JP7431212B2 - 漏電検出装置、車両用電源システム - Google Patents
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Description
本発明は、シャーシアースから絶縁された車両内の負荷の漏電を検出する漏電検出装置、車両用電源システムに関する。
近年、ハイブリッド車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）が普及してきている。これらの電動車両には、補機電池（一般的に１２Ｖ出力の鉛電池）と別に高電圧の駆動用電池（トラクションバッテリ）が搭載される。感電を防止するために、高電圧の駆動用電池、インバータ、走行用モータを含む強電回路と、車両のボディ（シャーシアース）間は絶縁される。
強電回路の車両側のプラス配線とシャーシアース間、及び強電回路の車両側のマイナス配線とシャーシアース間には、それぞれＹコンデンサが挿入され、高電圧の駆動用電池から車両側の負荷に供給される電源が安定化されている。強電回路とシャーシアース間の絶縁抵抗を監視して漏電を検出する漏電検出装置が搭載される。
漏電検出方式には大別するとＡＣ方式とＤＣ方式がある。ＡＣ方式の漏電検出装置では、駆動用電池の正極端子または負極端子に、抵抗とカップリングコンデンサを介してパルス電圧を印加し、当該抵抗と当該カップリングコンデンサとの接続点の電圧を測定し、漏電の有無を検出する（例えば、特許文献１参照）。
ＤＣ方式の漏電検出装置では、強電回路のプラス配線とマイナス配線の間に抵抗分圧回路を接続し、分圧電圧と、駆動用電池の総電圧との比率から漏電の有無を判定する（例えば、特許文献２参照）。一般的な電動車両では、高電圧の駆動用電池と、インバータを含む高電圧の車両負荷の間はコンタクタを介して接続される。上記の抵抗分圧回路は通常、コンタクタより電池側に接続される。
ＡＣ方式における上記構成では、駆動用電池の総電圧が変動すると、その変動分がパルスの測定電圧に重畳されるため漏電の有無を正しく判定することが困難になる。車両側の負荷変動の影響を取り除くため、バンドパスフィルタを挿入したり、測定電圧のピークピーク値で判定するなどの対策が考えられるが、回路構成が複雑になる。また、強電回路の車両側の配線とシャーシアース間に接続されたＹコンデンサの容量によって、カップリングコンデンサの容量と、印加するパルス電圧の周波数を適切に調整する必要があり、当該Ｙコンデンサにより設計上の制約を受ける。具体的には、カップリングコンデンサの容量を、Ｙコンデンサの容量より十分に大きく設計する必要がある。
ＤＣ方式における上記構成ではコンタクタのオープン時に、駆動用電池から上記抵抗分圧回路に電流が流れないように当該抵抗分圧回路内に、絶縁性能の高いスイッチ（例えば、フォトＭＯＳリレー）を接続する必要があった。絶縁性能の高いスイッチは高価であり、漏電検出装置のコストを上昇させる要因となっていた。
ＡＣ方式における上記構成、及びＤＣ方式における上記構成のいずれの場合であっても、コンタクタの溶着の有無を判定するには、別に溶着検出回路を設ける必要があった。
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、車両に搭載される漏電検出装置において、検出精度を確保しつつ、高価な部品を使用せずにトータルコストを抑制する技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の漏電検出装置は、車両のシャーシアースと絶縁された状態で搭載され、前記車両内の負荷に電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部の正極と前記負荷の一端が接続されるプラス配線に挿入される第１スイッチと、前記蓄電部の負極と前記負荷の他端が接続されるマイナス配線に挿入される第２スイッチと、を備える車両に搭載される漏電検出装置であって、前記蓄電部の電流経路に一端が接続されるカップリングコンデンサと、前記カップリングコンデンサの他端にインピーダンス素子を介して所定の交流電圧を印加する交流出力部と、前記カップリングコンデンサと前記インピーダンス素子との間の接続点の電圧を測定する第１電圧測定部と、前記第１電圧測定部により検出された電圧をもとに漏電の有無を判定する第１判定部と、前記プラス配線と前記マイナス配線間に直列接続された第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、及び第４抵抗を含み、前記第２抵抗と前記第３抵抗との間の接続点が前記シャーシアースに接続された分圧回路と、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の接続点の電位、前記第３抵抗と前記第４抵抗との間の接続点の電位、または両者の電位の電位差を検出する第２電圧測定部と、前記第２電圧測定部により検出された電位または電位差をもとに漏電の有無を判定する第２判定部と、を備える。前記分圧回路は、前記第１スイッチと前記負荷の一端との間の前記プラス配線と、前記第２スイッチと前記負荷の他端との間の前記マイナス配線との間に接続される。
本発明によれば、車両に搭載される漏電検出装置において、検出精度を確保しつつ、高価な部品を使用せずにトータルコストを抑制することができる。
図１は、比較例１に係るＡＣ方式の漏電検出装置１０を備える電源システム５の構成を説明するための図である。電源システム５は電動車両に搭載される。電源システム５は電動車両内において、補機電池（通常、１２Ｖ出力の鉛電池が使用される）と別に設けられる。電源システム５は、高電圧の蓄電部２０、及び漏電検出装置１０を含む。蓄電部２０は、直列接続された複数のセルＥ１－Ｅｎを含む。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６－３．７Ｖ）を使用する例を想定する。
電動車両は高電圧の負荷として、インバータ２及びモータ３を備える。蓄電部２０の正極とインバータ２の一端がプラス配線Ｌｐで接続され、蓄電部２０の負極とインバータ２の他端がマイナス配線Ｌｍで接続される。プラス配線Ｌｐに正側メインリレーＭＲｐが挿入され、マイナス配線Ｌｍに負側メインリレーＭＲｍが挿入される。正側メインリレーＭＲｐと負側メインリレーＭＲｍは、蓄電部２０と電動車両内の高電圧の負荷との間の導通／遮断を制御するコンタクタとして機能する。なおリレーの代わりに、高耐圧・高絶縁の半導体スイッチを使用することも可能である。
インバータ２は、蓄電部２０とモータ３の間に接続される双方向インバータである。インバータ２は力行時、蓄電部２０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３に供給する。回生時、モータ３から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電部２０に供給する。モータ３には例えば、三相交流モータが使用される。モータ３は力行時、インバータ２から供給される交流電力に応じて回転する。回生時、減速による回転エネルギーを交流電力に変換してインバータ２に供給する。
