WO2024084916A1 - 漏電検出装置 - Google Patents

漏電検出装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024084916A1
WO2024084916A1 PCT/JP2023/035383 JP2023035383W WO2024084916A1 WO 2024084916 A1 WO2024084916 A1 WO 2024084916A1 JP 2023035383 W JP2023035383 W JP 2023035383W WO 2024084916 A1 WO2024084916 A1 WO 2024084916A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
circuit
value
voltage division
power supply
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/035383
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朝道 溝口
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2023012215A external-priority patent/JP2024061579A/ja
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2024084916A1 publication Critical patent/WO2024084916A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/14Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • This disclosure relates to an electric leakage detection device.
  • a leakage current detection device (insulation resistance detection circuit) is generally provided to detect the insulation state (ground fault) between the high-voltage circuit and the vehicle body (for example, Patent Document 1).
  • the insulation resistance detection circuit described in Patent Document 1 is configured to detect insulation resistance and detect a decrease in detection accuracy due to deterioration over time of the detection resistors that make up the voltage divider circuit, poor contact, etc.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a leakage current detection device that can perform leakage current detection with high accuracy.
  • the leakage current detection device for solving the above problem is as follows: 2.
  • a leakage current detection device for detecting leakage current between a power supply path connected to a battery terminal and a ground, a first voltage divider circuit having one end connected to the power supply path side and the other end connected to the ground side; a resistor circuit having one end connected to the power supply path side and the other end connected to the ground side and connected in parallel to the first voltage dividing circuit; a switch unit configured to be able to switch between a conductive state and a conductive cut-off state of the resistance circuit; a control unit that switches and controls the switch unit to input a first voltage division value of the first voltage division circuit, and calculates an insulation resistance from the input first voltage division value to detect a leakage current, the first voltage divider circuit has a range change circuit that changes a voltage division ratio of the first voltage divider circuit; When the input first voltage division value of the first voltage division circuit is smaller than a threshold value, the control unit changes the voltage division ratio of the first voltage division circuit by the range change
  • the control unit changes the voltage division ratio so that the first voltage division value becomes larger, so that the resolution can be effectively reduced without changing the resolution of the control unit. Therefore, even if the insulation resistance decreases, the detection error can be reduced and leakage current detection can be performed with high accuracy.
  • a leakage current detection device for detecting a leakage current between a positive-side power supply path connected to a positive terminal of a battery and a ground, and a leakage current between a negative-side power supply path connected to a negative terminal of the battery and a ground, a first voltage divider circuit having one end connected to a first power supply path, which is one of the power supply path on the positive electrode side and the power supply path on the negative electrode side, and having the other end connected to the ground side; a resistor circuit having one end connected to the first power supply path side and the other end connected to the ground side and connected in parallel to the first voltage dividing circuit; a switch unit configured to be able to switch between a conductive state and a conductive cut-off state of the resistance circuit; a control unit that switches and controls the switch unit to input a first voltage division value of the first voltage division circuit, calculates an insulation resistance from the input first voltage division value, and detects leakage current;
  • the resistor has one
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an on-board power supply system
  • FIG. 2 is a flowchart of a leakage current detection process.
  • FIG. 3 is a flowchart of the switching process.
  • FIG. 4 is a flowchart of the calculation process;
  • FIG. 5 is a flowchart of a characteristic determination process.
  • FIG. 6 is a flowchart of an insulation resistance calculation process.
  • FIG. 7 is a diagram showing a method for calculating various values;
  • FIG. 8 is a timing chart showing detection timing.
  • FIG. 9 is a timing chart showing detection timing.
  • FIG. 10 is a diagram showing detection accuracy in a comparative example;
  • FIG. 10 is a diagram showing detection accuracy in a comparative example
  • FIG. 11 is a diagram showing detection accuracy in the present disclosure
  • FIG. 12 is a configuration diagram of a modified in-vehicle power supply system
  • FIG. 13 is a diagram showing a method of calculating various values in a modified example
  • FIG. 14 is a configuration diagram of a modified in-vehicle power supply system
  • FIG. 15 is a configuration diagram of a modified in-vehicle power supply system
  • FIG. 16 is a configuration diagram of a modified in-vehicle power supply system
  • FIG. 17 is a diagram showing a method of calculating various values in a modified example
  • FIG. 18 is a flowchart of a leakage current detection process according to a modified example.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of a modified in-vehicle power supply system
  • FIG. 13 is a diagram showing a method of calculating various values in a modified example
  • FIG. 14 is a configuration diagram of a modified in-vehicle power supply system
  • FIG. 15 is
  • FIG. 19 is a diagram showing a method for calculating various values in a modified example
  • FIG. 20 is a configuration diagram of an in-vehicle power supply system according to a second embodiment
  • FIG. 21 is a diagram showing a detection range and an on/off state of a switch
  • FIG. 22 is a flowchart of a leakage current detection process according to the second embodiment
  • FIG. 23 is a flowchart of the range switching process.
  • FIG. 24 is a flowchart of the detection process
  • FIG. 25 is a flowchart of an insulation resistance calculation process according to the second embodiment
  • FIG. 26 is a diagram showing a method for calculating various values in the second embodiment
  • FIG. 27 is a timing chart showing switching of the detection range.
  • the on-board power supply system shown in Fig. 1 includes a battery pack 10, which is a battery, and a leakage detection device 20. Although not shown or described, an electric load such as a rotating electric machine is connected to a positive power supply path L1 and a negative power supply path L2 connected to the battery pack 10.
  • the battery pack 10 is a storage battery having a terminal voltage V1 of, for example, 800 V.
  • the battery pack 10 is configured by connecting multiple battery cells.
  • a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery can be used as the battery cells.
  • the positive power supply path L1 (corresponding to a power line) connected to the positive power supply terminal of the battery pack 10 is electrically insulated from the vehicle side ground FG such as the vehicle body.
  • the vehicle side ground FG is the vehicle body or the like, and corresponds to the frame ground.
  • the insulation state (insulation resistance to ground) between this positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG can be expressed as insulation resistance Rp.
  • the negative power supply path L2 connected to the negative power supply terminal of the battery pack 10 is electrically insulated from the vehicle ground FG.
  • the insulation state (ground insulation resistance) between this negative power supply path L2 and the vehicle ground FG can be expressed as insulation resistance Rn.
  • the negative power supply path L2 corresponds to the ground (signal ground SG) that determines the reference potential of the high-voltage electrical circuit.
  • the leakage current detection device 20 is connected to the vehicle ground FG and the negative power supply path L2, and detects whether the positive power supply path L1 and the negative power supply path L2 are properly insulated from the vehicle ground FG, i.e., detects leakage current (ground fault).
  • the leakage current detection device 20 includes a first voltage dividing circuit 30, a second voltage dividing circuit 40 connected in parallel to the first voltage dividing circuit 30, a first switch S1, a second switch S2, and a control device 70 as a control unit that detects leakage current.
  • the first voltage dividing circuit 30 is connected between the vehicle side ground FG and the negative side power supply path L2, and divides the voltage between the negative side power supply path L2 and the vehicle side ground FG (the voltage across both ends of the first voltage dividing circuit 30) with a voltage dividing ratio ⁇ or a voltage dividing ratio ⁇ '.
  • the first voltage divider circuit 30 has a first A detection resistor Rs1, a first B detection resistor Rk1', and a first C detection resistor Rk1.
  • the first C detection resistor Rk1 is connected in parallel to the first B detection resistor Rk1'.
  • the parallel connection of the first C detection resistor Rk1 and the first B detection resistor Rk1' is connected in series to the first A detection resistor Rs1.
  • the first A detection resistor Rs1 is connected to the vehicle side ground FG, and the parallel connection consisting of the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 is connected to the negative power supply path L2.
  • One end of the first output line L11 is connected to a first connection point P1 between the first A detection resistor Rs1 and the parallel connection consisting of the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1.
  • a voltage signal (first divided voltage value) from the first voltage divider circuit 30 is output via the first output line L11.
  • a third switch S3 is connected in series to the first C detection resistor Rk1, and the third switch S3 is configured to be able to switch between a conductive state and a non-conductive state.
  • the third switch S3 is turned on, the first C detection resistor Rk1 is in a conductive state, and the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 30 becomes ⁇ .
  • the third switch S3 is turned off, the first C detection resistor Rk1 is in a non-conductive state, and the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 30 becomes ⁇ '.
  • the third switch S3 is controlled to be turned on and off by the control device 70.
  • the resistance value of the first B detection resistor Rk1' is much larger than the resistance value of the first C detection resistor Rk1, for example, about 10 times. Therefore, the voltage division ratio ⁇ ' is larger than the voltage division ratio ⁇ , and when the third switch S3 is turned off, the detection voltage becomes large. For example, if the resistance value of the first B detection resistor Rk1' is 10 times that of the first C detection resistor Rk1, the voltage division value (voltage signal) will also be approximately 10 times. In other words, if the range of 0 to V1 is normally detected, when the third switch S3 is switched off, the range of 0 to V1/10 will be detected.
  • the first B detection resistor Rk1' and the third switch S3 correspond to the range change circuit 60.
  • the second voltage divider circuit 40 is connected between the negative power supply path L2 and the vehicle side ground FG, and divides the voltage between the negative power supply path L2 and the vehicle side ground FG (the voltage across the second voltage divider circuit 40) at a voltage division ratio ⁇ .
  • the second voltage divider circuit 40 corresponds to a resistor circuit.
  • the negative power supply path L2 corresponds to the first power supply path
  • the positive power supply path L1 corresponds to the second power supply path.
  • the configuration of the second voltage divider circuit 40 will be described in detail.
  • the second voltage divider circuit 40 has a second A detection resistor Rs2 and a second B detection resistor Rk2, and is configured as a series connection body in which they are connected in series.
  • the second A detection resistor Rs2 is connected to the vehicle side ground FG side, and the second B detection resistor Rk2 is connected to the negative power supply path L2 side.
  • One end of the second output line L12 is connected to the second connection point P2 between the second A detection resistor Rs2 and the second B detection resistor Rk2, and a voltage signal (second divided voltage value) from the second voltage divider circuit 40 is output via the second output line L12.
  • the first switch S1 and the second switch S2 are configured to be controlled to be turned on and off by the control device 70.
  • the first switch S1 is configured to be able to switch between an energized state and an energized cut-off state of the first voltage dividing circuit 30.
  • the second switch S2 is configured to be able to switch between an energized state and an energized cut-off state of the second voltage dividing circuit 40.
  • the first switch S1 is connected between the first connection point P1 and the first A detection resistor Rs1, and is configured to be able to switch between a conductive state and a non-conductive state between the first connection point P1 and the first A detection resistor Rs1.
  • the second switch S2 is connected between the second connection point P2 and the second A detection resistor Rs2, and is configured to be able to switch between a conductive state and a non-conductive state between the second connection point P2 and the second A detection resistor Rs2.
  • the second switch S2 corresponds to the switch unit.
  • the control device 70 is mainly composed of a microcomputer equipped with a CPU, ROM, RAM, I/O, etc., and realizes various functions by the CPU executing programs stored in the ROM.
  • the various functions may be realized by electronic circuits, which are hardware, or at least a part of them may be realized by software, i.e., by processing executed on a computer.
  • the control device 70 has functions such as controlling the on/off state of the first switch S1 and the second switch S2, controlling the on/off state of the third switch S3, and detecting leakage current.
  • a switch control unit having functions such as controlling the on/off state of the various switches may be provided separately from the control device 70, and may detect leakage current in cooperation with the control device 70.
  • the control device 70 estimates the values of the insulation resistances Rp, Rn based on the voltage signal (first voltage division value) input from the first voltage division circuit 30, and detects leakage current. However, when the insulation resistance Rn becomes small, the first voltage division value also becomes small. And when the first voltage division value becomes too small, the resolution of the control device 70 will result in a large detection error, and it may become impossible to correctly determine leakage current. Therefore, to prevent the first voltage division value from becoming too small, a range change circuit 60 is provided, and the first voltage division ratio is made changeable.
  • Figure 7 shows the resistance values R1, R1' of the first voltage divider circuit 30, the resistance value R2 of the second voltage divider circuit 40, the voltage division ratios ⁇ , ⁇ ' of the first voltage divider circuit 30, the voltage division ratio ⁇ of the second voltage divider circuit 40, the calculation formula for the insulation resistances Rp, Rn, Rp//Rn, and the characteristic diagnosis formula.
  • the left side shows how to calculate each value when the third switch S3 is on
  • the right side shows how to calculate each value when the third switch S3 is off. That is, the resistance value R1 of the first voltage divider circuit 30 is the resistance value when the third switch S3 is on, and the resistance value R1' is the resistance value when it is off.
  • the voltage division ratio ⁇ of the first voltage divider circuit 30 is the voltage division ratio when the third switch S3 is on, and the voltage division ratio ⁇ ' is the voltage division ratio when it is off.
  • the characteristic diagnostic formula is a formula used when performing a characteristic judgment to determine whether or not there is an abnormality in the characteristics of the first voltage divider circuit 30 and the second voltage divider circuit 40.
  • the characteristic judgment is, for example, to determine whether or not the values of the detection resistors Rs1, Rs2, Rk1, Rk1', and Rk2 have changed due to deterioration over time, poor contact, foreign matter contamination, disconnection, short circuit, etc.
  • the resistance value of the first A detection resistor Rs1 is “Rs1"
  • the resistance value of the first B detection resistor Rk1' is “Rk1'”
  • the resistance value of the first C detection resistor Rk1 is “Rk1”.
  • the resistance value of the second A detection resistor Rs2 is "Rs2”
  • the resistance value of the second B detection resistor Rk2 is "Rk2”.
  • the terminal voltage of the battery pack 10 is "V1".
  • the voltage across the insulation resistor Rn corresponds to "Vni"
  • the voltage across the insulation resistor Rn when the first switch S1 and the second switch S2 are turned on corresponds to "Vn1”.
  • the voltage across the insulation resistor Rn when the first switch S1 is turned on and the second switch S2 is turned off corresponds to "Vn2".
  • the first voltage division value from the first voltage dividing circuit 30 corresponds to "Vnsi", and the first voltage division value from the first voltage dividing circuit 30 when the first switch S1 and the second switch S2 are turned on corresponds to "Vns1".
  • the first voltage division value from the second voltage dividing circuit 40 when the first switch S1 and the second switch S2 are turned on corresponds to "Vrs1".
  • the leakage current detection process shown in FIG. 2 is performed by the control device 70 at a predetermined cycle (for example, every tens of milliseconds).
  • the control device 70 first turns on all of the first switch S1 to the third switch S3 (step S101).
  • the first voltage dividing circuit 30 and the second voltage dividing circuit 40 are both energized, and as a result, the first voltage dividing circuit 30, the second voltage dividing circuit 40, and the insulation resistor Rn are connected in parallel between the negative power supply path L2 and the vehicle side ground FG.
  • the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 are both energized, and the voltage division ratio of the first voltage dividing circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ .
  • step S102 the control device 70 performs a switching process of the third switch S3 (step S102).
  • Vns0i in FIG. 3 is read as Vns01.
  • the control device 70 inputs (detects) the first voltage division value Vns0i from the first voltage division circuit 30 (step S201).
  • step S202 determines whether the third switch S3 is on or not. If the determination result of step S202 is positive, the control device 70 determines whether the detected first divided voltage value Vns0i is smaller than the threshold value Vth or not (step S203).
  • the threshold value Vth is an arbitrary value, and is set according to the resolution of the control device 70, the required detection accuracy, etc.
  • step S203 If the determination result of step S203 is positive, the control device 70 switches the third switch S3 off (step S204). As a result, in the first voltage dividing circuit 30, the first C detection resistor Rk1 is in a power cut-off state, and the voltage division ratio of the first voltage dividing circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ '. If the determination result of step S203 is negative, the control device 70 ends the switching process and proceeds to the process of step S103.
  • step S202 determines whether the detected first divided pressure value Vns0i is equal to or greater than the limit value Vmax (step S205).
  • the limit value Vmax is an arbitrary value, and is set according to the resolution, withstand voltage, detection accuracy, etc. of the control device 70.
  • step S205 If the determination result in step S205 is positive, the control device 70 switches on the third switch S3 (step S206) and ends the switching process. As a result, in the first voltage divider circuit 30, the first C detection resistor Rk1 is energized, and the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ . If the determination result in step S205 is negative, the control device 70 ends the switching process and proceeds to the process of step S103.
  • the control device 70 inputs (detects) the first voltage division value Vns1 from the first voltage division circuit 30 and inputs (detects) the second voltage division value Vrs1 from the second voltage division circuit 40 (step S103).
  • the second voltage division value Vrs1 ⁇ x Vn1.
  • step S104 the control device 70 performs a calculation process for Vn1 (step S104).
  • Vni in FIG. 4 is used as Vn1
  • Vnsi is used as Vns1.
  • the control device 70 determines whether or not the third switch S3 is on (step S301). If the determination result in step S301 is positive, the control device 70 calculates Vnsi/ ⁇ to calculate Vni (step S302) and ends the calculation process. On the other hand, if the determination result in step S301 is negative, the control device 70 calculates Vnsi/ ⁇ ' to calculate Vni (step S303) and ends the calculation process.
  • step S105 the control device 70 performs a characteristic determination process.
  • the characteristic determination process will be described with reference to FIG. 5.
  • step S105 the control device 70 determines whether the third switch S3 is on (step S401). If the determination result of step S401 is positive, the control device 70 determines whether the result of formula (1) shown in FIG. 7 is approximately 1 (step S402). That is, as shown in FIG. 7, it determines whether the value (value of (Vns1/ ⁇ ) ⁇ ( ⁇ /Vrs1)) of the characteristic diagnosis formula (formula (1)) when the third switch S3 is on is within a predetermined range close to 1.
  • the predetermined range is set taking into consideration the calculation accuracy. If this value is within the predetermined range close to 1, it is determined that there is no abnormality, and if it is not within the predetermined range, it is determined that there is an abnormality.
  • step S401 determines whether the determination result in step S401 is negative, the control device 70 determines whether the result of formula (2) shown in FIG. 7 is approximately 1, as in step S402 (step S403). That is, as shown in FIG. 7, it determines whether the value (value of (Vns1/ ⁇ ') ⁇ ( ⁇ /Vrs1)) of the characteristic diagnosis formula (formula (2)) when the third switch S3 is off is within a predetermined range close to 1.
  • the predetermined range is set taking into consideration the calculation accuracy. If this value is within the predetermined range close to 1, it is determined that there is no abnormality, and if it is not within the predetermined range, it is determined that there is an abnormality.
