源１０が漏電しているときは、低周波交流信号Ｓ_Ｌは、漏電検査用コンデンサ１３、第１抵抗Ｒ１、導電部材１２を通り、グランドへ流れる。そのため、図５に示すごとく、漏電用測定部７１によって測定される低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐは低くなり、第１の閾値Ｖ１以下になる。上記判断部８は、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐが第１の閾値Ｖ１以下になった場合は、直流電源１０が漏電していると判断する。

なお、漏電検査を行う際に、スイッチ３が短絡故障していることがある。例えば図３に示すごとく、正側スイッチ３ｐが短絡故障していることがある。この場合、低周波交流信号Ｓ_Ｌに対してはコンデンサ５のインピーダンスが高くなるため、低周波交流信号Ｓ_Ｌはコンデンサ５を殆ど流れない。また、第２抵抗Ｒ２は第１抵抗Ｒ１よりも抵抗値が低いため、低周波交流信号Ｓ_Ｌは僅かに第２抵抗Ｒ２を流れる。しかしながら、その量は僅かであるため、図４の破線に示すごとく、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐは僅かしか低下しない。そのため、ピーク電圧Ｖｐは第１の閾値Ｖ１以上の値となる。なお、図３では、一対のスイッチ３ｎ，３ｐのうち正側スイッチ３ｐのみが短絡故障している場合を示したが、負側スイッチ３ｎのみが短絡故障している場合、及び両方のスイッチ３ｐ，３ｎが短絡故障している場合も同様に、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐは僅かしか低下しない。

本例の検査システム１は、直流電源１０が漏電していないと判断した後、スイッチ３ｐ，３ｎの短絡故障検査を行う。このとき、信号発生部６は上述したように、高周波交流信号Ｓ_Ｈを発生する。図６に示すごとく、一対のスイッチ３ｐ，３ｎがいずれも短絡故障していない場合、高周波交流信号Ｓ_Ｈはスイッチ３ｐ，３ｎを流れない。そのため、短絡用測定部７２によって測定される、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐは、図８に示すごとく、比較的高い値となり、第２の閾値Ｖ２以上になる。

また、図７に示すごとく、例えば正側スイッチ３ｐが短絡故障していた場合は、高周波交流信号Ｓ_Ｈは短絡検査用コンデンサ１３、正側スイッチ３ｐ、コンデンサ５を通って、グランドに至る。これは、高周波交流信号Ｓ_Ｈに対してはコンデンサ５のインピーダンスが低くなるからである。したがって、図９に示すごとく、短絡用測定部７２によって測定される、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐは低下し、第２の閾値Ｖ２以下になる。なお、図７には、正側スイッチ３ｐが短絡故障した場合を示したが、負側スイッチ３ｎが短絡故障した場合、及び一対のスイッチ３ｐ，３ｎが両方とも短絡故障した場合も同様に、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐは第２の閾値Ｖ２以下になる。判断部８は、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐが第２の閾値Ｖ２以下になった場合は、一対のスイッチ３ｐ，３ｎのうち少なくとも一方が短絡故障していると判断する。

次に、検査システム１のフローチャートの説明をする。図１０に示すごとく、本例ではまず、信号発生部６から低周波交流信号Ｓ_Ｌを発生する（ステップＳ１）。その後、ステップＳ２に移り、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐを測定する。次いで、ステップＳ３に移る。ステップＳ３では、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐが、第１の閾値Ｖ１（図５参照）以下か否かを判断する。ここでＹｅｓと判断した場合、ステップＳ４に移り、直流電源１０が漏電していることをユーザ等に報知する。また、ステップＳ３においてＮｏと判断した場合は、ステップＳ５に移る。ここでは、信号発生部６から高周波交流信号Ｓ_Ｈを発生する。

その後、ステップＳ６に移り、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐを測定する。次いで、ステップＳ７に移る。ここでは、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐが、第２の閾値Ｖ２（図９参照）以下か否かを判断する。ここでＹｅｓと判断した場合は、ステップＳ８に移り、スイッチ３が短絡故障していることをユーザ等に報知する。また、ステップＳ７でＮｏと判断した場合は、ステップＳ９に移る。ここでは、充電装置１６（図１参照）を用いて平滑コンデンサ１８を充電し、突入電流が流れないようにした状態で、一対のスイッチ３ｐ，３ｎをオンする。その後、ステップＳ１０に移る。ここでは、直流電源１０から電気機器１１に直流電力を供給しつつ、直流電源１０の漏電検査を再び行う。すなわち、信号発生部６から低周波交流信号Ｓ_Ｌを発生し、漏電用測定部７１を用いて、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐを測定する。そして、ピーク電圧Ｖｐが第１の閾値Ｖ１以下になった場合には、直流電源１０が漏電していると判断し、電気機器１１への電力供給を停止する。

