JP6769164B2 - 絶縁抵抗測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される高電圧部品の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置に関する。

特許文献１には、高電圧電源の正端子と接地電位との間に、保護抵抗器を介して高抵抗値と低抵抗値に切替可能な抵抗値切替回路を接続し、この抵抗値切替回路の両端電圧を測定する電圧測定器を用いて高電圧電源の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置が提案されている。

特開２００６−２２０５２０号公報

しかしながら、絶縁抵抗測定装置内のケーブルの断線などで絶縁抵抗測定装置が故障している場合に、測定者が断線していることに気づかずに絶縁抵抗値を測定すると、絶縁抵抗値を正確に測定することができないという課題がある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、絶縁抵抗測定装置の故障を含む異常を確実に検出することで、絶縁抵抗値を正確に測定できる絶縁抵抗測定装置を提供することにある。

本発明に係る絶縁抵抗測定装置は、車両の高電圧部品とシャーシとの間に基礎抵抗器を接続して、前記高電圧部品と前記シャーシとの間の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置において、前記基礎抵抗器は、その基礎抵抗値が前記高電圧部品の電圧値に応じて変更され、前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値、及び前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値に応じて、前記絶縁抵抗測定装置の異常を判定する異常判定機能を備えた制御部を有するよう構成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、高電圧部品の負端子側とシャーシとの間の電圧、及び高電圧部品の正端子側とシャーシとの間の電圧に応じて、絶縁抵抗測定装置の異常が判定されるので、絶縁抵抗測定装置の故障を含む異常を確実に検出できる。このため、この絶縁抵抗測定装置により測定された絶縁抵抗値の信頼性を担保でき、この絶縁抵抗測定装置によって高電圧部品とシャーシとの間の絶縁抵抗値を正確に測定できる。

本発明に係る絶縁抵抗測定装置の一実施形態が適用された電気車両の駆動系統を示す構成図。 図１の高電圧バッテリとシャーシとの間の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置の構成を示す電気回路図。 図２の基礎抵抗器の接続形態を説明する電気回路図。 図３の基礎抵抗器が接続されていない第１段階の初期状態における電圧測定値がＶ１≧Ｖ２の場合の基礎抵抗器の接続形態であり、（Ａ）は第２段階の接続形態を、（Ｂ）は第３段階の接続形態をそれぞれ示す電気回路図。 図３の基礎抵抗器が接続されていない第１段階の初期状態における電圧測定値がＶ１＜Ｖ２の場合の基礎抵抗器の接続形態であり、（Ａ）は第２段階の接続形態を、（Ｂ）は第３段階の接続形態をそれぞれ示す電気回路図。 図２の高電圧バッテリとシャーシとの間の絶縁抵抗値の測定等の手順を示すフローチャート。 図６の故障を含む異常を判定する手順を示すフローチャート。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る絶縁抵抗測定装置の一実施形態が適用された電気車両またはハイブリッド車両の駆動系統を示す構成図である。また、図２は、図１の高電圧バッテリとシャーシとの間の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置の構成を示す電気回路図である。図１に示す電気車両（またはハイブリッド車両）１０は、車両に搭載された高電圧部品としての高電圧バッテリ１１からの直流電流をインバータ１２により交流電流に変換してモータ１３へ給電し、このモータ１３により発生した動力によって走行する。

電気車両１０に搭載された高電圧バッテリ１１は、図２に示すように、その正端子１５及び負端子１４がシャーシ１６から電気的に絶縁された状態で使用される。高電圧バッテリ１１は、漏電等による地絡が発生しない絶縁状態に維持されることが必要である。この高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７を接続して、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間の絶縁抵抗値を測定するものが絶縁抵抗測定装置２０である。

絶縁抵抗測定装置２０は、第１電圧測定部２１、第２電圧測定部２２、切替部２３及び制御部２４を有して構成される。ここで、基礎抵抗器１７は、抵抗値の異なる複数の抵抗器１８を備え、この複数の抵抗器１８が例えばロータリスイッチなどにより手動または制御部２４の制御により選択されることで、基礎抵抗器１７の基礎抵抗値Ｒｏが高電圧バッテリ１１の最大電圧値に応じて設定される。