  • step S402 or step S403 If the determination result of step S402 or step S403 is positive, it is determined that there is no characteristic abnormality, and the control device 70 ends the characteristic determination process and proceeds to the next step S106. On the other hand, if the determination result of step S402 or step S403 is negative, it is determined that there is a characteristic abnormality in the first voltage divider circuit 30 or the second voltage divider circuit 40, and the control device 70 interrupts the leakage current detection process and performs processing to deal with the abnormality in the voltage divider circuits 30, 40 (step S404).
  • the processing to deal with the abnormality in the voltage divider circuits 30, 40 is, for example, processing to notify an external device of the abnormality and issue a warning that leakage current detection is impossible.
  • step S106 the control device 70 switches the second switch S2 off when a predetermined time has elapsed.
  • step S107 the control device 70 performs switching process of the third switch S3 when a predetermined time has elapsed.
  • the control device 70 inputs (detects) the first voltage division value Vns2 from the first voltage division circuit 30 (step S108).
  • step S109 the control device 70 performs a calculation process for Vn2 (step S109).
  • Vnsi is replaced with Vns2 and Vni is replaced with Vn2
  • Vni it is the same as that described above. For this reason, the explanation will be omitted here.
  • step S110 the control device 70 performs an insulation resistance calculation process to calculate the insulation resistance (step S110).
  • the insulation resistance calculation process will be described with reference to FIG. 6.
  • step S110 the control device 70 judges whether the third switch S3 is on or not (step S501). If the judgment result of step S501 is positive, the control device 70 calculates the insulation resistance based on Vn1 and Vn2 calculated in steps S104 and S109 (step S502). In step S502, Rp//Rn is calculated by referring to formula (3) described in FIG. 7, that is, from the composite calculation formula of the insulation resistances Rp and Rn when the third switch S3 is on. Note that the insulation resistances Rp and Rn may be calculated from formulas (5) and (7) described in FIG. 7, respectively.
  • step S501 determines whether the determination result in step S501 is negative.
  • step S503 Rp//Rn is calculated by referring to formula (4) shown in FIG. 7, that is, from the composite formula of the insulation resistances Rp and Rn when the third switch S3 is off. Note that the insulation resistances Rp and Rn may also be calculated from formulas (6) and (7) shown in FIG. 7, respectively.
  • step S111 judges whether or not there is a leakage current based on the calculated insulation resistance.
  • step S111 judges whether or not there is a leakage current based on whether or not the calculated Rp//Rn is within a predetermined normal range. Also, when the insulation resistances Rp and Rn are calculated, it may be judged whether or not there is a leakage current based on whether or not they are equal to or less than the judgment threshold values Rp0 and Rn0, respectively.
  • step S111 If the determination result in step S111 is positive (if a leakage current is detected), the control device 70 performs processing to deal with the leakage current (step S112) and ends the leakage current detection processing. Processing to deal with the leakage current is, for example, processing to notify an external device of the leakage current and issue a warning. On the other hand, if the determination result in step S112 is negative (if a leakage current is not detected), the control device 70 determines that the device is normal and ends the leakage current detection processing.
  • the explanation is based on the assumption that the insulation resistors Rp and Rn are both normal.
  • the first switch S1 to the third switch S3 are turned on (at time t1), the first voltage divider circuit 30 and the second voltage divider circuit 40 are both energized, and as a result, the first voltage divider circuit 30, the second voltage divider circuit 40, and the insulation resistor Rn are connected in parallel between the negative power supply path L2 and the vehicle-side ground FG.
  • the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 are both energized, and the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ .
  • the control device 70 performs a switching process of the third switch S3 when a predetermined time has elapsed (time t2). That is, the first voltage division value Vns01 from the first voltage division circuit 30 is input, and it is determined whether the first voltage division value Vns01 is smaller than the threshold value Vth. As a prerequisite, since the first voltage division value Vns01 is equal to or greater than the threshold value Vth, the third switch S3 is not turned off (it is kept on). When a predetermined time has elapsed (time t3), the control device 70 inputs the first voltage division value Vns1 and performs a calculation process of Vn1. Note that since the third switch S3 is on here, the control device 70 calculates Vns1/ ⁇ to calculate Vn1.
  • the control device 70 inputs the second voltage division value Vrs1 from the second voltage division circuit 40 and performs a characteristic determination by determining whether (Vns1/ ⁇ ) ⁇ ( ⁇ /Vrs1) is approximately 1.
  • the control device 70 After calculating Vn1, etc., the control device 70 turns off the second switch S2 when a predetermined time has elapsed (time t4). As a result, the first voltage-dividing circuit 30 is energized, while the second voltage-dividing circuit 40 is energized. As a result, the first voltage-dividing circuit 30 and the insulation resistor Rn are connected in parallel between the negative power supply path L2 and the vehicle-side ground FG. In addition, in the first voltage-dividing circuit 30, the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 are both energized, and the voltage division ratio of the first voltage-dividing circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ .
  • the control device 70 performs a switching process of the third switch S3 when a predetermined time has elapsed (time t5). That is, the first voltage division value Vns02 from the first voltage division circuit 30 is input, and it is determined whether the first voltage division value Vns02 is smaller than the threshold value Vth. As a result, since the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the threshold value Vth, the third switch S3 is not turned off (it is kept on). Then, when a predetermined time has elapsed (time t6), the control device 70 inputs the first voltage division value Vns2 and performs a calculation process of Vn2. Note that since the third switch S3 is on here, the control device 70 calculates Vns2/ ⁇ to calculate Vn2.
  • control device 70 calculates Rp//Rn from the calculated Vn1 and Vn2 using formula (1) shown in FIG. 7. Then, it determines that there is no leakage current based on whether Rp//Rn is within the normal range.
  • FIG. 9 the explanation will be given on the premise that the insulation resistor Rn has a ground fault after the first switch S1 to the third switch S3 are all turned on (after time t1) and before the switching process of the third switch S3 is performed (before time t2).
  • the first voltage divider circuit 30 and the second voltage divider circuit 40 are both energized, and as a result, the first voltage divider circuit 30, the second voltage divider circuit 40, and the insulation resistor Rn are connected in parallel between the negative power supply path L2 and the vehicle-side ground FG.
  • the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 are both energized, and the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ .
  • the control device 70 performs a switching process of the third switch S3 when a predetermined time has elapsed (time t2). That is, the first voltage division value Vns01 from the first voltage division circuit 30 is input, and it is determined whether the first voltage division value Vns01 is smaller than the threshold value Vth. As a result, in the first voltage division circuit 30, the first C detection resistor Rk1 is in a power cut-off state, and the voltage division ratio of the first voltage division circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ '. Then, as shown in FIG. 9, the detected first voltage division value (detected voltage value) becomes larger (about 10 times). Note that in FIG. 9, the detected voltage when the voltage division ratio of the first voltage division circuit 30 remains at ⁇ is shown by a dashed line.
  • the control device 70 After a predetermined time has elapsed (time t3), the control device 70 inputs the first voltage division value Vns1 and performs the calculation process for Vn1. Note that since the third switch S3 is off at this time, the control device 70 calculates Vns1/ ⁇ ' to calculate Vn1.
  • the control device 70 inputs the second voltage division value Vrs1 from the second voltage division circuit 40 and performs a characteristic determination by determining whether (Vns1/ ⁇ ') ⁇ ( ⁇ /Vrs1) is approximately 1.
  • the control device 70 After calculating Vn1 etc., the control device 70 turns off the second switch S2 when a predetermined time has elapsed (time t4). This causes the first voltage divider circuit 30 to be energized, while the second voltage divider circuit 40 to be in a de-energized state. As a result, the first voltage divider circuit 30 and the insulation resistor Rn are connected in parallel between the negative power supply path L2 and the vehicle side ground FG.
  • the control device 70 performs a switching process of the third switch S3 when a predetermined time has elapsed (time t5). That is, the first voltage division value Vns02 from the first voltage division circuit 30 is input, and it is determined whether the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the limit value Vmax. As the first voltage division value Vns02 is not equal to or greater than the limit value Vmax, the third switch S3 is turned off (kept off). As a result, in the first voltage division circuit 30, the current-blocking state of the first C detection resistor Rk1 is maintained, and the voltage division ratio of the first voltage division circuit 30 becomes the voltage division ratio ⁇ '.
  • control device 70 inputs the first voltage division value Vns2 and performs the calculation process for Vn2. Note that since the third switch S3 is off at this time, the control device 70 calculates Vns2/ ⁇ ' to calculate Vn2.
  • control device 70 calculates Rp//Rn from the calculated Vn1 and Vn2 using formula (2) shown in FIG. 7. Then, it determines that a leakage current exists based on whether Rp//Rn is within the normal range.
  • FIG. 10 and FIG. 11 the ideal insulation resistance (detected Rp//Rn) is shown by a solid line, the maximum value of the calculated insulation resistance (detected Rp//Rn) is shown by a dashed line, and the minimum value is shown by a dashed line.
  • the control device 70 switches off the third switch S3 as shown in FIG. 9 to change the voltage division ratio ⁇ of the first voltage division circuit 30 from the voltage division ratio ⁇ ' and increase the detected first voltage division value.
  • the resolution can be effectively reduced without changing the resolution of the control device 70. Therefore, even after the insulation resistance Rn has decreased, that is, when there is a high possibility that the insulation resistance Rn has been short-circuited, the influence of the circuit tolerance can be suppressed and the first voltage division value can be detected with high accuracy.
  • the range in which the calculated insulation resistance (detected Rp//Rn) begins to diverge can be reduced.
  • the insulation resistance (detected Rp//Rn) can be calculated with high accuracy without divergence.
  • the maximum and minimum values of the calculated insulation resistance (detected Rp//Rn) can be brought closer to ideal values. This improves the accuracy of leakage current detection.
  • the control device 70 When the second voltage-dividing circuit 40 is in a conducting state, the control device 70 performs a first input step (corresponding to step S103) of inputting the first voltage-dividing value Vns1 from the first voltage-dividing circuit 30, a second input step (corresponding to step S108) of inputting the first voltage-dividing value Vns2 from the first voltage-dividing circuit 30 when the second voltage-dividing circuit 40 is in a non-conducting state, and a leakage detection step (steps S104, S109, S110, S111) of calculating the insulation resistance from the first voltage-dividing value Vns1 and the first voltage-dividing value Vns2 and detecting leakage.
  • a leakage detection step steps S104, S109, S110, S111
  • the control device 70 inputs the first voltage-dividing values Vns01 and Vns02 of the first voltage-dividing circuit 30, and if the input first voltage-dividing value is smaller than the threshold value Vth, turns off the third switch S3 and changes the voltage-dividing ratio to ⁇ ' of the first voltage-dividing circuit 30. In this way, because the switching occurs before detection, the first divided voltage values Vns1 and Vns2 can be detected with high accuracy.
  • step S101 the control device 70 switches on both the first switch S1 and the second switch S2, and in a first input step (corresponding to step S103), inputs the first divided voltage value Vns1 and the second divided voltage value Vrs1.
  • the control device 70 then performs a characteristic determination step from the first divided voltage value Vns1 and the second divided voltage value Vrs1 (corresponding to step S105).
  • step S106 the control device 70 switches off the second switch S2, and in a second input step (corresponding to step S108), inputs the first divided voltage value Vns2.
  • the first voltage division value Vns1 and the second voltage division value Vrs1 required for performing the characteristic determination can be input. This eliminates the need to set aside time for switching the second switch S2 and measuring just to obtain the first voltage division value Vns1 and the second voltage division value Vrs1 required for the characteristic determination, and leakage detection and characteristic determination can be performed efficiently. Therefore, characteristic determination can be performed simultaneously with leakage detection, making it possible to constantly determine abnormalities in the voltage division circuits 30, 40, such as while driving.
  • the control device 70 changes the characteristic diagnosis formula by turning on and off the third switch S3. This makes it possible to improve detection accuracy by changing the voltage division ratio and increasing the first voltage division value to be detected, even if the insulation resistance Rn is reduced. This makes it possible to prevent a decrease in the accuracy of the characteristic determination.
  • steps S104 and S109 may be changed as desired, provided that they are performed before step S110.
  • the leakage detection device 20 is connected between the negative power supply path L2 and the vehicle side ground FG, but as shown in FIG. 12, it may be connected between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG.
  • the first voltage dividing circuit 30 shown in the modified example of FIG. 12 is connected between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG, and divides the voltage between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG (the voltage across the first voltage dividing circuit 30) with a voltage dividing ratio ⁇ or a voltage dividing ratio ⁇ '.
  • the first A detection resistor Rs1 shown in FIG. 12 is connected to the positive power supply path L1 side, and the parallel connection of the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 is connected to the vehicle side ground FG side.
  • the second voltage divider circuit 40 shown in FIG. 12 is connected between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG, and divides the voltage between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG (the voltage across the second voltage divider circuit 40) at a voltage division ratio ⁇ .
  • the second A detection resistor Rs2 shown in FIG. 12 is connected to the positive power supply path L1 side, and the second B detection resistor Rk2 is connected to the vehicle side ground FG side.
  • the control device 70 inputs signals from the first voltage divider circuit 30 and the second voltage divider circuit 40 with the vehicle side ground FG as a reference potential.
  • the resistance values R1, R1' of the first voltage divider circuit 30, the resistance value R2 of the second voltage divider circuit 40, the voltage division ratios ⁇ , ⁇ ' of the first voltage divider circuit 30, the voltage division ratio ⁇ of the second voltage divider circuit 40, the calculation formulas for the insulation resistances Rp, Rn, Rp//Rn, and the characteristic diagnosis formula are shown.
  • the voltage across the insulation resistor Rp corresponds to "Vpi”
  • the voltage across the insulation resistor Rp when the first switch S1 and the second switch S2 are turned on corresponds to "Vp1”.
  • the voltage across the insulation resistor Rp when the first switch S1 is turned on and the second switch S2 is turned off corresponds to "Vp2”.
  • the first voltage division value from the first voltage division circuit 30 corresponds to "Vpsi”
  • the first voltage division value from the first voltage division circuit 30 when the first switch S1 and the second switch S2 are turned on corresponds to "Vps1".
  • the rest is the same as FIG. 7.
  • the first voltage dividing circuit 30 has a first A detection resistor Rs1, a first C detection resistor Rk1, and a first B detection resistor Rk1', which are connected in series.
  • a third switch S3 is connected in parallel to the first B detection resistor Rk1'.
  • the first B detection resistor Rk1' and the third switch S3, which is connected in parallel to the first B detection resistor Rk1' and serves as a voltage dividing ratio change switch that switches between a conductive state and a non-conductive state of the first B detection resistor Rk1', correspond to the range changing circuit 60.
  • the first voltage dividing circuit 30 has a first A detection resistor Rs1, a first B detection resistor Rk1' (corresponding to a range changing circuit), and a first C detection resistor Rk1, which are connected in series in this order from the vehicle side ground FG side.
  • the second voltage divider circuit 40 may also be provided with a range change circuit.
  • the second voltage divider circuit 40 has a second A detection resistor Rs2, a second B detection resistor Rk2, a second C detection resistor Rk2', and a fourth switch S4 as a voltage division ratio changeover switch.
  • the fourth switch S4 is connected in series to the second B detection resistor Rk2 and switches between a conductive state and a non-conductive state of the second B detection resistor Rk2.
  • the second A detection resistor Rs2 is connected in series to the second C detection resistor Rk2', and the series connection of the fourth switch S4 and the second B detection resistor Rk2 is connected in parallel to the second C detection resistor Rk2'.
  • the second C detection resistor Rk2' and the fourth switch S4 correspond to the range change circuit of the second voltage divider circuit 40.
  • the second voltage divider circuit 40 shown in FIG. 16 can change the voltage division ratio ⁇ to the voltage division ratio ⁇ ' by turning on and off the fourth switch S4.
  • the resistance value of the second C detection resistor Rk2' is "Rk2'”.
  • the resistance value of the second voltage divider circuit 40 when the fourth switch is turned on is "R2”
  • the resistance value of the second voltage divider circuit 40 when the fourth switch is turned off is "R2'". This can improve the accuracy of the characteristic determination.
  • the control device 70 determines whether the calculated detection voltage Vn1 is greater than the first threshold TL1 (step S601).
  • the first threshold TL1 is set to an arbitrary value that takes into account, for example, circuit tolerances. For example, as shown in FIG. 11, the voltage value when the maximum value of Rp//Rn begins to diverge (the timing indicated by range E2) is set as the first threshold TL1.
  • the control device 70 determines whether the calculated detection voltage Vn2 is greater than the second threshold TL2 (step S602).
  • the second threshold TL2 is set to an arbitrary value that takes into account, for example, circuit tolerance. Note that the first threshold TL1 and the second threshold TL2 may be the same value or different values.
  • control device 70 determines that an accurate determination can be made based on the value of Rp//Rn calculated by formula (3), and performs the processes from step S110 onwards, as in the first embodiment.
  • step S603 the control device 70 sets a fixed value as the value of Rp//Rn (step S603).
  • the fixed value is a value that indicates that there is a leakage current, and is determined according to the required specifications of the insulation resistances Rp and Rn. For example, 4 k ⁇ is set as the fixed value.
  • step S603 the control device 70 performs step S110 to detect leakage current. Note that if a fixed value is set in step S603, it is always determined that leakage current exists.
  • a part of the first voltage dividing circuit 30 in the above embodiment may be modified as shown in FIG. 19. That is, in the first voltage dividing circuit 30, the first A detection resistor Rs1 may be arranged on the side of the negative power supply path L2, and the parallel connection of the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 may be arranged on the side of the vehicle side ground FG. Similarly, in the second voltage dividing circuit 40, the second A detection resistor Rs2 may be arranged on the side of the negative power supply path L2, and the second B detection resistor Rk2 may be arranged on the side of the vehicle side ground FG. In this case, it is necessary to detect the voltage between the vehicle side ground FG and the connection point via a differential amplifier circuit.
  • control device 70 performs the process for detecting and responding to leakage current, but this process may be performed by an external device. In this case, the control device 70 only needs to calculate and transmit the values of the insulation resistances Rp and Rn.
  • the third switch S3 may be a bipolar switch (semiconductor switch) such as a transistor, or a mechanical relay, etc.
  • the range change circuit 60 is configured with one stage, and the voltage division ratio can be changed in one stage, but the range change circuit 60 may be configured with multiple stages, and the voltage division ratio can be changed in multiple stages.
  • the second voltage divider circuit 40 may be changed to a simple resistor.
  • one of the reasons why the first voltage division value becomes small is that the insulation resistance Rn becomes small, but there are other possible reasons why the first voltage division value becomes small.
  • one of the reasons why the first voltage division value becomes small is that the insulation resistance on the side where the first voltage division circuit 30 is not connected in parallel (the positive insulation resistance Rp in the first embodiment) becomes too large. Since this insulation resistance is a resistance on the vehicle side, it is difficult to determine the maximum value based on the specifications.
