JP7475320B2

JP7475320B2 - 漏電検出方法

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Publication number: JP7475320B2
Application number: JP2021195289A
Authority: JP
Inventors: 公彦古川; 準也矢野
Original assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Current assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2024-04-26
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Description

本発明は、漏電検出方法に関する。詳しくは、複数の電源が電気的に接続された電源ユニットにおける漏電箇所を検出する漏電検出方法に関する。

二次電池や発電素子等の電源は、当該電源を複数接続した電源ユニットの形態で使用されることがある。この種の電源ユニットは、出力電圧が非常に高いため、安全性を考慮してグラウンドから絶縁される。しかしながら、使用状況によっては、電源の故障や異物（水分や金属片等）の混入などによってグラウンドと電源とが導通する漏電が生じることもあり得る。この場合には、漏電箇所を早期に特定して部品交換や異物の除去などの修理を行うことが求められる。このため、電源ユニットに対しては、絶縁部分の電気抵抗を測定して漏電を検出する漏電検出技術が用いられることがある。

例えば、特許文献１には、電動車両用の漏電検出回路が開示されている。この特許文献１では、複数の二次電池（電源）を備えた組電池（電源ユニット）を検査対象としている。そして、この漏電検出回路は、組電池の高電圧側に接続している第１の漏電検出スイッチと、低電圧側に接続している第２の漏電検出スイッチと、第１の漏電検出スイッチと第２の漏電検出スイッチを交互にオンオフに切り換える制御回路と、第１の漏電検出スイッチと第２の漏電検出スイッチを介して組電池に接続されて、中間点をグラウンドに接続している漏電検出抵抗と、この漏電検出抵抗のグラウンドよりも高電圧側と低電圧側の漏電電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路の出力を演算して漏電を検出する演算回路とを備えている。この漏電検出回路は、第１の漏電検出スイッチをオンとして第２の漏電検出スイッチをオフに制御する状態で第１の漏電電圧を検出すると共に、第１の漏電検出スイッチをオフとして第２の漏電検出スイッチをオンに制御する状態で第２の漏電電圧を検出する。そして、この漏電検出回路の演算回路は、第１の漏電電圧と第２の漏電電圧と組電池の総電圧とに基づいて漏電抵抗を検出している。

また、特許文献２には、漏電検出回路の他の例が開示されている。この特許文献２においても組電池を検査対象としている。かかる漏電検出回路は、複数の電池ユニットの間の接続点に接続されて、測定抵抗とスイッチング素子の直列回路を介して接続点をグラウンドに接続する複数の回路ブロックと、回路ブロックの測定抵抗の電圧を検出する抵抗電圧検出回路と、各々の回路ブロックのスイッチング素子をコントロールする制御回路と、抵抗電圧検出回路の検出電圧から漏電を検出する漏電判別回路とを備えている。上記構成の漏電検出回路は、複数の回路ブロックのスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを順次切り換え、抵抗電圧検出回路において測定抵抗の電圧が検出された回路ブロックを検出する。これによって、漏電が発生した電池ユニットを特定できる。

特開２００７－３２７８５６号公報特開２００７－１４９５６１号公報

しかしながら、上述した従来の漏電検出技術には改良の余地があり、漏電箇所の詳細な特定を低コストかつ簡便に行うことができる技術が求められていた。

例えば、特許文献１に記載の技術は、使用する電圧検出回路が１組のみであるため、低コストかつ簡便に漏電の発生を検出できるといえる。しかし、特許文献１に記載の技術では、多数の二次電池（電源）のどの部分で漏電が生じているかを特定することが困難である。具体的には、特許文献１に記載の技術では、算出した漏電抵抗が所定の閾値よりも小さくなった場合に漏電が生じていると判定しているが、詳細な漏電箇所の特定を行っていない。このため、特許文献１に記載の技術のみでは、修理対象となる漏電箇所を特定することが難しく、詳細な漏電箇所を特定するために他の技術を併用する必要がある。

一方、特許文献２に記載の技術では、複数の電池ユニットの各々の間に接続された回路ブロックのＯＮ／ＯＦＦを順次切り換えながら漏電の検出を行っている。これによって、電池ユニット（直列接続された複数個の電池）の単位で漏電箇所を特定できる。しかしながら、この種の漏電検出技術を利用して１個の電源レベルの詳細な漏電箇所の特定を行うには、多数（例えば１００個前後）の電源の全てに漏電検出用の回路ブロックを取り付ける必要が生じるため、漏電検出回路の複雑化や高コスト化の原因となる。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、漏電箇所の詳細な特定を低コストかつ簡便に行うことができる技術を提供することを目的とする。

上記目的を実現するべく、ここに開示される漏電検出方法が提供される。

ここに開示される漏電検出方法は、複数の電源が電気的に接続された電源ユニットにおける漏電箇所を検出する。かかる漏電検出方法は、電源ユニットの所定の位置に接続された基準端子と漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する漏電電圧測定工程と、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて漏電箇所を特定する漏電箇所特定工程とを備えている。