第１電圧測定部２１は、高電圧バッテリ１１の負端子１４とシャーシ１６との間の絶縁抵抗であるＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値（例えば後述の電圧値Ｖ１）を測定するものである。また、第２電圧測定部２２は、高電圧バッテリ１１の正端子１５とシャーシ１６との間の絶縁抵抗であるＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値（例えば後述の電圧値Ｖ２）を測定するものである。

切替部２３は、高電圧バッテリ１１の負端子１４または正端子１５と基礎抵抗器１７との間に設けられた第１リレー部品２５及び第２リレー部品２６と、基礎抵抗器１７とシャーシ１６との間に設けられた第３リレー部品２７とを備えてなり、基礎抵抗器１７の後述の接続状態（初期状態、第１接続状態、第２接続状態）を切り替える。

つまり、第１リレー部品２５と第２リレー部品２６は、図２に示すように直列に接続されている。第１リレー部品２５は、ＯＦＦ操作時に第１電圧測定部２１のＬｏ側に接続され、ＯＮ操作時に第２電圧測定部２２のＨｉ側に接続される。また、第２リレー部品２６は、ＯＦＦ操作に遮断状態になり、ＯＮ操作時に通電状態になる。更に、第３リレー部品２７は、ＯＦＦ操作時に第１電圧測定部２１のＨｉ側に接続され、ＯＮ操作時に第２電圧測定部２２のＬｏ側に接続される。

第１リレー部品２５、第２リレー部品２６及び第３リレー部品２７のＯＦＦ操作時に、図３の実線に示す基礎抵抗器１７の初期状態、即ち、高電圧バッテリ１１の負端子１４及び正端子１５とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７が接続されていない状態になる。また、第１リレー部品２５及び第３リレー部品２７のＯＦＦ操作時及び第２リレー部品２６のＯＮ操作時に、図３の１点鎖線に示す基礎抵抗器１７の第１接続状態、即ち、高電圧バッテリ１１の負端子１４とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７が、Ｎ側絶縁抵抗１９Ｎと並列に接続された状態になる。更に、第１リレー部品２５、第２リレー部品２６及び第３リレー部品２７のＯＮ操作時に、図３の２点鎖線に示す基礎抵抗器１７の第２接続状態、即ち、高電圧バッテリ１１の正端子１５とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７が、Ｐ側絶縁抵抗１９Ｐと並列に接続された状態になる。

図２に示す制御部２４は、第１電圧測定部２１及び第２電圧測定部２２の駆動を制御する。更に、制御部２４は、切替部２３の切替操作（即ち第１リレー部品２５、第２リレー部品２６、第３リレー部品２７のＯＮ、ＯＦＦ操作）を制御する切替操作機能と、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間の絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎを演算する絶縁抵抗値演算機能と、絶縁抵抗測定装置２０等の故障を含む異常を判定する異常判定機能とを有する。制御部２４は、絶縁抵抗値の検査結果及び異常判定の結果を表示部２８に出力して表示させ、記録部（または外部通信部）２９に出力して記録する。この制御部２４は、専用電源３０からの通電により作動する。

制御部２４の切替操作機能のうち、切替部２３による第１接続状態と第２接続状態との切替操作は、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７が接続されていない初期状態（図３の実線表示）における第１電圧測定部２１により測定された電圧値Ｖ１と、上記初期状態における第２電圧測定部２２により測定された電圧値Ｖ２との大小に応じて択一に実施される。

つまり、基礎抵抗器１７の初期状態において第１電圧測定部２１が測定したＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１が、上記初期状態において第２電圧測定部２２が測定したＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２以上（Ｖ１≧Ｖ２）である場合に、制御部２４は、図４（Ａ）に示すように、第１リレー部品２５、第２リレー部品２６及び第３リレー部品２７を操作して、基礎抵抗器１７を第１接続状態に切り替える。そして、この第１接続状態において、制御部２４は、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２を測定させる。

