WO2012046613A1 - 地絡検出回路及び地絡検出装置 - Google Patents

Abstract

地絡検出回路１００は、寄生ダイオードを有する電界効果トランジスタを介して二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃの正極側に接続される正極母線１と接地電位箇所との第１経路を接続／遮断する第１スイッチ回路８２と、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃの負極側に接続される負極母線２と接地電位箇所との第２経路を接続／遮断する第２スイッチ回路８４と、第１経路又は第２経路の電流に基づいて正極母線１又は負極母線２が地絡していることを検出する地絡検出部９０と、を備える。

Description

地絡検出回路及び地絡検出装置

　本発明は、地絡検出回路及び地絡検出装置に係り、特に、正極母線または負極母線が地絡されたことを検出する地絡検出回路及び地絡検出装置に関する。

　二次電池等の蓄電装置を利用することで、エネルギの有効活用がなされている。例えば、近年、環境に優しいクリーンエネルギとして太陽光発電システムの開発が盛んに行なわれているが、太陽光を電力に変換する光電変換モジュールは蓄電機能を備えていないため、二次電池と組み合わせて使用されることがある。例えば、光電変換モジュールにより発電された電力を一旦二次電池に充電して、外部負荷の要求等に応じて二次電池から放電する充放電制御によってエネルギの有効活用が行なわれている。

　本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、太陽電池と、この太陽電池で充電される複数の二次電池と、各々の二次電池と太陽電池との間に接続されて二次電池の充電を制御する充電スイッチと、各々の二次電池と負荷との間に接続してなる放電スイッチと、充電スイッチと放電スイッチとを制御する制御回路とを備える太陽電池の電源装置が開示されている。ここでは、制御回路が、複数の充電スイッチを制御して充電する二次電池の優先順位を特定し、優先順位の高い二次電池を優先順位の低い二次電池よりも先に充電し、優先順位の高い二次電池が所定容量充電されると、優先順位の低い二次電池を充電するようにしてなることが開示されている。

特開２００３－１１１３０１号公報

　ところで、二次電池の正極側端子に接続される正極母線及び二次電池の負極側端子に接続される負極母線が、接地（アース）されていない電力供給システムがある。この場合に、正極母線または負極母線が地絡したときに、人体が正極母線または負極母線に触れると、体内を経由する電流ループが形成され人体に電流が流れる。このような事象を未然に防ぐため、地絡の発生を検出することが望まれる。

　本発明の目的は、地絡の発生を検出する地絡検出回路及び地絡検出装置を提供することである。

　本発明に係る地絡検出回路は、寄生ダイオードを有する電界効果トランジスタを介して二次電池部の正極側に接続される正極母線と接地電位箇所との第１経路を接続又は遮断する第１スイッチ回路と、二次電池部の負極側に接続される負極母線と接地電位箇所との第２経路を接続又は遮断する第２スイッチ回路と、第１経路又は第２経路の電流に基づいて正極母線又は負極母線が地絡していることを検出する地絡検出部と、を備えることを特徴とする。

　また、本発明に係る地絡検出装置は、上記の地絡検出回路と、地絡の検出の実行タイミングを制御する制御部と、を備え、制御部は、時系列上において離散的に配置された複数の対象期間を設定し、各対象期間に地絡の検出が行われるように地絡検出回路を制御することを特徴とする。

　上記構成の地絡検出回路及び地絡検出装置によれば、第１経路又は第２経路の電流に基づいて正極母線又は負極母線が地絡していることを検出することができる。

本発明に係る第一実施形態において、地絡検出回路と、制御部と、地絡検出　回路によって地絡検出される電力供給システムとを示す図である。 本発明に係る第一実施形態において、地絡検出回路によって地絡検出される手順を示すフローチャートである。 本発明に係る第一実施形態において、正極母線が地絡している場合に、地絡が発生していることが検知される際のタイミングチャートである。 本発明に係る第二実施形態において、蓄電システムの概略構成図である。 図４の蓄電システムにて発生しうる地絡の状態を説明するための図である。 図４の地絡発生回路の内部構成例を示す図である。 本発明に係る第二実施形態において、複数の対象期間のイメージ図である。 本発明に係る第二実施形態において、地絡検出シーケンスの動作フローチャートである。

　以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。以下では、二次電池は、リチウムイオン二次電池であるものとして説明するが、これ以外の充放電可能な蓄電池であってもよい。例えば、ニッケル水素二次電池、ニッケルカドミウム蓄電池、鉛蓄電池、金属リチウムイオン二次電池等であってもよい。

　また、以下では、全ての図面において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

（第一実施形態）
　図１は、蓄電システム８を示す図である。蓄電システム８は、地絡検出回路１００と、制御部７０と、地絡検出回路１００によって地絡検出される電力供給システム１０とを備える。最初に、電力供給システム１０について説明し、その後に地絡検出回路１００、制御部７０について説明する。なお、図１の蓄電システム８には、地絡検出装置が含まれていると考えることができる。蓄電システム８に内包される地絡検出装置は、少なくとも地絡検出回路１００及び地絡対応処理部７０４を構成要素として含み、更に、図１に示される他の任意の部位も構成要素として含みうる。

　電力供給システム１０は、太陽電池モジュール２０と、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、切替装置４０と、負荷７５とを含んで構成される。

　太陽電池モジュール２０は、太陽光を電力に変換する光電変換装置である。太陽電池モジュール２０の正極側端子は、正極母線１によって充電用スイッチ回路４０２の一方側端子４０２ａに接続されている。太陽電池モジュール２０の負極側端子は、負極母線２によってブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃの負極側ブレーカ２５２，２５４，２５６の負極側端子２５２ｂ，２５４ｂ，２５６ｂと、負荷７５の負極側端子に接続されている。なお、太陽電池モジュール２０によって発電された発電電力は直流電力である。

　二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、それぞれ複数の二次電池を直列に接続して構成されている。なお、各二次電池は、炭素物質で構成された負極と、リチウムイオンが移動するための電解液と、リチウムイオンを可逆的に出し入れできる正極活物質とを含んで構成される。

　二次電池部３０ａの正極側端子は、ブレーカ部２５ａの正極側ブレーカ２５１を介して並列処理回路部４０４に接続され、負極側端子は、ブレーカ部２５ａの負極側ブレーカ２５２を介して負極母線２に接続されている。また、図１に示されるように、二次電池部３０ｂ及び二次電池部３０ｃも二次電池部３０ａと同様の構成を有する。

　ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃを保護する必要がある時に、制御部７０によって遮断制御される装置である。

　ブレーカ部２５ａは、正極側ブレーカ２５１と負極側ブレーカ２５２とを含んで構成される。正極側ブレーカ２５１は、一方側端子２５１ａが並列処理回路部４０４に接続され、他方側端子２５１ｂが二次電池部３０ａの正極側端子に接続される遮断回路である。負極側ブレーカ２５２は、一方側端子２５２ａが二次電池部３０ａの負極側端子に接続され、他方側端子２５２ｂが負極母線２に接続される遮断回路である。また、図１に示されるように、ブレーカ部２５ｂ及びブレーカ部２５ｃもブレーカ部２５ａと同様の構成を有する。

　切替装置４０は、充電用スイッチ回路４０２と、並列処理回路部４０４と、放電用スイッチ回路４０６とを含んで構成される。

　並列処理回路部４０４は、スイッチ回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、抵抗素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、を含んで構成される。

　スイッチ回路４１ａは、一方側端子４１０ａが充電用スイッチ回路４０２の他方側端子４０２ｂと放電用スイッチ回路４０６の一方側端子４０６ａとに接続され、他方側端子４１１ａが正極側ブレーカ２５１の一方側端子２５１ａと接続されるスイッチである。スイッチ回路４１ａは、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することができ、この場合、一方側端子４０２ａにカソード端子が接続され、他方側端子４０２ｂにアノード端子が接続される寄生ダイオードが形成される。また、図１に示されるように、スイッチ回路４１ｂ及びスイッチ回路４１ｃもスイッチ回路４１ａと同様の構成を有する。