  • the first voltage division value can be kept within an appropriate range even if the insulation resistance on the side to which the first voltage division circuit 30 is not connected in parallel (the positive side insulation resistance Rp in the second embodiment) becomes large.
  • the range change circuit 60 is configured in multiple stages, and the voltage division ratio can be changed in multiple stages. This will be explained in detail below.
  • the first voltage divider circuit 130 of the second embodiment is connected between the vehicle side ground FG and the negative power supply path L2, and divides the voltage between the negative power supply path L2 and the vehicle side ground FG (the voltage across the first voltage divider circuit 130) with a voltage division ratio ⁇ , or a voltage division ratio ⁇ 10, or a voltage division ratio ⁇ 100.
  • the negative power supply path L2 corresponds to the first power supply path
  • the positive power supply path L1 corresponds to the second power supply path.
  • the first voltage divider circuit 130 has a first A detection resistor Rs1 and a range change circuit 160.
  • the range change circuit 160 has a first B detection resistor Rk1, a first C detection resistor Rk10, and a first D detection resistor Rk100.
  • the first B detection resistor Rk1, the first C detection resistor Rk10, and the first D detection resistor Rk100 are connected in parallel.
  • the 1B detection resistor Rk1 is connected in series with the third switch S3, and is configured to be able to switch between a conductive state and a non-conductive state by the third switch S3.
  • the 1C detection resistor Rk10 is connected in series with the 30th switch S30, and is configured to be able to switch between a conductive state and a non-conductive state by the 30th switch S30.
  • the 1D detection resistor Rk100 is connected in parallel with the series connection consisting of the 1B detection resistor Rk1 and the third switch S3, and the series connection consisting of the 1C detection resistor Rk10 and the 30th switch S30. This parallel connection corresponds to the range change circuit 160.
  • the range change circuit 160 is connected in series to the first A detection resistor Rs1.
  • a Zener diode Da is connected in parallel to the range change circuit 160.
  • the anode side of the Zener diode Da is connected to the negative power supply path L2.
  • the first A detection resistor Rs1 is connected to the vehicle side ground FG, and the range change circuit 160 is connected to the negative side power supply path L2.
  • One end of the first output line L11 is connected to a first connection point P1 between the first A detection resistor Rs1 and the range change circuit 160.
  • a voltage signal (first divided voltage value) from the first voltage divider circuit 130 is output via the first output line L11.
  • the third switch S3 is turned off and the thirtieth switch S30 is turned on, the first B detection resistor Rk1 is in a non-conductive state, the first C detection resistor Rk10 and the first D detection resistor Rk100 are in a conductive state, and the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 130 becomes ⁇ 10.
  • the third switch S3 and the thirtieth switch S30 are turned off, the first B detection resistor Rk1 and the first C detection resistor Rk10 are in a non-conductive state, the first D detection resistor Rk100 is in a conductive state, and the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 130 becomes ⁇ 100.
  • the third switch S3 and the thirtieth switch S30 are controlled to be turned on and off by the control device 70.
  • the resistance value of the first C detection resistor Rk10 is much larger than the resistance value of the first B detection resistor Rk1, for example, about 10 times the value.
  • the resistance value of the first D detection resistor Rk100 is much larger than the resistance value of the first C detection resistor Rk10, for example, about 10 times the value.
  • the voltage division ratio ⁇ 10 is larger than the voltage division ratio ⁇
  • the voltage division ratio ⁇ 100 is larger than the voltage division ratio ⁇ 10 ( ⁇ 10 ⁇ 100).
  • the first voltage division value increases proportionally.
  • the voltage division ratio ⁇ 10 is about 10 times the voltage division ratio ⁇
  • the voltage division ratio ⁇ 100 is about 10 times the voltage division ratio ⁇ 10 (i.e., about 100 times the voltage division ratio ⁇ ).
  • a bypass circuit 190 consisting of a series connection of a resistor R3 and a fourth switch S4 (changeover switch) is provided between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG.
  • the fourth switch S4 is configured to be switched on and off by the control device 70, and when the fourth switch S4 is turned on, electricity flows between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG via the resistor R3.
  • the bypass circuit 190 is in a current blocking state, and no electricity flows between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG via the resistor R3.
  • resistance R3 is smaller than the positive insulation resistance Rp between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG, and is larger than the value that is allowed as the normal value of the insulation resistance Rp.
  • this bypass circuit 190 is connected in parallel with the positive insulation resistance Rp. Therefore, no matter how large the positive insulation resistance Rp becomes, it will not actually become large due to the resistor R3 connected in parallel. In other words, when the fourth switch S4 is turned on, the potential of the vehicle side ground FG rises to the positive side of the battery pack 10 (the side of the positive power supply path L1).
  • the control device 70 of the second embodiment can switch the detection range of the first divided voltage value between three stages by turning on and off the above-mentioned switches S3, S30, and S4.
  • the third switch S3 and the thirtieth switch S30 are turned on to obtain the first divided voltage value at a voltage division ratio ⁇ .
  • the fourth switch S4 since the fourth switch S4 is turned off, the potential of the vehicle side ground FG is not raised. Therefore, in the case of detection range LV1, if the value of the positive side insulation resistance Rp is larger than expected, it may be affected.
  • the third switch S3 is turned off while the thirtieth switch S30 is turned on to obtain the first voltage division value at a voltage division ratio of ⁇ 10.
  • the fourth switch S4 is turned on, so the potential of the vehicle side ground FG is raised. Therefore, in the case of detection range LV2, even if the value of the positive side insulation resistance Rp is large, the effect can be substantially suppressed.
  • the third switch S3 and the thirtieth switch S30 are turned off, and the first voltage division value is obtained with a voltage division ratio of ⁇ 100.
  • the fourth switch S4 is turned on, so the potential of the vehicle side ground FG is raised. Therefore, in the case of detection range LV3, even if the value of the positive side insulation resistance Rp is large, the effect can be substantially suppressed.
  • Figure 26 shows the respective values for each of the detection ranges LV1 to LV3.
  • the resistance value of the first A detection resistor Rs1 is “Rs1”
  • the resistance value of the first B detection resistor Rk1 is “Rk1”
  • the resistance value of the first C detection resistor Rk10 is “Rk10”
  • the resistance value of the first D detection resistor Rk100 is “Rk100”.
  • the resistance value of resistor R3 is "R3”.
  • the resistance value (combined resistance value) of the range change circuit 160 in detection range LV1 is “CK1"
  • the resistance value of the range change circuit 160 in detection range LV2 is “CK10”
  • the resistance value of the range change circuit 160 in detection range LV3 is “CK100”.
  • the other values are the same as in the first embodiment, so please refer to the first embodiment and the description will be omitted.
  • the leakage current detection process shown in FIG. 22 is performed by the control device 70 at predetermined intervals (e.g., every tens of milliseconds).
  • the control device 70 first turns on the second switch S2 (step S301).
  • the control device 70 determines whether it is immediately after startup (for example, immediately after the ignition switch is turned on) (step S302). If the result of this determination is positive, the control device 70 turns on the first switch S1 (step S303) and sets the detection range to "LV1" (step S304). When the detection range is set, the control device 70 switches on and off the switches S3, S30, and S4 according to the set detection ranges LV1 to LV3, as shown in FIG. 21. When the detection range LV1 is set, the voltage division ratio of the first voltage division circuit 130 becomes the voltage division ratio ⁇ .
  • step S305 After the processing of step S304, or if the determination result of step S302 is negative, the control device 70 sets i to 1 after a predetermined time has elapsed (step S305).
  • the control device 70 performs range switching processing of the detection range (step S306).
  • the control device 70 determines whether the detected first divided pressure value Vns0i is smaller than the threshold value Vth (step S402).
  • the threshold value Vth is an arbitrary value that is set according to the resolution of the control device 70, the required detection accuracy, etc.
  • step S403 determines whether the currently set detection range is detection range LV3 (step S403). If the determination result is positive, the detection range cannot be increased any further, so the control device 70 ends the switching process. On the other hand, if the determination result in step S403 is negative, the control device 70 increases the detection range setting by one step (step S404). For example, if the currently set detection range is detection range LV1, it is set to detection range LV2, and if the currently set detection range is detection range LV2, it is set to detection range LV3. The control device 70 then switches the switches S3, S30, and S4 on and off as shown in FIG. 21 according to the changed detection ranges LV2 to LV3. The control device 70 then performs the process of step S401 again.
  • step S402 determines whether the detected first divided pressure value Vns0i is equal to or greater than the threshold value Vth.
  • the limit value Vmax is an arbitrary value, and is set according to the resolution, withstand voltage, detection accuracy, etc. of the control device 70. If the determination result in step S405 is negative, the control device 70 ends the range switching process.
  • step S405 determines whether the currently set detection range is detection range LV1 (step S406). If this determination result is positive, the control device 70 ends the switching process since there is no way to lower the detection range. On the other hand, if the determination result in step S406 is negative, the control device 70 lowers the detection range setting by one step (step S407). For example, if the currently set detection range is detection range LV3, it is set to detection range LV2, and if the currently set detection range is detection range LV2, it is set to detection range LV1. The control device 70 then switches the switches S3, S30, and S4 on and off as shown in FIG. 21 according to the changed detection ranges LV1 to LV2. The control device 70 then performs the process of step S401 again.
  • step S307 the control device 70 performs detection processing of Vn1 (step S307).
  • Vni in FIG. 24 is used as Vn1
  • Vnsi is used as Vns1.
  • the control device 70 inputs (detects) the first voltage division value Vnsi from the first voltage division circuit 130 (step S501). Next, the control device 70 determines whether the currently set detection range is detection range LV3 (step S502). If the result of this determination is positive, the control device 70 calculates Vnsi/ ⁇ 100 to calculate Vni (step S503). Then, the detection process ends.
  • step S502 determines whether the currently set detection range is detection range LV2 (step S504). If the result of this determination is positive, the control device 70 calculates Vnsi/ ⁇ 10 and calculates Vni (step S505). Then, the detection process ends.
  • step S504 determines whether the currently set detection range is detection range LV1 or not. If the determination result in step S504 is negative, that is, if the currently set detection range is detection range LV1, the control device 70 calculates Vnsi/ ⁇ and calculates Vni (step S506). Then, the detection process ends.
  • step S307 when a predetermined time has elapsed since the detection process in step S307 ended, the control device 70 switches off the second switch S2 (step S308). After that, when the predetermined time has elapsed, the control device 70 sets i to 2 (step S309).
  • step S310 the control device 70 performs range switching processing.
  • Vns0i is replaced with Vns02, it is the same as that described above. For this reason, the explanation will be omitted here.
  • step S311 when a predetermined time has elapsed after the switching process in step S310 is completed, the control device 70 performs detection processing of Vn2 (step S311).
  • Vnsi is replaced with Vns2 and Vni is replaced with Vn2, it is the same as that described above. For this reason, the explanation will be omitted here.
  • step S311 When the detection process of step S311 is completed, as shown in FIG. 22, the control device 70 performs an insulation resistance calculation process to calculate the insulation resistance (step S312).
  • the insulation resistance calculation process will be described with reference to FIG. 25.
  • the control device 70 determines whether the currently set detection range is detection range LV3 (step S601). If the result of this determination is positive, the control device 70 calculates the insulation resistance based on the detected Vn1 and Vn2 (step S602). In step S602, the insulation resistance Rz in the detection range LV3 is calculated by referring to formula (13) shown in FIG. 26. Note that the insulation resistances Rp and Rn may also be found from formulas (16) and (18) shown in FIG. 26, respectively. Then, the insulation resistance calculation process ends.
  • step S601 determines whether the currently set detection range is detection range LV2 (step S603). If the determination result is positive, the control device 70 calculates the insulation resistance based on the detected Vn1 and Vn2 (step S604). In step S604, the insulation resistance Rz in the detection range LV2 is calculated with reference to formula (12) shown in FIG. 26. Note that the insulation resistances Rp and Rn may also be found from formulas (15) and (18) shown in FIG. 26, respectively. Then, the insulation resistance calculation process ends.
  • step S603 determines whether the currently set detection range is detection range LV1 or not. If the determination result in step S603 is negative, that is, if the currently set detection range is detection range LV1, the control device 70 calculates the insulation resistance based on the detected Vn1 and Vn2 (step S605).
  • step S605 the insulation resistance Rz in the detection range LV1 is calculated with reference to formula (11) shown in FIG. 26. Note that the insulation resistances Rp and Rn may also be found from formulas (14) and (17) shown in FIG. 26, respectively. Then, the insulation resistance calculation process ends.
  • the control device 70 determines whether or not there is a leakage current based on the calculated insulation resistance (step S313). In step S313, for example, it determines whether or not there is a leakage current based on whether or not the calculated insulation resistance Rz is within a predetermined normal range. Also, when the insulation resistances Rp and Rn are calculated, it may be possible to determine whether or not there is a leakage current based on whether or not they are equal to or less than the determination threshold values Rp0 and Rn0, respectively.
  • step S313 If the determination result in step S313 is positive (if a leakage current is detected), the control device 70 performs processing to deal with the leakage current (step S314) and ends the leakage current detection processing. Processing to deal with the leakage current is, for example, processing to notify an external device of the leakage current and issue a warning. On the other hand, if the determination result in step S313 is negative (if a leakage current is not detected), the control device 70 determines that the device is normal and ends the leakage current detection processing.
  • the control device 70 performs range switching processing when a predetermined time has elapsed (time t12). That is, the first voltage dividing value Vns01 from the first voltage dividing circuit 130 is input, and it is determined whether the first voltage dividing value Vns01 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax. As a result, the first voltage dividing value Vns01 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax, so the detection range remains at LV1.
  • the control device 70 inputs the first voltage dividing value Vns1 and calculates Vn1.
  • the control device 70 After calculating Vn1, the control device 70 turns off the second switch S2 when a predetermined time has elapsed (time t14). In order to stabilize the voltage division value, the control device 70 performs range switching processing when a predetermined time has elapsed (time t15). That is, the first voltage division value Vns02 from the first voltage division circuit 130 is input, and it is determined whether the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax. As the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax according to the premise, the detection range LV1 is maintained.
  • control device 70 inputs the first divided voltage value Vns2 and calculates Vn2.
  • the control device 70 uses the formula (11) shown in FIG. 26 to calculate the insulation resistance Rz from the calculated Vn1 and Vn2, and determines whether or not there is a leakage current.
  • the second switch S2 is turned on.
  • the following description is based on the premise that from time t20 between time t21 and time t22 onwards, in the detection range LV1, the first divided voltage value becomes smaller than the threshold value Vth.
  • the following description is based on the premise that, at time t20, in order to detect the first divided voltage value in the detection range LV1, the insulation resistance Rp has increased or the insulation resistance Rn has decreased.
  • the control device 70 performs range switching processing when a predetermined time has elapsed from time t21 (time t22). That is, the first voltage division value Vns01 from the first voltage division circuit 130 is input, and it is determined whether the first voltage division value Vns01 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax. As a result, since the first voltage division value Vns01 is smaller than the threshold value Vth, the detection range is set to LV2. As a result, the third switch S3 is turned off, and the voltage division ratio is changed to ⁇ 10. In the detection value Vns column of FIG. 27, the detection voltage when the voltage division ratio remains at ⁇ is indicated by a dashed line. In addition, the fourth switch S4 is turned on, and the potential of the vehicle-side ground FG is raised. In the physical value Vn column of FIG. 27, the voltage (electric potential) when the fourth switch S4 remains off is indicated by a dashed line.
  • the control device 70 inputs the first voltage division value Vns1 and calculates Vn1 when a predetermined time has elapsed (time t23). After calculating Vn1, the control device 70 turns off the second switch S2 when a predetermined time has elapsed (time t24). In order to stabilize the voltage division value, the control device 70 performs range switching processing when a predetermined time has elapsed (time t25). That is, the control device 70 inputs the first voltage division value Vns02 from the first voltage division circuit 130 and determines whether the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax. As the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax based on the premise, the detection range remains at LV2.
  • control device 70 inputs the first divided voltage value Vns2 and calculates Vn2.
  • the control device 70 uses the formula (12) shown in FIG. 26 to calculate the insulation resistance Rz from the calculated Vn1 and Vn2, and determines whether or not there is a leakage current.
  • the second switch S2 is turned on.
  • the following explanation is based on the premise that from time t30 between time t31 and time t32 onwards, in detection range LV2, the first voltage division value becomes smaller than the threshold value Vth.
  • the following explanation is based on the premise that at time t30, the insulation resistance Rp becomes even larger or the insulation resistance Rn becomes even smaller, and the voltage division ratio becomes inappropriate in detection range LV2.
  • the control device 70 performs range switching processing when a predetermined time has elapsed from time t31 (time t32). That is, the first voltage division value Vns01 from the first voltage division circuit 130 is input, and it is determined whether the first voltage division value Vns01 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax. As a result, the detection range LV3 is set because the first voltage division value Vns01 is smaller than the threshold value Vth. This changes the voltage division ratio to ⁇ 100. In the detection value Vns column of FIG. 27, the detection voltage when the voltage division ratio remains at ⁇ 10 is indicated by a dashed line. In addition, the fourth switch S4 is turned on, and the potential of the vehicle-side ground FG is raised. In the physical value Vn column of FIG. 27, the voltage (electric potential) when the fourth switch S4 remains off is indicated by a dashed line.
  • the control device 70 inputs the first voltage division value Vns1 and calculates Vn1 when a predetermined time has elapsed (time t33). After calculating Vn1, the control device 70 turns off the second switch S2 when a predetermined time has elapsed (time t34). In order to stabilize the voltage division value, the control device 70 performs detection range switching processing when a predetermined time has elapsed (time t35). That is, the control device 70 inputs the first voltage division value Vns02 from the first voltage division circuit 130 and determines whether the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax. As the first voltage division value Vns02 is equal to or greater than the threshold value Vth and smaller than the limit value Vmax based on the premise, the detection range remains at LV3.
  • control device 70 inputs the first divided voltage value Vns2 and calculates Vn2.
  • the control device 70 uses the formula (13) shown in FIG. 26 to calculate the insulation resistance Rz from the calculated Vn1 and Vn2, and determines whether or not there is a leakage current.
  • a bypass circuit 190 consisting of a series connection of resistor R3 and fourth switch S4 is provided between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG.
  • the detection range is expanded, that is, when the detection range is set to LV2 or LV3, the fourth switch S4 is turned on and the potential of the vehicle side ground FG is raised to the positive side of the battery pack 10 (the side of the positive power supply path L1).
  • the control device 70 turns on the fourth switch S4 to allow current to flow between the positive power supply path L1 and the vehicle side ground FG via the resistor R3. This allows current to flow through the resistor R3 at the appropriate time, suppressing the effects of the insulation resistance Rp.