ここに開示される漏電検出方法は、電源ユニットの任意の位置に接続された基準端子と漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ_Ｌに着目した方法である。具体的には、一般的な構成の電源ユニットでは、基準端子から遠い位置で漏電が生じている場合、基準端子と漏電箇所との間に存在する電源の数が多くなるため漏電電圧Ｖ_Ｌが高くなる。一方、基準端子から近い位置で漏電が生じている場合、基準端子と漏電箇所との間に存在する電源の数が少なくなるため漏電電圧Ｖ_Ｌが低くなる。このため、漏電電圧Ｖ_Ｌを算出することによって、基準端子と漏電箇所との間に存在する電源の数を推定して漏電箇所を容易に特定できる。そして、ここに開示される漏電検出方法は、基準端子と漏電箇所との電位差（漏電電圧Ｖ_Ｌ）を検出するだけで漏電箇所を特定できるため、複数の電源の全てに漏電検出用の回路を設ける必要がない。以上のように、ここに開示される漏電検出方法によると、漏電箇所の詳細な特定を低コストかつ簡便に行うことができる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、電源ユニットの所定の位置に接続された第１端子と、第１端子とは電位の異なる箇所に接続された第２端子との電位差である基準電位差Ｖ_Ｓを取得する基準電位差取得工程をさらに備え、漏電電圧測定工程は、基準端子として第１端子と第２端子の何れか一方を選択し、基準端子と漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ_Ｌを算出し、漏電箇所特定工程は、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌとの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいて漏電箇所を特定する。本態様において接続した第１端子と第２端子との間に存在する電源の数は一定であるため、当該第１端子と第２端子との間の基準電位差Ｖ_Ｓは漏電や充電状況の影響を受けにくい。このため、漏電電圧Ｖ_Ｌと基準電位差Ｖ_Ｓとの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）を算出することによって、基準端子と漏電箇所との間に存在する電源の数をより正確に特定できる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、第１端子と第２端子との間に接続され、基準電位差Ｖ_Ｓを検出する基準電位差検出部と、第１端子と第２端子の各々に接続され、中間点においてグラウンドと接続されており、グラウンドを介した第１端子と漏電箇所との電位差に相当する第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と、グラウンドを介した第２端子と漏電箇所との電位差に相当する第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を検出する漏電電圧検出部とを備えた漏電検出回路を用いる。上記構成の漏電検出回路を用いることによって、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}と基準電位差Ｖ_Ｓとを正確に検出し、これらに基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌを算出できる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、漏電電圧検出部は、第１端子側に接続された第１スイッチと、第１スイッチと中間点との間に設けられた第１の電圧検出抵抗と、第２端子側に接続された第２スイッチと、第２スイッチと中間点との間に設けられた第２の電圧検出抵抗とを備えている。かかる構成の漏電電圧検出部によると、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}をさらに正確に検出することができる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、電源ユニットは、外部機器と接続可能に開放された正極端子である総プラス端子と、外部機器と接続可能に開放された負極端子である総マイナス端子とを備え、総プラス端子に第１端子を接続し、総マイナス端子に第２端子を接続し、かつ、総プラス端子と総マイナス端子との電位差である電源ユニットの総電圧Ｖ_ｔを基準電位差Ｖ_Ｓとする。これによって、漏電箇所をより容易に特定することができる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、漏電電圧測定工程は、第１スイッチをＯＮにして第２スイッチをＯＦＦにした状態の漏電電圧検出部において第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}を検出すると共に、基準電位差検出部において第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}を測定する第１測定工程と、第１スイッチをＯＦＦにして第２スイッチをＯＮにした状態の漏電電圧検出部において第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を検出すると共に、基準電位差検出部において第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}を測定する第２測定工程と、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}と第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}とに基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する漏電電圧算出工程とを備えている。これによって、より正確な漏電電圧Ｖ_Ｌを得ることができる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、下記の式（１）および式（２）に基づいて、総マイナス端子を基準端子としたときの漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する。下記式のように第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を合成して漏電電圧Ｖ_Ｌを算出することによって、充放電に伴う総電圧の変化などに影響されずに、正確な漏電電圧Ｖ_Ｌを検出することができる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、下記の式（１）’および式（２）に基づいて、総プラス端子を基準端子としたときの漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する。総プラス端子を基準端子とした場合には、下記の式（１）’および式（２）を用いることによって、充放電に伴う総電圧の変化などに影響されずに、正確な漏電電圧Ｖ_Ｌを検出することができる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、電源ユニットは、隣接した２つの電源を電気的に接続する接続部材を複数備えており、複数の接続部材の一つに第１端子を接続し、第１端子が接続された接続部材とは異なる接続部材に第２端子を接続する。本態様のような総プラス端子や総マイナス端子を利用しない態様においても、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}と基準電位差Ｖ_Ｓを検出し、これらに基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌを適切に算出することができる。

ここに開示される漏電検出方法の一態様では、下記の式（３）および式（４）に基づいて、第２端子を基準端子としたときの漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する。総プラス端子や総マイナス端子を利用しない態様では、下記式に基づいて正確な漏電電圧Ｖ_Ｌを算出できる。

また、ここに開示される技術の他の側面として、複数の電源が電気的に接続された電源ユニットにおける漏電箇所を検出する漏電検出回路が提供される。ここに開示される漏電検出回路は、電源ユニットの所定の位置に接続された基準端子と、基準端子と漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する漏電電圧検出部と、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて漏電箇所を特定する漏電箇所特定部とを備えている。かかる構成の漏電検出回路は、基準端子と漏電箇所との電位差（漏電電圧Ｖ_Ｌ）を検出するだけで漏電箇所を特定できるため、複数の電源の全てに漏電検出用の回路を設ける必要がない。このため、ここに開示される漏電検出回路によると、漏電箇所の詳細な特定を低コストかつ簡便に行うことができる。

組電池の構造の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１中の単電池を模式的に示す斜視図である。第１及び第２の実施形態に係る漏電検出方法を実施するための漏電検出回路を示す回路図である。第３の実施形態に係る漏電検出方法を実施するための漏電検出回路を示す回路図である。第４の実施形態に係る漏電検出方法を実施するための漏電検出回路を示す回路図である。図５に示す漏電検出回路の第１のタイミングにおける導電経路を説明する模式図である。図５に示す漏電検出回路の第２のタイミングにおける導電経路を説明する模式図である。

以下、ここで開示される技術の実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、電源ユニットの詳細な構造や漏電検出回路の構築に使用する部品など）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施できる。なお、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、「好ましくはＡより大きい」および「好ましくはＢより小さい」の意を包含するものとする。

＜第１の実施形態＞
以下、ここに開示される漏電検出方法の第１の実施形態について説明する。

１．電源ユニット
ここに開示される漏電検出方法は、複数の電源が電気的に接続された電源ユニットにおける漏電箇所を検出する。本明細書における「電源」とは、少なくとも外部への電力供給（放電）が可能なデバイスのことをいう。かかる電源の一例として、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの二次電池；マンガン乾電池、アルカリ乾電池などの一次電池；電気二重層キャパシタ等のキャパシタ；燃料電池、太陽電池等の発電素子；などが挙げられる。そして、本明細書では、これらの電源を複数接続したユニットを「電源ユニット」という。この電源ユニットの一例として、複数の二次電池を電気的に接続した組電池が挙げられる。また、本明細書では、組電池を構成する各々の二次電池のことを「単電池」と称する。

以下、組電池を検査対象とした実施形態について説明するが、ここに開示される漏電検出方法の検査対象を組電池に限定することを意図したものではない。図１は、組電池の構造の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１中の単電池を模式的に示す斜視図である。なお、これらの図における符号Ｘは「（単電池の）幅方向」を示し、符号Ｙは「（単電池の）配列方向」を示し、符号Ｚは「（単電池の）高さ方向」を示す。また、配列方向ＹにおけるＵは「上流側」を示し、Ｄは「下流側」を示す。但し、これらの方向は説明の便宜上の定めたものであり、ここに開示される技術を限定することを意図したものではない。

図１に示す組電池（電源ユニット）１は、複数個（Ｎ個）の単電池（電源）１０Ａ～１０Ｎを備えている。単電池１０Ａ～１０Ｎの各々は、扁平な角型容器である電池ケース１２を備えている（図２参照）。かかる電池ケース１２は、アルミニウムなどの所定の剛性を有する金属材料で形成されている。また、図示は省略するが、電池ケース１２の内部には、充放電反応の場となる電極体と電解質が収容されている。そして、電池ケース１２の上面１２ａには、正極端子１４と負極端子１６とが取り付けられている。図示は省略するが、正極端子１４は、電池ケース１２内部において電極体の正極と電気的に接続されており、上端部が電池ケース１２外部に露出している。一方、負極端子１６は、電池ケース１２内部において電極体の負極と電気的に接続されており、上端部が電池ケース１２外部に露出している。なお、単電池は、上記構成の角型電池に限定されない。すなわち、単電池は、円筒形の電池ケースを有する筒型電池でもよいし、樹脂製のラミネートフィルム内に電極体等が封入されたラミネート電池でもよい。