　抵抗素子４２ａは、一方側端子が充電用スイッチ回路４０２の他方側端子４０２ｂと放電用スイッチ回路４０６の一方側端子４０６ａとに接続され、他方側端子が正極側ブレーカ２５１の一方側端子２５１ａと接続される。つまり、抵抗素子４２ａは、スイッチ回路４１ａに対して並列に接続されている。また、抵抗素子４２ｂ及び抵抗素子４２ｃも抵抗素子４２ａと同様の構成を有する。

　ここで、並列処理回路部４０４の作用について述べると、通常動作時は、スイッチ回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、制御部７０により、正極側端子側の電圧の電位差に応じてオン／オフ制御されている。また、スイッチ回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃのオン抵抗値は、それぞれ抵抗素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの抵抗値に比べて小さい。したがって、制御部７０によって充電用スイッチ回路４０２もオンに制御されている場合には、太陽電池モジュール２０によって発電された発電電力がスイッチ回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介してそれぞれ二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃに充電される。

　そして、例えば、二次電池部３０ｂを交換した場合、正極側ブレーカ２５３の一方側端子２５３ａと正極側ブレーカ２５１，２５５の一方側端子２５１ａ，２５５ａとの間で電圧差ができ、このとき制御部７０によって、スイッチ回路４１ｂはオフに制御される。これにより、太陽電池モジュール２０によって発電された発電電力は、スイッチ回路４１ａ,４１ｃを介して二次電池部３０ａ，３０ｃには充電されるが二次電池部３０ｂには充電されないこととなる。そして、二次電池部３０ｂの電圧が二次電池部３０ａ、３０ｃの電圧よりも小さい場合、正極側ブレーカ２５１，２５５の一方側端子２５１ａ，２５５ａと正極側ブレーカ２５３の一方側端子２５３ａとの間で電圧差が発生するため、抵抗素子４２ａ及び抵抗素子４２ｂ、あるいは、抵抗素子４２ｃ及び抵抗素子４２ｂを介して正極側ブレーカ２５３側に向かって電流が流れ、上記電圧差が小さくなる。

　充電用スイッチ回路４０２は、一方側端子４０２ａが正極母線１によって太陽電池モジュール２０の正極側端子に接続され、他方側端子４０２ｂが正極母線１によってスイッチ回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃの一方側端子４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ及び抵抗素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの一方側端子と放電用スイッチ回路４０６の一方側端子４０６ａとに接続されるスイッチである。充電用スイッチ回路４０２のスイッチング制御は、制御部７０の制御によってなされる。なお、充電用スイッチ回路４０２は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することができ、この場合、他方側端子４０２ｂにアノード端子が接続され、一方側端子４０２ａにカソード端子が接続される寄生ダイオードが形成される。

　放電用スイッチ回路４０６は、一方側端子４０６ａが正極母線１によって充電用スイッチ回路４０２の他方側端子４０２ｂとスイッチ回路４１ａ，４１ｂ，４１ｃの一方側端子４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ及び抵抗素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの一方側端子に接続されるスイッチである。また、放電用スイッチ回路４０６は、他方側端子４０６ｂが正極母線１によって負荷７５に接続されるスイッチである。放電用スイッチ回路４０６のスイッチング制御は、制御部７０の制御によってなされる。なお、放電用スイッチ回路４０６は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することができ、この場合、一方側端子４０６ａにカソード端子が接続され、他方側端子４０６ｂにアノード端子が接続される寄生ダイオードが形成される。

　負荷７５は、一方側端子が正極母線１によって放電用スイッチ回路４０６の他方側端子４０６ｂと接続され、他方側端子が負極母線２に接続される負荷装置である。ここでは、負荷７５は、直流電力で動作する負荷であり、例えば、パーソナルコンピュータ等を用いることができる。

　次に、地絡検出回路１００について説明する。地絡検出回路１００は、第１抵抗素子８０と、第１スイッチ回路８２と、地絡検出部９０と、第２スイッチ回路８４と、第２抵抗素子８６とを含んで構成される。

　第１抵抗素子８０は、一方側端子が正極母線１と接続され、他方側端子が第１スイッチ回路８２の一方側端子８２ａと接続される抵抗素子である。なお、第１抵抗素子８０の抵抗値は、負極母線２が地絡した際に流れる電流値を抑制するために予め定められた値である。

　第１スイッチ回路８２は、一方側端子８２ａが第１抵抗素子８０の他方側端子と接続され、他方側端子８２ｂが第２スイッチ回路８４の一方側端子８４ａと地絡検出部９０の一方側端子９０ａとに接続される。また、第１スイッチ回路８２は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することができ、この場合、一方側端子８２ａにアノード端子が接続され、他方側端子８２ｂにカソード端子が接続される寄生ダイオードが形成される。なお、第１スイッチ回路８２のスイッチング制御は、制御部７０によってなされる。

　第２スイッチ回路８４は、一方側端子８４ａが第１スイッチ回路８２の他方側端子８２ｂと地絡検出部９０の一方側端子９０ａとに接続され、他方側端子８４ｂが第２抵抗素子８６の一方側端子に接続される。また、第２スイッチ回路８４は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することができ、この場合、一方側端子８４ａにカソード端子が接続され、他方側端子８４ｂにアノード端子が接続される寄生ダイオードが形成される。なお、第２スイッチ回路８４のスイッチング制御は、制御部７０によってなされる。

　第２抵抗素子８６は、一方側端子が第２スイッチ回路８４の他方側端子と接続され、他方側端子が負極母線２と接続される抵抗素子である。なお、第２抵抗素子８６の抵抗値は、正極母線１が地絡した際に流れる電流値を抑制するために予め定められた値である。

　地絡検出部９０は、Ｉ／Ｖ変換用抵抗素子９１と、高周波数用フィルタ９２と、全波整流回路９３と、低周波数用フィルタ９４と、コンパレータ９５と、基準電圧回路９６と、抵抗素子９７、容量素子９８と、判定回路９９とを含んで構成される。地絡検出部９０は、一方側端子９０ａが第１スイッチ回路８２と第２スイッチ回路８４の接続点に接続され、他方側端子９０ｂが接地される。

　Ｉ／Ｖ変換用抵抗素子９１は、一方側端子が一方側端子９０ａを介して第１スイッチ回路８２と第２スイッチ回路８４との接続点に接続され、他方側端子が他方側端子９０ｂを介して接地される抵抗素子である。そして、Ｉ／Ｖ変換用抵抗素子９１を流れる電流は、その抵抗成分によって電圧に変換される。

　高周波数用フィルタ９２は、２つの入力側端子がＩ／Ｖ変換用抵抗素子９１の両側端子に接続され、出力側端子が全波整流回路９３の入力側端子に接続されるフィルタ回路である。そして、高周波数用フィルタ９２は、Ｉ／Ｖ変換用抵抗素子９１から出力される電圧信号を入力として受け取り、当該電圧信号のうち、高周波数（例えば、１５ｋＨｚ～２０ｋＨｚ）成分をカットするフィルタとして機能する。

　全波整流回路９３は、入力側端子が高周波数用フィルタ９２の出力側端子と接続され、出力側端子が低周波数用フィルタ９４の入力側端子と接続される整流回路である。そして、全波整流回路９３は、高周波数用フィルタ９２によってフィルタリングされた電圧信号を全波整流する整流回路として機能する。

　低周波数用フィルタ９４は、入力側端子が全波整流回路９３の出力側端子と接続され、出力側端子がコンパレータ９５の第１入力側端子に接続されるフィルタ回路である。そして、低周波数用フィルタ９４は、全波整流回路９３によって整流された電圧信号のうち、低周波数（例えば、１００Ｈｚ～１２０Ｈｚ）成分をカットするフィルタ回路である。

　基準電圧回路９６は、一方側端子がコンパレータ９５の第２入力側端子と接続され、他方側端子が接地される回路である。そして、基準電圧回路９６は、正極母線１または負極母線２が地絡したことを検出するために予め定められた基準電圧値（閾値）を出力する機能を有する。