次に、制御部２４は、図４（Ｂ）に示すように、切替部２３の第１リレー部品２５、第２リレー部品２６及び第３リレー部品２７を操作して、基礎抵抗器１７を第２接続状態に切り替える。そして、この第２接続状態において、制御部２４は、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＢ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＢ２を測定させる。

また、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）において第１電圧測定部２１が測定したＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１が、上記初期状態において第２電圧測定部２２が測定したＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２よりも小さい（Ｖ１＜Ｖ２）場合に、制御部２４は、図５（Ａ）に示すように、切替部２３の第１リレー部品２５、第２リレー部品２６及び第３リレー部品２７を操作して、基礎抵抗器１７を第２接続状態に切り替える。そして、この第２接続状態において、制御部２４は、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２を測定させる。

次に、制御部２４は、図５（Ｂ）に示すように、切替部２３の第１リレー部品２５、第２リレー部品２６及び第３リレー部品２７を操作して、基礎抵抗器１７を第１接続状態に切り替える。そして、この第１接続状態において、制御部２４は、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＢ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＢ２を測定させる。

また、制御部２４の絶縁抵抗値演算機能は、図４（Ａ）に示すように、基礎抵抗器１７の第１接続状態（基礎抵抗器１７とＮ側絶縁抵抗１９Ｎとが並列接続状態）において第１電圧測定部２１が測定するＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１、または図５（Ａ）に示す基礎抵抗器１７の第２接続状態（基礎抵抗器１７とＰ側絶縁抵抗１９Ｐとが並列接続状態）において第２電圧測定部２２が測定するＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２を用い、欧州自動車基準ＥＣＥ Ｒ１００に則って、式（１）、式（２）により絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎを演算する。

Ｒｉｐ＝Ｒｏ×Ｖｂ×（１／ＶＡ１−１／Ｖ１） ………（１）
Ｒｉｎ＝Ｒｏ×Ｖｂ×（１／ＶＡ２−１／Ｖ２） ………（２）
ここで、絶縁抵抗値Ｒｉｐは、Ｐ側絶縁抵抗１９Ｐを主体とした絶縁抵抗値であり、絶縁抵抗値Ｒｉｎは、Ｎ側絶縁抵抗１９Ｎを主体とした絶縁抵抗値である。また、Ｒｏは、絶縁抵抗器１７の基礎抵抗値である。また、Ｖｂは高電圧バッテリ１１の総電圧値であり、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２とを加算した値である。

更に、制御部２４の異常判定機能は、図３、図４及び図５に示す高電圧バッテリ１１の負端子１４側とシャーシ１６との間の電圧値Ｖ１、ＶＡ１、ＶＢ１、及び高電圧バッテリ１１の正端子１５側とシャーシ１６との間の電圧値Ｖ２、ＶＡ２、ＶＢ２に応じて、絶縁抵抗測定装置２０が絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎを正確に測定できない故障を含む異常の有無を、後述の図７に示すように判定する。

この異常は、絶縁抵抗測定装置２０と高電圧バッテリ１１、シャーシ１６の少なくとも一方との接触不良、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との絶縁劣化、高電圧バッテリ１１の電圧低下、絶縁抵抗測定装置２０内のケーブルの断線、第１リレー部品２５、第２リレー部品２６、第３リレー部品２７の固着などである。上述の異常判定は、閉じた電気回路内では抵抗値と電圧値が比例関係にあること、基礎抵抗器１７が移動して接続された場合には抵抗の両端の電圧値が必ず変化する現象を利用したものである。

次に、制御部２４が実施する絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎの演算のための制御手順を、図６を用いて説明する。
制御部２４は、制御の第１段階として、切替部２３により基礎抵抗器１７を初期状態（図３の実線参照）として、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２を測定させ、更に、これらの電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２とを加算して、高電圧バッテリ１１の総電圧値Ｖｂを算出する（Ｓ１）。

次に、制御部２４は、制御の第２段階として、まず、第１電圧測定部２１による測定電圧値Ｖ１と、第２電圧測定部２２による測定電圧値Ｖ２との大小を比較する（Ｓ２）。

制御部２４は、ステップＳ２においてＶ１≧Ｖ２である場合には、次に、図４（Ａ）に示すように、切替部２３により基礎抵抗器１７を第１接続状態に切り替えて、この基礎抵抗器１７をＮ側絶縁抵抗１９Ｎと並列に接続し、この第１接続状態で、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２を測定させる（Ｓ３）。