  • resistor R3 is smaller than the positive insulation resistance Rp between the positive power supply path L1 and the vehicle ground FG, and is larger than the value that is allowed as the normal value of the insulation resistance Rp. Therefore, no matter how large the positive insulation resistance Rp becomes, the substantial effect can be suppressed by resistor R3 connected in parallel.
  • the second embodiment may be implemented in combination with the first embodiment or a modification thereof.
  • the range change circuit 160 is configured in two stages, and the voltage division ratio is configured to be changeable in two stages, but it may also be configured to be changeable in one stage, or to be changeable in three stages or more.
  • resistor Rk1 instead of the range change circuit 160, only resistor Rk1 may be provided. In other words, the voltage division ratio of the first voltage divider circuit 130 may not be changeable. In this case, when the first voltage division values Vns01, Vns02 of the first voltage divider circuit 130 input are smaller than the threshold value Vth, the fourth switch S4 may simply be turned on.
  • the fourth switch S4 does not need to be provided. That is, electricity may always flow between the positive power path L1 and the vehicle ground FG via the resistor R3. Even in this case, the effects of an increase in the insulation resistance Rp can be suppressed.
  • a bypass circuit 190 may be provided between the negative power supply path L2 and the vehicle side ground FG.
  • the first voltage divider circuit has a range change circuit (60, 160) that changes a voltage
  • the control unit is a first input step of inputting a first divided voltage value (Vns1) from the first voltage dividing circuit when the resistance circuit is in a conducting state; a second input step of inputting a first divided voltage value (Vns2) from the first voltage dividing circuit when the resistance circuit is in a power cut-off state; a leakage current detection step of calculating an insulation resistance based on the first voltage division value input in the first input step and the first voltage division value input in the second input step, and detecting a leakage current;
  • the control unit inputs a first voltage division value (Vns01, Vns02) of the first voltage divider circuit before performing the first input step or the second input step, and changes the voltage division ratio of the first voltage divider circuit if the input first voltage division value is smaller than a threshold value.
  • the resistor circuit is a second voltage divider circuit
  • the control unit is a voltage division value from the first voltage division circuit and the second voltage division circuit can be inputted; a first switching step of controlling the switch unit to switch the second voltage dividing circuit to a conducting state; a first input step of inputting a first divided voltage value (Vns1) from the first voltage dividing circuit and a second divided voltage value (Vrs1) from the second voltage dividing circuit when the second voltage dividing circuit is in a conducting state after the first switching step; a second switching step of controlling the switch unit to switch the second voltage dividing circuit to a power cut-off state after the first input step; a second input step of inputting a first divided voltage value (Vns2) from the first voltage dividing circuit when the second voltage dividing circuit is in a power cut-off state after the second switching step; a characteristic determination step of determining whether or not an abnormality occurs in the first voltage divider circuit and the second voltage divider circuit based on the first voltage divider value and the second voltage
  • the first voltage dividing circuit includes a firstA detection resistor (Rs1), a firstB detection resistor (Rk1'), a firstC detection resistor (Rk1), and a voltage dividing ratio changeover switch (S3) connected in series with the firstC detection resistor (Rk1) and switching between a conducting state and a non-conducting state of the firstC detection resistor (Rk1); a series connection of the first C detection resistor (Rk1) and the voltage division ratio changeover switch (S3) is connected in parallel to the first B detection resistor (Rk1′) to form a parallel connection;
  • the first A detection resistor (Rs1) is connected in series to the parallel connection body,
  • the leakage detection device according to any one of configurations 1 to 3, wherein the control unit changes the voltage division ratio of the first voltage division circuit by switching the voltage division ratio changeover switch.
  • the first voltage dividing circuit includes a firstA detection resistor (Rs1), a firstB detection resistor (Rk1'), a firstC detection resistor (Rk1), and a voltage dividing ratio changeover switch (S3) connected in parallel to the firstB detection resistor (Rk1') and switching between a conductive state and a non-conductive state of the firstB detection resistor (Rk1');
  • the first A detection resistor (Rs1), the first B detection resistor (Rk1'), and the first C detection resistor (Rk1) are connected in series,
  • the leakage detection device according to any one of configurations 1 to 3, wherein the control unit changes the voltage division ratio of the first voltage division circuit by switching the voltage division ratio changeover switch.
  • the first voltage dividing circuit has a first A detection resistor (Rs1), a first B detection resistor (Rk1'), and a first C detection resistor (Rk1), which are connected in series;
  • the control unit of the leakage current detection device of any of configurations 1 to 3 changes the voltage division ratio of the first voltage divider circuit by inputting a first voltage division value from a connection point (P101) between the first B detection resistor Rk1' and the first C detection resistor Rk1 under normal conditions, and when the input first voltage division value is smaller than a threshold value, inputting the first voltage division value from a connection point (P102) between the first A detection resistor Rs1 and the first B detection resistor Rk1'.
  • the control unit detects that there is a leakage current without calculating the insulation resistance value when the voltage across the first voltage divider circuit (Vn1, Vn2) calculated based on the first voltage division value input from the first voltage divider circuit and the voltage division ratio is less than a judgment threshold value (TL1, TL2).
  • the power supply path includes a positive power supply path (L1) connected to a positive terminal of the battery and a negative power supply path (L2) connected to a negative terminal of the battery, the first voltage dividing circuit and the resistance circuit are connected to a first power supply path which is either one of the power supply path on a positive electrode side or the power supply path on a negative electrode side;
  • a leakage current detection device according to any one of configurations 1 to 7, in which a resistor (R3) is provided between the ground and a second power supply path, which is different from the first power supply path among the power supply path on the positive electrode side and the power supply path on the negative electrode side.
  • a changeover switch (S4) is connected in series to the resistor.
  • the control unit when a first voltage division value (Vns01, Vns02) of the first voltage division circuit inputted is smaller than a threshold value (Vth), turns on the changeover switch to allow electricity to flow between the second power supply path and the ground via the resistor.
  • Vth a threshold value
  • a changeover switch (S4) is connected in series to the resistor.
  • the control unit when the first voltage division value (Vns01, Vns02) of the first voltage division circuit input is smaller than a threshold value (Vth), turns on the changeover switch to allow electricity to flow between the second power supply path and the ground via the resistor.
  • Vth a threshold value
  • a leakage current detection device according to configuration 12 or 13, wherein the resistance value is smaller than the insulation resistance between the second power supply path and the ground and is larger than a value that is allowed as a normal value of the insulation resistance.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

漏電検出装置(20)は、第1分圧回路(30)と、前記第1分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路(40)と、前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部(S2)と、前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns1,Vns2)を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部(70)と、を備える。前記第1分圧回路は、前記第1分圧回路の分圧比を変更するレンジ変更回路(60)を有し、前記制御部は、入力した第1分圧値(Vns01,Vns02)が閾値(Vth)よりも小さい場合、前記レンジ変更回路によって、前記第1分圧値が大きくなるように、前記第1分圧回路の分圧比を変更する。

Description

漏電検出装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2022年10月21日に出願された日本出願番号2022-169414号と、2023年1月30日に出願された日本出願番号2023-012215号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本願開示は、漏電検出装置に関するものである。
 従来、ハイブリッド車や電気自動車のような車両では、高電圧バッテリを搭載し、高電圧回路を有する。このような車両では、一般的に、安全確保のため、高電圧回路は車体(ボディグランド、フレームグランド)から電気的に絶縁された構成となっている。この場合、一般的に高電圧回路と車体との絶縁状態(地絡)を検出するための漏電検出装置(絶縁抵抗検出回路)が設けられている(例えば、特許文献1)。
 特許文献1に記載の絶縁抵抗検出回路では、絶縁抵抗を検出するとともに、分圧回路を構成する検出抵抗の経年劣化や接触不良等による検出精度の低下を検出することができるように構成されている。
特開2021-50964号公報
 ところで、特許文献1の絶縁抵抗検出回路では、高圧電気回路の基準電位を定めるグランドと、車両側グランドとの間における対地絶縁抵抗Rn(負極側の絶縁抵抗)が小さくなると、検出電圧が小さくなる。そして、検出電圧が小さくなりすぎると、絶縁抵抗検出回路が有する分解能では、検出誤差が大きくなり、正常に漏電を判定できなくなる可能性がある。
 本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、漏電検出を精度よく行うことができる漏電検出装置を提供することにある。
 上記課題を解決するための漏電検出装置は、
 バッテリの端子に接続された電源経路とグランドとの間における漏電を検出する漏電検出装置において、
 一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続される第1分圧回路と、
 一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第1分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路と、
 前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部と、
 前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第1分圧回路の第1分圧値を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部と、を備え、
 前記第1分圧回路は、前記第1分圧回路の分圧比を変更するレンジ変更回路を有し、
 前記制御部は、入力した前記第1分圧回路の第1分圧値が閾値よりも小さい場合、前記レンジ変更回路によって、前記第1分圧値が大きくなるように、前記第1分圧回路の分圧比を変更する。
 この構成により、制御部は、第1分圧値が閾値よりも小さい場合、第1分圧値が大きくなるように分圧比を変更するため、制御部の分解能を変更しなくても、実質的に分解能を小さくすることができる。したがって、絶縁抵抗が低下しても、検出誤差を小さくして、漏電検出を精度よく行うことができる。
 上記課題を解決するための漏電検出装置は、
 バッテリの正極端子に接続された正極側の電源経路とグランドとの間における漏電、及び前記バッテリの負極端子に接続された負極側の電源経路とグランドとの間における漏電を検出する漏電検出装置であって、
 正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうちいずれか一方である第1の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される第1分圧回路と、
 一端が前記第1の電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第1分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路と、
 前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部と、
 前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第1分圧回路の第1分圧値を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部と、
 正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうち前記第1の電源経路とは異なる第2の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される抵抗と、を備える。