　コンパレータ９５は、第１入力側端子が低周波数用フィルタ９４の出力側端子と接続され、第２入力側端子が基準電圧回路９６の一方側端子と接続され、出力側端子が抵抗素子９７の一方側端子とダイオード９７ａのカソード端子と接続される比較回路である。そして、コンパレータ９５は、低周波数用フィルタ９４によってフィルタリングされた電圧信号と、基準電圧回路９６によって出力される電圧値とを比較する機能を有する。また、コンパレータ９５は、当該電圧信号の値が基準電圧値よりも大きいときにはＬｏｗを出力し、当該電圧信号の値が基準電圧値よりも小さいときにはＨｉｇｈを出力する。

　抵抗素子９７は、一方側端子がコンパレータ９５の出力側端子とダイオード９７ａのカソード端子と接続され、他方側端子が容量素子９８の一方側端子と判定回路９９の入力側端子とダイオード９７ａのアノード端子と接続される抵抗素子である。

　ダイオード９７ａは、カソード端子が抵抗素子９７の一方側端子とコンパレータ９５の出力端子とに接続され、アノード端子が抵抗素子９７の他方側端子と容量素子９８の一方側端子と判定回路９９の入力側端子とに接続されるダイオードである。つまり、ダイオード９７ａは抵抗素子９７に対して並列に接続されている。ここで、ダイオード９７ａは容量素子９８に蓄積された電荷を放電するための放電回路として機能する。

　容量素子９８は、一方側端子が抵抗素子９７の他方側端子、ダイオード９７ａのアノード端子及び判定回路９９の入力側端子と接続され、他方側端子が接地される容量素子である。ここで、抵抗素子９７と容量素子９８とを併せて時定数回路として機能し、具体的には、コンパレータ９５の出力値の変化に基づいて、抵抗素子９７の抵抗値と容量素子９８の容量値により定まる時定数で値を変化させる時定数回路として機能する。

　判定回路９９は、入力側端子は抵抗素子９７の他方側端子、ダイオード９７ａのアノード端子及び容量素子９８の一方側端子と接続され、出力側端子が制御部７０と接続される回路である。また、判定回路９９は、抵抗素子９７と容量素子９８により形成される時定数回路の出力値（抵抗素子９７の他方側端子と容量素子９８の一方側端子の電位）がＬｏｗからＨｉｇｈに向かって変化している時間が予め定められた判定時間（例えば、２秒）を超えているか否かを判断する。そして、判定回路９９は、上述した時定数回路の出力値の変化信号が当該判定時間を超えていない場合は地絡が発生していないと判定してＬｏｗを出力し、当該変化信号が当該判定時間を超えている場合に地絡が発生していると判定してＨｉｇｈを出力する機能を有する。

　次に、制御部７０について説明する。制御部７０は、充放電処理部７０２と地絡対応処理部７０４とを含んで構成される。なお、制御部７０の各構成は、ハードウェアで構成してもよく、ソフトウェアで構成することも可能である。

　充放電処理部７０２は、充電用スイッチ回路４０２、放電用スイッチ回路４０６のオンオフ制御を行う機能を有する。また、充放電処理部７０２は、太陽電池モジュール２０によって発電された発電電力を一旦二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃに充電し、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃから放電された放電電力を負荷７５に供給するために、充電用スイッチ回路４０２及び放電用スイッチ回路４０６をオンする機能を有する。

　さらに、充放電処理部７０２は、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃのＳＯＣを取得し、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃのＳＯＣのうち少なくとも１つが所定の過充電基準値よりも大きくなったときに、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃが過充電状態となることを防止するために、充電用スイッチ回路４０２をオフする機能を有する。

　また、充放電処理部７０２は、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃのＳＯＣを取得し、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃのＳＯＣのうち少なくとも１つが所定の過放電基準値よりも小さくなったときに、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃが過放電状態となることを防止するために、放電用スイッチ回路４０６をオフする機能を有する。

　地絡対応処理部７０４は、第１スイッチ回路８２、第２スイッチ回路８４、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを制御する機能を有する。

　また、地絡対応処理部７０４は、正極母線１が地絡しているか否かを検知するために、第１スイッチ回路８２をオフし、第２スイッチ回路８４をオンする機能を有する。ここで、正極母線１が地絡している場合には、接地側からＩ／Ｖ変換用抵抗素子９１、第２スイッチ回路８４、第２抵抗素子８６を介して負極母線２側に電流が流れる電流パスが形成される。そして、正極母線１が地絡している場合には、地絡検出部９０によって地絡していることが検知され、判定回路９９の出力信号がＨｉｇｈとなる。このとき地絡対応処理部７０４は、正極母線１が地絡していると判断し、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを遮断する。

　さらに、地絡対応処理部７０４は、負極母線２が地絡しているか否かを検知するために、第１スイッチ回路８２をオンし、第２スイッチ回路８４をオフする。ここで、負極母線２が地絡している場合には、正極母線１側から第１抵抗素子８０、第１スイッチ回路８２、Ｉ／Ｖ変換用抵抗素子９１を介して接地側に電流が流れる電流パスが形成される。そして、負極母線２が地絡している場合には、地絡検出部９０によって地絡していることが検知され、判定回路９９の出力信号がＨｉｇｈとなる。このとき地絡対応処理部７０４は、負極母線２が地絡していると判断し、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを遮断する。

　続いて、上記構成の作用について、図２を用いて説明する。図２は、地絡検出回路１００によって地絡検出される手順を示すフローチャートである。まず、最初に、第１スイッチ回路８２及び第２スイッチ回路８４をオフし、Ｉ／Ｖ変換用抵抗素子９１に電流が流れていないことを確認する（Ｓ２）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能によって実行される。これにより、地絡検出回路１００が正常な状態にあるかどうかを確認する初期チェックを行う。

　次に、第１スイッチ回路８２をオンする（Ｓ４）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能によって実行される。これにより、負極母線２が地絡しているか否かの検知を開始する。次に、負極母線２の地絡検出が開始されてから５秒が経過したか否かを判断する（Ｓ６）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能によって実行される。負極母線２の地絡検出が開始されてから５秒が経過したと判断したときは、Ｓ１２へと進む。

　負極母線２の地絡検出が開始されてから５秒が経過していないと判断したときは、判定回路９９の出力信号がＨｉｇｈであるか否かを判断する（Ｓ８）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能により実行される。判定回路９９の出力信号がＬｏｗのときは、再びＳ６へと戻る。

　判定回路９９の出力信号がＨｉｇｈのときは、負極母線２が地絡していると判断し、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを遮断する（Ｓ１０）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能により実行される。

　Ｓ１２の工程において、第１スイッチ回路８２をオフにてから３秒経過させた後（Ｓ１２）、第２スイッチ回路８４をオンにする（Ｓ１４）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能により実行される。これにより、負極母線２に関する地絡検出を終えて、正極母線１が地絡しているか否かの検知を開始する。なお、第１スイッチ回路８２をオフにし、３秒経過してから第２スイッチ回路８４をオンにしているのは、第１スイッチ回路８２がオフに切り替わる直前で負極母線２が地絡していると検知され、コンパレータ９５の出力がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わった際に、そのＨｉｇｈ信号が２秒以上経過しているか否かを判断する必要があることを考慮したことによる。なお、上記のようにＳ１２及びＳ１４の工程では、第１スイッチ回路８２をオフにてから３秒経過させた後に、第２スイッチ回路８４をオンにするものとして説明したが、ダイオード９７ａの放電機能により、コンパレータ９５の出力がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わるのに要する時間が短縮できる場合は、第１スイッチ回路８２をオフにし、３秒経過する前に第２スイッチ回路８４をオンしてもよい。

　次に、正極母線１の地絡検出が開始されてから５秒が経過したか否かを判断する（Ｓ１６）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能によって実行される。正極母線１の地絡検出が開始されてから５秒が経過したと判断したときは、ＥＮＤ処理へと進む。