蓄電部２０は、電動車両のシャーシアースと絶縁された状態で電動車両に搭載される。補機電池は、負極がシャーシアースと導通した状態で電動車両に搭載される。なお、正側メインリレーＭＲｐよりインバータ２側のプラス配線Ｌｐとシャーシアース間が正側ＹコンデンサＣｐを介して接続される。また、負側メインリレーＭＲｍよりインバータ２側のマイナス配線Ｌｍとシャーシアース間が負側ＹコンデンサＣｍを介して接続される。正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍは、プラス配線Ｌｐとシャーシアース間、及びマイナス配線Ｌｍとシャーシアース間をそれぞれ直流的に絶縁するとともに、プラス配線Ｌｐ及びマイナス配線Ｌｍの電圧を安定化させる作用を有する。
蓄電部２０がシャーシアースから理想的に絶縁されている場合、蓄電部２０の中間電圧がシャーシアースの電圧近辺に維持される。例えば、蓄電部２０の両端電圧が４００Ｖの場合、蓄電部２０の正極電位が＋２００Ｖ近辺、負極電位が－２００Ｖ近辺に維持される。高電圧の蓄電部２０とシャーシアース間が導通した状態で、人間が電動車両の露出した導電部に触れると感電する危険がある。そこで高電圧の蓄電部２０を搭載した電動車両では、漏電検出装置１０を搭載して、インバータ２を含む高電圧の車両負荷とシャーシアース間の絶縁状態を監視する必要がある。図１では、プラス配線Ｌｐとシャーシアース間の絶縁状態を正側漏電抵抗Ｒｌｐ、マイナス配線Ｌｍとシャーシアース間の絶縁状態を負側漏電抵抗Ｒｌｍと表している。
漏電検出装置１０は主な構成として、カップリングコンデンサＣｃ、抵抗Ｒａ及び制御部１３を含む。制御部１３は、交流出力部１３ａ、電圧測定部１３ｂ及び漏電判定部１３ｃを含む。制御部１３は例えば、マイクロコンピュータ及び不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ）により構成することができる。
カップリングコンデンサＣｃは、蓄電部２０の電流経路に一端が接続される。図１に示す例では蓄電部２０の負極にカップリングコンデンサＣｃの一端が接続されている。なお、カップリングコンデンサＣｃの一端は、蓄電部２０の正極に接続されてもよいし、蓄電部２０内の複数のセルＥ１－Ｅｎのいずれかのノードに接続されてもよい。カップリングコンデンサＣｃの他端は、抵抗Ｒａを介して制御部１３の交流出力端子に接続される。なお、抵抗Ｒａの代わりに他のインピーダンス素子を使用してもよい。カップリングコンデンサＣｃと抵抗Ｒａとの間の接続点（測定点Ａ）は、制御部１３の測定電圧入力端子に接続される。
抵抗Ｒａと制御部１３の交流出力端子との間の接続点と、シャーシアース間に第１ツェナーダイオードＺＤ１が接続される。測定点Ａとシャーシアース間に第２ツェナーダイオードＺＤ２が接続される。第１ツェナーダイオードＺＤ１及び第２ツェナーダイオードＺＤ２は、メインリレーＭＲｐ、ＭＲｍの開閉や電源システム５の負荷変動に起因して、制御部１３に過電圧が印加されることを防止する。また、サージ電流や静電気から制御部１３を保護する。
カップリングコンデンサＣｃには、比較的安価に大容量化することができるアルミ電解コンデンサが使用されることが多い。カップリングコンデンサＣｃは、複数のコンデンサ（例えば、アルミ電解コンデンサ）が直列に接続されて構成されていてもよい。この場合、１つのコンデンサがショート故障しても、残りのコンデンサにより絶縁を維持することができる。
交流出力部１３ａは、抵抗Ｒａを介してカップリングコンデンサＣｃの他端に所定の交流電圧を印加する。交流出力部１３ａは局部発振器を含み、局部発振器により生成される矩形波パルスを、予め設定された周波数およびデューティ比の矩形波パルス信号に整形して出力する。電圧測定部１３ｂは測定点Ａの電圧を測定する。なお制御部１３内にＡ／Ｄコンバータが内蔵されていない場合、測定点Ａと電圧測定部１３ｂの間にＡ／Ｄコンバータ（不図示）が設けられ、当該Ａ／Ｄコンバータは測定点Ａのアナログ電圧をデジタル値に変換して電圧測定部１３ｂに出力する。
漏電判定部１３ｃは、電圧測定部１３ｂにより測定された測定点Ａの電圧と設定値を比較して漏電の有無を判定する。漏電判定部１３ｃは、印加された矩形波パルス信号の鈍りの程度をもとに漏電の有無を判定する。
図２（ａ）、（ｂ）は、交流出力部１３ａから測定点Ａに印加される矩形波パルス波形、及び電圧測定部１３ｂにより測定される測定点Ａの電圧波形の一例を示す図である。漏電判定部１３ｃは、印加された矩形波パルス波形の立ち上がりエッジの直前のタイミングでサンプリングした測定点Ａの電圧と、印加された矩形波パルス波形の立ち下がりエッジの直前のタイミングでサンプリングした測定点Ａの電圧との差分電圧Ｖｐ－ｐを算出する。漏電判定部１３ｃは、算出した差分電圧Ｖｐ－ｐが設定値より低い場合、漏電が発生していると判定する。漏電が発生している場合、印加された矩形波パルス波形の鈍りが大きくなる。算出した差分電圧Ｖｐ－ｐが低くなることは、矩形波パルス波形の鈍りが大きくなることを意味する。上記設定値は、設計者による実験やシミュレーションにより予め導出された漏電発生時の矩形波パルス波形の鈍りをもとに決定される。
図１に示す例は、蓄電部２０内の第１セルＥ１と第２セルＥ２の間のノードとシャーシアース間に漏電が発生している状態を示している。この場合も、印加された矩形波パルス波形の鈍りが大きくなる。
溶着検出部３０は、正側メインリレーＭＲｐとインバータ２の一端との間のプラス配線Ｌｐの電位と、負側メインリレーＭＲｍとインバータ２の他端との間のマイナス配線Ｌｍの電位との電位差を検出し、制御部１３に出力する。制御部１３は、溶着検出部３０から入力される電位差をもとに、正側メインリレーＭＲｐ又は負側メインリレーＭＲｍの溶着を検出する。
インバータ２が停止しており、かつ正側メインリレーＭＲｐにオフ信号（オープン信号）が供給されている状態で、溶着検出部３０により有意な電位差が検出された場合、制御部１３は正側メインリレーＭＲｐが溶着していると判定する。インバータ２が停止しており、かつ負極メインリレーＭＲｍにオフ信号（オープン信号）が供給されている状態で、溶着検出部３０により有意な電位差が検出された場合、制御部１３は負側メインリレーＭＲｍが溶着していると判定する。
図３は、比較例２に係るＤＣ方式の漏電検出装置１０を備える電源システム５の構成を説明するための図である。比較例２に係る漏電検出装置１０は、分圧回路１１、電圧測定部１２及び制御部１３を含む。分圧回路１１は、プラス配線Ｌｐとマイナス配線Ｌｍ間に直列接続された正側分圧スイッチＳＷｐ、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、第４抵抗Ｒ４、及び負側分圧スイッチＳＷｍを含む。第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３との間の接続点はシャーシアースに接続される。比較例２では分圧回路１１は、正側メインリレーＭＲｐと蓄電部２０の正極との間のプラス配線Ｌｐと、負側メインリレーＭＲｍと蓄電部２０の負極との間のマイナス配線Ｌｍとの間に接続される。