 これにより、絶縁抵抗が増大しても、その影響を抑制することができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、車載電源システムの構成図であり、 図2は、漏電検出処理のフローチャートであり、 図3は、切替処理のフローチャートであり、 図4は、算出処理のフローチャートであり、 図5は、特性判定処理のフローチャートであり、 図6は、絶縁抵抗演算処理のフローチャートであり、 図7は、各種値の算出方法を示す図であり、 図8は、検出タイミングを示すタイミングチャートであり、 図9は、検出タイミングを示すタイミングチャートであり、 図10は、比較例における検出精度を示す図であり、 図11は、本開示における検出精度を示す図であり、 図12は、変形例の車載電源システムの構成図であり、 図13は、変形例における各種値の算出方法を示す図であり、 図14は、変形例の車載電源システムの構成図であり、 図15は、変形例の車載電源システムの構成図であり、 図16は、変形例の車載電源システムの構成図であり、 図17は、変形例における各種値の算出方法を示す図であり、 図18は、変形例における漏電検出処理のフローチャートであり、 図19は、変形例における各種値の算出方法を示す図であり、 図20は、第2実施形態の車載電源システムの構成図であり、 図21は、検出レンジとスイッチのオンオフ態様を示す図であり、 図22は、第2実施形態の漏電検出処理のフローチャートであり、 図23は、レンジ切替処理のフローチャートであり、 図24は、検出処理のフローチャートであり、 図25は、第2実施形態の絶縁抵抗演算処理のフローチャートであり、 図26は、第2実施形態における各種値の算出方法を示す図であり、 図27は、検出レンジの切り替えを示すタイミングチャートである。
 以下、車載主機として回転電機を備える車両(例えば、ハイブリッド車や電気自動車)の車載電源システムに「漏電検出装置」を適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
 (第1実施形態)
 図1に示す車載電源システムは、バッテリである組電池10、漏電検出装置20等を備えている。なお、図示や説明はしないが、組電池10に接続される正極側電源経路L1及び負極側電源経路L2には、回転電機等の電気負荷が接続されている。
 組電池10は、例えば800Vの端子間電圧V1を有する蓄電池である。組電池10は、複数の電池セルが接続されて構成されている。電池セルとして、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を用いることができる。
 組電池10の正極側電源端子に接続される正極側電源経路L1(電源ラインに相当)は、車体などの車両側グランドFGに対して電気的に絶縁されている。車両側グランドFGは、車体ボディなどであり、フレームグランドに相当する。この正極側電源経路L1と、車両側グランドFGとの間における絶縁状態(対地絶縁抵抗)を絶縁抵抗Rpとして表すことができる。
 同様に、組電池10の負極側電源端子に接続される負極側電源経路L2は、車両側グランドFGに対して電気的に絶縁されている。この負極側電源経路L2と、車両側グランドFGとの間における絶縁状態(対地絶縁抵抗)を絶縁抵抗Rnとして表すことができる。なお、負極側電源経路L2は、高圧電気回路の基準電位を定めるグランド(シグナルグランドSG)に相当する。
 漏電検出装置20は、車両側グランドFGと負極側電源経路L2に接続されており、正極側電源経路L1及び負極側電源経路L2が車両側グランドFGに対して正常に絶縁されているか否か、すなわち、漏電(地絡)を検出する。
 この漏電検出装置20について詳しく説明する。漏電検出装置20は、第1分圧回路30と、第1分圧回路30に対して並列に接続される第2分圧回路40と、第1スイッチS1と、第2スイッチS2と、漏電を検出する制御部としての制御装置70と、を備える。
 第1分圧回路30は、車両側グランドFGと負極側電源経路L2の間に接続され、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間の電圧(第1分圧回路30の両端電圧)を分圧比α又は分圧比α´で分圧するものである。
 その構成について詳しく説明すると、第1分圧回路30は、第1A検出抵抗Rs1と、第1B検出抵抗Rk1´と、第1C検出抵抗Rk1と、を有する。第1C検出抵抗Rk1は、第1B検出抵抗Rk1´に対して並列に接続されている。第1C検出抵抗Rk1及び第1B検出抵抗Rk1´の並列接続体が、第1A検出抵抗Rs1に対して直列に接続されている。
 第1A検出抵抗Rs1は、車両側グランドFGの側に接続され、第1B検出抵抗Rk1´及び第1C検出抵抗Rk1からなる並列接続体は、負極側電源経路L2の側に接続される。第1A検出抵抗Rs1と、第1B検出抵抗Rk1´及び第1C検出抵抗Rk1からなる並列接続体との間の第1接続点P1に第1出力線L11の一端が接続される。第1出力線L11を介して、第1分圧回路30からの電圧信号(第1分圧値)が出力される。
 また、第1C検出抵抗Rk1には、第3スイッチS3が直列に接続されており、第3スイッチS3により通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されている。そして、第3スイッチS3がオンされると第1C検出抵抗Rk1が通電状態となって、第1分圧回路30の分圧比はαとなる。また、第3スイッチS3がオフされると第1C検出抵抗Rk1が通電遮断状態となって、第1分圧回路30の分圧比はα´となる。
 この第3スイッチS3は、制御装置70によりオンオフ制御される。そして、第1B検出抵抗Rk1´の抵抗値は、第1C検出抵抗Rk1の抵抗値に対してはるかに大きく、例えば、10倍程度の値となっている。このため、分圧比α´は、分圧比αに対して大きく、第3スイッチS3がオフされると検出電圧が大きくなる。例えば、第1B検出抵抗Rk1´の抵抗値が、第1C検出抵抗Rk1の10倍であれば、分圧値(電圧信号)もほぼ10倍となる。つまり、通常時、0~V1のレンジで検出していた場合、第3スイッチS3をオフに切り替えると、0~V1/10のレンジで検出することとなる。本実施形態において、第1B検出抵抗Rk1´及び第3スイッチS3が、レンジ変更回路60に相当する。
 第2分圧回路40は、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間に接続され、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間の電圧(第2分圧回路40の両端電圧)を分圧比βで分圧するものである。第2分圧回路40は、抵抗回路に相当する。また、第1実施形態では、負極側電源経路L2が第1の電源経路に相当し、正極側電源経路L1が第2の電源経路に相当する。第2分圧回路40の構成について詳しく説明すると、第2分圧回路40は、第2A検出抵抗Rs2と、第2B検出抵抗Rk2と、を有し、それらが直列に接続された直列接続体により構成されている。第2A検出抵抗Rs2は、車両側グランドFGの側に接続され、第2B検出抵抗Rk2は、負極側電源経路L2の側に接続される。第2A検出抵抗Rs2と第2B検出抵抗Rk2との間の第2接続点P2に第2出力線L12の一端が接続され、第2出力線L12を介して、第2分圧回路40からの電圧信号(第2分圧値)が出力される。
 次に、第1スイッチS1及び第2スイッチS2について説明する。第1スイッチS1と、第2スイッチS2は、制御装置70によりオンオフ制御されるように構成されている。第1スイッチS1は、第1分圧回路30の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されている。また、第2スイッチS2は、第2分圧回路40の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されている。
 詳しくは、第1スイッチS1は、第1接続点P1と第1A検出抵抗Rs1との間に接続され、第1接続点P1と第1A検出抵抗Rs1との間における通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成される。第2スイッチS2は、第2接続点P2と第2A検出抵抗Rs2との間に接続され、第2接続点P2と第2A検出抵抗Rs2との間における通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されている。第2スイッチS2が、スイッチ部に相当する。
 制御装置70は、CPU、ROM、RAM及びI/O等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成されており、CPUがROMに記憶されているプログラムを実行することにより、各種機能を実現する。なお、各種機能は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよく、あるいは、少なくとも一部をソフトウェア、すなわちコンピュータ上で実行される処理によって実現されてもよい。制御装置70は、第1スイッチS1及び第2スイッチS2のオンオフ状態を制御する機能や、第3スイッチS3のオンオフ状態を制御する機能、漏電を検出する機能などを備える。なお、制御装置70とは別に、各種スイッチのオンオフ状態を制御する機能などを有するスイッチ制御部を設け、制御装置70と協同して漏電を検出してもよい。
 ところで、制御装置70は、第1分圧回路30から入力した電圧信号(第1分圧値)に基づいて、絶縁抵抗Rp,Rnの値を推定し、漏電を検出する。しかしながら、絶縁抵抗Rnが小さくなると、第1分圧値も小さくなる。そして、第1分圧値が小さくなりすぎると、制御装置70が有する分解能では、検出誤差が大きくなり、正常に漏電を判定できなくなる可能性がある。そこで、第1分圧値が小さくなりすぎないように、レンジ変更回路60を設けて、第1分圧比を変更可能に構成している。
 以下、漏電検出処理について図2~図6に基づいて詳しく説明する。また、図7において、第1分圧回路30の抵抗値R1,R1´、第2分圧回路40の抵抗値R2、第1分圧回路30の分圧比α,α´、第2分圧回路40の分圧比β、絶縁抵抗Rp,Rn,Rp//Rnの演算式、及び特性診断式を示す。
 図7では、第3スイッチS3がオンであるときの各値の算出方法を左側に示し、第3スイッチS3がオフであるときの各値の算出方法を右側に示す。すなわち、第1分圧回路30の抵抗値R1は、第3スイッチS3がオンのときの抵抗値であり、抵抗値R1´は、オフのときの抵抗値である。同様に、第1分圧回路30の分圧比αは、第3スイッチS3がオンのときの分圧比であり、分圧比α´は、オフのときの分圧比である。
 特性診断式とは、第1分圧回路30及び第2分圧回路40の特性に異常が生じていないか否かについて判定する特性判定を行うときに使用する式である。特性判定とは、例えば、検出抵抗Rs1,Rs2,Rk1,Rk1´,Rk2の値が、経年劣化、接触不良、異物混入、断線、短絡等で変化しているか否かを判定することである。
 なお、第1A検出抵抗Rs1の抵抗値は「Rs1」であり、第1B検出抵抗Rk1´の抵抗値は「Rk1´」であり、第1C検出抵抗Rk1の抵抗値は「Rk1」である。同様に、第2A検出抵抗Rs2の抵抗値は「Rs2」であり、第2B検出抵抗Rk2の抵抗値は「Rk2」である。また、組電池10の端子間電圧は「V1」である。
 また、絶縁抵抗Rnの両端電圧が「Vni」に相当し、第1スイッチS1及び第2スイッチS2がオンされたときの絶縁抵抗Rnの両端電圧が「Vn1」に相当する。また、第1スイッチS1がオン、第2スイッチS2がオフされたときの絶縁抵抗Rnの両端電圧が「Vn2」に相当する。
 また、第1分圧回路30からの第1分圧値が、「Vnsi」に相当し、第1スイッチS1及び第2スイッチS2がオンされたときの第1分圧回路30からの第1分圧値が「Vns1」に相当する。また、第1スイッチS1がオン、第2スイッチS2がオフされたときの第1分圧回路30からの第1分圧値が「Vns2」に相当する。また、第1スイッチS1及び第2スイッチS2がオンされたときの第2分圧回路40からの第1分圧値が「Vrs1」に相当する。
 図2に示す漏電検出処理は、制御装置70により所定周期ごと(例えば、数10msごと)に実施される。漏電検出処理を実施すると、まず、制御装置70は、第1スイッチS1~第3スイッチS3を全てオンする(ステップS101)。これにより、第1分圧回路30と第2分圧回路40がともに通電状態となり、結果的に第1分圧回路30、第2分圧回路40、及び絶縁抵抗Rnが、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間で並列に接続された状態となる。また、第1分圧回路30において、第1B検出抵抗Rk1´と、第1C検出抵抗Rk1がともに通電状態となり、第1分圧回路30の分圧比が分圧比αとなる。
 そして、制御装置70は、所定時間経過後、第3スイッチS3の切替処理を実施する(ステップS102)。ここで、図3を参照して、切替処理について説明する。なお、ステップS102の切替処理では、i=1と読み替える。例えば、図3のVns0iは、Vns01と読み替える。
 切替処理において、制御装置70は、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns0iを入力(検出)する(ステップS201)。なお、第3スイッチS3がオンの場合には、第1分圧値Vns0i=α×Vniであり、オフの場合には、第1分圧値Vns0i=α´×Vniである。
 次に、制御装置70は、第3スイッチS3がオンされているか否かを判定する(ステップS202)。ステップS202の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、検出した第1分圧値Vns0iが閾値Vthよりも小さいか否かを判定する(ステップS203)。閾値Vthは、任意の値であり、制御装置70の分解能や、要求される検出精度などに応じて設定される。
 ステップS203の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、第3スイッチS3をオフに切り替える(ステップS204)。これにより、第1分圧回路30において、第1C検出抵抗Rk1が通電遮断状態となり、第1分圧回路30の分圧比が分圧比α´となる。ステップS203の判定結果が否定の場合には、そのまま制御装置70は、切替処理を終了し、ステップS103の処理に移行する。
 一方、ステップS202の判定結果が否定の場合、制御装置70は、検出した第1分圧値Vns0iが限界値Vmax以上であるか否かを判定する(ステップS205)。限界値Vmaxは、任意の値であり、制御装置70の分解能や、耐電圧、検出精度などに応じて設定される。
 ステップS205の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、第3スイッチS3をオンに切り替え(ステップS206)、切替処理を終了する。これにより、第1分圧回路30において、第1C検出抵抗Rk1が通電状態となり、第1分圧回路30の分圧比が分圧比αとなる。ステップS205の判定結果が否定の場合には、そのまま制御装置70は、切替処理を終了し、ステップS103の処理に移行する。
 図2に示すように、ステップS102の切替処理の終了後、所定時間が経過したタイミングで、制御装置70は、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns1を入力(検出)するとともに、第2分圧回路40からの第2分圧値Vrs1を入力(検出)する(ステップS103)。なお、第3スイッチS3がオンの場合には、第1分圧値Vns1=α×Vn1であり、オフの場合には、第1分圧値Vns1=α´×Vn1である。また、第2分圧値Vrs1=β×Vn1である。
 次に、制御装置70は、Vn1の算出処理を実施する(ステップS104)。ここで、図4を参照して、算出処理について説明する。なお、ステップS104の算出処理では、i=1と読み替える。例えば、図4のVniは、Vn1と読み替え、Vnsiは、Vns1と読み替える。
 算出処理において、制御装置70は、第3スイッチS3がオンであるか否かを判定する(ステップS301)。ステップS301の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、Vnsi/αを演算して、Vniを算出し(ステップS302)、算出処理を終了する。一方、ステップS301の判定結果が否定の場合、制御装置70は、Vnsi/α´を演算して、Vniを算出して(ステップS303)、算出処理を終了する。
 図2に示すように、ステップS104の算出処理の終了後、制御装置70は、特性判定処理を実施する(ステップS105)。ここで、図5を参照して、特性判定処理について説明する。
 ステップS105の特性判定処理において、制御装置70は、第3スイッチS3がオンであるか否かを判定する(ステップS401)。ステップS401の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、図7に示す数式(1)の結果が約1であるか否かを判定する(ステップS402)。つまり、図7に示すように、第3スイッチS3がオンであるときの特性診断式(数式(1))の値((Vns1/α)×(β/Vrs1)の値)が、1に近い所定範囲内であるか否かを判定する。所定範囲は算出精度を考慮して設定される。この値が、1に近い所定範囲内である場合には、異常がないと判定し、所定範囲内にない場合であれば、異常があると判定する。
 一方、ステップS401の判定結果が否定の場合、制御装置70は、ステップS402と同様に、図7に示す数式(2)の結果が約1であるか否かを判定する(ステップS403)。つまり、図7に示すように、第3スイッチS3がオフであるときの特性診断式(数式(2))の値((Vns1/α´)×(β/Vrs1)の値)が、1に近い所定範囲内であるか否かを判定する。所定範囲は算出精度を考慮して設定される。この値が、1に近い所定範囲内である場合には、異常がないと判定し、所定範囲内にない場合であれば、異常があると判定する。
 ステップS402又はステップS403の判定結果が肯定の場合、特性異常がないと判定し、制御装置70は、特性判定処理を終了して、次のステップS106の処理に移行する。一方、ステップS402又はステップS403の判定結果が否定の場合、第1分圧回路30又は第2分圧回路40に特性異常があると判定し、制御装置70は、漏電検出処理を中断し、分圧回路30,40の異常に対応するための処理を実施する(ステップS404)。分圧回路30,40の異常に対応するための処理とは、例えば、その異常を外部装置に通知し、漏電検出が不可能である旨などを警告するための処理である。
 図2に示すように、特性判定処理を正常に終了した後、所定時間が経過したタイミングで、制御装置70は、第2スイッチS2をオフに切り替える(ステップS106)。その後、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで、第3スイッチS3の切替処理を実施する(ステップS107)。なお、ステップS107の切替処理は、ステップS102の切替処理及び図3の説明において、i=2として読み替えれば、前述と同様である。例えば、Vns0iをVns02と読み替えれば、前述と同様である。このため、ここでは説明を省略する。
 図2に示すように、ステップS107の切替処理の終了後、所定時間が経過したタイミングで、制御装置70は、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns2を入力(検出)する(ステップS108)。なお、第3スイッチS3がオンの場合には、第1分圧値Vns2=α×Vn2であり、オフの場合には、第1分圧値Vns2=α´×Vn2である。
 次に、制御装置70は、Vn2の算出処理を実施する(ステップS109)。なお、ステップS109の算出処理は、ステップS104の算出処理及び図4の説明において、i=2として読み替えれば、前述と同様である。例えば、VnsiをVns2と読み替えるとともに、VniをVn2と読み替えれば、前述と同様である。このため、ここでは説明を省略する。
 ステップS109の算出処理を終了すると、図2に示すように、制御装置70は、絶縁抵抗を演算する絶縁抵抗演算処理を実施する(ステップS110)。絶縁抵抗演算処理について図6を参照して説明する。
 ステップS110の絶縁抵抗演算処理において、制御装置70は、第3スイッチS3がオンであるか否かを判定する(ステップS501)。ステップS501の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、ステップS104,S109で算出したVn1,Vn2に基づいて、絶縁抵抗を演算する(ステップS502)。ステップS502では、図7に記載されている数式(3)を参照して、すなわち、第3スイッチS3がオンであるときにおける絶縁抵抗Rp,Rnの合成演算式から、Rp//Rnを算出する。なお、図7に記載されている数式(5)及び数式(7)から絶縁抵抗Rp,Rnをそれぞれ求めてもよい。
 一方、ステップS501の判定結果が否定の場合、制御装置70は、ステップS104,S109で算出したVn1,Vn2に基づいて、絶縁抵抗を演算する(ステップS503)。ステップS503では、図7に記載されている数式(4)を参照して、すなわち、第3スイッチS3がオフであるときにおける絶縁抵抗Rp,Rnの合成演算式から、Rp//Rnを算出する。なお、図7に記載されている数式(6)、数式(7)から絶縁抵抗Rp,Rnをそれぞれ求めてもよい。
 絶縁抵抗の算出後、絶縁抵抗演算処理を終了し、制御装置70は、算出された絶縁抵抗に基づいて、漏電しているか否かを判定する(ステップS111)。ステップS111では、例えば、算出されたRp//Rnが、予め決められた正常範囲内であるか否かに基づいて、漏電しているか否かを判定する。また、絶縁抵抗Rp,Rnを算出した場合、それらが、それぞれ判定用閾値Rp0,Rn0以下であるか否かに基づいて、漏電を判定してもよい。
 ステップS111の判定結果が肯定の場合(漏電を検出した場合)、制御装置70は、漏電に対応するための処理を実施し(ステップS112)、漏電検出処理を終了する。漏電に対応するための処理とは、例えば、漏電を外部装置に通知し、警告するための処理である。一方、ステップS112の判定結果が否定の場合(漏電を検出しなかった場合)、制御装置70は、正常であるとして、そのまま漏電検出処理を終了する。
 次に、分圧値の検出タイミングと、第1スイッチS1~第3スイッチS3の切替タイミングについて、図8、図9を参照して説明する。
 図8では、絶縁抵抗Rp,Rnがともに正常であることを前提として説明する。第1スイッチS1~第3スイッチS3をオンにすると(時点t1)、第1分圧回路30と第2分圧回路40がともに通電状態となり、結果的に第1分圧回路30、第2分圧回路40、及び絶縁抵抗Rnが、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間で並列に接続された状態となる。また、第1分圧回路30において、第1B検出抵抗Rk1´と、第1C検出抵抗Rk1がともに通電状態となり、第1分圧回路30の分圧比が分圧比αとなる。
 分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t2)、第3スイッチS3の切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns01を入力し、第1分圧値Vns01が閾値Vthよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns01が閾値Vth以上であるため、第3スイッチS3をオフしない(そのままにオンを維持する)。制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t3)、第1分圧値Vns1を入力し、Vn1の算出処理を実施する。なお、ここでは、第3スイッチS3がオンであるため、制御装置70は、Vns1/αを演算して、Vn1を算出する。
 また、図示していないが、制御装置70は、この時点t3において、第2分圧回路40からの第2分圧値Vrs1を入力し、(Vns1/α)×(β/Vrs1)が約1であるか否かを判定することによって、特性判定を行う。
 制御装置70は、Vn1等の算出後、所定時間が経過したタイミングで(時点t4)、第2スイッチS2をオフにする。これにより、第1分圧回路30が通電状態となる一方で、第2分圧回路40が通電遮断状態となる。結果的に第1分圧回路30及び絶縁抵抗Rnが、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間で並列に接続された状態となる。また、第1分圧回路30において、第1B検出抵抗Rk1´と、第1C検出抵抗Rk1がともに通電状態となり、第1分圧回路30の分圧比が分圧比αとなる。