　正極母線１の地絡検出が開始されてから５秒が経過していないと判断したときは、判定回路９９の出力信号がＨｉｇｈであるか否かを判断する（Ｓ１８）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能により実行される。判定回路９９の出力信号がＬｏｗのときは、再びＳ１６へと戻る。

　判定回路９９の出力信号がＨｉｇｈのときは、正極母線１が地絡していると判断し、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを遮断する（Ｓ２０）。この工程は、制御部７０の地絡対応処理部７０４の機能により実行される。

　上記構成によれば、地絡検出回路１００によって地絡検出された結果に基づいて、地絡が発生しているときに、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃが遮断される。これにより、正極母線１または負極母線２が地絡したときに、万一、人が当該正極母線１または負極母線２に触った場合であっても感電することを防止することができる。

　また、上記構成によれば、第１スイッチ回路８２をオンして、第２スイッチ回路８４をオフしたときに、負極母線２の地絡を検出できるとともに、第１スイッチ回路８２をオンして、第２スイッチ回路８４をオンしたときに、正極母線１の地絡を検出することができる。また、正極母線１または負極母線２ではなく、二次電池部３０ａ，３０ｂ，３０ｃにおいて、それぞれ直列接続された複数の二次電池の間で地絡が発生したときは、上記の正極母線１の地絡の検出の際及び負極母線２の地絡の検出の際のいずれの場合にも地絡が発生していると検出される。これにより、複数の二次電池の間で地絡が発生している場合であってもブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃが遮断されるため、万一、人が当該正極母線１または負極母線２に触った場合であっても感電することを防止することができる。

　なお、上記構成によって、電力供給システム１０において、地絡が発生していることが検出される一例について、図３を用いて説明する。図３は、正極母線１が地絡している場合に、その地絡の発生が検知されるときのタイミングチャートである。

　まず、第１スイッチ回路８２を５秒間オンして、負極母線２が地絡しているか否かを判定する。このとき、負極母線２では地絡が発生していないため、低周波数用フィルタ９４の出力信号である電圧信号は基準電圧値（閾値）を超えていない。このため、コンパレータ９５の出力もＬｏｗのままである。

　そして、第１スイッチ回路８２をオフしてから３秒経過させた後に、第２スイッチ回路８４を５秒間オンして、正極母線１が地絡しているか否かを判定する。このとき、正極母線１で地絡が発生しており、低周波数用フィルタ９４の電圧信号が閾値を超える期間は２秒以上継続する。これにより、判定回路９９は、地絡が発生していると判定し、制御部７０に対する出力信号をＬｏｗからＨｉｇｈへと変化させている。したがって、上記出力信号を受け取った制御部７０は、地絡が発生している際の対応として、ブレーカ部２５ａ，２５ｂ，２５ｃの遮断を行うことができる。

　なお、上記構成による地絡の検出は、例えば１日において１回程度行われる。この場合、地絡の検出は、充電用スイッチ回路４０２及び放電用スイッチ回路４０６がいずれもオン状態となっているときに行われることが好ましい。そのために、所定の間隔（例えば、１０分）で地絡の検出を行う機会を設けて地絡検出をリトライさせるものとすることができる。具体的には、充電用スイッチ回路４０２及び放電用スイッチ回路４０６がいずれもオン状態となっている場合で地絡検出が行なえたときは、その日の地絡検出を終了させる。そして、充電用スイッチ回路４０２及び放電用スイッチ回路４０６のうち、いずれか一方のスイッチ回路がオン状態で他方がオフ状態となっている場合は、その状態で一旦地絡検出を行った後に、他方のスイッチ回路がオン状態となるまで地絡検出をリトライさせるようにすることができる。

（第二実施形態）
　図４は、蓄電システム９の概略構成図である。蓄電システム９は、図４に示される部位の全て又は一部を備えている。なお、図４の蓄電システム９は、図１の蓄電システム８に対応するものであり、例えば、図４における電力ブロックＰＢ１、電力ブロックＰＢ２、充電用スイッチ回路２１、放電用スイッチ回路２２、地絡検出回路２９及び地絡検出制御部３９は、それぞれ図１における太陽電池モジュール２０、負荷７５、充電用スイッチ回路４０２、放電用スイッチ回路４０６、地絡検出回路１００及び地絡対応処理部７０４に対応付けて考えることができる。第一実施形態と同様の部分については、必要に応じて説明を省略する。

　二次電池部１１は、電力を蓄積する１以上の二次電池から成る。二次電池部１１を形成する二次電池は、任意の種類の二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。二次電池部１１を形成する二次電池の個数は１でも良いが、第一及び第二実施形態では、二次電池部１１が直列接続された複数の二次電池から成るものとする。但し、二次電池部１１に含まれる二次電池の一部又は全部は、並列接続された複数の二次電池であっても良い。二次電池部１１において、直列接続された複数の二次電池の内、最も高電位側に位置する二次電池の正極は正極側端子１２に接続され、最も低電位側に位置する二次電池の負極は負極側端子１３に接続される。正極側端子１２及び負極側端子１３は、二次電池部１１における一対の入出力端子を形成し、該一対の入出力端子を介して、二次電池部１１の充電及び放電が成される。負極側端子１３は、基準電位ＰＲＥＦを有する基準電位点１４に接続されている。蓄電システム９において、基準電位ＰＲＥＦに保たれた配線を負極母線Ｌ４と呼ぶ。尚、第一及び第二実施形態において、放電及び充電とは、特に記述なき限り二次電池部１１の放電及び充電（より詳細には二次電池部１１内の各二次電池の放電及び充電）を意味する。

　二次電池部１１の正極側端子１２は、正極母線Ｌ１を介してスイッチング回路１５に接続され、一方で、スイッチング回路１５には、電力を出力する又は電力の供給を受ける１以上の電力ブロックが接続されている。スイッチング回路１５は、１以上の電力ブロックと二次電池部１１との間に介在し、スイッチ制御部１６の制御の下で電力ブロック及び二次電池部１１間の接続又は遮断を切り替える。スイッチング回路１５に接続される電力ブロックの個数は１以上であれば幾つでもよいが、ここでは、スイッチング回路１５に、電力を出力する電力ブロックＰＢ１と電力の供給を受ける電力ブロックＰＢ２が接続されていることを想定する。

　スイッチング回路１５は、電力ブロックＰＢ１と二次電池部１１との間に直列に介在する充電用スイッチ回路２１（以下、単に第１スイッチ２１とも言う）と、電力ブロックＰＢ２と二次電池部１１との間に直列に介在する放電用スイッチ回路２２（以下、単に第２スイッチ２２とも言う）とを備える。充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２並びに後述の第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２の夫々を、任意の種類の半導体スイッチング素子又は機械式スイッチング素子を用いて形成することができる。例えば、金属酸化膜型電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いて、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２並びに後述の第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２を形成することができる。

　充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の夫々は、第１及び第２導通端子を有し、スイッチ制御部１６の制御の下でオン又はオフとされる。充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２並びに後述の第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２を含む任意のスイッチにおいて、スイッチのオンとは、当該スイッチの第１及び第２導通端子が導通して当該スイッチの第１及び第２導通端子間が接続される状態を意味し、スイッチのオフとは、当該スイッチの第１及び第２導通端子が非導通となって当該スイッチの第１及び第２導通端子間が遮断される状態を意味する。従って、充電用スイッチ回路２１は、オン又はオフされることによって電力ブロックＰＢ１及び二次電池部１１間の接続又は遮断を切り替えるスイッチであり、放電用スイッチ回路２２は、オン又はオフされることによって電力ブロックＰＢ２及び二次電池部１１間の接続又は遮断を切り替えるスイッチである。

　電力ブロックＰＢ１は、基準電位ＰＲＥＦを基準とした直流電圧を自身の出力端子から出力する。電力ブロックＰＢ１の出力端子は、配線Ｌ２を介して充電用スイッチ回路２１の第１導通端子に接続されている。電力ブロックＰＢ１は、例えば、商用交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換して該直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣコンバータ、若しくは、太陽光に基づく発電を行って発電電力による直流電圧を出力する太陽電池ユニット、又は、それらの組み合わせである。