図１に示すように、この組電池１では、所定の配列方向Ｙに沿って複数の単電池１０Ａ～１０Ｎの各々が相互に隣接するように配列される。具体的には、各々の単電池１０Ａ～１０Ｎは、電池ケース１２の長側面１２ｂ（図２参照）同士が対向するように配置されている。そして、これらの単電池１０Ａ～１０Ｎは、配列方向Ｙに沿って拘束されている。具体的には、この組電池１では、配列方向Ｘの上流側Ｕの端部に拘束板１３ａが配置され、下流側Ｄの端部に拘束板１３ｂが配置されている。そして、この一対の拘束板１３ａ、１３ｂは、架橋部材１３ｃによって架橋されている。このため、拘束板１３ａ、１３ｂの間に配置された単電池１０Ａ～１０Ｎは、配列方向Ｙに沿って所定の拘束圧で拘束される。なお、図１に示す組電池１では、隣接した単電池の間に緩衝板１７が挿入されている。これによって、電池ケース１２の長側面１２ｂ（図２参照）に加わる拘束圧を均一にすることができる。なお、単電池の拘束に関する構造は、ここに開示される技術を限定するものではなく、組電池の構造に応じて適宜変更することができる。

また、図１に示す組電池１は、隣接した２つの単電池を電気的に接続する接続部材１５を複数備えている。具体的には、単電池１０Ａ～１０Ｎは、隣接した２つの単電池の間で正極端子１４と負極端子１６とが近接するように交互に向きを入れ替えながら配置される。そして、一方の単電池の正極端子１４と他方の単電池の負極端子１６とが接続部材１５によって電気的に接続される。これによって、組電池１を構成する各々の単電池１０Ａ～１０Ｎを直列に接続することができる。ここで、配列方向Ｙの下流側Ｄの端部に配置されたｎ番目の単電池１０Ｎの正極端子１４は、隣接した単電池１０Ｎ－１と接続されていない。かかるｎ番目の単電池１０Ｎの正極端子１４は、外部機器（車両等）と接続可能に開放された総プラス端子１４ａとなる。同様に、配列方向Ｙの上流側Ｕの端部に配置された１番目の単電池１０Ａの負極端子１６は、隣接した単電池１０Ｂと接続されていない。かかる１番目の単電池１０Ａの負極端子１６は、外部機器と接続可能に開放された総マイナス端子１６ａとなる。

なお、組電池を構成する単電池の個数は、特に限定されず、組電池に求められる性能（出力電圧や設置スペース等）に応じて適宜変更できる。詳しくは後述するが、ここに開示される技術によると、非常に多数の単電池（電源）を備えた組電池（電源ユニット）であっても、正確な漏電箇所を容易に特定することができる。このため、ここに開示される技術は、多数の単電池を備えた組電池の漏電箇所の特定に特に好適に使用できる。例えば、ここに開示される技術によると、５０個以上（より好適には７５個以上、さらに好適には９０個以上、特に好適には１００個以上）の単電池を備えた組電池であっても、複雑な漏電検出回路を設けることなく、正確な漏電箇所を特定できる。一方、組電池を構成する単電池の数の上限は、特に限定されず、２００個以下であってもよく、１５０個以下であってもよい。

２．漏電検出回路の構成
次に、第１の実施形態に係る漏電検出方法を実施するための漏電検出回路を説明する。図３は、第１及び第２の実施形態に係る漏電検出方法を実施する漏電検出回路を示す回路図である。なお、説明の便宜上、図３では、３番目の単電池１０Ｃにおいて漏電が生じた状態（３番目の単電池１０Ｃとグラウンドが導通した状態）を例示している。また、詳しくは後述するが、ここに開示される漏電検出方法では、電源ユニットの所定の位置に基準端子を接続することが求められる。本実施形態では、組電池１の総プラス端子１４ａに第１端子Ｔ_１を接続し、総マイナス端子１６ａに第２端子Ｔ_２を接続し、第２端子Ｔ_２を基準端子として選択している。

図３に示す漏電検出回路１００は、漏電電圧検出部２０と、基準電位差検出部５０を備えている。以下、各々について説明する。

（１）漏電電圧検出部
漏電電圧検出部２０は、基準端子と漏電箇所との間の電位差である漏電電圧Ｖ_Ｌを検出する。図３に示す形態では、総マイナス端子１６ａに接続された第２端子Ｔ_２を基準端子としているため、当該総マイナス端子１６ａと３番目の単電池１０Ｃとの間の電位差が漏電電圧Ｖ_Ｌとなる。かかる漏電電圧Ｖ_Ｌを検出する漏電電圧検出部２０は、漏電検出抵抗３０と、電圧検出部４０を備えている。

漏電検出抵抗３０は、第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２の各々に接続され、中間点３１においてグラウンドと接続されている。すなわち、漏電検出抵抗３０の中間点３１は、組電池１で漏電が生じた場合に、グラウンドを介して漏電箇所と導通する。そして、漏電電圧検出部２０は、グラウンドを介した第１端子Ｔ_１（総プラス端子１４ａ）と漏電箇所との電位差である第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と、グラウンドを介した第２端子Ｔ_２（総マイナス端子１６ａ）と漏電箇所との電位差である第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を検出するように構成されている。具体的には、漏電電圧検出部２０の漏電検出抵抗３０には、第１スイッチ３２と第２スイッチ３３とからなる２つのスイッチング素子と、第１の電圧検出抵抗３４と第２の電圧検出抵抗３５と第１の分圧抵抗３６と第２の分圧抵抗３７からなる４つの抵抗とが設けられている。

第１スイッチ３２は、中間点３１よりも第１端子Ｔ_１側に接続されたスイッチング素子である。一方、第２スイッチ３３は、中間点３１よりも第２端子Ｔ_２側に接続されたスイッチング素子である。これらのスイッチング素子の構造は、特に限定されず、トランジスタやＦＥＴ等の半導体スイッチング素子や、リレー等の機械的なスイッチを用いることができる。図示は省略するが、第１スイッチ３２と第２スイッチ３３は、漏電検出回路１００の動作を制御する制御部と接続されており、当該制御部からの信号によってＯＮ／ＯＦＦが切り替えられるように構成されている。詳しくは後述するが、この漏電検出回路１００の制御部は、第１スイッチ３２がＯＮになった際に第２スイッチ３３がＯＦＦとなり、第２スイッチ３３がＯＮになった際に第１スイッチ３２がＯＦＦとなるように各々のスイッチング素子の動作を制御している。