本例の作用効果について説明する。本例では図１に示すごとく、一対のスイッチ３ｐ，３ｎよりも電気機器１１側において、電力線２ｐ，２ｎと導電部材１２との間にコンデンサ５を設けてある。また、信号発生部６は、直流電源１０の漏電検査を行うときには低周波交流信号Ｓ_Ｌを発生し、スイッチ３の漏電検査を行うときには高周波交流信号Ｓ_Ｈを発生するよう構成されている。
そのため、交流信号Ｓ_Ｈ，Ｓ_Ｌを用いて、直流電源１０の漏電検査と、スイッチ３の短絡故障検査とをそれぞれ行うことが可能になる。すなわち、スイッチ３の短絡故障検査を行う際には、信号発生部６は高周波交流信号Ｓ_Ｈを発生する。周波数が高い交流信号に対しては、コンデンサ５のインピーダンスは低下する。そのため、図７に示すごとく、スイッチ３が短絡故障していた場合、高周波交流信号Ｓ_Ｈはスイッチ３を通り、さらにコンデンサ５を通ってグランドに流れる。そのため図９に示すごとく、測定部７によって測定される、高周波交流信号Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐが大きく低下する。したがって、このピーク電圧Ｖｐの測定値に基づいて、スイッチ３が短絡故障しているか否かを判断することができる。すなわち、ピーク電圧Ｖｐが第２の閾値Ｖ２以下であるときは、一対のスイッチ３ｐ，３ｎのうち少なくとも一方が短絡故障していると判断することができる。

また、直流電源１０の漏電検査を行う場合には、信号発生部６は低周波交流信号Ｓ_Ｌを発生する。図２に示すごとく、直流電源１０が漏電していた場合は、低周波交流信号Ｓ_Ｌはグランドに流れる。そのため、図５に示すごとく、低周波交流信号Ｓ_Ｌのピーク電圧Ｖｐの測定値が大きく低下する。したがって、この測定値に基づいて、直流電源１０が漏電しているか否かを判断することができる。すなわち、ピーク電圧Ｖｐが第１の閾値Ｖ１以下であるときは、直流電源１０が漏電していると判断することができる。

ここで仮に、漏電検査と短絡故障検査とを、それぞれ低周波交流信号Ｓ_Ｌによって行ったとすると、短絡故障検査をする際にスイッチ３が短絡故障していても、低周波交流信号Ｓ_Ｌがコンデンサ５を通ってグランドに流れていかない。そのため、スイッチ３が短絡故障しているか否かを判断できなくなる。また、仮に、漏電検査と短絡故障検査とを、それぞれ高周波交流信号Ｓ_Ｈによって行ったとすると、漏電検査をする際にスイッチ３が短絡故障していた場合、高周波交流信号Ｓ_Ｈがスイッチ３を通り、さらにコンデンサ５を通ってグランドに流れる。そのため、高周波交流信号Ｓ_Ｈの電圧が低下し、漏電していると誤って判断するおそれがある。これに対して、本例のように、漏電検査を行う際には低周波交流信号Ｓ_Ｌを用い、短絡故障検査を行う際には高周波交流信号Ｓ_Ｈを用いれば、このような不具合は生じにくくなる。すなわち、短絡故障検査を行う際には高周波交流信号Ｓ_Ｈを用いるため、スイッチ３が短絡故障している場合に、高周波交流信号Ｓ_Ｈを、スイッチ３及びコンデンサ５を通してグランドに流すことができる。そのため、高周波交流信号Ｓ_Ｈの電圧を測定することにより、スイッチ３が短絡故障しているか否かを判断することが可能になる。また、漏電検査をする際には低周波交流信号Ｓ_Ｌを用いるため、スイッチ３が短絡故障していても、低周波交流信号Ｓ_Ｌはコンデンサ５を流れにくく、その電圧は大きく低下しない。そのため、漏電検査時にスイッチ３が短絡故障していた場合に、漏電していると誤って判断するおそれは少ない。