　スイッチング回路１５内において、充電用スイッチ回路２１の第２導通端子は放電用スイッチ回路２２の第１導通端子と接続点２３にて共通接続されており、接続点２３は、正極母線Ｌ１を介して二次電池部１１の正極側端子１２に接続されている。

　放電用スイッチ回路２２の第２導通端子は、配線Ｌ３を介して電力ブロックＰＢ２の入力端子に接続されている。電力ブロックＰＢ２は、基準電位ＰＲＥＦを基準として自身の入力端子に印加される電圧を、駆動電圧として用いて駆動する直流負荷である。或いは、基準電位ＰＲＥＦを基準として電力ブロックＰＢ２の入力端子に印加される電圧を他の電圧（直流電圧又は交流電圧）に変換する電力変換部が、電力ブロックＰＢ２に含まれていても良く、該電力変換部の変換によって得られた電圧にて駆動する負荷が電力ブロックＰＢ２に更に含まれていても良い。

　スイッチ制御部１６は、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の夫々のオン又はオフを切り替え制御する。二次電池部１１の充電が必要な場合、スイッチ制御部１６は、充電用スイッチ回路２１をオンにする。充電用スイッチ回路２１がオンになると、電力ブロックＰＢ１の出力電力による二次電池部１１の充電が可能となる。また、スイッチ制御部１６は、充電用スイッチ回路２１をオフ且つ放電用スイッチ回路２２がオンにすることにより、二次電池部１１の放電電力を電力ブロックＰＢ２に供給させることができる。また、スイッチ制御部１６は、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２を共にオンにすることもできる。充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２が共にオンとされると、電力ブロックＰＢ１の出力電力にて二次電池部１１が充電されると共に電力ブロックＰＢ１の出力電力にて電力ブロックＰＢ２の駆動が成される。充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の夫々の状態がオン又はオフのどちらであるかを示すスイッチ情報が、スイッチ制御部１６から地絡検出制御部３９（以下、単に制御部３９とも言う）に逐次伝達されている。この伝達内容に基づき、地絡検出制御部３９は、任意のタイミングにおける充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２のオン又はオフ状態を認識可能である。

　蓄電システム９には、地絡検出回路２９が備えられている。地絡検出回路２９は、符号３１～３８によって参照される各部位を備える。地絡検出回路２９は、第１スイッチ回路３１、抵抗素子３３、抵抗素子３４及び第２スイッチ回路３２の直列回路を備え、該直列回路は二次電池部１１の正極側端子１２及び負極側端子１３間に接続される。より具体的には、第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２の第１導通端子はそれぞれ正極側端子１２及び負極側端子１３に接続される。第１スイッチ回路３１の第２導通端子は、抵抗素子３３及び３４の直列回路を介して第２スイッチ回路３２の第２導通端子に接続される。抵抗素子３３及び３４間の接続点３５は抵抗素子３６を介して接地されている。即ち、接続点３５は、抵抗素子３６を介して接地電位を有する接地点３８に接続されている。蓄電システム９において地絡が発生していない限り、接地点３８と基準電位点１４は絶縁されている。信号処理部３７は、抵抗素子３６にて発生した電圧（抵抗素子３６における電圧降下）の信号の増幅、二値化、波形成形等を行うことにより、蓄電システム９において地絡が発生しているか否かを判断する。尚、この判断自体を信号処理部３７又は地絡検出制御部３９にて行うことが可能であるが、以下では、地絡検出制御部３９が、地絡が発生しているか否かを判断すると考える。

　蓄電システム９における地絡の状態には、図５（ａ）の状態と図５（ｂ）の状態がある。図５（ａ）の状態は、正極母線Ｌ１が接地されている状態、又は、正極母線Ｌ１に接続されている他の配線若しくは電子部品等が接地されている状態である。図５（ｂ）の状態は、負極母線Ｌ４が接地されている状態、又は、負極母線Ｌ４に接続されている他の配線若しくは電子部品等が接地されている状態である。第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２がオフであるならば、図５（ａ）又は図５（ｂ）の状態においても二次電池部１１と地面とを経由する電流ループは形成されないため、二次電池部１１及び地面間に電流は流れない。但し例えば、図５（ａ）の状態において人体（接地された人体）が負極母線Ｌ４に触れたならば、又は、図５（ｂ）の状態において人体（接地された人体）が正極母線Ｌ１に触れたならば、体内を経由する電流ループが形成されて人体に電流が流れる。このような事象を未然に防ぐために、蓄電システム９では、地絡検出回路２９を用いて地絡検出を行う。

　地絡検出回路２９を用いた地絡検出の動作を説明する。地絡検出では、まず、第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２の内、第１スイッチ回路３１のみをオンにした状態で抵抗素子３６に発生した電圧の信号ＳＩＧ３１を取得し、次に、第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２の内、第２スイッチ回路３２のみをオンにした状態で抵抗素子３６に発生した電圧の信号ＳＩＧ３２を取得する。第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２のオン又はオフの切り替え制御は、地絡検出制御部３９によって行われ、信号ＳＩＧ３１及びＳＩＧ３２の取得は、信号処理部３７にて行われる。

　地絡検出制御部３９は、取得された電圧信号ＳＩＧ３１に基づき信号処理部３７を用いて、図５（ｂ）の状態の地絡が発生しているか否かを判断する。図５（ｂ）の状態の地絡が発生していないときには、第１スイッチ回路３１をオンにしても、二次電池部１１及び地面を経由する電流ループが形成されないため抵抗素子３６に電圧は発生しないが、図５（ｂ）の状態の地絡が発生しているときに第１スイッチ回路３１をオンにすると、二次電池部１１、第１スイッチ回路３１、抵抗素子３３及び３６並びに地面を経由する電流ループが形成され、抵抗素子３６に一定値以上の電圧が発生する。従って、地絡検出制御部３９は、電圧信号ＳＩＧ３１に基づき図５（ｂ）の状態の地絡が発生しているか否かを判断することができる。

　地絡検出制御部３９は、取得された電圧信号ＳＩＧ３２に基づき信号処理部３７を用いて、図５（ａ）の状態の地絡が発生しているか否かを判断する。図５（ａ）の状態の地絡が発生していないときには、第２スイッチ回路３２をオンにしても、二次電池部１１及び地面を経由する電流ループが形成されないため抵抗素子３６に電圧は発生しないが、図５（ａ）の状態の地絡が発生しているときに第２スイッチ回路３２をオンにすると、二次電池部１１、第２スイッチ回路３２、抵抗素子３４及び３６並びに地面を経由する電流ループが形成され、抵抗素子３６に一定値以上の電圧が発生する。従って、地絡検出制御部３９は、電圧信号ＳＩＧ３２に基づき図５（ａ）の状態の地絡が発生しているか否かを判断することができる。

　図６に、信号処理部３７の内部構成例を示す。信号処理部３７は、例えば、抵抗素子３６での発生電圧の信号を増幅する増幅器５１と、増幅器５１にて増幅された電圧信号の高域周波数成分を除去するローパスフィルタ５２と、ローパスフィルタ５２を介して得られた電圧信号を所定電圧値の電圧信号と比較することにより、ローパスフィルタ５２を介して得られた電圧信号の二値化を行うコンパレータ５３と、コンパレータ５３によって二値化された信号の波形成形を行う波形成形回路５４とを備え、地絡検出制御部３９は、波形成形回路５４による波形成形後の信号に基づき、上述した地絡の発生有無を判断することができる。

　第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２の内、第１スイッチ回路３１のみをオンにして信号ＳＩＧ３１を取得し、信号ＳＩＧ３１に基づき図５（ｂ）の状態の地絡が発生しているか否かを判断する処理と、第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２の内、第２スイッチ回路３２のみをオンにして信号ＳＩＧ３２を取得し、信号ＳＩＧ３２に基づき図５（ａ）の状態の地絡が発生しているか否かを判断する処理とを、夫々１回ずつ行う動作を、特に単位地絡検出動作と呼ぶ。地絡検出は、１以上の単位地絡検出動作から成る。