次に、漏電検出抵抗３０に設けられた４つの抵抗について説明する。第１の電圧検出抵抗３４は、第１スイッチ３２と中間点３１との間に設けられた抵抗である。また、第２の電圧検出抵抗３５は、第２スイッチ３３と中間点３１との間に設けられた抵抗である。さらに、第１の分圧抵抗３６は、第１端子Ｔ_１（総プラス端子１４ａ）と第１スイッチ３２との間に設けられた抵抗である。そして、第２の分圧抵抗３７は、第２端子Ｔ_２（総マイナス端子１６ａ）と第２スイッチ３３との間に設けられた抵抗である。なお、図３に示す漏電検出回路１００では、第１の電圧検出抵抗３４と第２の電圧検出抵抗３５とが同じ電気抵抗Ｒａに設定されている。また、第１の分圧抵抗３６と第２の分圧抵抗３７とが同じ電気抵抗Ｒｂに設定されている。但し、上述した各々の抵抗は、異なった電気抵抗であってもよい。

次に、電圧検出部４０は、差動演算回路４２を介して漏電検出抵抗３０と接続されている。具体的には、電圧検出部４０は、第１スイッチ３２と第１の電圧検出抵抗３４との間に設けられた第１接続点３８と、第２スイッチ３３と第２の電圧検出抵抗３５との間に設けられた第２接続点３９において漏電検出抵抗３０と接続されている。そして、電圧検出部４０は、漏電検出抵抗３０から入力された電圧に基づいて、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を検出する。詳しくは後述するが、漏電検出抵抗３０の第１スイッチ３２と第２スイッチ３３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることによって、グラウンドを介した第１端子Ｔ_１（総プラス端子１４ａ）と漏電箇所との電位差である第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と、グラウンドを介した第２端子Ｔ_２（総マイナス端子１６ａ）と漏電箇所との電位差である第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}が検出される。そして、この第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を利用して漏電電圧Ｖ_Ｌを算出することができる。

なお、図３に示す回路では、上記第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}は、第１の分圧抵抗３６と第１の電圧検出抵抗３４とによって分圧された状態で電圧検出部４０に入力される。同様に、第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}は、第２の分圧抵抗３７と第２の電圧検出抵抗３５とによって分圧された状態で、差動演算回路４２を介して電圧検出部４０に入力される。このように分圧抵抗を設けることによって、電圧検出部４０へ入力される電圧を調節できる。具体的には、分圧抵抗の電気抵抗を電圧検出抵抗の電気抵抗よりも大きくすることによって、電圧検出部４０への入力電圧を小さくすることができる。これによって、電圧検出部４０を構成する部品（アンプ等）への入力電圧を数Ｖまで低減し、組電池１からの数百Ｖという高電圧が直接入力されることを避けることができる。この結果、電圧検出部４０の構成部品に一般的な信号処理用の部品を使用できるようになるため、漏電箇所の検出に要するコストをさらに低減できる。

（２）基準電位差検出部
詳しくは後述するが、本実施形態に係る漏電検出方法は、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいて漏電箇所を特定する。このため、図３に示す漏電検出回路１００には、基準電位差Ｖ_Ｓを検出する基準電位差検出部５０が設けられている。この基準電位差検出部５０は、第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２との間に接続され、基準電位差Ｖ_Ｓを検出する回路である。図３に示すように、第１の実施形態における基準電位差検出部５０は、総プラス端子１４ａに接続された第１端子Ｔ_１と総マイナス端子１６ａに接続された第２端子Ｔ_２との間に接続されている。このため、基準電位差検出部５０において検出される基準電位差Ｖ_Ｓは、単電池１０Ａ～１０Ｎの各電圧の合計である「組電池１の総電圧Ｖ_ｔ」となる。なお、基準電位差検出部５０の具体的な構造は、特に限定されず、従来公知の電圧検出部を特に制限なく適用できる。さらに、基準電位差検出部５０は、漏電電圧検出部２０と同様に、制御部（図示省略）と接続されており、総電圧Ｖ_ｔ（基準電位差Ｖ_Ｓ）を測定するタイミングが制御されていることが好ましい。

（３）漏電箇所特定部
また、本実施形態に係る漏電検出回路１００は、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいた漏電箇所の特定を行う漏電箇所特定部を備えている。なお、図示は省略するが、漏電箇所特定部は、上述した電圧検出部４０や基準電位差検出部５０と接続されており、これらから送信された情報（典型的には電圧）に基づいて、以下に記載する漏電検出方法を実施するように構成されている。

３．漏電検出方法
以下、図３に示す漏電検出回路１００を参照しながら、ここに開示される漏電検出方法の一例を説明する。具体的には、ここに開示される漏電検出方法は、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて漏電箇所の特定を行う。第１の実施形態に係る漏電検出方法は、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づく漏電箇所の特定をより正確に行うために、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌとの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）を算出し、当該比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいて漏電箇所を特定する。この第１の実施形態に係る漏電検出方法は、基準電位差取得工程と、漏電電圧測定工程と、漏電箇所特定工程とを備えている。以下、各工程について説明する。

（１）基準電位差取得工程
第１の実施形態に係る漏電検出方法は、第１端子と第２端子Ｔ_２との電位差である基準電位差Ｖ_Ｓを取得する基準電位差取得工程を備えている。上述の通り、本実施形態では、組電池１の総プラス端子１４ａに第１端子Ｔ_１を接続し、総マイナス端子１６ａに第２端子Ｔ_２を接続している。このため、基準電位差検出部５０において測定された基準電位差Ｖ_Ｓは、組電池１の総電圧Ｖ_ｔとなる。なお、本実施形態に係る漏電検出方法では、後述の漏電電圧測定工程にて異なるタイミングｔ１，ｔ２の各々で測定された第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}と第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}を用いる。総電圧の変動が小さい組電池１を測定対象としている場合には、第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}と第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}の何れか一方を「基準電位差Ｖ_Ｓ」とみなしてもよい。また、第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}と第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}の平均値などを「基準電位差Ｖ_Ｓ」とみなしてもよいし、第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}と第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}とは異なるタイミングで検出した総電圧を「基準電位差Ｖ_Ｓ」とみなしてもよい。なお、詳しくは後述するが、基準電位差Ｖ_Ｓは、任意に設定した第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２との電位差であればよく、組電池の総電圧Ｖ_ｔに限定されるものではない。

（２）漏電電圧測定工程
漏電電圧測定工程では、電源ユニットの所定の位置に接続された基準端子と漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する。本実施形態のように第１端子と第２端子Ｔ_２を電源ユニット（組電池１）に接続する場合には、第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２の何れか一方を基準端子として選択することが好ましい。以下では、便宜上、総マイナス端子１６ａに接続された第２端子Ｔ_２を基準端子とした場合を例に挙げて説明する。

この漏電電圧測定工程では、漏電箇所から漏電抵抗Ｒ_Ｌを経由して発生する電圧を測定し、当該測定電圧に基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する。例えば、図３に示す漏電検出回路１００では、漏電電圧検出部２０で測定されるグラウンド電圧と、基準電位差検出部５０で測定される基準電位差Ｖ_Ｓ（組電池の総電圧Ｖ_ｔ）に基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌが算出される。以下、漏電電圧測定工程における具体的な処理について説明する。