また、図１に示すごとく、本例では、上記漏電用測定部７１と主回路第１部分４１との間に漏電検査用コンデンサ１３を設けてある。また、短絡用測定部７２と主回路第１部分４１との間に短絡検査用コンデンサ１４を設けてある。漏電検査用コンデンサ１３は、短絡検査用コンデンサ１４よりも静電容量が大きい。
このようにすると、漏電検査用コンデンサ１３の静電容量を大きくしてあるため、漏電検査をする際に発生した低周波交流信号Ｓ_Ｌが漏電検査用コンデンサ１３を通過しやすくなる。そのため、漏電が発生したときに、低周波交流信号Ｓ_Ｌが漏電検査用コンデンサ１３を通過し、さらに第１抵抗Ｒ１を通ってグランドに流れやすくなる。したがって、低周波交流信号Ｓ_Ｌの電圧が低下しやすくなり、直流電源１０が漏電しているか否かを判断しやすくなる。

また、本例の短絡検査用コンデンサ１４は、上記無極性コンデンサによって構成されている。
そのため、短絡検査用コンデンサ１４を、主回路第１部分４１のどの位置にも接続でき、検査システム１の設計自由度を高めることが可能になる。すなわち、仮に図１５に示すごとく、短絡検査用コンデンサ１４を電解コンデンサによって構成し、かつ正側バスバー２ｐに接続したとすると、短絡検査用コンデンサ１４に加わる電圧が逆になる場合が生じ得るため、短絡検査用コンデンサ１４が劣化するおそれがある。つまり、短絡検査用コンデンサ１４の２つの端子１４１，１４２のうち、接続点Ｂとは反対側の端子１４１は、その電位がグランドに近い値をとる。また、接続点Ｂの電位は通常、グランドよりも高い。そのため、図１５に示すごとく、端子１４１をマイナス側にした状態で、短絡検査用コンデンサ１４（電解コンデンサ）は取り付けられる。図１５の状態において、直流電源１０の電圧が例えば２００Ｖであり、回生時にこれよりも高い電圧、例えば６００Ｖの電圧が直流電源１０に加わる場合を考える。非回生時には、接続点Ｂの電位は１００Ｖになり、接続点Ａの電位は−１００Ｖになるため、検出用コンデンサ６２には正常な向きに電圧が加わる。しかしながら、回生時に、接続点Ｃと導電部材１２との間が漏電することがある。この場合、接続点Ｃの電位は略０Ｖになる。また、三相交流モータ１９（発電機）によって６００Ｖの電圧が発生しているため、接続点Ａの電位は接続点Ｃよりも６００Ｖ低くなり、−６００Ｖになる。また、接続点Ｂの電位は、接続点Ａよりも２００Ｖ高いため、−４００Ｖになる。したがって、この場合、短絡検査用コンデンサ１４に逆向きに電圧が加わることになる。そのため、短絡検査用コンデンサ１４を電解コンデンサによって構成すると、劣化する可能性がある。

これに対して、本例のように短絡検査用コンデンサ１４を無極性コンデンサによって構成すれば、電圧が逆に加わる可能性がある位置であっても、短絡検査用コンデンサ１４を接続することが可能になる。そのため、検査システム１の設計自由度を上げることができる。本例では、スイッチ３の短絡故障検査を行う際には高周波交流信号Ｓ_Ｈを用いている。そのため、短絡検査用コンデンサ１４は、静電容量を小さくしても、高周波交流信号Ｓ_Ｈに対するインピーダンスを比較的小さくすることができ、高周波交流信号Ｓ_Ｈを通過させることができる。したがって、短絡検査用コンデンサ１４として、静電容量が小さい無極性コンデンサ、例えばセラミックコンデンサやフィルムコンデンサを用いることができ、短絡検査用コンデンサ１４を、主回路第１部分４１内の任意の箇所に接続することができる。例えば図１２に示すごとく、短絡検査用コンデンサ１４を、主回路第１部分４１内の正側電力線２ｐに接続したり、図１４に示すごとく、直流電源１０内に接続したりすることができる。そのため、検査システム１の設計自由度を上げることが可能になる。