 分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t5)、第3スイッチS3の切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns02を入力し、第1分圧値Vns02が閾値Vthよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns02が閾値Vth以上であるため、第3スイッチS3をオフしない(そのままにオンを維持する)。そして、制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t6)、第1分圧値Vns2を入力し、Vn2の算出処理を実施する。なお、ここでは、第3スイッチS3がオンであるため、制御装置70は、Vns2/αを演算して、Vn2を算出する。
 そして、制御装置70は、算出したVn1,Vn2から、図7に示す数式(1)を利用して、Rp//Rnを演算する。そして、Rp//Rnが、正常範囲内であるか否かに基づいて、漏電していないと判定する。
 次に、図9に基づいて説明する。図9では、第1スイッチS1~第3スイッチS3を全てオンした後(時点t1の後)、第3スイッチS3の切替処理を実施する前(時点t2の前)に、絶縁抵抗Rnが地絡することを前提として説明する。
 第1スイッチS1~第3スイッチS3をオンにすると(時点t1)、第1分圧回路30と第2分圧回路40がともに通電状態となり、結果的に第1分圧回路30、第2分圧回路40、及び絶縁抵抗Rnが、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間で並列に接続された状態となる。また、第1分圧回路30において、第1B検出抵抗Rk1´と、第1C検出抵抗Rk1がともに通電状態となり、第1分圧回路30の分圧比が分圧比αとなる。
 分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t2)、第3スイッチS3の切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns01を入力し、第1分圧値Vns01が閾値Vthよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns01が閾値Vthよりも小さいため、第3スイッチS3をオフする。これにより、第1分圧回路30において、第1C検出抵抗Rk1が通電遮断状態となり、第1分圧回路30の分圧比が分圧比α´となる。そして、図9に示すように、検出される第1分圧値(検出電圧値)が大きくなる(約10倍となる)。なお、図9では、第1分圧回路30の分圧比αのままのときである検出電圧を破線で図示している。
 制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t3)、第1分圧値Vns1を入力し、Vn1の算出処理を実施する。なお、ここでは、第3スイッチS3がオフであるため、制御装置70は、Vns1/α´を演算して、Vn1を算出する。
 また、図示していないが、制御装置70は、この時点t3において、第2分圧回路40からの第2分圧値Vrs1を入力し、(Vns1/α´)×(β/Vrs1)が約1であるか否かを判定することによって、特性判定を行う。
 制御装置70は、Vn1等の算出後、所定時間が経過したタイミングで(時点t4)、第2スイッチS2をオフにする。これにより、第1分圧回路30が通電状態となる一方で、第2分圧回路40が通電遮断状態となる。結果的に第1分圧回路30及び絶縁抵抗Rnが、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間で並列に接続された状態となる。
 分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t5)、第3スイッチS3の切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns02を入力し、第1分圧値Vns02が限界値Vmax以上であるか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns02が限界値Vmax以上でないため、第3スイッチS3をオフする(そのままにオフを維持する)。これにより、第1分圧回路30において、第1C検出抵抗Rk1の通電遮断状態が維持され、第1分圧回路30の分圧比が分圧比α´となる。
 そして、制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t6)、第1分圧値Vns2を入力し、Vn2の算出処理を実施する。なお、ここでは、第3スイッチS3がオフであるため、制御装置70は、Vns2/α´を演算して、Vn2を算出する。
 そして、制御装置70は、算出したVn1,Vn2から、図7に示す数式(2)を利用して、Rp//Rnを演算する。そして、Rp//Rnが、正常範囲内であるか否かに基づいて、漏電していると判定する。
 上記実施形態における効果について、以下に説明する。
 (1)従来、絶縁抵抗Rp,Rnが低下すると、回路公差の影響が一時的に大きくなる可能性がある。例えば、実際の絶縁抵抗Rnが低下すると、それに伴い絶縁抵抗Rnの両端電圧が小さくなる。その結果、検出されるVn1,Vn2も小さくなり、ゼロに近づく。Vn1,Vn2がゼロに近づくと、相対的に回路公差の影響が大きくなる。これにより、Vn1,Vn2が等しくなることや、Vn1がVn2よりも大きくなり大小逆転する可能性がある。また、図10に示すように、実際の絶縁抵抗(実Rp//Rn)が低下すると、検出された電圧値により算出された絶縁抵抗(検出Rp//Rn)が発散して、不定となる場合がある。これにより、正常な絶縁抵抗を算出して、正常な判定を行うことができなくなる。なお、図10、図11において、理想的な絶縁抵抗(検出Rp//Rn)を実線で示し、算出される絶縁抵抗(検出Rp//Rn)の最大値を、破線で示し、最小値を、一点鎖線で示す。
 そこで、制御装置70は、検出した第1分圧回路30の第1分圧値Vns01,Vns02が閾値Vthよりも小さい場合、図9に示すように、第3スイッチS3をオフに切り替えて、第1分圧回路30の分圧比αから分圧比α´を変更し、検出される第1分圧値を大きくした。このように、第1分圧値を大きくすることができるため、制御装置70の分解能を変更しなくても、実質的に分解能を小さくすることができる。このため、絶縁抵抗Rnの低下後、すなわち、絶縁抵抗Rnが短絡した可能性が高い場合であっても、回路公差の影響を抑制し、第1分圧値を精度よく検出することができる。
 具体的には、範囲E1(図10参照)と、範囲E2(図11参照)とを比較すると理解できるように、上述した漏電検出装置20を適用することにより、算出される絶縁抵抗(検出Rp//Rn)が発散し始める範囲を小さくすることができる。つまり、実際の絶縁抵抗(実Rp//Rn)がかなり低下しても、発散させることなく、精度よく絶縁抵抗(検出Rp//Rn)を算出することができる。また、図10と図11を比較するとわかるように、算出される絶縁抵抗(検出Rp//Rn)の最大値及び最小値を、理想的な値に近づけることができる。よって、漏電検出精度を向上させることができる。
 (2)制御装置70は、第2分圧回路40が通電状態であるとき、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns1を入力する第1入力ステップ(ステップS103に相当)と、第2分圧回路40が通電遮断状態であるとき、第1分圧回路30からの第1分圧値Vns2を入力する第2入力ステップ(ステップS108に相当)と、第1分圧値Vns1と第1分圧値Vns2から、絶縁抵抗を算出し、漏電を検出する漏電検出ステップ(ステップS104,S109,S110,S111)と、を実施する。また、制御装置70は、第1入力ステップ又は第2入力ステップの実施前に、第1分圧回路30の第1分圧値Vns01,Vns02を入力し、入力した第1分圧値が閾値Vthよりも小さい場合、第3スイッチS3をオフして、第1分圧回路30の分圧比α´に変更する。このように、検出前のタイミングで切り替えるため、第1分圧値Vns1,Vns2を精度よく検出することができる。
 (3)制御装置70は、第1切替ステップ(ステップS101に相当)において、第1スイッチS1及び第2スイッチS2をともにオンに切り替え、第1入力ステップ(ステップS103に相当)において、第1分圧値Vns1と第2分圧値Vrs1とを入力する。そして、制御装置70は、第1分圧値Vns1と第2分圧値Vrs1から特性判定ステップを実施する(ステップS105に相当)。その後、制御装置70は、第2切替ステップ(ステップS106に相当)において、第2スイッチS2をオフに切り替え、第2入力ステップ(ステップS108に相当)において、第1分圧値Vns2を入力する。
 これにより、漏電検出に必要な第1入力ステップ及び第2入力ステップを実施する間に、より具体的には、第1入力ステップを実施する間に、特性判定を実施するために必要な第1分圧値Vns1と第2分圧値Vrs1を入力することができる。このため、特性判定に必要な第1分圧値Vns1と第2分圧値Vrs1を取得するためだけに、第2スイッチS2を切り替えて、計測するための時間を設ける必要がなくなり、効率的に漏電検出及び特性判定を実施することができる。したがって、漏電検出と同時に特性判定を実施することができ、走行中など、常時、分圧回路30,40の異常を判定することが可能となる。
 (4)制御装置70は、特性判定処理において、第3スイッチS3のオンオフによって、特性診断式を変更する。これにより、絶縁抵抗Rnが小さくなっても、分圧比を変更して、検出する第1分圧値を大きくして、検出精度をよくすることができる。よって、特性判定の精度が低下することを抑制できる。
 (5)図7の数式(3)又は数式(4)に示す演算式を利用して、Rp//Rnの値を算出して、漏電を検出する場合、組電池10の端子間電圧V1を計測する必要がなくなる。このため、端子間電圧V1の計測誤差を考慮しなくてよくなり、漏電検出の精度が向上する。
 (変形例)
 上記実施形態の構成の一部を以下に示すように変更してもよい。以下、変形例について説明する。
 ・上記実施形態においてステップS104,S109の処理順序は、ステップS110の前に実施されるのであれば、任意に変更してもよい。
 ・上記実施形態において、漏電検出装置20を負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間に接続したが、図12に示すように、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間に接続してもよい。詳しく説明すると、図12の変形例に示す第1分圧回路30は、正極側電源経路L1と、車両側グランドFGとの間に接続され、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間の電圧(第1分圧回路30の両端電圧)を分圧比α又は分圧比α´で分圧するものである。そして、図12に示す第1A検出抵抗Rs1は、正極側電源経路L1の側に接続され、第1B検出抵抗Rk1´及び第1C検出抵抗Rk1の並列接続体は、車両側グランドFGの側に接続される。
 また、図12に示す第2分圧回路40は、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間に接続され、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間の電圧(第2分圧回路40の両端電圧)を分圧比βで分圧するものである。そして、図12に示す第2A検出抵抗Rs2は、正極側電源経路L1の側に接続され、第2B検出抵抗Rk2は、車両側グランドFGの側に接続される。また、制御装置70は、車両側グランドFGを基準電位として第1分圧回路30及び第2分圧回路40からの信号を入力する。
 なお、図13において、図7と同様に、第1分圧回路30の抵抗値R1,R1´、第2分圧回路40の抵抗値R2、第1分圧回路30の分圧比α,α´、第2分圧回路40の分圧比β、絶縁抵抗Rp,Rn,Rp//Rnの演算式、及び特性診断式を示す。
 図13において、絶縁抵抗Rpの両端電圧が「Vpi」に相当し、第1スイッチS1及び第2スイッチS2がオンされたときの絶縁抵抗Rpの両端電圧が「Vp1」に相当する。また、第1スイッチS1がオン、第2スイッチS2がオフされたときの絶縁抵抗Rpの両端電圧が「Vp2」に相当する。また、第1分圧回路30からの第1分圧値が、「Vpsi」に相当し、第1スイッチS1及び第2スイッチS2がオンされたときの第1分圧回路30からの第1分圧値が「Vps1」に相当する。それ以外は、図7と同様である。
 ・上記実施形態における第1分圧回路30の一部を図14に示すように変更してもよい。具体的には、第1分圧回路30は、第1A検出抵抗Rs1と、第1C検出抵抗Rk1と、第1B検出抵抗Rk1´と、を有し、それらは直列に接続されている。そして、第1B検出抵抗Rk1´に対して第3スイッチS3は、並列に接続されている。なお、図14において、第1B検出抵抗Rk1´と、第1B検出抵抗Rk1´に対して並列に接続され、第1B検出抵抗Rk1´の通電状態及び通電遮断状態を切り替える分圧比切替スイッチとしての第3スイッチS3が、レンジ変更回路60に相当する。
 ・上記実施形態における第1分圧回路30の一部を図15に示すように変更してもよい。具体的には、第1分圧回路30は、第1A検出抵抗Rs1と、第1B検出抵抗Rk1´(レンジ変更回路に相当)と、第1C検出抵抗Rk1と、を有し、それらは車両側グランドFG側からこの順番で直列に接続されている。制御装置70は、通常時(絶縁抵抗が大きい場合)には、第1B検出抵抗Rk1´と第1C検出抵抗Rk1との間の接続点P101から第1分圧値Vns0i,Vnsi(i=1又は2)を入力する。つまり、制御装置70は、チャネルCH1から第1分圧値Vns0i,Vnsi(i=1又は2)を入力する。
 そして、制御装置70は、チャネルCH1から入力した第1分圧値Vns0i(i=1又は2)が閾値Vthよりも小さい場合、第1A検出抵抗Rs1と第1B検出抵抗Rk1´との間の接続点P102から第1分圧値Vnsi(i=1又は2)を入力する。つまり、制御装置70は、チャネルCH2から第1分圧値Vnsi(i=1又は2)を入力する。これにより、分圧比α´にて第1分圧値を入力することとなり、第1分圧回路30の分圧比を変更することができる。
 なお、制御装置70は、チャネルCH2から入力した第1分圧値Vns0i(i=1又は2)が限界値Vmax以上である場合、チャネルCH1から第1分圧値Vns0i,Vnsi(i=1又は2)を入力することとなる。
 ・上記実施形態において、第2分圧回路40にも、レンジ変更回路を設けてもよい。例えば、図16に示すように、第2分圧回路40は、第2A検出抵抗Rs2と、第2B検出抵抗Rk2と、第2C検出抵抗Rk2´と、分圧比切替スイッチとしての第4スイッチS4と、を有する。
 第4スイッチS4は、第2B検出抵抗Rk2に直列に接続され、第2B検出抵抗Rk2の通電状態及び通電遮断状態を切り替えるものである。第2A検出抵抗Rs2は、第2C検出抵抗Rk2´に対して直列に接続され、第4スイッチS4及び第2B検出抵抗Rk2の直列接続体は、第2C検出抵抗Rk2´に対して並列に接続されている。第2C検出抵抗Rk2´及び第4スイッチS4が、第2分圧回路40のレンジ変更回路に相当する。
 図16に示す第2分圧回路40は、第4スイッチS4をオンオフすることにより、分圧比βを分圧比β´に変更することが可能となる。
 また、図17において、図7と同様に、第1分圧回路30の抵抗値R1,R1´、第2分圧回路40の抵抗値R2,R2´、第1分圧回路30の分圧比α,α´、第2分圧回路40の分圧比β,β´、絶縁抵抗Rp,Rn,Rp//Rnの演算式、及び特性診断式を示す。図17において、第2C検出抵抗Rk2´の抵抗値は「Rk2´」である。また、第4スイッチがオンされたときの第2分圧回路40の抵抗値が、「R2」であり、第4スイッチがオフされたときの第2分圧回路40の抵抗値が、「R2´」である。これにより、特性判定の判定精度を向上させることができる。
 ・上記実施形態における漏電検出処理において、ステップS104及びステップS109で算出された検出電圧Vn1,Vn2が十分に小さくなった場合、回路公差などの影響を抑制するための処理を加えてもよい。
 図18に基づいて説明する。ステップS109の処理後、制御装置70は、算出された検出電圧Vn1が第1閾値TL1よりも大きいか否かを判定する(ステップS601)。第1閾値TL1は、例えば、回路公差などを考慮した任意の値が設定される。例えば、図11に示すように、Rp//Rnの最大値が発散し始めるとき(範囲E2で示されるタイミング)における電圧値を、第1閾値TL1として設定する。
 この判定結果が肯定の場合、つまり、第1閾値TL1よりも大きい場合、制御装置70は、算出された検出電圧Vn2が第2閾値TL2よりも大きいか否かを判定する(ステップS602)。第2閾値TL2は、例えば、回路公差などを考慮した任意の値が設定される。なお、第1閾値TL1と、第2閾値TL2は、同じ値であっても、異なる値であってもよい。
 ステップS602の判定結果が肯定の場合、数式(3)により算出されるRp//Rnの値により正確に判定可能であるとして、制御装置70は、第1実施形態と同様に、ステップS110以降の処理を実施する。
 一方、ステップS601又はステップS602の判定結果が否定の場合、制御装置70は、Rp//Rnの値として固定値を設定する(ステップS603)。固定値は、漏電していることを示す値であり、絶縁抵抗Rp,Rnの要求仕様に応じて定められている。例えば、4kΩが固定値として設定される。
 ステップS603の後、制御装置70は、ステップS110を実施して、漏電の検出を行う。なお、ステップS603において、固定値が設定された場合、必ず漏電していると判定される。
 上述したように、絶縁抵抗Rp,Rnが小さくなり、検出電圧Vn1,Vn2がゼロに近くなると、回路公差などの影響が大きくなり、絶縁抵抗Rp,Rnの合成演算式の値が不定となる可能性がある。そこで、検出電圧Vn1が第1閾値TL1以下である場合、又は検出電圧Vn2が第2閾値TL2以下である場合、絶縁抵抗Rp,Rnの合成演算式の値を演算することなく、漏電として検出することとした。これにより、回路公差の影響を受けることなく、正確に漏電を検出することができる。
 ・上記実施形態における第1分圧回路30の一部を図19に示すように変更してもよい。すなわち、第1分圧回路30において、第1A検出抵抗Rs1を負極側電源経路L2の側に配置し、第1B検出抵抗Rk1´及び第1C検出抵抗Rk1の並列接続体を、車両側グランドFGの側に配置してもよい。同様に、第2分圧回路40において、第2A検出抵抗Rs2を負極側電源経路L2の側に配置し、第2B検出抵抗Rk2を、車両側グランドFGの側に配置してもよい。なお、この場合、差動増幅回路を介して、車両側グランドFGと接続点との間の電圧を検出する必要がある。
 ・上記実施形態では、制御装置70が、漏電の検出及び漏電対応のための処理を実施したが、外部装置に実施させてもよい。その際、制御装置70は、絶縁抵抗Rp,Rnの値を算出し、送信すればよい。
 ・上記実施形態において、第3スイッチS3は、トランジスタ等のバイポーラスイッチ(半導体スイッチ)でも、メカリレーなどであってもよい。
 ・上記実施形態において、レンジ変更回路60を1段で構成し、分圧比を1段階変更可能にしているが、レンジ変更回路60を複数段で構成し、分圧比を複数段階変更可能に構成してもよい。
 ・上記実施形態において、特性判定を実施しないのであれば、第2分圧回路40を単なる抵抗に変更してもよい。
 (第2実施形態)
 以下、第1実施形態の構成の一部を変更した第2実施形態について説明する。
 第1実施形態において説明したように、第1分圧値が小さくなる原因の1つは、絶縁抵抗Rnが小さくなることであるが、第1分圧値が小さくなる原因は、そのほかにも想定される。例えば、第1分圧回路30が並列に接続されていない側の絶縁抵抗(第1実施形態では正側の絶縁抵抗Rp)が大きくなりすぎることも第1分圧値が小さくなる原因の1つとして考えられる。この絶縁抵抗は、車両側の抵抗であるため、最大値がいくつになるかについて仕様により定めることが困難である。特に、電源経路L1,L2のリレースイッチがオフされ、回転電機などの電気負荷と組電池10との間の通電が遮断されたとき、絶縁抵抗Rn,Rpは、ほぼ無限大となるため、分圧比をいくら大きくしても第1分圧値が想定よりも小さくなる可能性がある。
 そこで、第2実施形態では、第1分圧回路30が並列に接続されていない側の絶縁抵抗(第2実施形態では正側の絶縁抵抗Rp)が大きくなったとしても、第1分圧値を適正な範囲内とすることができるように、工夫をしている。なお、第2実施形態では、この工夫に加えて、レンジ変更回路60を複数段で構成し、分圧比を複数段階変更可能に構成にしている。以下、詳しく説明する。
 まず、第2実施形態の回路構成について説明する。第1実施形態と同様の構成は、同じ符号を付して説明を省略する。図20に示すように、第2実施形態の第1分圧回路130は、車両側グランドFGと負極側電源経路L2の間に接続され、負極側電源経路L2と車両側グランドFGとの間の電圧(第1分圧回路130の両端電圧)を分圧比α、又は分圧比α10、又は分圧比α100で分圧するものである。なお、第2実施形態において、負極側電源経路L2が第1の電源経路に相当し、正極側電源経路L1が第2の電源経路に相当する。
 第1分圧回路130の構成について詳しく説明すると、第1分圧回路130は、第1A検出抵抗Rs1と、レンジ変更回路160と、を有する。レンジ変更回路160は、第1B検出抵抗Rk1と、第1C検出抵抗Rk10と、第1D検出抵抗Rk100と、を有する。第1B検出抵抗Rk1、第1C検出抵抗Rk10、及び第1D検出抵抗Rk100は、並列に接続されている。
 より詳しくは、第1B検出抵抗Rk1には、第3スイッチS3が直列に接続されており、第3スイッチS3により通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されている。また、第1C検出抵抗Rk10には、第30スイッチS30が直列に接続されており、第30スイッチS30により通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されている。そして、第1D検出抵抗Rk100は、第1B検出抵抗Rk1と第3スイッチS3からなる直列接続体、及び第1C検出抵抗Rk10と第30スイッチS30からなる直列接続体に並列に接続されている。この並列接続体が、レンジ変更回路160に相当する。
 レンジ変更回路160は、第1A検出抵抗Rs1に対して直列に接続されている。なお、このレンジ変更回路160に対してツェナーダイオードDaが並列に接続されている。ツェナーダイオードDaのアノード側が負極側電源経路L2に接続されている。
 第1A検出抵抗Rs1は、車両側グランドFGの側に接続され、レンジ変更回路160は、負極側電源経路L2の側に接続される。第1A検出抵抗Rs1と、レンジ変更回路160との間の第1接続点P1に第1出力線L11の一端が接続される。第1出力線L11を介して、第1分圧回路130からの電圧信号(第1分圧値)が出力される。
 そして、第3スイッチS3及び第30スイッチS30がオンされると、第1B検出抵抗Rk1と、第1C検出抵抗Rk10と、第1D検出抵抗Rk100とが通電状態となって、第1分圧回路130の分圧比はαとなる。
 また、第3スイッチS3がオフとされ、第30スイッチS30がオンされると、第1B検出抵抗Rk1が通電遮断状態となり、第1C検出抵抗Rk10と第1D検出抵抗Rk100とが通電状態となって、第1分圧回路130の分圧比はα10となる。
 また、第3スイッチS3及び第30スイッチS30がオフされると、第1B検出抵抗Rk1と第1C検出抵抗Rk10とが通電遮断状態となり、第1D検出抵抗Rk100が通電状態となって、第1分圧回路130の分圧比はα100となる。
 第3スイッチS3及び第30スイッチS30は、制御装置70によりオンオフ制御される。そして、第1C検出抵抗Rk10の抵抗値は、第1B検出抵抗Rk1の抵抗値に対してはるかに大きく、例えば、10倍程度の値となっている。同様に、第1D検出抵抗Rk100の抵抗値は、第1C検出抵抗Rk10の抵抗値に対してはるかに大きく、例えば、10倍程度の値となっている。
 このため、分圧比α10は、分圧比αに対して大きくなり、分圧比α100は、分圧比α10に対して大きくなる(α<α10<α100)。そして、分圧比が大きくなるほど、第1分圧値(電圧信号)もそれに比例して大きくなる。なお、第2実施形態において、分圧比α10は、分圧比αの10倍程度、分圧比α100は、分圧比α10の10倍程度(すなわち、分圧比αの100倍程度)となっている。
 図20に示すように、第2実施形態では、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間に、抵抗R3と第4スイッチS4(切替スイッチ)との直列接続体からなるバイパス回路190が設けられている。第4スイッチS4は、制御装置70によりオンオフが切り替えられるように構成され、第4スイッチS4がオンされると、抵抗R3を介して正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間が通電する。また、第4スイッチS4がオフされると、バイパス回路190が、通電遮断状態となり、抵抗R3を介して、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間が通電することがなくなる。