この漏電電圧測定工程では、最初に、第１スイッチ３２をＯＮにして第２スイッチ３３をＯＦＦにした第１のタイミングｔ１で電圧検出部４０に入力された電圧を測定する第１測定工程を実施する。このとき、組電池１に漏電箇所が存在していると、グラウンドと漏電抵抗Ｒ_Ｌを介して漏電箇所（３番目の単電池１０Ｃ）と第１端子Ｔ_１とが導通し、電圧検出部４０で第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}が測定される。そして、本実施形態における第１測定工程では、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}を測定したタイミングで、基準電位差検出部５０が第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}を測定する。

本工程では、次に、第１スイッチ３２をＯＦＦにして第２スイッチ３３をＯＮにした第２のタイミングｔ２で電圧検出部４０に入力された電圧を測定する第２測定工程を実施する。このとき、組電池１に漏電箇所が存在していると、グラウンドと漏電抵抗Ｒ_Ｌを介して漏電箇所（３番目の単電池１０Ｃ）と第２端子Ｔ_２とが導通し、電圧検出部４０で第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}が測定される。また、本実施形態における第２測定工程では、第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を測定したタイミングで、基準電位差検出部５０が第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}を測定する。

そして、本実施形態における漏電電圧測定工程では、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}と第１総電圧_{Ｖｔ（ｔ１）}と第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}と第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}とに基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する漏電電圧算出工程を実施する。

この漏電電圧算出工程では、最初に、下記の式（５）に基づいて漏電抵抗Ｒ_Ｌを算出してもよい。なお、式中の「Ｒａ」は、第１の電圧検出抵抗３４と第２の電圧検出抵抗３５の電気抵抗であり、「Ｒｂ」は、第１の分圧抵抗３６と第２の分圧抵抗３７の電気抵抗である。

次に、本工程では、下記の式（１）および式（２）に基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する。上述した通り、漏電電圧Ｖ_Ｌは、基準端子（総マイナス端子１６ａと接続された第２端子Ｔ_２）と漏電箇所との間の電位差である。一方、本実施形態の基準電位差Ｖ_Ｓである総電圧Ｖｔは、総プラス端子１４ａと総マイナス端子１６ａとの間の電位差である。このため、漏電電圧Ｖ_Ｌと総電圧Ｖｔとの関係は、下記の式（１）のように表すことができる。なお、下記の式（１）中の「ｋ」は、総電圧Ｖｔに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）を示しており、０以上１以下の範囲内の数値である。

そして、上述の式（１）中の「ｋ」は、以下の式（２）によって算出できる。このとき、本実施形態では、第１端子Ｔ_１を基準とする第１グラウンド電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}と、第２端子Ｔ_２を基準とする第２グラウンド電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}を異なるタイミングで測定し、これらのグラウンド電圧を式（２）で合成している。これによって、充放電や漏電などによる総電圧Ｖ_ｔや漏電電圧Ｖ_Ｌの変動の影響を小さくし、総電圧Ｖｔに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（ｋ＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）を正確に算出できる。

（３）漏電箇所特定工程
本工程では、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて漏電箇所を特定する。なお、本実施形態における漏電箇所特定工程では、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）を算出し、当該比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいて漏電箇所の特定を行う。例えば、本実施形態では、組電池の総電圧Ｖｔを基準電位差Ｖ_Ｓとしているため、上記式（２）によって、総電圧Ｖｔに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率ｋ（＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）を算出する。この総電圧Ｖｔに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率ｋに基づいて基準端子から漏電箇所までの電位を容易かつ正確に特定することができる。例えば、９６個の３．７Ｖ電池を直列に接続した組電池（総電圧Ｖ_ｔ：約３５５Ｖ）において、総マイナス端子を基準端子としたときの漏電電圧Ｖ_Ｌが１００Ｖであった場合には、Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓが０．２８となる。この場合、９６個×（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）＝２７．０４となる。かかる計算結果に基づいて、基準端子（第２端子Ｔ_２）が接続された総マイナス端子から見て２７番目の単電池の付近（例えば、単電池本体や接続部材等）に漏電が生じていると特定することができる。

以上の通り、本実施形態に係る漏電検出方法では、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて基準端子と漏電箇所との間に存在する単電池の数を推定して漏電箇所を特定する。そして、本実施形態に係る漏電検出方法は、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}と、第２グラウンド電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}を測定するだけで漏電箇所を特定できるため、複数の単電池１０Ａ～１０Ｎの全てに漏電検出用の回路を設ける必要がない。以上のように、本実施形態に係る漏電検出方法によると、漏電箇所の詳細な特定を低コストかつ簡便に行うことができる。

さらに、第１の実施形態では、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいて漏電箇所を特定する。この基準電位差Ｖ_Ｓの検出で使用する第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２との間に存在する電源１０Ａ～１０Ｎの数は一定である。このため、基準電位差Ｖ_Ｓは、漏電箇所の影響を受けにくく、電源ユニット１の充放電状況を正確に反映できる。このため、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）を算出することによって、基準端子と漏電箇所との間に存在する電源の数をより正確に特定できる。

＜第２の実施形態＞
以上、ここに開示される漏電検出方法の第１の実施形態について説明した。なお、上述した実施形態は、ここに開示される漏電検出方法を限定することを意図したものではなく、種々の点を変更することができる。

例えば、上述した第１の実施形態では、総マイナス端子１６ａに接続された第２端子Ｔ_２を基準端子としている。しかしながら、基準端子は、第１端子と第２端子のいずれか一方を特に制限なく選択できる。すなわち、図３に示す回路において、総プラス端子１４ａに接続された第１端子Ｔ_１を基準端子にした場合でも、漏電電圧Ｖ_Ｌと基準電位差Ｖ_Ｓとの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいた漏電箇所の特定を行うことができる。但し、第１の実施形態で示した式（１）および式（２）は、総マイナス端子１６ａに接続された第２端子Ｔ_２を基準端子とした場合の算出式である。総プラス端子１４ａに接続された第１端子Ｔ_１を基準端子にする場合には、例えば、下記の式（１）’および式（２）を使用することが好ましい。これによって、正確な漏電電圧Ｖ_Ｌを算出し、漏電電圧Ｖ_Ｌと基準電位差Ｖ_Ｓとの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいた漏電箇所の特定を行うことができる。

＜第３の実施形態＞
また、上述した各実施形態では、総プラス端子に第１端子を接続し、総マイナス端子に第２端子を接続している。しかしながら、第１端子と第２端子は、電源ユニットの電位が異なる位置に接続されていれば特に限定されない。以下、総プラス端子・総マイナス端子とは異なる位置に、第１端子と第２端子を接続した形態について説明する。図４は、第３の実施形態に係る漏電検出方法を実施するための漏電検出回路を示す回路図である。なお、図４では、６個の単電池１０Ａ～１０Ｆを備えた組電池１を検査対象とし、総プラス端子１４ａに漏電が生じた場合を例示している。