ステップＳ２において比較した電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２とがＶ１＜Ｖ２である場合には、制御部２４は、図５（Ａ）に示すように、切替部２３により基礎抵抗器１７を第２接続状態に切り替えて、この基礎抵抗器１７をＰ側絶縁抵抗１９Ｐと並列に接続し、この第２接続状態で、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２を測定させる（Ｓ４）。

制御部２４は、制御の第２段階のステップＳ３（図４（Ａ）参照）で電圧値ＶＡ１、ＶＡ２を測定させた後、制御の第３段階として、図４（Ｂ）に示すように、まず、切替部２３により基礎抵抗器１７を第２接続状態に切り替えて、この基礎抵抗器１７をＰ側絶縁抵抗１９Ｐと並列に接続し、この第２接続状態で、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９の両端の電圧値ＶＢ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＢ２を測定させる（Ｓ５）。

このステップＳ５の次に、制御部２４は、図７に示す後述の故障診断による異常判定を実施する（Ｓ６）。制御部２４は、ステップＳ６で絶縁抵抗測定装置２０等が正常であると判断したときには、制御の第１段階のステップＳ１で求めた、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）における電圧値Ｖ１と、制御の第２段階のステップＳ３で求めた、基礎抵抗器１７の第１接続状態（図４（Ａ）参照）における電圧値ＶＡ１とを式（１）に適用して、絶縁抵抗値Ｒｉｐを演算する（Ｓ７）。

制御部２４は、制御の第２段階のステップＳ４（図５（Ａ）参照）で電圧値ＶＡ１、ＶＡ２を測定させた後、制御の第３段階として、図５（Ｂ）に示すように、まず、切替部２３により基礎抵抗器１７を第１接続状態に切り替えて、この基礎抵抗器１７をＮ側絶縁抵抗１９Ｎと並列に接続し、この第１接続状態で、第１電圧測定部２１によりＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＢ１を測定させ、第２電圧測定部２２によりＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＢ２を測定させる（Ｓ８）。

このステップＳ８の次に、制御部２４は、図７に示す後述の故障診断による異常判定を実施する（Ｓ９）。制御部２４は、ステップＳ９で絶縁抵抗測定装置２０等が正常であると判断したときには、制御の第１段階のステップＳ１で求めた、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）における電圧値Ｖ２と、制御の第２段階のステップＳ４で求めた、基礎抵抗器１７の第２接続状態（図５（Ａ）参照）における電圧値ＶＡ２とを式（２）に適用して、絶縁抵抗値Ｒｉｎを演算する（Ｓ１０）。

制御部２４は、ステップＳ６またはＳ１０で求めた絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎを表示部２８に表示させると共に記録部２９に記録させ、また、ステップＳ６またはＳ９で判定された異常（エラー）を、その内容と共に表示部２８に表示させると共に記録部２９に記録させる（Ｓ１１）。

次に、上述のステップＳ６及びＳ９の故障診断による異常判定の手順を、図７を用いて説明する。
制御部２４は、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１と、上記初期状態において、第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２との和（Ｖ１＋Ｖ２）が、式（３）に示すように第１接続不良判定値Ｘ１以下であるときに、接続不良による異常を判定する（Ｓ２１）。この接続不良による異常判定は、絶縁抵抗測定装置２０と高電圧バッテリ１１、シャーシ１６の少なくとも一方との接触不良、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との絶縁劣化、高電圧バッテリ１１の電圧低下のいずれかの発生を、第１接続エラーとして判定するものである。
｜Ｖ１＋Ｖ２｜≦Ｘ１ ………（３）

制御部２４は、ステップＳ２１の後、基礎抵抗器１７の第１接続状態（図４（Ａ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１と、上記第１接続状態（図４（Ａ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２との和（ＶＡ１＋ＶＡ２）、または、基礎抵抗器１７の第２接続状態（図５（Ａ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１と、上記第２接続状態（図５（Ａ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２との和（ＶＡ１＋ＶＡ２）を求める。