また、本例では、図１に示すごとく、漏電検査用コンデンサ１３及び短絡検査用コンデンサ１４を、主回路第１部分４１のうち直流電源１０の負電極１０２と電位が等しい部位に接続してある。
そのため、２つの検査用コンデンサ１３，１４を同じ位置に接続することができ、検査システム１の製造工程を簡素化することができる。
なお、本例では、漏電検査用コンデンサ１３を電解コンデンサによって構成しているが、直流電源１０の負電極１０２と電位が等しい部位（接続点Ａ）であれば、漏電検査用コンデンサ１３に加わる電圧は逆にならない。つまり、漏電検査用コンデンサ１３の２つの端子１３１，１３２のうち、接続点Ａとは反対側の端子１３１は、その電位がグランドに近い値をとる。また、接続点Ａの電位は、グランドより低い。そのため、端子１３２をマイナス側にした状態で、漏電検査用コンデンサ１３（電解コンデンサ）は取り付けられる。例えば、非回生時は、接続点Ａの電位は、上述したように−１００Ｖになるため、漏電検査用コンデンサ１３には正常な向きに電圧が加わる。また、回生時に接続点Ｃが漏電した場合、上述したように接続点Ａの電位は−６００Ｖになる。そのため、この場合でも、漏電検査用コンデンサ１３には正常な向きに電圧が加わる。したがって、漏電検査用コンデンサ１３（電解コンデンサ）が劣化するおそれは少ない。そのため、接続点Ａに接続するのであれば、漏電検査用コンデンサ１３を電解コンデンサによって構成することができる。

以上のごとく、本例によれば、交流信号を用いて漏電検査と短絡故障検査とを行うことが可能な検査システムを提供することができる。

なお、本例では、電圧測定部７（漏電用測定部７１、及び短絡用測定部７２）を用いて、交流信号Ｓ_Ｌ，Ｓ_Ｈのピーク電圧Ｖｐ（図４、図８参照）を測定しているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、電圧測定部７を用いて、交流信号Ｓ_Ｌ，Ｓ_Ｈの平均電圧を測定してもよい。

また、本例では、電力線２と導電部材１２との間に、電子部品からなるコンデンサ５を設けたが、本発明はこれに限るものではなく、コンデンサ５を、浮遊容量によって構成することもできる。すなわち、電力線２と導電部材１２との間の隙間を狭くし、これにより、電力線２と導電部材１２との間に大きな浮遊容量を形成することができる。この浮遊容量を上記コンデンサ５として用いることができる。

（実施例２）
以下の実施例においては、図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例は、図１２に示すごとく、短絡検査用コンデンサ１４及び短絡用測定部７２の接続位置を変更した例である。実施例１と同様に、本例では、短絡検査用コンデンサ１４をセラミックコンデンサによって形成してある。また、短絡検査用コンデンサ１４を、主回路第１部分４１のうち直流電源１０の正電極１０１と電位が同じ部位に接続してある。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施例３）
本例は、検査システム１の回路構成を変更した例である。図１３に示すごとく、本例では、直流電源１０の正電極１０１と負電極１０２との間に、２個の短絡検査用コンデンサ１４を直列に接続してある。この２個の短絡検査用コンデンサ１４の接続点１４５に、短絡用測定部７２を接続してある。

本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、上記接続点１４５の電位の変動を抑制しやすくなる。そのため、短絡用測定部７２が大きなノイズを検出することを抑制できる。すなわち、実施例１のように、短絡検査用コンデンサ１４を直流電源１０の負電極１０２と同電位となる位置に接続（図１参照）したり、実施例２のように、短絡検査用コンデンサ１４を直流電源１０の正電極１０１と同電位となる位置に接続（図１２参照）したりすることも可能であるが、この場合、スイッチ３が短絡故障すると、平滑コンデンサ１８の端子と接続点Ａ、Ｂとが同電位になってしまう。そのため、スイッチ３が短絡故障している状態で充電装置１６を用いて平滑コンデンサ１８を充電すると、平滑コンデンサ１８の端子の電位が変動して、接続点Ａ，Ｂの電位が変化する。そのため、短絡検査用コンデンサ１４に電流が流れ、これがノイズになって短絡用測定部７２によって測定される可能性がある。そのため、ノイズが低減するまで、高周波交流信号Ｓ_Ｈの電圧を、短絡用測定部７２によって測定できない。これに対して、本例のように構成すれば、接続点１４５の電位は、２つの接続点Ａ，Ｂの中間の値になるため、スイッチ３が短絡故障している状態で平滑コンデンサ１８を充電しても、接続点１４５の電位は大きく変動しなくなる。そのため、短絡用測定部７２によって大きなノイズが測定されにくい。