図４に示す通り、第３の実施形態における第１端子Ｔ_１は、４番目の単電池１０Ｄと５番目の単電池１０Ｅとを接続する接続部材に接続されている。また、第２端子Ｔ_２は、２番目の単電池１０Ｂと３番目の単電池１０Ｃとを接続する接続部材に接続されている。すなわち、本実施形態では、第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２との間に、３番目の単電池１０Ｃと４番目の単電池１０Ｄの２つの単電池が配置される。この場合、基準電位差取得工程では、この２個の単電池１０Ｃ、１０Ｄの電圧の総和を基準電位差Ｖ_Ｓとして測定する。なお、図示は省略するが、第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２との間には、図３の符号５０と同等の構成の基準電位差検出部が接続されている。これによって、基準電位差Ｖ_Ｓ（単電池１０Ｃ、１０Ｄの電圧の総和）を測定できる。

また、図４に示す漏電電圧検出部２０は、第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}を検出する第１端子回路６０と、第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}を検出する第２端子回路７０を備えている。第１端子回路６０には、第１スイッチ６４と、第１の電圧検出抵抗６２と、第１の分圧抵抗６６と、第１の電圧検出部６８が設けられている。一方、第２端子回路７０には、第２スイッチ７２と、第１の電圧検出抵抗７４と、第１の分圧抵抗７６と、第２の電圧検出部７８が設けられている。そして、第１端子回路６０と第２端子回路７０は、接続点８０において接続されており、当該接続点８０はグラウンドと接続されている。

第３の実施形態における漏電電圧測定工程では、最初に、第１スイッチ６４をＯＮ、第２スイッチ７２をＯＦＦとした第１のタイミングｔ１で第１の電圧検出部６８に入力された電圧を測定する。このとき、組電池１に漏電箇所が存在していると、グラウンドと漏電抵抗Ｒ_Ｌを介して漏電箇所（総プラス端子１４ａ）と第１端子Ｔ_１とが導通して第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}が測定される。そして、本実施形態では、この第１のタイミングｔ１で第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２との間の基準電位差Ｖ_Ｓを測定し、これを第１基準電位差Ｖ_{Ｓ（ｔ１）}とする。

次に、第１スイッチ６４をＯＦＦ、第２スイッチ７２をＯＮとした第２のタイミングｔ２で第２の電圧検出部７８に入力された電圧を測定する。このとき、組電池１に漏電箇所が存在していると、グラウンドと漏電抵抗Ｒ_Ｌを介して漏電箇所（総プラス端子１４ａ）と第２端子Ｔ_２とが導通して第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}が測定される。そして、本実施形態では、第２のタイミングｔ２で基準電位差Ｖ_Ｓを再度測定し、これを第２基準電位差Ｖ_{Ｓ（ｔ２）}とする。

そして、第３の実施形態における漏電電圧測定工程では、以下の式（３）及び式（４）に基づいて漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する。ここで、本実施形態では、第２の単電池１０Ｂと第３の単電池１０Ｃとの間に接続された第２端子Ｔ_２を基準端子としている。このため、漏電電圧Ｖ_Ｌは、第２端子Ｔ_２と漏電箇所（総プラス端子１４ａ）との間の電位差となる。このとき、漏電電圧Ｖ_Ｌと基準電位差Ｖ_Ｓとの関係は、下記の式（３）のように表すことができる。なお、下記の式（３）中の「ｋ」は、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）を示している。

そして、本実施形態において算出される基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（ｋ＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）は、－１以上２以下の範囲内の数値となる。例えば、基準端子（第２端子Ｔ_２）から見て総プラス端子１４ａ側の位置で漏電が生じている場合には、上記「ｋ」がプラスの値となる。一方、基準端子から見て総マイナス端子１６ａ側の位置で漏電が生じている場合には、上記「ｋ」がマイナスの値となる。このため、本実施形態においても、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（ｋ＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいて基準端子から漏電箇所までの電位を特定できる。

＜第４の実施形態＞
なお、ここに開示される漏電検出方法は、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて漏電位置を特定することができればよく、特定の回路や計算式を使用する形態に限定されない。換言すると、図３や図４に示される漏電検出回路とは異なる構造の回路を用い、上記式（１）～（４）とは異なる式を用いた場合でも、漏電電圧Ｖ_Ｌを検出することができれば、ここに開示される漏電検出方法を実施することができる。以下、漏電電圧Ｖ_Ｌを検出できる漏電検出回路の他の例について図５を参照しながら説明する。なお、図５では、６個の単電池１０Ａ～１０Ｆを備えた組電池１を検査対象とし、４番目の単電池１０Ｄと５番目の単電池１０Ｅとの間の接続部材に漏電が生じた場合を例示している。

まず、第４の実施形態においても、基準電位差Ｖ_Ｓを検出し、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）を算出する。このため、第４の実施形態に係る漏電検出回路１００Ｂでは、総プラス端子１４ａに第１端子Ｔ_１を接続し、総マイナス端子１６ａに第２端子Ｔ_２を接続している。そして、第１端子Ｔ_１と第２端子Ｔ_２との間に基準電位差検出部５０を接続している。このため、本実施形態においても、基準電位差Ｖ_Ｓとして組電池の総電圧Ｖ_ｔが検出される。そして、本実施形態では、総マイナス端子１６ａに接続された第２端子Ｔ_２を基準端子としている。

第４の実施形態における漏電電圧検出部２０は、疑似漏電回路９０Ａと、電圧検出回路９０Ｂとを備えている。疑似漏電回路９０Ａは、第１端子Ｔ_１とグラウンドを接続する回路である。この疑似漏電回路９０Ａには、試験抵抗９１と、スイッチ９２が設けられている。また、電圧検出回路９０Ｂは、第２端子Ｔ_２（基準端子）とグラウンドを接続する回路である。電圧検出回路９０Ｂには、電圧検出抵抗９３と、分圧抵抗９４が設けられている。また、電圧検出回路９０Ｂには、電圧検出抵抗９３における電圧を検出する電圧検出部９５も取り付けられている。上記構成の漏電電圧検出部２０では、疑似漏電回路９０Ａと、電圧検出回路９０Ｂと、漏電箇所（４番目の単電池１０Ｄと５番目の単電池１０Ｅとの間の接続部材）とがグラウンドを介して接続される。

以下、上記構成の漏電検出回路１００Ｂを用いた場合の漏電電圧測定工程について説明する。

本実施形態における漏電電圧測定工程では、最初に、疑似漏電回路９０Ａのスイッチ９２をＯＦＦにする。この第１のタイミングｔ１における導電経路を図６に示す。図６に示すように、第１のタイミングｔ１において組電池１に漏電が生じていると、グラウンドと漏電抵抗を介して漏電箇所と第２端子Ｔ_２とが導通して第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}が測定される。そして、この第１のタイミングｔ１では、組電池１の総電圧Ｖ_ｔ（基準電位差Ｖ_Ｓ）も測定し、これを第１総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ１）}とする。そして、この第１のタイミングｔ１における漏電電圧Ｖ_{Ｌ（ｔ１）}は、下記の式（６）で表される。この式（６）中の「ｋ」は、上述した第１の実施形態と同様に、総電圧Ｖｔに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）を示しており、０以上１以下の範囲内の数値となる。