電圧測定部１２は、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との間の接続点（以下、第１接続点という）の電位と、第３抵抗Ｒ３と第４抵抗Ｒ４との間の接続点（以下、第２接続点という）の電位間の電圧Ｖｏｂを測定する。図３に示す例では電圧測定部１２は、差動アンプで構成されている。当該差動アンプは、第１接続点と第２接続点間の電圧Ｖｏｂを制御部１３に出力する。
制御部１３は、電圧測定部１２により測定された電圧Ｖｏｂをもとに漏電の有無を判定する。以下、インバータ２を含む高電圧の車両負荷とシャーシアース間の漏電の有無を判定する方法を説明する。まず制御部１３は、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍをオン状態（クローズ状態）に制御する。なお正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍが車両側のＥＣＵ（Electronic Control Unit）で制御されている場合、制御部１３は車載ネットワーク（例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して、当該ＥＣＵに正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍのオンを指示する。当該ＥＣＵが当該指示を受け付けると、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍをオンする。なお、当該ＥＣＵにより正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍが既にオン状態に制御されている場合、制御部１３がオンを指示する必要はない。制御部１３は、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオン状態にある場合において、正側分圧スイッチＳＷｐ及び負側メインリレーＭＲｍをオン状態に制御する。
なお以下の説明では、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、及び第４抵抗Ｒ４の抵抗値が等しいことを前提とする。
制御部１３は、下記（式１）に示すように、電圧測定部１２により測定された電圧Ｖｏｂと、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３と第４抵抗Ｒ４の合成抵抗値と第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３の合成抵抗値との比率をもとに蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔを推定する。
Ｖｂａｔ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ２＋Ｒ３）・Ｖｏｂ ・・・（式１）
Ｖｂａｔ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ２＋Ｒ３）・Ｖｏｂ ・・・（式１）
制御部１３は、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔと、測定された電圧Ｖｏｂとの比率ｒ（＝Ｖｏｂ／Ｖｂａｔ）を算出する。インバータ２を含む高電圧の車両負荷とシャーシアース間が理想的に絶縁されている状態（漏電電流が流れていない状態）では比率ｒは０．５になる。第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、及び第４抵抗Ｒ４の抵抗値が等しいため、４つの抵抗により蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔがそれぞれ１／４に分圧される。従って、比率ｒは０．５（＝２／４）になる。制御部１３は、算出した比率ｒが、０．５より所定値以上乖離している場合、インバータ２を含む高電圧の車両負荷とシャーシアース間に漏電が発生していると判定する。
制御部１３は、蓄電部２０内の複数のセルＥ１－Ｅｎの任意のノードとシャーシアース間の漏電の有無を以下のように検出することができる。制御部１３は、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍの両方がオフ（オープン）の状態において、正側分圧スイッチＳＷｐがオフで負側分圧スイッチＳＷｍがオンの状態、又は正側分圧スイッチＳＷｐがオンで負側分圧スイッチＳＷｍがオフの状態を生成する。制御部１３はこの状態において、電圧測定部１２により測定された電圧Ｖｏｂをもとに蓄電部２０内の漏電の有無を判定する。制御部１３は測定された電圧Ｖｏｂが０Ｖ以外の有意な値を示した場合、蓄電部２０内で漏電が発生していると判定する。測定された電圧Ｖｏｂが実質的に０Ｖの場合、制御部１３は蓄電部２０内に漏電が発生していないと判定する。
溶着検出部３０は、正側メインリレーＭＲｐとインバータ２の一端との間のプラス配線Ｌｐの電位と、負側メインリレーＭＲｍとインバータ２の他端との間のマイナス配線Ｌｍの電位との電位差を検出し、制御部１３に出力する。制御部１３は、溶着検出部３０から入力される電位差をもとに、正側メインリレーＭＲｐ又は負側メインリレーＭＲｍの溶着を検出する。検出方法は、上述したＡＣ方式の場合と同様である。
図１に示したＡＣ方式の漏電検出装置１０と、図３に示したＤＣ方式の漏電検出装置１０を比較すると以下の違いがある。まずＡＣ方式では、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔが変動した場合、測定点Ａのパルス波形にも、その変動分が重畳されるため、漏電の有無を正しく判定することが困難になる。車両側の負荷変動の影響を取り除くため、バンドパスフィルタを挿入したり、測定電圧のピークピーク値で判定するなどの対策が考えられるが、回路構成が複雑になる。ＤＣ方式では、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔと、総電圧Ｖｂａｔを分圧した電圧Ｖｏｂの比率をもとに漏電の有無を判定するため、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔが変動しても基本的に漏電の有無を正確に判定できる。なお、同期ずれによる誤差が生じる場合があるが、ＡＣ方式より小さな誤差である。
次にＡＣ方式では、正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍの容量によって、カップリングコンデンサＣｃの容量と、印加するパルス電圧の周波数を適切に調整する必要がある。即ち、漏電検出装置１０の設計が車両側の正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍにより制約を受ける。具体的には、パルス電圧の周波数を、正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍの容量に応じた適切な範囲の周波数に設定し、カップリングコンデンサＣｃの容量を、当該周波数のパルス電圧が通過できる範囲の容量に設定する必要がある。この場合、カップリングコンデンサＣｃの容量を、正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍの容量より十分に大きく設計する必要がある。