　ところで、地絡検出の実行は、第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２のオン又はオフ切り替えによる電力消費を伴うため、必要以上に行うことは望ましくない。特に、蓄電システム９が、移動体に搭載されるのではなく、家屋や工場に設置されて家電製品等の駆動に利用される場合、地絡状態が急激に悪化するといったことは少ない（第二実施形態では、蓄電システム９が家屋や工場に設置されて家電製品等の駆動に利用されることを想定する）。他方、図４に示されるような蓄電システム９において、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２がオフのときに地絡検出を行っても地絡の発生有無を検出可能な範囲が充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２を経由しない部分までに限られる。電力ブロックＰＢ１、配線Ｌ２、配線Ｌ３又は電力ブロックＰＢ２においても地絡は発生しうるので、電力ブロックＰＢ１及びＰＢ２とスイッチング回路１５との間の部分に対しても、地絡検出が行われた方が望ましい。

　地絡検出制御部３９は、これらを考慮した地絡検出用の制御動作を行う。図７等を参照して、この制御動作を説明する。図７に示す如く、地絡検出制御部３９は、時間軸上に離散的に配置された複数の対象期間を設定し、各対象期間においてのみ地絡検出が行われるように地絡検出回路２９を制御する。従って、時間的に隣接する２つの対象期間の間には非対象期間が存在し、非対象期間には地絡検出が行われない。地絡検出制御部３９は、１日に１以上の対象期間を設定する。例えば、１日に１つの対象期間を設定する場合、地絡検出制御部３９は、ｉ個の対象期間をｉ日に亘って設定することになる（ｉは整数）。尚、地絡検出は地絡検出制御部３９と地絡検出回路２９が協働して実現されるのであるが、以下では、記述の簡略化上、地絡検出制御部３９が地絡検出回路２９を用いて地絡検出（単位地絡検出動作）を行うことを、単に、地絡検出（単位地絡検出動作）を行うとも表現する。

　地絡検出制御部３９は、時計、又は、外部から時刻情報を取得する時刻取得部（不図示）を有しており、自身の時計又は時刻取得部を用いて現在時刻を認識する。地絡検出制御部３９は、現在時刻が非対象期間に属しているときには地絡検出を行わず、現在時刻が対象期間の開始時刻に至ると地絡検出シーケンスを開始させる。

　図８は、地絡検出シーケンスの動作フローチャートである。図８に示す各ステップの処理は、地絡検出制御部３９によって実行及び制御される。端的に言うと、地絡検出制御部３９は、二次電池部１１と電力ブロック（第二実施形態において、電力ブロックＰＢ１及びＰＢ２の内、少なくとも一方）とが接続されているか否かをスイッチ情報を用いて監視し、監視結果に基づき、二次電池部１１及び電力ブロック間がスイッチング回路１５を介して接続されている期間中において地絡検出を行う（換言すれば、地絡検出が行われるように地絡検出回路２９を制御する）。第二実施形態では、スイッチング回路１５に充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２が含まれているため、地絡検出制御部３９は、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の内、少なくとも一方がオンとされている期間中において、地絡検出を行う（換言すれば、地絡検出が行われるように地絡検出回路２９を制御する）。

　地絡検出制御部３９は、原則として現在時刻が対象期間の終了時刻に至った時点で地絡検出シーケンスを終了させるが、現在時刻が対象期間の終了時刻に至らなくても、必要な地絡検出が完了すれば、その時点で地絡検出シーケンスを終了させることもできる。図８を参照して、或る１つの対象期間（以下、特定対象期間とも言う）において実行される地絡検出シーケンスを説明する。

　地絡検出シーケンスでは、まず、ステップＳ１１１において、地絡検出制御部３９により充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２が共にオンとされているか否かが判断される。

　ステップＳ１１１において、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２が共にオンとされている場合、ステップＳ１１１からステップＳ１１２への遷移が発生し、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２が共にオンとされていない場合にはステップＳ１１１からステップＳ１２１への遷移が発生する。充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２が共にオンとされている期間を特に両オン期間とも言う。ステップＳ１１２において、地絡検出制御部３９は、単位地絡検出動作を１回だけ実行し、単位地絡検出動作が完了すれば、特定対象期間に対する地絡検出シーケンスを終了させる。即ち、ステップＳ１１２に至るケースでは、両オン期間の地絡検出の実行を以って特定対象期間中の地絡検出が終了する。特定対象期間中の地絡検出の終了後、新たな単位地絡検出動作は特定対象期間において実行されない。

　ステップＳ１２１において、地絡検出制御部３９は、充電用スイッチ回路２１がオンになっているか否かを判断する。ステップＳ１２１において、充電用スイッチ回路２１がオンになっている場合には、ステップＳ１２１からステップＳ１２２への遷移が発生し、充電用スイッチ回路２１がオフになっている場合には、ステップＳ１２１からステップＳ１３１への遷移が発生する。充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の内、充電用スイッチ回路２１が少なくともオンになっている期間を特に充電オン期間とも言う。ステップＳ１２２において、地絡検出制御部３９は、単位地絡検出動作を１回だけ実行し、その後、ステップＳ１２３への遷移を発生させる。

　ステップＳ１２３において、地絡検出制御部３９は、放電用スイッチ回路２２がオンになっているか否かを判断する。ステップＳ１２３において、放電用スイッチ回路２２がオンになっている場合には、ステップＳ１２３からステップＳ１２４への遷移が発生し、放電用スイッチ回路２２がオフになっている場合には、ステップＳ１２３からステップＳ１２５への遷移が発生する。ステップＳ１２３からステップＳ１２４への遷移が発生する際、放電用スイッチ回路２２だけでなく充電用スイッチ回路２１も更にオンになっていてもよい。充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の内、放電用スイッチ回路２２が少なくともオンになっている期間を特に放電オン期間とも言う。ステップＳ１２４において、地絡検出制御部３９は、単位地絡検出動作を１回だけ実行し、単位地絡検出動作が完了すれば、特定対象期間に対する地絡検出シーケンスを終了させる。即ち、ステップＳ１２４に至るケースでは、ステップＳ１２２における充電オン期間中の地絡検出の実行とステップＳ１２４における放電オン期間中の地絡検出の実行とを以って、特定対象期間中の地絡検出が終了する。

　ステップＳ１２５において、地絡検出制御部３９は、現在時刻と特定対象期間の終了時刻とを比較することで特定対象期間が満了したか否かを判断する。ステップＳ１２５において、特定対象期間が満了していない場合にはステップＳ１２５からステップＳ１２３へ戻るが、特定対象期間が満了している場合、地絡検出制御部３９は、特定対象期間に対する地絡検出シーケンスを終了させる。従って、ステップＳ１２１及びＳ１２２を経た後、ステップＳ１２４を経ることなく地絡検出シーケンスが終了するケースでは、ステップＳ１２２における充電オン期間中の地絡検出の実行後、特定対象期間の満了を以って特定対象期間中の地絡検出が終了することになる。

　ステップＳ１３１において、地絡検出制御部３９は、放電用スイッチ回路２２がオンになっているか否かを判断する。ステップＳ１３１において、放電用スイッチ回路２２がオンになっている場合には、ステップＳ１３１からステップＳ１３２への遷移が発生し、放電用スイッチ回路２２がオフになっている場合には、ステップＳ１３１からステップＳ１４１への遷移が発生する。ステップＳ１３２において、地絡検出制御部３９は、単位地絡検出動作を１回だけ実行し、その後、ステップＳ１３３への遷移を発生させる。