 抵抗R3の値は、正極側電源経路L1と車両側グランドFGと間における正極側の絶縁抵抗Rpよりも小さい値であって、当該絶縁抵抗Rpの正常な値として許容される値よりも大きい値とされている。
 図20に示すように、このバイパス回路190は、正極側の絶縁抵抗Rpと並列に接続されることとなる。このため、正極側の絶縁抵抗Rpがどのような大きな値になったとしても、並列に接続された抵抗R3により、実質的に大きくなることはない。すなわち、第4スイッチS4がオンされると、車両側グランドFGの電位が、組電池10の正極側(正極側電源経路L1の側)に持ち上がることとなる。
 そして、第2実施形態の制御装置70は、上述したスイッチS3,S30,S4をオンオフすることにより、第1分圧値の検出レンジを3段階に切り替え可能としている。詳しくは、図21に示すように、検出レンジLV1の場合、第3スイッチS3及び第30スイッチS30をオンして、分圧比αで第1分圧値を取得する。このとき、第4スイッチS4はオフされるため、車両側グランドFGの電位が持ち上げられることはない。したがって、検出レンジLV1の場合、正側の絶縁抵抗Rpの値が想定以上に大きくなっていると、その影響を受ける可能性がある。
 そして、検出レンジLV2の場合、第3スイッチS3をオフする一方で、第30スイッチS30をオンして、分圧比α10で第1分圧値を取得する。このとき、第4スイッチS4はオンされるため、車両側グランドFGの電位が持ち上げられる。したがって、検出レンジLV2の場合、正側の絶縁抵抗Rpの値が大きくなっていたとしても、実質的には影響を抑制することができる。
 同様に、検出レンジLV3の場合、第3スイッチS3及び第30スイッチS30をオフ、分圧比α100で第1分圧値を取得する。このとき、第4スイッチS4はオンされるため、車両側グランドFGの電位が持ち上げられる。したがって、検出レンジLV3の場合、正側の絶縁抵抗Rpの値が大きくなっていたとしても、実質的には影響を抑制することができる。
 次に、第2実施形態の漏電検出処理について図22~図26に基づいて詳しく説明する。また、図26において、レンジ変更回路160の抵抗値CK1,CK10,CK100、第1分圧回路130の抵抗値R1,R10,R100、第2分圧回路40の抵抗値R2、第1分圧回路130の分圧比α,α10,α100、第2分圧回路40の分圧比β、絶縁抵抗Rp,Rn,Rz(=Rp//Rn)の演算式を示す。図26では、検出レンジLV1~LV3ごとに各値を示す。
 なお、第1A検出抵抗Rs1の抵抗値は「Rs1」であり、第1B検出抵抗Rk1の抵抗値は「Rk1」であり、第1C検出抵抗Rk10の抵抗値は「Rk10」であり、第1D検出抵抗Rk100の抵抗値は「Rk100」である。また、抵抗R3の抵抗値は「R3」である。
 そして、検出レンジLV1の時におけるレンジ変更回路160の抵抗値(合成抵抗値)は、「CK1」であり、検出レンジLV2の時におけるレンジ変更回路160の抵抗値は、「CK10」であり、検出レンジLV3の時におけるレンジ変更回路160の抵抗値は、「CK100」である。他の値は、第1実施形態と同様であるため、第1実施形態を参照することとして、説明を省略する。
 図22に示す漏電検出処理は、制御装置70により所定周期ごと(例えば、数10msごと)に実施される。漏電検出処理を実施すると、まず、制御装置70は、第2スイッチS2をオンする(ステップS301)。
 次に、制御装置70は、起動直後(例えば、イグニッションスイッチがオンされた直後)であるか否かを判定する(ステップS302)。この判定結果が肯定の場合、制御装置70は、第1スイッチS1をオンし(ステップS303)、検出レンジを「LV1」に設定する(ステップS304)。なお、検出レンジが設定された場合、制御装置70は、設定された検出レンジLV1~LV3に応じて図21に示すように各スイッチS3,S30,S4のオンオフを切り替える。なお、検出レンジLV1が設定された場合、第1分圧回路130の分圧比が分圧比αとなる。
 ステップS304の処理後、又はステップS302の判定結果が否定の場合、制御装置70は、所定時間経過後、i=1とする(ステップS305)。
 そして、制御装置70は、検出レンジのレンジ切替処理を実施する(ステップS306)。ここで、図23を参照して、ステップS306におけるレンジ切替処理について説明する。なお、ステップS306のレンジ切替処理では、i=1と読み替える。例えば、図23のVns0iは、Vns01と読み替える。
 図23に示すレンジ切替処理において、制御装置70は、第1分圧回路130からの第1分圧値Vns0iを入力(検出)する(ステップS401)。なお、検出レンジLV1の場合、第1分圧値Vns0i=α×Vniであり、検出レンジLV2の場合、第1分圧値Vns0i=α10×Vniであり、検出レンジLV3の場合、第1分圧値Vns0i=α100×Vniである。
 次に、制御装置70は、検出した第1分圧値Vns0iが閾値Vthよりも小さいか否かを判定する(ステップS402)。閾値Vthは、任意の値であり、制御装置70の分解能や、要求される検出精度などに応じて設定される。
 ステップS402の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、現在設定中の検出レンジが検出レンジLV3であるか否かを判定する(ステップS403)。この判定結果が肯定の場合、それ以上、検出レンジを上げようがないので、制御装置70は、切替処理を終了する。一方、ステップS403の判定結果が否定の場合、制御装置70は、検出レンジの設定を1段階上げる(ステップS404)。例えば、現在設定中の検出レンジが検出レンジLV1の場合、検出レンジLV2とし、現在設定中の検出レンジが検出レンジLV2の場合、検出レンジL3とする。そして、制御装置70は、変更された検出レンジLV2~LV3に応じて図21に示すように各スイッチS3,S30,S4のオンオフを切り替える。そして、制御装置70は、再びステップS401の処理を実施する。
 一方、ステップS402の判定結果が否定の場合、すなわち、検出した第1分圧値Vns0iが閾値Vth以上の場合、制御装置70は、検出した第1分圧値Vns0iが限界値Vmax以上であるか否かを判定する(ステップS405)。限界値Vmaxは、任意の値であり、制御装置70の分解能や、耐電圧、検出精度などに応じて設定される。ステップS405の判定結果が否定の場合、制御装置70は、レンジ切替処理を終了する。
 一方、ステップS405の判定結果が肯定の場合、制御装置70は、現在設定中の検出レンジが検出レンジLV1であるか否かを判定する(ステップS406)。この判定結果が肯定の場合、検出レンジを下げようがないので、制御装置70は、切替処理を終了する。一方、ステップS406の判定結果が否定の場合、制御装置70は、検出レンジの設定を1段階下げる(ステップS407)。例えば、現在設定中の検出レンジが検出レンジLV3の場合、検出レンジLV2とし、現在設定中の検出レンジが検出レンジLV2の場合、検出レンジLV1とする。そして、制御装置70は、変更された検出レンジLV1~LV2に応じて図21に示すように各スイッチS3,S30,S4のオンオフを切り替える。そして、制御装置70は、再びステップS401の処理を実施する。
 図22に示すように、ステップS306のレンジ切替処理の終了後、所定時間が経過したタイミングで、制御装置70は、Vn1の検出処理を実施する(ステップS307)。ここで、図24を参照して、Vn1の検出処理について説明する。なお、ステップS307の検出処理では、i=1と読み替える。例えば、図24のVniは、Vn1と読み替え、Vnsiは、Vns1と読み替える。
 図24に示すように、検出処理を開始すると、制御装置70は、第1分圧回路130からの第1分圧値Vnsiを入力(検出)する(ステップS501)。次に、制御装置70は、現在設定中の検出レンジが、検出レンジLV3であるか否かを判定する(ステップS502)。この判定結果が肯定の場合、制御装置70は、Vnsi/α100を計算し、Vniを算出する(ステップS503)。そして、検出処理を終了する。
 一方、ステップS502の判定結果が否定の場合、制御装置70は、現在設定中の検出レンジが、検出レンジLV2であるか否かを判定する(ステップS504)。この判定結果が肯定の場合、制御装置70は、Vnsi/α10を計算し、Vniを算出する(ステップS505)。そして、検出処理を終了する。
 一方、ステップS504の判定結果が否定の場合、つまり、現在設定中の検出レンジが検出レンジLV1の場合、制御装置70は、Vnsi/αを計算し、Vniを算出する(ステップS506)。そして、検出処理を終了する。
 図22に示すように、ステップS307の検出処理が終了してから、所定時間が経過したタイミングで、制御装置70は、第2スイッチS2をオフに切り替える(ステップS308)。その後、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで、i=2とする(ステップS309)。
 そして、制御装置70は、レンジ切替処理を実施する(ステップS310)。なお、ステップS310の切替処理は、ステップS306の切替処理及び図23の説明において、i=2として読み替えれば、前述と同様である。例えば、Vns0iをVns02と読み替えれば、前述と同様である。このため、ここでは説明を省略する。
 図22に示すように、ステップS310の切替処理の終了後、所定時間が経過したタイミングで、制御装置70は、Vn2の検出処理を実施する(ステップS311)。なお、ステップS311の検出処理は、ステップS307の検出処理及び図24の説明において、i=2として読み替えれば、前述と同様である。例えば、VnsiをVns2と読み替えるとともに、VniをVn2と読み替えれば、前述と同様である。このため、ここでは説明を省略する。
 ステップS311の検出処理を終了すると、図22に示すように、制御装置70は、絶縁抵抗を演算する絶縁抵抗演算処理を実施する(ステップS312)。絶縁抵抗演算処理について図25を参照して説明する。
 ステップS312の絶縁抵抗演算処理において、制御装置70は、現在設定中の検出レンジが、検出レンジLV3であるか否かを判定する(ステップS601)。この判定結果が肯定の場合、制御装置70は、検出したVn1,Vn2に基づいて、絶縁抵抗を演算する(ステップS602)。ステップS602では、図26に記載されている数式(13)を参照して、検出レンジLV3のときにおける絶縁抵抗Rzを算出する。なお、図26に記載されている数式(16)及び数式(18)から絶縁抵抗Rp,Rnをそれぞれ求めてもよい。そして、絶縁抵抗演算処理を終了する。
 一方、ステップS601の判定結果が否定の場合、制御装置70は、現在設定中の検出レンジが、検出レンジLV2であるか否かを判定する(ステップS603)。この判定結果が肯定の場合、制御装置70は、検出したVn1,Vn2に基づいて、絶縁抵抗を演算する(ステップS604)。ステップS604では、図26に記載されている数式(12)を参照して、検出レンジLV2のときにおける絶縁抵抗Rzを算出する。なお、図26に記載されている数式(15)及び数式(18)から絶縁抵抗Rp,Rnをそれぞれ求めてもよい。そして、絶縁抵抗演算処理を終了する。
 一方、ステップS603の判定結果が否定の場合、つまり、現在設定中の検出レンジが、検出レンジLV1の場合、制御装置70は、検出したVn1,Vn2に基づいて、絶縁抵抗を演算する(ステップS605)。ステップS605では、図26に記載されている数式(11)を参照して、検出レンジLV1のときにおける絶縁抵抗Rzを算出する。なお、図26に記載されている数式(14)及び数式(17)から絶縁抵抗Rp,Rnをそれぞれ求めてもよい。そして、絶縁抵抗演算処理を終了する。
 図22に示すように、絶縁抵抗演算処理の終了後、制御装置70は、算出された絶縁抵抗に基づいて、漏電しているか否かを判定する(ステップS313)。ステップS313では、例えば、算出された絶縁抵抗Rzが、予め決められた正常範囲内であるか否かに基づいて、漏電しているか否かを判定する。また、絶縁抵抗Rp,Rnを算出した場合、それらが、それぞれ判定用閾値Rp0,Rn0以下であるか否かに基づいて、漏電を判定してもよい。
 ステップS313の判定結果が肯定の場合(漏電を検出した場合)、制御装置70は、漏電に対応するための処理を実施し(ステップS314)、漏電検出処理を終了する。漏電に対応するための処理とは、例えば、漏電を外部装置に通知し、警告するための処理である。一方、ステップS313の判定結果が否定の場合(漏電を検出しなかった場合)、制御装置70は、正常であるとして、そのまま漏電検出処理を終了する。
 次に、第1分圧値の検出タイミングと、検出レンジLV1~L3の切替タイミングについて、図27を参照して説明する。図27では、最初(時点t10)、絶縁抵抗Rp,Rnがともに正常であること、及び検出レンジLV1の設定中であること、を前提として説明する。検出レンジLV1の場合、スイッチS1,S2,S3,S30がオンされ、第4スイッチS4がオフされる(時点t11)。これにより、第1分圧回路130の分圧比が分圧比αとなる。また、第4スイッチS4がオフであるため、車両側グランドFGの電位が持ち上げられることはない。
 第1分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t12)、レンジ切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路130からの第1分圧値Vns01を入力し、第1分圧値Vns01が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns01が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいため、検出レンジLV1のままとする。制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t13)、第1分圧値Vns1を入力し、Vn1を算出する。
 制御装置70は、Vn1の算出後、所定時間が経過したタイミングで(時点t14)、第2スイッチS2をオフにする。分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t15)、レンジ切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路130からの第1分圧値Vns02を入力し、第1分圧値Vns02が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns02が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいため、検出レンジLV1のままとする。
 そして、制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t16)、第1分圧値Vns2を入力し、Vn2を算出する。そして、制御装置70は、算出したVn1,Vn2から、図26に示す数式(11)を利用して、絶縁抵抗Rzを演算し、漏電の有無を判定する。
 そして、所定時間が経過した、時点t21において、第2スイッチS2をオンする。なお、時点t21と時点t22の間における時点t20以降において、検出レンジLV1では、第1分圧値が閾値Vthよりも小さくなることを前提として説明する。すなわち、時点t20において、検出レンジLV1で第1分圧値を検出するには、絶縁抵抗Rpが大きくなった、若しくは、絶縁抵抗Rnが小さくなったことを前提として説明する。
 制御装置70は、時点t21から所定時間が経過したタイミングで(時点t22)、レンジ切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路130からの第1分圧値Vns01を入力し、第1分圧値Vns01が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns01が閾値Vthよりも小さいため、検出レンジLV2に設定する。これにより、第3スイッチS3がオフされ、分圧比α10に変更される。なお、図27の検出値Vnsの欄において、分圧比αのままのときである検出電圧を破線で示す。また、第4スイッチS4がオンされ、車両側グランドFGの電位が持ち上げられる。なお、図27の物理値Vnの欄において、第4スイッチS4がオフのままであるときの、電圧(電位)を破線で示す。
 制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t23)、第1分圧値Vns1を入力し、Vn1を算出する。制御装置70は、Vn1の算出後、所定時間が経過したタイミングで(時点t24)、第2スイッチS2をオフにする。分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t25)、レンジ切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路130からの第1分圧値Vns02を入力し、第1分圧値Vns02が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns02が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいため、検出レンジLV2のままとする。
 そして、制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t26)、第1分圧値Vns2を入力し、Vn2を算出する。そして、制御装置70は、算出したVn1,Vn2から、図26に示す数式(12)を利用して、絶縁抵抗Rzを演算し、漏電の有無を判定する。
 そして、所定時間が経過した、時点t31において、第2スイッチS2をオンする。なお、時点t31と時点t32の間における時点t30以降において、検出レンジLV2では、第1分圧値が閾値Vthよりも小さくなることを前提として説明する。すなわち、時点t30において、絶縁抵抗Rpがさらに大きくなる、若しくは、絶縁抵抗Rnがさらに小さくなって検出レンジLV2では、分圧比が適正でないことを前提として説明する。
 制御装置70は、時点t31から所定時間が経過したタイミングで(時点t32)、レンジ切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路130からの第1分圧値Vns01を入力し、第1分圧値Vns01が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns01が閾値Vthよりも小さいため、検出レンジLV3に設定する。これにより、分圧比α100に変更される。なお、図27の検出値Vnsの欄において、分圧比α10のままのときである検出電圧を破線で示す。また、第4スイッチS4がオンされ、車両側グランドFGの電位が持ち上げられる。なお、図27の物理値Vnの欄において、第4スイッチS4がオフのままであるときの、電圧(電位)を破線で示す。
 制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t33)、第1分圧値Vns1を入力し、Vn1を算出する。制御装置70は、Vn1の算出後、所定時間が経過したタイミングで(時点t34)、第2スイッチS2をオフにする。分圧値を安定させるため、制御装置70は、所定時間が経過したタイミングで(時点t35)、検出レンジの切替処理を実施する。すなわち、第1分圧回路130からの第1分圧値Vns02を入力し、第1分圧値Vns02が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいか否かを判定する。前提より、第1分圧値Vns02が閾値Vth以上であって、限界値Vmaxよりも小さいため、検出レンジLV3のままとする。
 そして、制御装置70は、それから所定時間が経過したタイミングで(時点t36)、第1分圧値Vns2を入力し、Vn2を算出する。そして、制御装置70は、算出したVn1,Vn2から、図26に示す数式(13)を利用して、絶縁抵抗Rzを演算し、漏電の有無を判定する。
 上記実施形態における効果について、以下に説明する。
 (11)絶縁抵抗Rpが増大すると、第1分圧値が小さくなる。そこで、第2実施形態では、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間に、抵抗R3と第4スイッチS4との直列接続体からなるバイパス回路190を設けた。そして、検出レンジを拡大する場合、すなわち、検出レンジLV2,LV3とする場合、第4スイッチS4をオンし、車両側グランドFGの電位を、組電池10の正極側(正極側電源経路L1の側)にもち上げることとした。これにより、検出レンジをLV2又はLV3としたとき、正極側の絶縁抵抗Rpがどのような大きな値になったとしても、並列に接続された抵抗R3により、実質的な影響を抑えることができる。
 (12)制御装置70は、入力した第1分圧回路130の第1分圧値Vns01,Vns02が閾値Vthよりも小さい場合、第4スイッチS4をオンして、抵抗R3を介して正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間を通電させる。これにより、適切なタイミングで、抵抗R3を通電させて、絶縁抵抗Rpの影響を抑制することができる。
 (13)抵抗R3の値は、正極側電源経路L1と車両側グランドFGと間における正極側の絶縁抵抗Rpよりも小さい値であって、当該絶縁抵抗Rpの正常な値として許容される値よりも大きい値とされている。このため、正極側の絶縁抵抗Rpがどのような大きな値になったとしても、並列に接続された抵抗R3により、実質的な影響を抑制することができる。
 (第2実施形態の変形例)
 ・上記第2実施形態は、上記第1実施形態又はその変形例と組み合わせて実施してもよい。
 ・上記第2実施形態において、レンジ変更回路160を2段で構成し、分圧比を2段階変更可能に構成にしたが、1段階変更可能に構成してもよく、3段階以上変更可能にしてもよい。
 ・上記第2実施形態において、レンジ変更回路160の代わりに、抵抗Rk1だけ設けてもよい。つまり、第1分圧回路130の分圧比を変更できないようにしてもよい。この場合、入力した第1分圧回路130の第1分圧値Vns01,Vns02が閾値Vthよりも小さい場合、第4スイッチS4をオンするだけでもよい。
 ・上記第2実施形態において、第4スイッチS4を設けなくてもよい。すなわち、常時、抵抗R3を介して、正極側電源経路L1と車両側グランドFGとの間を通電させてもよい。この場合においても、絶縁抵抗Rpの増大による影響を抑制することができる。
 ・上記第2実施形態において、図12に示すように、第1分圧回路130及び第2分圧回路40を正極側電源経路L1と車両側グランドFGの間に設ける場合、バイパス回路190(抵抗R3等)を負極側電源経路L2と車両側グランドFGの間に設けてもよい。
 以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
[構成1]
 バッテリ(10)の端子に接続された電源経路(L1,L2)とグランド(FG)との間における漏電を検出する漏電検出装置(20)において、
 一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続される第1分圧回路(30,130)と、
 一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第1分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路(40)と、
 前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部(S2)と、
 前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns1,Vns2)を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部(70)と、を備え、
 前記第1分圧回路は、前記第1分圧回路の分圧比を変更するレンジ変更回路(60,160)を有し、
 前記制御部は、入力した前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)が閾値(Vth)よりも小さい場合、前記レンジ変更回路によって、前記第1分圧値が大きくなるように、前記第1分圧回路の分圧比を変更する漏電検出装置。
[構成2]
 前記制御部は、
 前記抵抗回路が通電状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns1)を入力する第1入力ステップと、
 前記抵抗回路が通電遮断状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns2)を入力する第2入力ステップと、