また、第１のタイミングｔ１における漏電検出回路１００Ｂは、図６に示すように、１～４番目の単電池１０Ａ～１０Ｄと、漏電抵抗Ｒ_Ｌと、電圧検出抵抗９３と、分圧抵抗９４を含む閉回路となる。このときの第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}は、以下の式（７）のように表される。なお、式（７）中のＲａは、電圧検出抵抗９３の抵抗値であり、Ｒｂは分圧抵抗９４の抵抗値であり、Ｒ_Ｌは漏電抵抗の抵抗値である。

本実施形態における漏電電圧測定工程では、次に、疑似漏電回路９０Ａのスイッチ９２をＯＮにする。この第２のタイミングｔ２における導電経路を図７に示す。図７に示すように、組電池１に漏電が生じている場合、この第２のタイミングｔ２においても、グラウンドと漏電抵抗を介して漏電箇所と第２端子Ｔ_２とが導通して第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}が測定される。また、この第２のタイミングｔ２においても、組電池の総電圧Ｖ_ｔ（基準電位差Ｖ_Ｓ）も測定し、これを第２総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}とする。そして、第２のタイミングｔ２における漏電電圧Ｖ_{Ｌ（ｔ２）}は、下記の式（８）で表される。

ここで、スイッチ９２をＯＮにした第２のタイミングｔ２では、総プラス端子１４ａから疑似漏電回路９０Ａの試験抵抗９１を通過した電流ｉ_１と、漏電箇所から流れる電流ｉ_２とが、グラウンドを介して電圧検出回路９０Ｂの電圧検出抵抗９３に流れる。このため、第２のタイミングｔ２で測定される第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}は、上記第１グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ１）}とは異なる手順で算出される。以下、第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}の算出手順について説明する。

まず、第２のタイミングｔ２において、電圧検出抵抗９３に流れる電流ｉ_３は、下記の式（９）に示すように、試験抵抗９１を通過した電流ｉ_１と、漏電箇所から流れる電流ｉ_２との合計電流となる。

また、第２のタイミングｔ２における組電池の総電圧Ｖ_{ｔ（ｔ２）}と漏電電圧Ｖ_{Ｌ（ｔ２）}との差（Ｖ_{ｔ（ｔ２）}－Ｖ_{Ｌ（ｔ２）}）は、漏電抵抗の抵抗値Ｒ_Ｌと、漏電箇所から流れる電流ｉ_２と、試験抵抗９１の抵抗値Ｒｔと、試験抵抗９１を通過した電流ｉ_１に基づいて算出される（下記式（１０）参照）。

次に、第２のタイミングｔ２における漏電電圧Ｖ_{Ｌ（ｔ２）}は、電圧検出抵抗９３の抵抗値Ｒａと、分圧抵抗９４の抵抗値Ｒｂと、電圧検出抵抗９３に流れる電流ｉ_３と、漏電抵抗の抵抗値Ｒ_Ｌと、漏電箇所から流れる電流ｉ_２に基づいて算出される（下記式（１１）参照）。

そして、第２のタイミングｔ２における第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}は、電圧検出抵抗９３の抵抗値Ｒａと、電圧検出抵抗９３に流れる電流ｉ_３に基づいて算出される（下記式（１２）参照）。

ここで、式（９）～（１１）の連立方程式によって導出した「電流ｉ_３」を式（１２）中の「ｉ_３」に代入すると、以下の式（１３）が得られる。この式（１３）によって、第２グラウンド電圧Ｖ_{ｇ（ｔ２）}の値を算出することができる。

次に、本実施形態における基準電位差Ｖ_Ｓ（総電圧Ｖ_ｔ）に対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）を算出する手順について説明する。まず、上述した各々の式における「Ｒａ＋Ｒｂ」を「Ｒ」と表し、「Ｖｇ_（ｔ１）／Ｖｔ_（ｔ１）」を「Ｖ_１」と表した場合、上記式（６）と式（７）との連立方程式によって、第１のタイミングｔ１における比率ｋ（＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）が以下の式（１４）のように表される。

一方、各々の式中の「Ｒａ＋Ｒｂ」を「Ｒ」と表し、「Ｖｇ_（ｔ２）／Ｖｔ_（ｔ２）」を「Ｖ_２」と表した場合、上記式（８）と式（１３）との連立方程式によって、第２のタイミングｔ２における比率ｋ（＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）が以下の式（１５）のように表される。

そして、上述の式（１４）と式（１５）を複合すると、下記の式（１６）が得られる。この式（１６）によって漏電抵抗Ｒ_Ｌを算出できる。

そして、上記式（１６）に基づいて算出した漏電抵抗Ｒ_Ｌの値を式（１４）に代入することによって、基準電位差Ｖ_Ｓ（総電圧Ｖｔ）に対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率ｋ（＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_ｔ）の実数を得ることができる。そして、上述した第１～第３の実施形態と同様に、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）の実数が判明すれば、基準端子（第２端子Ｔ_２）から漏電箇所までの電位を容易に特定することができる。以上の通り、図５に示すような構成の漏電検出回路１００Ｂを用いた場合でも、基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓを適切に算出し、漏電箇所を正確に特定することができる。

＜他の変更事項＞
上述した第１～第４の実施形態では、検査対象である電源ユニットとして、組電池を例示としている。しかし、電源ユニットの構成は、ここに開示される漏電検出方法を限定するものではない。例えば、上述した通り、ここに開示される漏電検出方法は、発電素子（太陽電池等）を複数接続した電源ユニットなどに適用することもできる。また、上述した実施形態では、全ての電源（単電池）が直列に接続された電源ユニット（組電池）を検査対象としている。しかし、検査対象の電源ユニットを構成する全ての電源が直列接続されている必要はない。例えば、複数の電源が並列に接続された並列電源群を複数有し、当該並列電源群の各々が直列に接続された電源ユニットに対しても、ここに開示される漏電検出方法を使用できる。この場合には、どの並列電源群で漏電が生じているかを容易に特定することができる。具体例としては、ここに開示される漏電検出方法によると、複数（好適には３０直以上、より好適には９０直以上）の直列接続を含む電源ユニットの漏電箇所の特定に好適に使用できる。

また、第１～第４の実施形態では、第１端子と第２端子との間の電位差である基準電位差Ｖ_Ｓを取得し、当該基準電位差Ｖ_Ｓに対する漏電電圧Ｖ_Ｌの比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）に基づいて漏電箇所を特定している。しかし、ここに開示される漏電検出方法は、漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて漏電箇所を特定できればよく、基準電位差Ｖ_Ｓを利用する形態に限定されない。具体的には、漏電電圧Ｖ_Ｌは、基準端子と漏電箇所との電位差であるため、基準電位差Ｖ_Ｓに対する比率（Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｓ）を求めなくても、基準端子と漏電箇所との間に存在する電源の数をある程度特定できる。一例として、電源ユニットにおける漏電発生時のＳＯＣを元に電源の電圧を算出し、基準端子と漏電箇所との間に存在する電源の個数に換算することができる。また、高い精度での位置特定が必要ない場合には、電源ユニットの定格電圧と漏電電圧Ｖ_Ｌとの比率に基づいて漏電箇所を特定してもよい。