ＤＣ方式では、正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍの容量の影響を排除するために、測定される電圧が安定するまでの待機時間を設定する必要がある。しかしながら、車両側の正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍの容量に応じてハードウェア部品の変更をする必要はないため、ＡＣ方式と比較して漏電検出装置１０の設計に与える影響は少ない。
次にＡＣ方式では、カップリングコンデンサＣｃにより蓄電部２０と漏電検出装置１０間が直流的に絶縁されるため、両者の間を高絶縁状態に維持することができ、蓄電部２０から漏電検出装置１０に電流が流入することはない。ＤＣ方式では、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍのオフ（オープン）時に、蓄電部２０から分圧回路１１に電流が流れないように、正側分圧スイッチＳＷｐ及び負側分圧スイッチＳＷｍに、絶縁性能の高いスイッチ（例えば、フォトＭＯＳリレー）を使用する必要がある。絶縁性能の高いスイッチは高価であり、ＤＣ方式の漏電検出装置１０のコストを上昇させる要因となっている。
次にＡＣ方式では、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔを、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔを測定する独立した総電圧測定部を設けずに測定することはできない。ＤＣ方式では、正側分圧スイッチＳＷｐ及び負側分圧スイッチＳＷｍをオン状態に制御することにより、独立した総電圧測定部を設けずに、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔを推定することができる（上記（式１）参照）。
図４は、本発明の実施の形態に係る漏電検出装置１０を備える電源システム５の構成を説明するための図である。実施の形態に係る漏電検出装置１０は、ＡＣ方式とＤＣ方式を併用した漏電検出装置１０である。以下、図１に示した比較例１に係るＡＣ方式の漏電検出装置１０と、図３に示した比較例２に係るＤＣ方式の漏電検出装置１０との相違点を説明する。
まず図３に示したＤＣ方式の漏電検出装置１０との相違点を説明する。実施の形態では、分圧回路１１が、正側メインリレーＭＲｐとインバータ２の一端との間のプラス配線Ｌｍと、負側メインリレーＭＲｍとインバータ２の他端との間のマイナス配線Ｌｍ間に接続される。また実施の形態では、分圧回路１１から正側分圧スイッチＳＷｐ及び負側分圧スイッチＳＷｍが取り除かれる。また実施の形態では溶着検出部３０が取り除かれる。
次に図１に示したＡＣ方式の漏電検出装置１０との相違点を説明する。実施の形態では、カップリングコンデンサＣｃに小容量のコンデンサを使用している。例えば、電解コンデンサの代わりにセラミックコンデンサを使用する。セラミックコンデンサは極性を持たないため、蓄電部２０の漏電箇所によりカップリングコンデンサＣｃの極性が反転することを考慮する必要がない。一方、電解コンデンサは極性を持つため、蓄電部２０の漏電箇所によりカップリングコンデンサＣｃの極性が反転することを考慮する必要がある。電解コンデンサの場合、極性が反転すると容量を維持できなくなる。図１に示した例において、蓄電部２０の正極、又は複数のセルＥ１－Ｅｎのノードの内、高電圧のノードに接続すると、蓄電部２０の漏電箇所が、カップリングコンデンサＣｃの接続箇所より負極側となる場合、カップリングコンデンサＣｃの極性が反転する可能性が高くなる。
これに対してセラミックコンデンサの場合、極性の反転を考慮することなく、複数のセルＥ１－Ｅ８の複数のノードのいずれにも接続することができる。例えば、複数のセルＥ１－Ｅ８の中間のノードに接続することもできる。図４では説明を分かりやすくするために、蓄電部２０が直列接続された８個のセルＥ１－Ｅ８を含み、カップリングコンデンサＣｃの一端が、第４セルＥ４と第５セルＥ５の間のノードに接続される例を示している。直列接続された複数のセルＥ１－Ｅ８の中点に接続すると、蓄電部２０の正極または負極に接続した場合と比較して、カップリングコンデンサＣｃの耐圧を半分にすることができる。この場合、カップリングコンデンサＣｃの耐圧を最も低くすることができる。なお、中点に近いノードに接続するほど、耐圧を低く設定することができる。
実施の形態に係る漏電検出装置１０では、インバータ２を含む高電圧の車両負荷とシャーシアース間の漏電の有無はＤＣ方式で判定する。蓄電部２０内の漏電の有無はＡＣ方式で判定する。正側メインリレーＭＲｐと負側メインリレーＭＲｍの溶着の有無はＤＣ方式で判定する。
正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオン状態のとき、制御部１３の第２漏電判定部１３ｄは、上記（式１）に示したように、電圧測定部１２により測定された電圧Ｖｏｂと、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３と第４抵抗Ｒ４の合成抵抗値と第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３の合成抵抗値との比率をもとに蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔを推定する。
第２漏電判定部１３ｄは、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔと、測定された電圧Ｖｏｂとの比率ｒ（＝Ｖｏｂ／Ｖｂａｔ）を算出する。第２漏電判定部１３ｄは、算出した比率ｒが、０．５に対して所定値以上乖離している場合、インバータ２を含む高電圧の車両負荷とシャーシアース間に漏電が発生していると判定する。第２漏電判定部１３ｄは、算出した比率ｒが、０．５に対して所定値以上乖離していない場合、インバータ２を含む高電圧の車両負荷とシャーシアース間に漏電が発生していないと判定する。
正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオン状態のとき、ＡＣ方式の漏電検出機能は停止する。具体的には制御部１３の交流出力部１３ａ、電圧測定部１３ｂ及び第１漏電判定部１３ｃは動作を停止する。
正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオフ状態のとき、第１漏電判定部１３ｃは、電圧測定部１３ｂにより測定された測定点Ａの電圧をもとに、蓄電部２０内の漏電の有無を判定する。