その後、制御部２４は、ステップＳ２１で求めた和（Ｖ１＋Ｖ２）と、上述のようにして求めた和（ＶＡ１＋ＶＡ２）との差｜（Ｖ１＋Ｖ２）−（ＶＡ１＋ＶＡ２）｜が、式（４）に示すように第２接続不良判定値Ｘ２よりも大きいときに、接続不良による異常を判定する（Ｓ２２）。この接続不良による異常判定は、絶縁抵抗測定装置２０と高電圧バッテリ１１、シャーシ１６の少なくとも一方との接触不良、または絶縁抵抗測定装置２０内のケーブル断線の発生を、第２接続エラーとして判定するものである。
｜（Ｖ１＋Ｖ２）−（ＶＡ１＋ＶＡ２）｜＞Ｘ２ ………（４）

制御部２４は、ステップＳ２２の後、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１と、上記初期状態において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２との大小を比較し（Ｓ２３）、Ｖ２≦Ｖ１の場合にはステップＳ２４へ、Ｖ２＞Ｖ１の場合にはステップＳ２７へ進む。

制御部２４は、ステップＳ２３の後にステップＳ２４で、基礎抵抗器１７の初期状態において第１電圧測定部２１により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２と、基礎抵抗器１７の第１接続状態（図４（Ａ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２とが、それぞれ式（５）に示すように第３接続不良判定値Ｘ３以下であり、且つ、上記電圧値Ｖ２と、基礎抵抗器１７の第２接続状態（図４（Ｂ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＢ２との差｜Ｖ２−ＶＢ２｜が、式（６）に示すように第４接続不良判定値Ｘ４以下であるときに、接続不良による異常を判定する（Ｓ２４）。

この接続不良による異常は、絶縁抵抗測定装置２０と高電圧バッテリ１１、シャーシ１６の少なくとも一方との接触不良、または絶縁抵抗測定装置２０内のケーブル断線の発生を、第３接続エラーとして判定するものである。この第３接続エラーは、前述の第２接続エラーと同一の現象を検出するものであるが、故障（異常）の発生箇所を判定するために、別途実施されるものである。
Ｖ２≦Ｘ３、ＶＡ２≦Ｘ３ ………（５）
｜Ｖ２−ＶＢ２｜≦Ｘ４ ………（６）

制御部２４は、ステップＳ２４の後に、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１と、基礎抵抗１７の第１接続状態（図４（Ａ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１との差｜Ｖ１−ＶＡ１｜が、式（７）に示すように第１固着不良判定値Ｘ５以下であり、且つ、上記初期状態（図３の実線参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２と、上記第１接続状態（図４（Ａ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２との差｜Ｖ２−ＶＡ２｜が、式（８）に示すように第１固着不良判定値Ｘ５以下であるときに、切替部２３の第１リレー部品２５、第２リレー部品２６、第３リレー部品２７の少なくとも１個の固着による故障（第１リレー固着）を判定する（Ｓ２５）。
｜Ｖ１−ＶＡ１｜≦Ｘ５ ………（７）
｜Ｖ２−ＶＡ２｜≦Ｘ５ ………（８）

制御部２４は、ステップＳ２５の後に、基礎抵抗器１７の第１接続状態（図４（Ａ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１と、基礎抵抗器１７の第２接続状態（図４（Ｂ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＢ１との差｜ＶＡ１−ＶＢ１｜が、式（９）に示すように第２固着不良判定値Ｘ６以下であり、且つ、第１接続状態（図４（Ａ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２と、上記第２接続状態（図４（Ｂ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＢ２との差｜ＶＡ２−ＶＢ２｜が、式（１０）に示すように第２固着不良判定値Ｘ６以下であるときに、切替部２３の第１リレー部品２５、第２リレー部品２６、第３リレー部品２７の少なくとも１個の固着による異常（第２リレー固着）を判定する（Ｓ２６）。
｜ＶＡ１−ＶＢ１｜≦Ｘ６ ………（９）
｜ＶＡ２−ＶＢ２｜≦Ｘ６ ………（１０）