 前記第1入力ステップで入力した前記第1分圧値と前記第2入力ステップで入力した前記第1分圧値に基づいて、絶縁抵抗を算出して、漏電を検出する漏電検出ステップと、を実施するように構成され、
 前記制御部は、前記第1入力ステップ又は前記第2入力ステップの実施前に、前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)を入力し、入力した第1分圧値が閾値よりも小さい場合、前記第1分圧回路の分圧比を変更する構成1に記載の漏電検出装置。
[構成3]
 前記抵抗回路は、第2分圧回路であり、
 前記制御部は、
 前記第1分圧回路及び前記第2分圧回路からの分圧値を入力可能に構成され、
 前記スイッチ部を制御して前記第2分圧回路を通電状態に切り替える第1切替ステップと、
 第1切替ステップ後、前記第2分圧回路が通電状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns1)を入力するとともに、前記第2分圧回路からの第2分圧値(Vrs1)を入力する第1入力ステップと、
 第1入力ステップ後、前記スイッチ部を制御して前記第2分圧回路を通電遮断状態に切り替える第2切替ステップと、
 第2切替ステップ後、前記第2分圧回路が通電遮断状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns2)を入力する第2入力ステップと、
 前記第1入力ステップで入力した前記第1分圧値と前記第2分圧値に基づいて、前記第1分圧回路及び前記第2分圧回路に異常が生じていないか否かを判定する特性判定ステップと、
 前記第1入力ステップで入力した前記第1分圧値と前記第2入力ステップで入力した前記第1分圧値に基づいて、絶縁抵抗を算出して、漏電を検出する漏電検出ステップと、を実施する構成1又は2に記載の漏電検出装置。
[構成4]
 前記第1分圧回路は、第1A検出抵抗(Rs1)と、第1B検出抵抗(Rk1´)と、第1C検出抵抗(Rk1)と、前記第1C検出抵抗(Rk1)に直列に接続され、第1C検出抵抗(Rk1)の通電状態及び通電遮断状態を切り替える分圧比切替スイッチ(S3)と、を有し、
 前記第1C検出抵抗(Rk1)と前記分圧比切替スイッチ(S3)との直列接続体は、前記第1B検出抵抗(Rk1´)に対して並列に接続されて並列接続体を構成し、
 前記第1A検出抵抗(Rs1)は、前記並列接続体に直列に接続されており、
 前記制御部は、前記分圧比切替スイッチを切り替えることにより、前記第1分圧回路の分圧比を変更する構成1~3のうちいずれかに記載の漏電検出装置。
[構成5]
 前記第1分圧回路は、第1A検出抵抗(Rs1)と、第1B検出抵抗(Rk1´)と、第1C検出抵抗(Rk1)と、前記第1B検出抵抗(Rk1´)に対して並列に接続され、前記第1B検出抵抗(Rk1´)の通電状態及び通電遮断状態を切り替える分圧比切替スイッチ(S3)と、を有し、
 前記第1A検出抵抗(Rs1)と、前記第1B検出抵抗(Rk1´)と、前記第1C検出抵抗(Rk1)は直列に接続されており、
 前記制御部は、前記分圧比切替スイッチを切り替えることにより、前記第1分圧回路の分圧比を変更する構成1~3のうちいずれかに記載の漏電検出装置。
[構成6]
 前記第1分圧回路は、第1A検出抵抗(Rs1)と、第1B検出抵抗(Rk1´)と、第1C検出抵抗(Rk1)と、を有し、それらは直列に接続されており、
 前記制御部は、通常時においては、第1B検出抵抗Rk1´と第1C検出抵抗Rk1との間の接続点(P101)から第1分圧値を入力し、入力した前記第1分圧値が閾値よりも小さい場合、第1A検出抵抗Rs1と第1B検出抵抗Rk1´との間の接続点(P102)から第1分圧値を入力することにより、前記第1分圧回路の分圧比を変更する構成1~3のうちいずれかに記載の漏電検出装置。
[構成7]
 前記制御部は、第1分圧回路から入力した第1分圧値と分圧比によって算出された第1分圧回路の両端電圧(Vn1,Vn2)が判定用閾値(TL1,TL2)未満である場合、絶縁抵抗の値を演算することなく、漏電しているとして検出する構成1~6のうちいずれかに記載の漏電検出装置。
[構成8]
 前記電源経路には、前記バッテリの正極端子に接続された正極側の電源経路(L1)と前記バッテリの負極端子に接続された負極側の電源経路(L2)とが存在し、
 前記第1分圧回路及び前記抵抗回路は、正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうちいずれか一方である第1の電源経路に接続されており、
 正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうち前記第1の電源経路とは異なる第2の電源経路と、前記グランドとの間には、抵抗(R3)が設けられている構成1~7のうちいずれか1項に記載の漏電検出装置。
[構成9]
 前記抵抗には、切替スイッチ(S4)が直列に接続されており、
 前記制御部は、入力した前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)が閾値(Vth)よりも小さい場合、前記切替スイッチをオンして、前記抵抗を介して前記第2の電源経路と前記グランドとの間を通電させる構成8に記載の漏電検出装置。
[構成10]
 前記抵抗の値は、前記第2の電源経路と前記グランドと間における絶縁抵抗よりも小さい値であって、当該絶縁抵抗の正常な値として許容される値よりも大きい値である構成8又は9に記載の漏電検出装置。
[構成11]
 バッテリ(10)の正極端子に接続された正極側の電源経路(L1)とグランド(FG)との間における漏電、及び前記バッテリの負極端子に接続された負極側の電源経路(L2)とグランド(FG)との間における漏電を検出する漏電検出装置(20)において、
 正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうちいずれか一方である第1の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される第1分圧回路(130)と、
 一端が前記第1の電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第1分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路(40)と、
 前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部(S2)と、
 前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns1,Vns2)を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部(70)と、
 正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうち前記第1の電源経路とは異なる第2の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される抵抗(R3)と、を備える漏電検出装置。
[構成12]
 前記抵抗には、切替スイッチ(S4)が直列に接続されており、
 前記制御部は、入力した前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)が閾値(Vth)よりも小さい場合、前記切替スイッチをオンして、前記抵抗を介して前記第2の電源経路と前記グランドとの間を通電させる構成11に記載の漏電検出装置。
[構成13]
 前記抵抗の値は、前記第2の電源経路と前記グランドと間における絶縁抵抗よりも小さい値であって、当該絶縁抵抗の正常な値として許容される値よりも大きい値である構成12又は構成13に記載の漏電検出装置。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (13)

  1.  バッテリ(10)の端子に接続された電源経路(L1,L2)とグランド(FG)との間における漏電を検出する漏電検出装置(20)において、
     一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続される第1分圧回路(30,130)と、
     一端が前記電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第1分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路(40)と、
     前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部(S2)と、
     前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns1,Vns2)を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部(70)と、を備え、
     前記第1分圧回路は、前記第1分圧回路の分圧比を変更するレンジ変更回路(60,160)を有し、
     前記制御部は、入力した前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)が閾値(Vth)よりも小さい場合、前記レンジ変更回路(60,160)によって、前記第1分圧値が大きくなるように、前記第1分圧回路の分圧比を変更する漏電検出装置。
  2.  前記制御部は、
     前記抵抗回路が通電状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns1)を入力する第1入力ステップと、
     前記抵抗回路が通電遮断状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns2)を入力する第2入力ステップと、
     前記第1入力ステップで入力した前記第1分圧値と前記第2入力ステップで入力した前記第1分圧値に基づいて、絶縁抵抗を算出して、漏電を検出する漏電検出ステップと、を実施するように構成され、
     前記制御部は、前記第1入力ステップ又は前記第2入力ステップの実施前に、前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)を入力し、入力した第1分圧値が閾値よりも小さい場合、前記第1分圧回路の分圧比を変更する請求項1に記載の漏電検出装置。
  3.  前記抵抗回路は、第2分圧回路であり、
     前記制御部は、
     前記第1分圧回路及び前記第2分圧回路からの分圧値を入力可能に構成され、
     前記スイッチ部を制御して前記第2分圧回路を通電状態に切り替える第1切替ステップと、
     第1切替ステップ後、前記第2分圧回路が通電状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns1)を入力するとともに、前記第2分圧回路からの第2分圧値(Vrs1)を入力する第1入力ステップと、
     第1入力ステップ後、前記スイッチ部を制御して前記第2分圧回路を通電遮断状態に切り替える第2切替ステップと、
     第2切替ステップ後、前記第2分圧回路が通電遮断状態であるとき、前記第1分圧回路からの第1分圧値(Vns2)を入力する第2入力ステップと、
     前記第1入力ステップで入力した前記第1分圧値と前記第2分圧値に基づいて、前記第1分圧回路及び前記第2分圧回路に異常が生じていないか否かを判定する特性判定ステップと、
     前記第1入力ステップで入力した前記第1分圧値と前記第2入力ステップで入力した前記第1分圧値に基づいて、絶縁抵抗を算出して、漏電を検出する漏電検出ステップと、を実施する請求項1に記載の漏電検出装置。
  4.  前記第1分圧回路は、第1A検出抵抗(Rs1)と、第1B検出抵抗(Rk1´)と、第1C検出抵抗(Rk1)と、前記第1C検出抵抗(Rk1)に直列に接続され、第1C検出抵抗(Rk1)の通電状態及び通電遮断状態を切り替える分圧比切替スイッチ(S3)と、を有し、
     前記第1C検出抵抗(Rk1)と前記分圧比切替スイッチ(S3)との直列接続体は、前記第1B検出抵抗(Rk1´)に対して並列に接続されて並列接続体を構成し、
     前記第1A検出抵抗(Rs1)は、前記並列接続体に直列に接続されており、
     前記制御部は、前記分圧比切替スイッチを切り替えることにより、前記第1分圧回路の分圧比を変更する請求項1~3のうちいずれか1項に記載の漏電検出装置。
  5.  前記第1分圧回路は、第1A検出抵抗(Rs1)と、第1B検出抵抗(Rk1´)と、第1C検出抵抗(Rk1)と、前記第1B検出抵抗(Rk1´)に対して並列に接続され、前記第1B検出抵抗(Rk1´)の通電状態及び通電遮断状態を切り替える分圧比切替スイッチ(S3)と、を有し、
     前記第1A検出抵抗(Rs1)と、前記第1B検出抵抗(Rk1´)と、前記第1C検出抵抗(Rk1)は直列に接続されており、
     前記制御部は、前記分圧比切替スイッチを切り替えることにより、前記第1分圧回路の分圧比を変更する請求項1~3のうちいずれか1項に記載の漏電検出装置。
  6.  前記第1分圧回路は、第1A検出抵抗(Rs1)と、第1B検出抵抗(Rk1´)と、第1C検出抵抗(Rk1)と、を有し、それらは直列に接続されており、
     前記制御部は、通常時においては、第1B検出抵抗Rk1´と第1C検出抵抗Rk1との間の接続点(P101)から第1分圧値を入力し、入力した前記第1分圧値が閾値よりも小さい場合、第1A検出抵抗Rs1と第1B検出抵抗Rk1´との間の接続点(P102)から第1分圧値を入力することにより、前記第1分圧回路の分圧比を変更する請求項1~3のうちいずれか1項に記載の漏電検出装置。
  7.  前記制御部は、第1分圧回路から入力した第1分圧値と分圧比によって算出された第1分圧回路の両端電圧(Vn1,Vn2)が判定用閾値(TL1,TL2)未満である場合、絶縁抵抗の値を演算することなく、漏電しているとして検出する請求項1~3のうちいずれか1項に記載の漏電検出装置。
  8.  前記電源経路には、前記バッテリの正極端子に接続された正極側の電源経路(L1)と前記バッテリの負極端子に接続された負極側の電源経路(L2)とが存在し、
     前記第1分圧回路及び前記抵抗回路は、正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうちいずれか一方である第1の電源経路に接続されており、
     正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうち前記第1の電源経路とは異なる第2の電源経路と、前記グランドとの間には、抵抗(R3)が設けられている請求項1~3のうちいずれか1項に記載の漏電検出装置。
  9.  前記抵抗には、切替スイッチ(S4)が直列に接続されており、
     前記制御部は、入力した前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)が閾値(Vth)よりも小さい場合、前記切替スイッチをオンして、前記抵抗を介して前記第2の電源経路と前記グランドとの間を通電させる請求項8に記載の漏電検出装置。
  10.  前記抵抗の値は、前記第2の電源経路と前記グランドと間における絶縁抵抗よりも小さい値であって、当該絶縁抵抗の正常な値として許容される値よりも大きい値である請求項9に記載の漏電検出装置。
  11.  バッテリ(10)の正極端子に接続された正極側の電源経路(L1)とグランド(FG)との間における漏電、及び前記バッテリの負極端子に接続された負極側の電源経路(L2)とグランド(FG)との間における漏電を検出する漏電検出装置(20)において、
     正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうちいずれか一方である第1の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される第1分圧回路(130)と、
     一端が前記第1の電源経路側に接続され、他端が前記グランド側に接続されて前記第1分圧回路に対して並列に接続される抵抗回路(40)と、
     前記抵抗回路の通電状態及び通電遮断状態を切り替え可能に構成されているスイッチ部(S2)と、
     前記スイッチ部を切り替え制御して、前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns1,Vns2)を入力し、入力した第1分圧値から絶縁抵抗を算出して漏電を検出する制御部(70)と、
     正極側の前記電源経路及び負極側の前記電源経路のうち前記第1の電源経路とは異なる第2の電源経路に一端が接続され、他端が前記グランド側に接続される抵抗(R3)と、を備える漏電検出装置。
  12.  前記抵抗には、切替スイッチ(S4)が直列に接続されており、
     前記制御部は、入力した前記第1分圧回路の第1分圧値(Vns01,Vns02)が閾値(Vth)よりも小さい場合、前記切替スイッチをオンして、前記抵抗を介して前記第2の電源経路と前記グランドとの間を通電させる請求項11に記載の漏電検出装置。
  13.  前記抵抗の値は、前記第2の電源経路と前記グランドと間における絶縁抵抗よりも小さい値であって、当該絶縁抵抗の正常な値として許容される値よりも大きい値である請求項11又は12に記載の漏電検出装置。
PCT/JP2023/035383 2022-10-21 2023-09-28 漏電検出装置 WO2024084916A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022169414 2022-10-21
JP2022-169414 2022-10-21
JP2023012215A JP2024061579A (ja) 2022-10-21 2023-01-30 漏電検出装置
JP2023-012215 2023-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024084916A1 true WO2024084916A1 (ja) 2024-04-25

Family

ID=90737608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/035383 WO2024084916A1 (ja) 2022-10-21 2023-09-28 漏電検出装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024084916A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02129560A (ja) * 1988-11-09 1990-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 絶縁抵抗計のオートレンジ切換回路
JP2010019603A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Hitachi Ltd 電源装置
JP2012173053A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 漏電検出装置及びその方法
JP2020501126A (ja) * 2017-06-27 2020-01-16 エルジー・ケム・リミテッド 絶縁抵抗算出システムおよび方法
CN212723041U (zh) * 2020-06-29 2021-03-16 武汉海山电子仪器公司 绝缘电阻测试仪用分压电路
JP2022517496A (ja) * 2019-01-03 2022-03-09 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 絶縁抵抗測定装置及び方法
JP2022524031A (ja) * 2019-10-31 2022-04-27 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 漏電検出装置、漏電検出方法及び電気車両

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02129560A (ja) * 1988-11-09 1990-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 絶縁抵抗計のオートレンジ切換回路
JP2010019603A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Hitachi Ltd 電源装置
JP2012173053A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 漏電検出装置及びその方法
JP2020501126A (ja) * 2017-06-27 2020-01-16 エルジー・ケム・リミテッド 絶縁抵抗算出システムおよび方法
JP2022517496A (ja) * 2019-01-03 2022-03-09 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 絶縁抵抗測定装置及び方法
JP2022524031A (ja) * 2019-10-31 2022-04-27 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 漏電検出装置、漏電検出方法及び電気車両
CN212723041U (zh) * 2020-06-29 2021-03-16 武汉海山电子仪器公司 绝缘电阻测试仪用分压电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10928459B2 (en) Battery detection circuit and battery management system
CN109521359B (zh) 一种动力电池负极继电器状态检测电路及方法
US9030205B2 (en) Electric leakage detecting apparatus
US10962597B2 (en) Measurement apparatus, energy storage apparatus, measurement system, and offset error measurement method
US20120249074A1 (en) Battery voltage detector
US9864013B2 (en) Deterioration detecting apparatus and deterioration detecting method
JP2014020914A (ja) 漏電検出装置
KR20140136844A (ko) 배터리 팩의 릴레이 진단장치 및 배터리 제어 시스템
KR102134825B1 (ko) 파워 릴레이 어셈블리 제어 장치 및 방법
US11977117B2 (en) Battery electromechanical switching device diagnostics system and methods
US20160252559A1 (en) Deterioration detecting apparatus and deterioration detecting method
EP4159541A1 (en) Vehicle-mounted driving circuit, vehicle-mounted driving chip, vehicle-mounted driving device and electronic device
EP3620803B1 (en) Relay diagnosis circuit
JPH11176480A (ja) 電気自動車用組み電池の電池管理装置
CN111954824A (zh) 诊断装置和诊断方法
CN117296249A (zh) 用于电气部件的监控装置、具有监控功能的半导体开关装置和能量系统
WO2024084916A1 (ja) 漏電検出装置
US11467190B2 (en) In-vehicle voltage detection circuit
JP2016090366A (ja) 異常検出回路
US11571988B2 (en) High-voltage relay system for vehicle and diagnostic method therefor
CN110649791B (zh) 电流检测电路及电源装置
JP2024061579A (ja) 漏電検出装置
WO2023218877A1 (ja) 漏電検出装置
US20240230789A1 (en) Ground fault detection device
JP2020056703A (ja) リレー溶着検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23879564

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1