第２漏電判定部１３ｄは、電動車両が停止している（インバータ２が停止している）ときに、正側メインリレーＭＲｐにオフ信号（オープン信号）、負側メインリレーＭＲｍにオン信号（クローズ信号）を供給する。第２漏電判定部１３ｄは、この状態において測定された電圧Ｖｏｂをもとに正側メインリレーＭＲｐの溶着の有無を判定する。第２漏電判定部１３ｄは、測定された電圧Ｖｏｂが０Ｖ以外の有意な値を示した場合、正側メインリレーＭＲｐが溶着していると判定する。測定された電圧Ｖｏｂが実質的に０Ｖの場合、正側メインリレーＭＲｐが溶着していないと判定する。
第２漏電判定部１３ｄは、電動車両が停止している（インバータ２が停止している）ときに、正側メインリレーＭＲｐにオン信号、負側メインリレーＭＲｍにオフ信号を供給する。制御部１３は、この状態において測定された電圧Ｖｏｂをもとに負側メインリレーＭＲｍの溶着の有無を判定する。第２漏電判定部１３ｄは、測定された電圧Ｖｏｂが０Ｖ以外の有意な値を示した場合、負側メインリレーＭＲｍが溶着していると判定する。測定された電圧Ｖｏｂが実質的に０Ｖの場合、負側メインリレーＭＲｍが溶着していないと判定する。
以上説明したように本実施の形態によれば、漏電検出装置１０において、検出精度を確保しつつ、高価な部品を使用せずにトータルコストを抑えることができる。具体的には、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオン状態のときＤＣ方式で漏電を検出する。ＤＣ方式は、電動車両の負荷変動の影響を受けにくく、負荷変動の影響を受けやすいＡＣ方式と比較して、高精度に漏電を検出することができる。
正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオフ状態のときに限って、ＡＣ方式で蓄電部２０内の漏電を検出する。これにより、車両側の正側ＹコンデンサＣｐ及び負側ＹコンデンサＣｍの影響を受けずに、カップリングコンデンサＣｃの容量を決定することができる。従って、カップリングコンデンサＣｃを小容量化することができる。その場合、比較的安価なセラミックコンデンサを採用することもできる。セラミックコンデンサは極性を持たないため、極性の反転を考慮する必要がなく、検出精度を維持しつつ、直列接続された複数のセルＥ１－Ｅ８の中点に接続することもできる。
図３に示した比較例２に係るＤＣ方式の漏電検出装置１０の構成では、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオフ状態のとき、蓄電部２０から分圧回路１１に電流が流れないように、正側分圧スイッチＳＷｐ及び負側分圧スイッチＳＷｍに、高価な絶縁性能の高いスイッチ（例えば、フォトＭＯＳリレー）を使用していた。
これに対して実施の形態に係る漏電検出装置１０では、分圧回路１１及び電圧測定部１２が正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍよりインバータ２側に設けられている。従って、正側分圧スイッチＳＷｐ及び負側分圧スイッチＳＷｍを設けなくても、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオフ状態のときに蓄電部２０から分圧回路１１に電流が流れることを阻止することができる。このように実施の形態では、高価な絶縁性能の高いスイッチを省略することで、コストを大きく削減することができる。
また図３に示した比較例２に係るＤＣ方式の漏電検出装置１０では溶着検出部３０が設けられているが、実施の形態に係る漏電検出装置１０では溶着検出部３０が取り除かれている。比較例２に係るＤＣ方式の漏電検出装置１０では、分圧回路１１及び電圧測定部１２が正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍより蓄電部２０側に設けられている。従って、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍのオン／オフ制御により、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍの溶着の有無を検出することができない。
これに対して実施の形態に係る漏電検出装置１０では、分圧回路１１及び電圧測定部１２が正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍよりインバータ２側に設けられている。従って、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍのオン／オフ制御により、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍの溶着の有無を検出することができる。このように実施の形態によれば、溶着検出部３０を省略することができ、コストを削減することができる。
このように実施の形態によれば、正側分圧スイッチＳＷｐ、負側分圧スイッチＳＷｍ、及び溶着検出部３０を省略でき、カップリングコンデンサＣｃを小容量化することができる。高価な部品を使用しないため、トータルコストを抑えることができる。
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
図５は、本発明の変形例に係る漏電検出装置１０を備える電源システム５の構成を説明するための図である。変形例に係る漏電検出装置１０は、図４に示した漏電検出装置１０の分圧回路１１に、第５抵抗Ｒ５及びバイパススイッチＳＷ１が追加された構成である。第５抵抗Ｒ５は、プラス配線Ｌｐとマイナス配線Ｌｍ間に直列接続された第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、及び第４抵抗Ｒ４に、さらに直列に接続される。バイパススイッチＳＷ１は、第５抵抗Ｒ５と並列に接続される。バイパススイッチＳＷ１がオン状態で第５抵抗Ｒ５が無効になり、バイパススイッチＳＷ１がオフ状態で第５抵抗Ｒ５が有効となる。
図４に示した漏電検出装置１０では、正側漏電抵抗Ｒｌｐと負側漏電抵抗Ｒｌｍが実質的に等しい態様で、プラス配線Ｌｐとシャーシアース間、及びマイナス配線Ｌｍとシャーシアース間の両方が漏電した場合、上記比率ｒ（＝Ｖｏｂ／Ｖｂａｔ）は０．５近傍の値になる。正側漏電抵抗Ｒｌｐを含む正側の合成抵抗値と、負側漏電抵抗Ｒｌｍを含む負側の合成抵抗値が釣り合ってしまうためである。
これに対して変形例では、バイパススイッチＳＷ１をオン状態にすることにより、正側の合成抵抗値と負側の合成抵抗値を意図的にアンバランスにすることができる。これにより、正側漏電抵抗Ｒｌｐと負側漏電抵抗Ｒｌｍが実質的に等しい態様で、プラス配線Ｌｐとシャーシアース間、及びマイナス配線Ｌｍとシャーシアース間の両方が漏電した場合でも、漏電を検出することができる。
なお、正側メインリレーＭＲｐ及び負側メインリレーＭＲｍがオフの状態では、蓄電部２０から分圧回路１１に電流が流れないため、バイパススイッチＳＷ１に高価な絶縁性能の高いスイッチを使用する必要はない。例えば、安価なＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を使用してもよい。
図５では、第５抵抗Ｒ５とバイパススイッチＳＷ１の並列回路を、第１抵抗Ｒ１の上側に挿入しているが、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、第４抵抗Ｒ４の直列回路のどの位置に挿入してもよい。