制御部２４は、ステップＳ２３の後にステップＳ２７で、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１と、基礎抵抗器１７の第２接続状態（図５（Ａ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１とが、それぞれ式（１１）に示すように第３接続不良判定値Ｘ３以下であり、且つ、上記電圧値Ｖ１と、基礎抵抗器１７の第１接続状態（図５（Ｂ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＢ１との差｜Ｖ１−ＶＢ１｜が、式（１２）に示すように第４接続不良判定値Ｘ４以下であるときに、接続不良による異常を判定する（Ｓ２７）。

この接続不良による異常は、絶縁抵抗測定装置２０と高電圧バッテリ１１、シャーシ１６の少なくとも一方との接触不良、または絶縁抵抗測定装置２０内のケーブル断線の発生を、第３接続エラーとして判定するものである。この第３接続エラーは、前述の第２接続エラーと同一の現象を検出するものであるが、故障（異常）の発生箇所を判定するために、別途実施されるものである。
Ｖ１≦Ｘ３、ＶＡ１≦Ｘ３ ………（１１）
｜Ｖ１−ＶＢ１｜≦Ｘ４ ………（１２）

制御部２４は、ステップＳ２７の後に、基礎抵抗器１７の初期状態（図３の実線参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１と、基礎抵抗１７の第２接続状態（図５（Ａ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１との差｜Ｖ１−ＶＡ１｜が、式（１３）に示すように第１固着不良判定値Ｘ５以下であり、且つ、上記初期状態（図３の実線参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２と、上記第２接続状態（図５（Ａ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２との差｜Ｖ２−ＶＡ２｜が、式（１４）に示すように第１固着不良判定値Ｘ５以下であるときに、切替部２３の第１リレー部品２５、第２リレー部品２６、第３リレー部品２７の少なくとも１個の固着による故障（第１リレー固着）を判定する（Ｓ２８）。
｜Ｖ１−ＶＡ１｜≦Ｘ５ ………（１３）
｜Ｖ２−ＶＡ２｜≦Ｘ５ ………（１４）

制御部２４は、ステップＳ２８の後に、基礎抵抗器１７の第２接続状態（図５（Ａ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１と、基礎抵抗器１７の第１接続状態（図５（Ｂ）参照）において第１電圧測定部２１により測定されたＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＢ１との差｜ＶＡ１−ＶＢ１｜が、式（１５）に示すように第２固着不良判定値Ｘ６以下であり、且つ、第２接続状態（図５（Ａ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２と、上記第１接続状態（図５（Ｂ）参照）において第２電圧測定部２２により測定されたＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＢ２との差｜ＶＡ２−ＶＢ２｜が、式（１６）に示すように第２固着不良判定値Ｘ６以下であるときに、切替部２３の第１リレー部品２５、第２リレー部品２６、第３リレー部品２７の少なくとも１個の固着による異常（第２リレー固着）を判定する（Ｓ２９）。
｜ＶＡ１−ＶＢ１｜≦Ｘ６ ………（１５）
｜ＶＡ２−ＶＢ２｜≦Ｘ６ ………（１６）

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）及び（２）を奏する。
（１）図７に示すように、高電圧バッテリ１１の負端子１４側とシャーシ１６との間の電圧値であるＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１、ＶＡ１、ＶＢ１、及び高電圧バッテリ１１の正端子１５側とシャーシ１６との間の電圧値であるＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２、ＶＡ２、ＶＢ２に応じて、絶縁抵抗測定装置２０等の異常が判定されるので、例えば故障判定用回路を追加することなく、絶縁抵抗測定装置２０等の故障を含む異常を確実に検出できる。このため、この絶縁抵抗測定装置２０により測定された絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎの信頼性を担保でき、この絶縁抵抗測定装置２０によって高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間の絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎを正確に測定できる。