　ステップＳ１３３において、地絡検出制御部３９は、充電用スイッチ回路２１がオンになっているか否かを判断する。ステップＳ１３３において、充電用スイッチ回路２１がオンになっている場合には、ステップＳ１３３からステップＳ１３４への遷移が発生し、充電用スイッチ回路２１がオフになっている場合には、ステップＳ１３３からステップＳ１３５への遷移が発生する。ステップＳ１３３からステップＳ１３４への遷移が発生する際、充電用スイッチ回路２１だけでなく放電用スイッチ回路２２も更にオンになっていてもよい。ステップＳ１３４において、地絡検出制御部３９は、単位地絡検出動作を１回だけ実行し、単位地絡検出動作が完了すれば、特定対象期間に対する地絡検出シーケンスを終了させる。即ち、ステップＳ１３４に至るケースでは、ステップＳ１３２における放電オン期間中の地絡検出の実行とステップＳ１３４における充電オン期間中の地絡検出の実行とを以って、特定対象期間中の地絡検出が終了する。

　ステップＳ１３５において、地絡検出制御部３９は、現在時刻と特定対象期間の終了時刻とを比較することで特定対象期間が満了したか否かを判断する。ステップＳ１３５において、特定対象期間が満了していない場合にはステップＳ１３５からステップＳ１３３へ戻るが、特定対象期間が満了している場合、地絡検出制御部３９は、特定対象期間に対する地絡検出シーケンスを終了させる。従って、ステップＳ１３１及びＳ１３２を経た後、ステップＳ１３４を経ることなく地絡検出シーケンスが終了するケースでは、ステップＳ１３２における放電オン期間中の地絡検出の実行後、特定対象期間の満了を以って、特定対象期間中の地絡検出が終了することになる。

　ステップＳ１４１において、地絡検出制御部３９は、特定対象期間の満了までの残り時間が所定時間以下であるか否かを判断し、該残り時間が該所定時間以下である場合にはステップＳ１４１からステップＳ１４２への遷移を発生させる。該残り時間が該所定時間以下でない場合、ステップＳ１４１からステップＳ１１１へ戻り、上述のステップＳ１１１及びステップＳ１１１以降の処理が繰り返し実行される。

　ステップＳ１４２において、地絡検出制御部３９は、単位地絡検出動作を１回だけ実行し、単位地絡検出動作が完了すれば、特定対象期間に対する地絡検出シーケンスを終了させる。ステップＳ１４２にて単位地絡検出動作が実行されるタイミングは、特定対象期間の終了タイミングを基準としたタイミングであり、例えば、特定対象期間の終了タイミングからΔｔだけ前のタイミングである。Δｔは、１回分の単位地絡検出動作の実行に必要な時間、又は、１回分の単位地絡検出動作の実行に必要な時間に対し若干のマージンを加算した時間である。従って、ステップＳ１４２に至るケースでは、特定対象期間の終了タイミングを基準としたタイミングにおいて地絡検出が行われ、その後、速やかに特定対象期間中の地絡検出が終了することになる。

　図８を参照して上述した地絡検出シーケンスは、各対象期間を特定対象期間と捉えた上で、各対象期間において実行される。地絡検出制御部３９は、地絡検出シーケンスにおいて地絡の発生を検出した場合、その旨を視覚的又は聴覚的にユーザに知らしめることができる。

　上述の如く、離散的に対象期間を設定することにより、第１スイッチ回路３１及び第２スイッチ回路３２の交互オンを常時行うようなシステムと比べて、地絡検出用の電力消費を抑制することができる。各対象期間において、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の内の少なくとも一方がオンになっている期間中に地絡検出を行うようにすることで、少ない電力消費で、電力ブロック（ＰＢ１及び／又はＰＢ２）とスイッチング回路１５との間の部分に対しても地絡検出を行うことができる。対象期間の時間帯によっては充電用スイッチ回路２１も放電用スイッチ回路２２もオンとされない状態が継続することがあるが、そのような場合でも、少なくとも一回は地絡検出を実行する（ステップＳ１４２）。これにより、各対象期間において、二次電池部１１からスイッチング回路１５までの部分に対しての地絡検出は確保される。

　尚、地絡検出制御部３９は、対象期間の開始時刻及び対象期間の長さを任意に定めることができる。但し、地絡検出に対するノイズの影響をなるだけ抑制するために、各対象期間の開始時刻を深夜又は早朝に設定することが望ましい。深夜とは、例えば、深夜電力時間帯に属する時間帯であり、早朝とは、深夜電力時間帯の終了直後の時間帯を指す。深夜電力時間帯は、蓄電システム９が導入される地区に商用交流電力を供給する電力会社が定めた複数の時間帯の１つであり、例えば、午前１時は深夜電力時間帯に属する。

　また、地絡検出制御部３９は、日々、スイッチ制御部１６から伝達されるスイッチ情報に基づき、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２がオンとされる時間帯（以下、両オン時間帯という）、充電用スイッチ回路２１及び放電用スイッチ回路２２の内、少なくとも充電用スイッチ回路２１がオンとされる時間帯（以下、充電オン時間帯という）、又は、スイッチ２１及び２２の内、少なくとも放電用スイッチ回路２２がオンとされる時間帯（以下、放電オン時間帯という）を学習し、学習結果に基づき以後の各対象期間（例えば、各対象期間の開始時刻）を設定するようにするとよい。この際も、１日に１以上の対象期間が設定されるようにすることが望ましい（即ち、時間的に隣接する２つの対象期間の間隔を２４時間以内にすることが望ましい）。

　例えば、地絡検出制御部３９は、複数の日に亘って、両オン時間帯がどのような時間帯であるのかを統計的に学習し、両オン時間帯になる確率が統計的に高い時間帯を、以後の各対象期間に含めるようにするとよい。単純には例えば、毎日、午後９時から午後１０時までに両オン時間帯が現われることが学習によって判明した場合、地絡検出制御部３９は、午後９時から午後１０時までの時間帯を以後の各対象期間に含めるようにするとよい。

　また例えば、両オン時間帯は不定であるが、毎日、午後５時から午後６時までに充電オン時間帯が現われること及び午後１０時から午後１１時までに放電オン時間帯が現われることが学習によって判明した場合、地絡検出制御部３９は、以後、１日に２つの対象期間を設定し、一方の対象期間に午後５時から午後６時までの時間帯を含め且つ他方の対象期間に午後１０時から午後１１時までの時間帯を含めるようにしてもよい。

　このような学習を介して対象期間を設定することにより、電力ブロック（ＰＢ１及び／又はＰＢ２）とスイッチング回路１５との間の部分に対しても地絡検出を行いうる、最適な時間帯を各対象期間に含めることができる。

　＜＜変形等＞＞
　第一及び第二実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１～注釈５を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

［注釈１］
　上述の地絡検出回路２９の構成は例示であり、地絡検出回路を、地絡検出を行いうる任意の回路にて形成することが可能である。例えば、零相変流器（Ｚｅｒｏ　Ｐｈａｓｅ　ＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）を用いて地絡検出装置を形成してもよい。

［注釈２］
　図４では、スイッチ制御部１６と地絡検出制御部３９が別々の制御部として示されているが、スイッチ制御部１６と地絡検出制御部３９とによって、１つの制御部が形成されていても良い。

［注釈３］
　図４に示される蓄電システム９の全部又は一部を、様々な他のシステム、機器などに搭載することができる。例えば、蓄電システム９を、二次電池部１１の放電電力を用いて駆動する移動体（電動車両、船、航空機、エレベータ、歩行ロボット等）又は電子機器（パーソナルコンピュータ、携帯端末等）に搭載しても良いし、家屋や工場の電力システムに組み込んでも良い。

［注釈４］
　スイッチ制御部１６及び地絡検出制御部３９を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアを用いて実現される機能をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能を実現するようにしてもよい。

［注釈５］
　図４の蓄電システム９には、地絡検出装置が含まれていると考えることができる。蓄電システム９に内包される地絡検出装置は、少なくとも地絡検出回路２９及び地絡検出制御部３９を構成要素として含み、更に、図４に示される他の任意の部位（例えば、スイッチング回路１５）も構成要素として含みうる。