なお第５抵抗Ｒ５とバイパススイッチＳＷ１の並列回路を追加せずに、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、及び第４抵抗Ｒ４の抵抗値を異なる値に設定し、正側の合成抵抗値と負側の合成抵抗値をアンバランスにしてもよい。いずれの例においても、漏電していない状態の比率ｒ（＝Ｖｏｂ／Ｖｂａｔ）は０．５以外の値になる。
上述の実施の形態では、電圧測定部１２は、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との間の接続点（以下、第１接続点という）の電位と、第３抵抗Ｒ３と第４抵抗Ｒ４との間の接続点（以下、第２接続点という）の電位間の電圧Ｖｏｂを測定した。この点、電圧測定部１２は、シャーシアースに対する第１接続点の電位Ｖｏｐと、シャーシアースに対する第２接続点の電位Ｖｏｍを別々に測定してもよい。
第２漏電判定部１３ｄは、下記（式２）に示すように、第１接続点の電位Ｖｏｐと、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２の合成抵抗値と第２抵抗Ｒ２の値との比率をもとに、プラス配線Ｌｐの電位Ｖｂｐを推定する。
Ｖｂｐ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２・Ｖｏｐ ・・・（式２）
Ｖｂｐ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２・Ｖｏｐ ・・・（式２）
第２漏電判定部１３ｄは、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔとプラス配線Ｌｐの電位Ｖｂｐとの比率ｒ（＝Ｖｂｐ／Ｖｂａｔ）を算出する。第２漏電判定部１３ｄは、算出した比率ｒが０．５に対して所定値以上大きい場合、マイナス配線Ｌｍとシャーシアース間に漏電が発生していると判定する。算出した比率ｒが０．５に対して所定値以上小さい場合、プラス配線Ｌｐとシャーシアース間に漏電が発生していると判定する。なお、蓄電部２０の総電圧Ｖｂａｔとマイナス配線Ｌｍの電位Ｖｂｍとの比率ｒ（＝Ｖｂｍ／Ｖｂａｔ）を使用する場合、この関係が逆になる。このように、正側の比率ｒ（＝Ｖｂｐ／Ｖｂａｔ）又は負側の比率ｒ（＝Ｖｂｍ／Ｖｂａｔ）を使用する場合、プラス配線Ｌｐとシャーシアース間、及びマイナス配線Ｌｍとシャーシアース間のいずれに漏電が発生したかも特定することができる。
上述の実施の形態ではＡＣ方式において、交流出力部１３ａから抵抗Ｒａを介してカップリングコンデンサＣｃに矩形波パルス信号を印加する例を説明した。この点、正弦波信号をカップリングコンデンサＣｃに印加してもよい。第１漏電判定部１３ｃは、測定点Ａにおいて測定される、印加された正弦波信号の鈍りの程度をもとに漏電の有無を判定する。
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
［項目１］
車両のシャーシアースと絶縁された状態で搭載され、前記車両内の負荷（２）に電力を供給する蓄電部（２０）と、前記蓄電部（２０）の正極と前記負荷（２）の一端が接続されるプラス配線（Ｌｐ）に挿入される第１スイッチ（ＭＲｐ）と、前記蓄電部（２０）の負極と前記負荷（２）の他端が接続されるマイナス配線（Ｌｍ）に挿入される第２スイッチ（ＭＲｍ）と、を備える車両に搭載される漏電検出装置（１０）であって、
前記蓄電部（２０）の電流経路に一端が接続されるカップリングコンデンサ（Ｃｃ）と、
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の他端にインピーダンス素子（Ｒａ）を介して所定の交流電圧を印加する交流出力部（１３ａ）と、
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）と前記インピーダンス素子（Ｒａ）との間の接続点の電圧を測定する第１電圧測定部（１３ｂ）と、
前記第１電圧測定部（１３ｂ）により検出された電圧をもとに漏電の有無を判定する第１判定部（１３ｃ）と、
前記プラス配線（Ｌｐ）と前記マイナス配線（Ｌｍ）間に直列接続された第１抵抗（Ｒ１）、第２抵抗（Ｒ２）、第３抵抗（Ｒ３）、及び第４抵抗（Ｒ４）を含み、前記第２抵抗（Ｒ２）と前記第３抵抗（Ｒ３）との間の接続点が前記シャーシアースに接続された分圧回路（１１）と、
前記第１抵抗（Ｒ１）と前記第２抵抗（Ｒ２）との間の接続点の電位、前記第３抵抗（Ｒ３）と前記第４抵抗（Ｒ４）との間の接続点の電位、または両者の電位の電位差を検出する第２電圧測定部（１２）と、
前記第２電圧測定部（１２）により検出された電位または電位差をもとに漏電の有無を判定する第２判定部（１３ｄ）と、を備え、
前記分圧回路（１１）は、前記第１スイッチ（ＭＲｐ）と前記負荷（２）の一端との間の前記プラス配線（Ｌｐ）と、前記第２スイッチ（ＭＲｍ）と前記負荷（２）の他端との間の前記マイナス配線（Ｌｍ）との間に接続されることを特徴とする漏電検出装置（１０）。
これによれば、検出精度を確保しつつ、高価な部品を使用せずにトータルコストを抑えることができる。
［項目２］
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）は、セラミックコンデンサで構成されることを特徴とする項目１に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のコストを削減することができる。
［項目３］
前記蓄電部（２０）は、直列接続された複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）を含み、
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の一端は、前記直列接続された複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）の中点に接続されることを特徴とする項目２に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）に耐圧が低いものを使用することができ、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のコストを削減することができる。
［項目４］
前記直列接続された第１抵抗（Ｒ１）、第２抵抗（Ｒ２）、第３抵抗（Ｒ３）、及び第４抵抗（Ｒ４）に、さらに直列に接続される第５抵抗（Ｒ５）と、
前記第５抵抗（Ｒ５）と並列に接続されるバイパススイッチ（ＳＷ１）と、
をさらに備えることを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、正側の合成抵抗値と負側の合成抵抗値をアンバランスにすることができ、プラス側とマイナス側で同時に漏電している場合でも、漏電を検出することができる。
［項目５］