（２）電気車両１０の高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７を接続しない初期状態（図３の実線参照）における高電圧バッテリ１１の負端子１４側とシャーシ１６との間のＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値Ｖ１、及び上記初期状態における高電圧バッテリ１１の正端子１５側とシャーシ１６との間のＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値Ｖ２に応じて、高電圧バッテリ１１の負端子１４側とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７を接続する基礎抵抗器１７の第１接続状態、または高電圧バッテリ１１の正端子１５側とシャーシ１６との間に基礎抵抗器１７を接続する基礎抵抗器１７の第２接続状態が、切替部２３（第１リレー部品２５、第２リレー部品２６、第３リレー部品２７）により択一に切り替えられる。

そして、基礎抵抗器１７の第１接続状態（図４（Ａ）参照）における高電圧バッテリ１１の負端子１４側とシャーシ１６との間のＮ側絶縁抵抗１９Ｎの両端の電圧値ＶＡ１に基づいて、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間の絶縁抵抗値Ｒｉｐがそれぞれ測定される。また、基礎抵抗器１７の第２接続状態（図５（Ａ）参照）における高電圧バッテリ１１の正端子１５側とシャーシ１６との間のＰ側絶縁抵抗１９Ｐの両端の電圧値ＶＡ２に基づいて、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６との間の絶縁抵抗値Ｒｉｎがそれぞれ測定される。従って、測定者が絶縁抵抗値の測定原理を熟知していない場合であっても、測定者の測定作業性が向上して、高電圧バッテリ１１とシャーシ１６と間の絶縁抵抗値Ｒｉｐ、Ｒｉｎを容易且つ正確に測定できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、第１電圧測定部２１及び第２電圧測定部２２は着脱可能に構成されて、校正を容易に実施できるようにしてもよい。また、基礎抵抗器１７は、選択可能な抵抗器１８を複数備えたものではなく、外部からアクセスして、高電圧バッテリ１１の最大電圧に適合した抵抗器に変更できるようにしてもよい。また、高電圧部品は高電圧バッテリ１１の場合を述べたが、高電圧トランス等のように高電圧を発生する他の部品であってもよい。

１０…電気車両、１１…高電圧バッテリ（高電圧部品）、１４…負端子、１５…正端子、１６…シャーシ、１７…基礎抵抗器、１９Ｎ…Ｎ側絶縁抵抗、１９Ｐ…Ｐ側絶縁抵抗、２０…絶縁抵抗測定装置、２１…第１電圧測定部、２２…第２電圧測定部、２３…切替部、２４…制御部、２５…第１リレー部品、２６…第２リレー部品、２７…第３リレー部品、Ｖ１、Ｖ２…電圧値、Ｖｂ…総電圧値、ＶＡ１、ＶＡ２、ＶＢ１、ＶＢ２…電圧値、Ｒｉｐ、Ｒｉｎ…絶縁抵抗値、Ｘ１…第１接続不良判定値、Ｘ２…第２接続不良判定値、Ｘ３…第３接続不良判定値、Ｘ４…第４接続不良判定値、Ｘ５…第１固着不良判定値、Ｘ６…第２固着不良判定値。

Claims (9)