　１　正極母線、２　負極母線、８，９　蓄電システム、１０　電力供給システム、１１二次電池部、１２　正極側端子、１３　負極側端子、１４　基準電位点、１５　スイッチング回路、１６　スイッチ制御部、２０　太陽電池モジュール、２１　充電用スイッチ回路、２２　放電用スイッチ回路、２３　接続点、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ　ブレーカ部、２９　地絡検出回路、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ　二次電池部、３１　第１スイッチ回路、３２　第２スイッチ回路、３３　抵抗素子、３４　抵抗素子、３５　接続点、３６　抵抗素子、３７　信号処理部、３８　接地点、３９　地絡検出制御部、４０　切替装置、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ      スイッチ回路、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ　抵抗素子、５１　増幅器、５２　ローパスフィルタ、５３　コンパレータ、５４　波形成形回路、７０　制御部、７５　負荷、８０　抵抗素子、８２　第１スイッチ回路、８２ａ　一方側端子、８２ｂ　他方側端子、８４　第２スイッチ回路、８４ａ　一方側端子、８４ｂ　他方側端子、８６　抵抗素子、９０　地絡検出部、９０ａ　一方側端子、９０ｂ　他方側端子、９１　Ｉ／Ｖ変換用抵抗素子、９２　高周波数用フィルタ、９３　全波整流回路、９４　低周波数用フィルタ、９５　コンパレータ、９６　基準電圧回路、９７　抵抗素子、９８　容量素子、９９　判定回路、１００　地絡検出回路、２５１，２５５　正極側ブレーカ、２５１ａ，２５５ａ　一方側端子、２５１ｂ　他方側端子、２５２，２５４，２５６　負極側ブレーカ、２５２ａ　一方側端子、２５２ｂ，２５４ｂ，２５６ｂ　負極側端子、２５３　正極側ブレーカ、２５３ａ　一方側端子、４０２　充電用スイッチ回路、４０２ａ　一方側端子、４０２ｂ　他方側端子、４０４　並列処理回路部、４０６　放電用スイッチ回路、４０６ａ　一方側端子、４０６ｂ　他方側端子、４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ　一方側端子、４１１ａ　他方側端子、７０２　充放電処理部、７０４　地絡対応処理部。

Claims (14)

1. 　寄生ダイオードを有する電界効果トランジスタを介して二次電池部の正極側に接続される正極母線と接地電位箇所との第１経路を接続又は遮断する第１スイッチ回路と、
   　前記二次電池部の負極側に接続される負極母線と前記接地電位箇所との第２経路を接続又は遮断する第２スイッチ回路と、
   　前記第１経路又は前記第２経路の電流に基づいて前記正極母線又は前記負極母線が地絡していることを検出する地絡検出部と、を備えることを特徴とする地絡検出回路。
2. 　請求項１に記載の地絡検出回路であって、
   　前記地絡検出部は、前記第１経路又は前記第２経路のいずれか一方のみが接続されている状態において、前記電流に基づいて前記地絡を検出することを特徴とする地絡検出回路。
3. 　請求項２に記載の地絡検出回路であって、
   　前記二次電池部は、複数の二次電池が直列接続されており、
   　前記地絡検出部は、
   　前記第１経路が接続されている状態における前記第１経路の電流と、前記第２経路が接続されている状態における前記第２経路の電流と、に基づいて前記複数の二次電池の間が地絡していることを検出することを特徴とする地絡検出回路。
4. 　請求項１から請求項３のいずれか１に記載の地絡検出回路において、
   　前記地絡検出部は、
   　地絡を検出したときに、前記二次電池部と直列に接続される遮断回路を遮断させるための信号を出力することを特徴とする地絡検出回路。
5. 　請求項１から請求項４のいずれか１に記載の地絡検出回路において、
   　前記地絡検出部は、
   　前記第１経路の電流又は前記第２経路の電流を電圧値に変換するＩ／Ｖ変換部と、
   　前記Ｉ／Ｖ変換部の出力値と前記所定の閾値とを比較する比較部と、
   　前記Ｉ／Ｖ変換部の出力値が前記所定の閾値を超えている時間が所定時間継続しているときに、地絡が発生していると判定する判定部と、
   　を含むことを特徴とする地絡検出回路。
6. 　請求項１に記載の地絡検出回路と、
   　前記地絡の検出の実行タイミングを制御する制御部と、を備え、
   　前記制御部は、時系列上において離散的に配置された複数の対象期間を設定し、各対象期間に前記地絡の検出が行われるように前記地絡検出回路を制御することを特徴とする地絡検出装置。
7. 　請求項６に記載の地絡検出装置において、
   　前記二次電池部と、電力を出力する又は電力の供給を受ける電力ブロックとの間に、前記二次電池部及び前記電力ブロック間の接続又は遮断を切り替えるスイッチング回路が介在し、
   　前記制御部は、各対象期間において、前記二次電池部及び前記電力ブロック間が接続される期間中に前記地絡の検出が行われるように前記地絡検出回路を制御することを特徴とする地絡検出装置。
8. 　請求項７に記載の地絡検出装置において、
   　前記電力ブロックは、電力を出力する第１電力ブロック及び電力の供給を受ける第２電力ブロックを含み、
   　前記スイッチング回路は、前記第１電力ブロックと前記二次電池部との間に介在し、オン又はオフされることによって前記第１電力ブロック及び前記二次電池部間の接続又は遮断を切り替える第１スイッチと、前記第２電力ブロックと前記二次電池部との間に介在し、オン又はオフされることによって前記第２電力ブロック及び前記二次電池部間の接続又は遮断を切り替える第２スイッチと、を含み、
   　前記制御部は、各対象期間において、前記第１及び第２スイッチの内の少なくとも一方がオンとされている期間中に前記地絡の検出が行われるように前記地絡検出回路を制御することを特徴とする地絡検出装置。
9. 　請求項８に記載の地絡検出装置において、
   　前記複数の対象期間に含まれる何れかの対象期間である特定対象期間に、前記第１及び
   第２スイッチがともにオンとされている両オン期間が含まれている場合、
   　前記制御部は、前記両オン期間において前記地絡の検出が行われるように前記地絡検出回路を制御することを特徴とする地絡検出装置。
10. 　請求項８または請求項９に記載の地絡検出装置において、
    　前記複数の対象期間に含まれる何れかの対象期間である特定対象期間に、前記第１スイッチがオンとされている第１オン期間及び前記第２スイッチがオンとされている第２オン期間が含まれている場合、
    　前記制御部は、前記第１及び第２オン期間の夫々において前記地絡の検出が行われるように前記地絡検出回路を制御することを特徴とする地絡検出装置。
11. 　請求項８または請求項９に記載の地絡検出装置において、
    　前記複数の対象期間に含まれる何れかの対象期間である特定対象期間に、前記第１スイッチがオンとされている第１オン期間又は前記第２スイッチがオンとされている第２オン期間が含まれている場合、
    　前記制御部は、前記特定対象期間に含まれる前記第１又は第２オン期間において前記地絡の検出が行われるように前記地絡検出回路を制御することを特徴とする地絡検出装置。
12. 　請求項８または請求項９に記載の地絡検出装置において、
    　前記複数の対象期間に含まれる何れかの対象期間である特定対象期間に、前記第１及び第２スイッチの何れもがオンとされない場合、
    　前記制御部は、前記特定対象期間の終了タイミングを基準としたタイミングにおいて前記地絡検出回路に前記地絡の検出を行わせ、その後、前記特定対象期間中の前記地絡検出を終了することを特徴とする地絡検出装置。
13. 　請求項７から請求項１２のいずれか１に記載の地絡検出装置において、
    　前記制御部は、前記二次電池部及び前記電力ブロック間が接続される時間帯の学習し、学習結果に基づき各対象期間を設定することを特徴とする地絡検出装置。
14. 　請求項６から請求項１３のいずれか１に記載の地絡検出装置において、
    　前記制御部は、各日に対して１以上の対象期間が設定されるように、前記複数の対象期間を複数の日に亘って設定することを特徴とする地絡検出装置。

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