前記第２判定部（１３ｄ）は、前記第１スイッチ（ＭＲｐ）と前記第２スイッチ（ＭＲｍ）がオンの状態で、前記第２電圧測定部（１２）により検出された電位または電位差をもとに、前記車両内の負荷（２）と前記シャーシアース間の漏電の有無を判定することを特徴とする項目１から４のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、負荷（２）の変動の影響を受けにくい状態で、負荷（２）とシャーシアース間の漏電の有無を判定することができる。
［項目６］
前記第１判定部（１３ｃ）は、前記第１スイッチ（ＭＲｐ）と前記第２スイッチ（ＭＲｍ）がオフの状態で、前記第１電圧測定部（１３ｂ）により検出された電圧をもとに、前記蓄電部（２０）内の漏電を有無を判定することを特徴とする項目１から５のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、車両側のＹコンデンサの影響を受けずに、蓄電部（２０）内の漏電の有無を判定することができる。
［項目７］
前記第１スイッチ（ＭＲｐ）は第１リレーで構成され、
前記第２スイッチ（ＭＲｍ）は第２リレーで構成され、
前記第２判定部（１３ｄ）は、
前記負荷（２）の停止中であって、前記第１リレーにオフ信号が供給され、前記第２リレーにオン信号が供給されている状態において前記第２電圧測定部（１２）により測定される電位または電位差をもとに、前記第１リレーの溶着の有無を判定し、
前記負荷（２）の停止中であって、前記第１リレーにオン信号が供給され、前記第２リレーにオフ信号が供給されている状態において前記第２電圧測定部（１２）により測定される電位または電位差をもとに、前記第２リレーの溶着の有無を判定する、
ことを特徴とする項目１から６のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、別途に溶着検出部を設けずに、第１リレーと第２リレーの溶着を検出することができる。
［項目８］
車両のシャーシアースと絶縁された状態で搭載される蓄電部（２０）と、
前記蓄電部（２０）の正極と前記負荷（２）の一端が接続されるプラス配線（Ｌｐ）に挿入される第１スイッチ（ＭＲｐ）と、
前記蓄電部（２０）の負極と前記負荷（２）の他端が接続されるマイナス配線（Ｌｍ）に挿入される第２スイッチ（ＭＲｍ）と、
項目１から７のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム（５）。
これによれば、検出精度を確保しつつ、高価な部品を使用せずにトータルコストを抑えた漏電検出装置（１０）を備える車両用電源システム（５）を実現することができる。
車両のシャーシアースと絶縁された状態で搭載され、前記車両内の負荷（２）に電力を供給する蓄電部（２０）と、前記蓄電部（２０）の正極と前記負荷（２）の一端が接続されるプラス配線（Ｌｐ）に挿入される第１スイッチ（ＭＲｐ）と、前記蓄電部（２０）の負極と前記負荷（２）の他端が接続されるマイナス配線（Ｌｍ）に挿入される第２スイッチ（ＭＲｍ）と、を備える車両に搭載される漏電検出装置（１０）であって、
前記蓄電部（２０）の電流経路に一端が接続されるカップリングコンデンサ（Ｃｃ）と、
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の他端にインピーダンス素子（Ｒａ）を介して所定の交流電圧を印加する交流出力部（１３ａ）と、
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）と前記インピーダンス素子（Ｒａ）との間の接続点の電圧を測定する第１電圧測定部（１３ｂ）と、
前記第１電圧測定部（１３ｂ）により検出された電圧をもとに漏電の有無を判定する第１判定部（１３ｃ）と、
前記プラス配線（Ｌｐ）と前記マイナス配線（Ｌｍ）間に直列接続された第１抵抗（Ｒ１）、第２抵抗（Ｒ２）、第３抵抗（Ｒ３）、及び第４抵抗（Ｒ４）を含み、前記第２抵抗（Ｒ２）と前記第３抵抗（Ｒ３）との間の接続点が前記シャーシアースに接続された分圧回路（１１）と、
前記第１抵抗（Ｒ１）と前記第２抵抗（Ｒ２）との間の接続点の電位、前記第３抵抗（Ｒ３）と前記第４抵抗（Ｒ４）との間の接続点の電位、または両者の電位の電位差を検出する第２電圧測定部（１２）と、
前記第２電圧測定部（１２）により検出された電位または電位差をもとに漏電の有無を判定する第２判定部（１３ｄ）と、を備え、
前記分圧回路（１１）は、前記第１スイッチ（ＭＲｐ）と前記負荷（２）の一端との間の前記プラス配線（Ｌｐ）と、前記第２スイッチ（ＭＲｍ）と前記負荷（２）の他端との間の前記マイナス配線（Ｌｍ）との間に接続されることを特徴とする漏電検出装置（１０）。
これによれば、検出精度を確保しつつ、高価な部品を使用せずにトータルコストを抑えることができる。
［項目２］
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）は、セラミックコンデンサで構成されることを特徴とする項目１に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のコストを削減することができる。
［項目３］
前記蓄電部（２０）は、直列接続された複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）を含み、
前記カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の一端は、前記直列接続された複数のセル（Ｅ１－Ｅｎ）の中点に接続されることを特徴とする項目２に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）に耐圧が低いものを使用することができ、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のコストを削減することができる。
［項目４］
前記直列接続された第１抵抗（Ｒ１）、第２抵抗（Ｒ２）、第３抵抗（Ｒ３）、及び第４抵抗（Ｒ４）に、さらに直列に接続される第５抵抗（Ｒ５）と、
前記第５抵抗（Ｒ５）と並列に接続されるバイパススイッチ（ＳＷ１）と、
をさらに備えることを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、正側の合成抵抗値と負側の合成抵抗値をアンバランスにすることができ、プラス側とマイナス側で同時に漏電している場合でも、漏電を検出することができる。
［項目５］
前記第２判定部（１３ｄ）は、前記第１スイッチ（ＭＲｐ）と前記第２スイッチ（ＭＲｍ）がオンの状態で、前記第２電圧測定部（１２）により検出された電位または電位差をもとに、前記車両内の負荷（２）と前記シャーシアース間の漏電の有無を判定することを特徴とする項目１から４のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、負荷（２）の変動の影響を受けにくい状態で、負荷（２）とシャーシアース間の漏電の有無を判定することができる。
［項目６］