1. 車両の高電圧部品とシャーシとの間に基礎抵抗器を接続して、前記高電圧部品と前記シャーシとの間の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置において、
   前記基礎抵抗器は、その基礎抵抗値が前記高電圧部品の電圧値に応じて変更され、
   前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値、及び前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値に応じて、前記絶縁抵抗測定装置の異常を判定する異常判定機能を備えた制御部を有するよう構成されたことを特徴とする絶縁抵抗測定装置。
2. 前記基礎抵抗器を接続していない初期状態、または高電圧部品の負端子側とシャーシとの間に前記基礎抵抗器を接続する第１接続状態、または前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間に前記基礎抵抗器を接続する第２接続状態のいずれかを切り替える切替部を有し、
   前記制御部は、前記切替部の切替操作を制御して、前記初期状態における前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値、及び前記初期状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値に基づき、前記第１接続状態と前記第２接続状態とを択一に切り替える切替操作機能を備えるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の絶縁抵抗測定装置。
3. 前記制御部は、基礎抵抗器の第１接続状態における高電圧部品の負端子側とシャーシとの間の電圧値、または前記基礎抵抗器の第２接続状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値に基づいて、前記高電圧部品と前記シャーシとの間の絶縁抵抗値を演算する絶縁抵抗値演算機能を備えるよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の絶縁抵抗測定装置。
4. 前記制御部の異常判定機能は、基礎抵抗器の初期状態における高電圧部品の負端子側とシャーシとの間の電圧値Ｖ１と、前記初期状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値Ｖ２との和（Ｖ１＋Ｖ２）が、第１接続不良判定値Ｘ１以下であるときに、接続不良による異常を判定するよう構成された請求項２または３に記載の絶縁抵抗測定装置。
5. 前記制御部の異常判定機能は、基礎抵抗器の初期状態における高電圧部品の負端子側とシャーシとの間の電圧値Ｖ１と、前記初期状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値Ｖ２との和（Ｖ１＋Ｖ２）を求め、また、前記基礎抵抗器の第１または第２接続状態における前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＡ１と、前記第１または第２接続状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＡ２との和（ＶＡ１＋ＶＡ２）を求め、これらの和の差｜（Ｖ１＋Ｖ２）−（ＶＡ１＋ＶＡ２）｜が、第２接続不良判定値Ｘ２以上であるときに、接続不良による異常を判定するよう構成された請求項２乃至４のいずれか１項に記載の絶縁抵抗測定装置。
6. 前記制御部の異常判定機能は、基礎抵抗器の初期状態における高電圧部品の正端子側とシャーシとの間の電圧値Ｖ２と、基礎抵抗器の第１接続状態における高電圧部品の正端子側とシャーシとの間の電圧値ＶＡ２とが、それぞれ第３接続不良判定値Ｘ３以下であり、且つ、前記電圧値Ｖ２と、前記基礎抵抗器の第２接続状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＢ２との差｜Ｖ２−ＶＢ２｜が第４接続不良判定値Ｘ４以下であるとき、
   または、前記初期状態における前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値Ｖ１と、前記第２接続状態における前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＡ１とが、それぞれ第３接続不良判定値Ｘ３以下であり、且つ、前記電圧値Ｖ１と、前記第１接続状態における前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＢ１との差｜Ｖ１−ＶＢ１｜が第４接続不良判定値Ｘ４以下であるときに、接続不良による異常を判定するよう構成された請求項２乃至５のいずれか１項に記載の絶縁抵抗測定装置。
7. 前記制御部の異常判定機能は、基礎抵抗器の初期状態における高電圧部品の負端子側とシャーシとの間の電圧値Ｖ１と、前記基礎抵抗器の第１または第２接続状態における前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＡ１との差｜Ｖ１−ＶＡ１｜が第１固着不良判定値Ｘ５以下であり、且つ、前記初期状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値Ｖ２と、前記第１または第２接続状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＡ２との差｜Ｖ２−ＶＡ２｜が第１固着不良判定値Ｘ５以下であるときに、切替器の固着による異常を判定するよう構成された請求項２乃至６のいずれか１項に記載の絶縁抵抗測定装置。
8. 前記制御部の異常判定機能は、基礎抵抗器の第１または第２接続状態における高電圧部品の負端子側とシャーシとの間の電圧値ＶＡ１と、前記基礎抵抗器の第２または第１接続状態における前記高電圧部品の負端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＢ１との差｜ＶＡ１−ＶＢ１｜が第２固着不良判定値Ｘ６以下であり、且つ、前記第１または第２接続状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＡ２と、前記第２または第１接続状態における前記高電圧部品の正端子側と前記シャーシとの間の電圧値ＶＢ２との差｜ＶＡ２−ＶＢ２｜が第２固着不良判定値Ｘ６以下であるときに、切替器の固着による異常を判定するよう構成された請求項２乃至７のいずれか１項に記載の絶縁抵抗測定装置。
9. 前記基礎抵抗器は、抵抗値が異なる複数の抵抗器を備え、高電圧部品の電圧値に応じて前記抵抗器が選択されて基礎抵抗値が変更されるよう構成された請求項１乃至８のいずれか１項に記載の絶縁抵抗測定装置。

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