以上、具体的な実施形態を挙げて、ここに開示される技術を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に記載した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。

１組電池
１０Ａ～１０Ｎ単電池
１２電池ケース
１３ａ、１３ｂ拘束板
１３ｃ架橋部材
１４正極端子
１４ａ総プラス端子
１５接続部材
１６負極端子
１６ａ総マイナス端子
１７緩衝板
２０漏電電圧検出部
３０漏電検出抵抗
３１中間点
３２第１スイッチ
３３第２スイッチ
３４第１の電圧検出抵抗
３５第２の電圧検出抵抗
３６第１の分圧抵抗
３７第２の分圧抵抗
４０電圧検出部
４２差動演算回路
５０基準電位差検出部
１００漏電検出回路

Claims

複数の電源が電気的に接続された電源ユニットにおける漏電箇所を検出する漏電検出方法であって、
前記電源ユニットの所定の位置に接続された基準端子と前記漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する漏電電圧測定工程と、
前記漏電電圧Ｖ_Ｌに基づいて前記漏電箇所を特定する漏電箇所特定工程と
を備えており、
前記電源ユニットの所定の位置に接続された第１端子と、前記第１端子とは電位の異なる箇所に接続された第２端子との電位差である基準電位差Ｖ _Ｓを取得する基準電位差取得工程をさらに備え、
前記漏電電圧測定工程は、前記基準端子として前記第１端子と前記第２端子の何れか一方を選択し、前記基準端子と前記漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ _Ｌを算出し、
前記漏電箇所特定工程は、前記基準電位差Ｖ _Ｓに対する前記漏電電圧Ｖ _Ｌの比率（Ｖ _Ｌ／Ｖ _Ｓ）に基づいて前記漏電箇所を特定し、
前記第１端子と前記第２端子との間に接続され、前記基準電位差Ｖ _Ｓを検出する基準電位差検出部と、
前記第１端子と前記第２端子の各々に接続され、中間点においてグラウンドと接続されており、前記グラウンドを介した前記第１端子と前記漏電箇所との電位差に相当する第１グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ１）} と、前記グラウンドを介した前記第２端子と前記漏電箇所との電位差に相当する第２グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ２）} を検出する漏電電圧検出部と
を備えた漏電検出回路を用い、
前記漏電電圧検出部は、
前記第１端子側に接続された第１スイッチと、
前記第１スイッチと前記中間点との間に設けられた第１の電圧検出抵抗と、
前記第２端子側に接続された第２スイッチと、
前記第２スイッチと前記中間点との間に設けられた第２の電圧検出抵抗と
を備えており、
前記電源ユニットは、
外部機器と接続可能に開放された正極端子である総プラス端子と、
前記外部機器と接続可能に開放された負極端子である総マイナス端子と
を備えており、
前記総プラス端子に前記第１端子を接続し、前記総マイナス端子に前記第２端子を接続し、かつ、前記総プラス端子と前記総マイナス端子との電位差である前記電源ユニットの総電圧Ｖ _ｔを前記基準電位差Ｖ _Ｓとし、
前記漏電電圧測定工程は、
前記第１スイッチをＯＮにして前記第２スイッチをＯＦＦにした状態の前記漏電電圧検出部において前記第１グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ１）} を検出すると共に、前記基準電位差検出部において第１総電圧Ｖ _{ｔ（ｔ１）} を測定する第１測定工程と、
前記第１スイッチをＯＦＦにして前記第２スイッチをＯＮにした状態の前記漏電電圧検出部において前記第２グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ２）} を検出すると共に、前記基準電位差検出部において第２総電圧Ｖ _{ｔ（ｔ２）} を測定する第２測定工程と、
前記第１グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ１）} と、前記第１総電圧Ｖ _{ｔ（ｔ１）} と、前記第２グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ２）} と、前記第２総電圧Ｖ _{ｔ（ｔ２）} とに基づいて前記漏電電圧Ｖ _Ｌを算出する漏電電圧算出工程と
を備えている、漏電検出方法。
下記の式（１）および式（２）に基づいて、前記総マイナス端子を基準端子としたときの前記漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する、請求項１に記載の漏電検出方法。
下記の式（１）’および式（２）に基づいて、前記総プラス端子を基準端子としたときの前記漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する、請求項１に記載の漏電検出方法。
複数の電源が電気的に接続された電源ユニットにおける漏電箇所を検出する漏電検出方法であって、
前記電源ユニットの所定の位置に接続された基準端子と前記漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ _Ｌを算出する漏電電圧測定工程と、
前記漏電電圧Ｖ _Ｌに基づいて前記漏電箇所を特定する漏電箇所特定工程と
を備えており、
前記電源ユニットの所定の位置に接続された第１端子と、前記第１端子とは電位の異なる箇所に接続された第２端子との電位差である基準電位差Ｖ _Ｓを取得する基準電位差取得工程をさらに備え、
前記漏電電圧測定工程は、前記基準端子として前記第１端子と前記第２端子の何れか一方を選択し、前記基準端子と前記漏電箇所との電位差である漏電電圧Ｖ _Ｌを算出し、
前記漏電箇所特定工程は、前記基準電位差Ｖ _Ｓに対する前記漏電電圧Ｖ _Ｌの比率（Ｖ _Ｌ／Ｖ _Ｓ）に基づいて前記漏電箇所を特定し、
前記第１端子と前記第２端子との間に接続され、前記基準電位差Ｖ _Ｓを検出する基準電位差検出部と、
前記第１端子と前記第２端子の各々に接続され、中間点においてグラウンドと接続されており、前記グラウンドを介した前記第１端子と前記漏電箇所との電位差に相当する第１グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ１）} と、前記グラウンドを介した前記第２端子と前記漏電箇所との電位差に相当する第２グラウンド電圧Ｖ _{ｇ（ｔ２）} を検出する漏電電圧検出部と
を備えた漏電検出回路を用い、
前記漏電電圧検出部は、
前記第１端子側に接続された第１スイッチと、
前記第１スイッチと前記中間点との間に設けられた第１の電圧検出抵抗と、
前記第２端子側に接続された第２スイッチと、
前記第２スイッチと前記中間点との間に設けられた第２の電圧検出抵抗と
を備えており、
前記電源ユニットは、隣接した２つの前記電源を電気的に接続する接続部材を複数備えており、
複数の前記接続部材の一つに前記第１端子を接続し、前記第１端子が接続された接続部材とは異なる接続部材に前記第２端子を接続し、
下記の式（３）および式（４）に基づいて、前記第２端子を基準端子としたときの前記漏電電圧Ｖ_Ｌを算出する、漏電検出方法。