前記第１判定部（１３ｃ）は、前記第１スイッチ（ＭＲｐ）と前記第２スイッチ（ＭＲｍ）がオフの状態で、前記第１電圧測定部（１３ｂ）により検出された電圧をもとに、前記蓄電部（２０）内の漏電を有無を判定することを特徴とする項目１から５のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、車両側のＹコンデンサの影響を受けずに、蓄電部（２０）内の漏電の有無を判定することができる。
［項目７］
前記第１スイッチ（ＭＲｐ）は第１リレーで構成され、
前記第２スイッチ（ＭＲｍ）は第２リレーで構成され、
前記第２判定部（１３ｄ）は、
前記負荷（２）の停止中であって、前記第１リレーにオフ信号が供給され、前記第２リレーにオン信号が供給されている状態において前記第２電圧測定部（１２）により測定される電位または電位差をもとに、前記第１リレーの溶着の有無を判定し、
前記負荷（２）の停止中であって、前記第１リレーにオン信号が供給され、前記第２リレーにオフ信号が供給されている状態において前記第２電圧測定部（１２）により測定される電位または電位差をもとに、前記第２リレーの溶着の有無を判定する、
ことを特徴とする項目１から６のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）。
これによれば、別途に溶着検出部を設けずに、第１リレーと第２リレーの溶着を検出することができる。
［項目８］
車両のシャーシアースと絶縁された状態で搭載される蓄電部（２０）と、
前記蓄電部（２０）の正極と前記負荷（２）の一端が接続されるプラス配線（Ｌｐ）に挿入される第１スイッチ（ＭＲｐ）と、
前記蓄電部（２０）の負極と前記負荷（２）の他端が接続されるマイナス配線（Ｌｍ）に挿入される第２スイッチ（ＭＲｍ）と、
項目１から７のいずれか１項に記載の漏電検出装置（１０）と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム（５）。
これによれば、検出精度を確保しつつ、高価な部品を使用せずにトータルコストを抑えた漏電検出装置（１０）を備える車両用電源システム（５）を実現することができる。
２ インバータ、 ３ モータ、 ５ 電源システム、 １０ 漏電検出装置、 １１ 分圧回路、 １２ 電圧測定部、 １２ａ 正側差動アンプ、 １２ｂ 負側差動アンプ、 １３ 制御部、 １３ａ 交流出力部、 １３ｂ 電圧測定部、 １３ｃ 第１漏電判定部、 １３ｄ 第２漏電判定部、 ２０ 蓄電部、 ３０ 溶着検出部、 Ｅ１－Ｅｎ セル、 Ｃｃ カップリングコンデンサ、 Ｒａ 抵抗、 ＺＤ１，ＺＤ２ ツェナーダイオード、 Ｒ１－Ｒ５ 抵抗、 ＳＷｐ 正側分圧スイッチ、 ＳＷｍ 負側分圧スイッチ、 ＭＲｐ 正側メインリレー、 ＭＲｍ 負側メインリレー、 Ｌｐ プラス配線、 Ｌｍ マイナス配線、 Ｃｐ 正側Ｙコンデンサ、 Ｃｍ 負側Ｙコンデンサ、 Ｒｌｐ 正側漏電抵抗、 Ｒｌｍ 負側漏電抵抗、 ＲＬｂ 蓄電部内の漏電抵抗、 ＳＷ１ バイパススイッチ。
Claims (7)
- 車両のシャーシアースと絶縁された状態で搭載され、前記車両内の負荷に電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部の正極と前記負荷の一端が接続されるプラス配線に挿入される第１スイッチと、前記蓄電部の負極と前記負荷の他端が接続されるマイナス配線に挿入される第２スイッチと、を備える車両に搭載される漏電検出装置であって、
前記蓄電部の電流経路に一端が接続されるカップリングコンデンサと、
前記カップリングコンデンサの他端にインピーダンス素子を介して所定の交流電圧を印加する交流出力部と、
前記カップリングコンデンサと前記インピーダンス素子との間の接続点の電圧を測定する第１電圧測定部と、
前記第１電圧測定部により検出された電圧をもとに漏電の有無を判定する第１判定部と、
前記プラス配線と前記マイナス配線間に直列接続された第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、及び第４抵抗を含み、前記第２抵抗と前記第３抵抗との間の接続点が前記シャーシアースに接続された分圧回路と、
前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の接続点の電位、前記第３抵抗と前記第４抵抗との間の接続点の電位、または両者の電位の電位差を検出する第２電圧測定部と、
前記第２電圧測定部により検出された電位または電位差をもとに漏電の有無を判定する第２判定部と、を備え、
前記分圧回路は、前記第１スイッチと前記負荷の一端との間の前記プラス配線と、前記第２スイッチと前記負荷の他端との間の前記マイナス配線との間に接続され、
前記第２判定部は、前記第１スイッチと前記第２スイッチがオンの状態で、前記第２電圧測定部により検出された電位または電位差をもとに、前記車両内の負荷と前記シャーシアース間の漏電の有無を判定することを特徴とする漏電検出装置。 - 前記カップリングコンデンサは、セラミックコンデンサで構成されることを特徴とする請求項１に記載の漏電検出装置。
- 前記蓄電部は、直列接続された複数のセルを含み、
前記カップリングコンデンサの一端は、前記直列接続された複数のセルの中点に接続されることを特徴とする請求項２に記載の漏電検出装置。 - 前記直列接続された第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗、及び第４抵抗に、さらに直列に接続される第５抵抗と、
前記第５抵抗と並列に接続されるバイパススイッチと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の漏電検出装置。 - 前記第１判定部は、前記第１スイッチと前記第２スイッチがオフの状態で、前記第１電圧測定部により検出された電圧をもとに、前記蓄電部内の漏電を有無を判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の漏電検出装置。
- 前記第１スイッチは第１リレーで構成され、
前記第２スイッチは第２リレーで構成され、
前記第２判定部は、
前記負荷の停止中であって、前記第１リレーにオフ信号が供給され、前記第２リレーにオン信号が供給されている状態において前記第２電圧測定部により測定される電位または電位差をもとに、前記第１リレーの溶着の有無を判定し、
前記負荷の停止中であって、前記第１リレーにオン信号が供給され、前記第２リレーにオフ信号が供給されている状態において前記第２電圧測定部により測定される電位または電位差をもとに、前記第２リレーの溶着の有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の漏電検出装置。 - 車両のシャーシアースと絶縁された状態で搭載される蓄電部と、
前記蓄電部の正極と前記負荷の一端が接続されるプラス配線に挿入される第１スイッチと、
前記蓄電部の負極と前記負荷の他端が接続されるマイナス配線に挿入される第２スイッチと、
請求項１から６のいずれか１項に記載の漏電検出装置と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム。
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