（実施例４）
本例は、検査システム１の回路構成を変更した例である。図１４に示すごとく、本例では、短絡検査用コンデンサ１４を直流電源１０内における、正電極１０１と負電極１０２との中間の電位をとる位置（接続点Ｅ）に接続してある。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

１ 検査システム
１０ 直流電源
１１ 電気機器
１２ 導電部材
２ 電力線
３ スイッチ
４ 主回路部
４１ 主回路第１部分
５ コンデンサ
６ 信号発生部
７ 電圧測定部
８ 判断部

Claims (5)

1. 直流電源（１０）と、該直流電源（１０）と電気機器（１１）とを電気接続する一対の電力線（２）と、該一対の電力線（２）にそれぞれ設けられた一対のスイッチ（３）とを有する主回路部（４）と、
   上記電力線（２）に対して絶縁した状態で配され、グランドに接続した導電部材（１２）と、
   上記一対のスイッチ（３）よりも上記電気機器（１１）側において、個々の上記電力線（２）と上記導電部材（１２）との間に設けられたコンデンサ（５）と、
   上記主回路部（４）のうち上記一対のスイッチ（３）よりも上記直流電源（１０）側の部位である主回路第１部分（４１）に電気接続し、交流信号を発生する信号発生部（６）と、
   上記主回路第１部分（４１）に電気接続し、上記交流信号の電圧を測定する電圧測定部（７）と、
   該電圧測定部（７）によって得られた上記電圧の測定値に基づいて、上記直流電源（１０）が漏電しているか否か、及び上記一対のスイッチ（３）のうち少なくとも一方が短絡故障しているか否かを判断する判断部（８）とを備え、
   上記信号発生部（６）は、上記判断部（８）によって上記直流電源（１０）が漏電しているか否かを判断するときには、周波数が相対的に低い上記交流信号である低周波交流信号（Ｓ_Ｌ）を発生し、上記判断部（８）によって上記スイッチ（３）が短絡故障しているか否かを判断するときには、上記低周波交流信号（Ｓ_Ｌ）よりも周波数が高い上記交流信号である高周波交流信号（Ｓ_Ｈ）を発生するよう構成されていることを特徴とする検査システム（１）。
2. 上記電圧測定部（７）は、上記低周波交流信号（Ｓ_Ｌ）の電圧を測定する漏電用測定部（７１）と、上記高周波交流信号（Ｓ_Ｈ）の電圧を測定する短絡用測定部（７２）とを備え、上記漏電用測定部（７１）と上記主回路第１部分（４１）との間に、これらを絶縁すると共に上記低周波交流信号（Ｓ_Ｌ）が通過可能な漏電検査用コンデンサ（１３）が介在し、上記短絡用測定部（７２）と上記主回路第１部分（４１）との間に、これらを絶縁すると共に上記高周波交流信号（Ｓ_Ｈ）が通過可能な短絡検査用コンデンサ（１４）が介在し、上記漏電検査用コンデンサ（１３）は上記短絡検査用コンデンサ（１４）よりも静電容量が大きいことを特徴とする請求項１に記載の検査システム（１）。
3. 上記短絡検査用コンデンサ（１４）は、端子間に加える電圧を逆にすることが可能な無極性コンデンサによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の検査システム（１）。
4. 上記漏電検査用コンデンサ（１３）及び上記短絡検査用コンデンサ（１４）は、上記主回路第１部分（４１）のうち上記直流電源（１０）の負電極（１０２）と電位が等しい部位に接続していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の検査システム（１）。
5. 上記直流電源（１０）の正電極（１０１）と負電極（１０２）との間に、２個の上記短絡検査用コンデンサ（１４）が直列に接続しており、該２個の短絡検査用コンデンサ（１４）の接続点（１４５）に、上記短絡用測定部（７２）が接続していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の検査システム（１）。

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