(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップリングコンデンサ（１００）を有し、車両に搭載されたバッテリ（Ｂ）と車体の間に接続され、前記バッテリと前記車体の間の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出回路（１０）と、
入力端子が交流電源（ＡＣ）に、出力端子が前記バッテリにそれぞれ接続され、入力側と出力側を絶縁せずに、前記交流電源から供給される交流を直流に変換して前記バッテリを充電する充電回路（１１）と、
前記充電回路に接続され、前記充電回路と大地の間を流れる漏洩電流を検出する漏洩電流検出回路（１２）と、
を備え、前記車体を前記大地に接続した状態で前記バッテリを充電する充電装置において、
前記バッテリの充電時に、前記絶縁抵抗検出回路を前記バッテリ又は前記車体から切断する切断回路（１３７）を有することを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記充電回路は、前記車両に搭載されたモータ（Ｍ）に電力を供給する電力変換装置（１６）を利用して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記電力変換装置は、前記車両に搭載されたコンプレッサを駆動するためのモータに電力を供給することを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記充電回路は、漏洩電流が基準値を超えると、前記バッテリの充電を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項５】
前記絶縁抵抗検出回路は、前記バッテリの充電前に絶縁抵抗を検出し、
前記充電回路は、前記バッテリの充電前における絶縁抵抗が基準値未満のときには、前記バッテリを充電しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記充電回路は、前記バッテリの充電開始から基準時間経過しても充電が完了しないときには、前記バッテリの充電を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁抵抗検出回路の接続されたバッテリを充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁抵抗検出回路の接続されたバッテリを充電する充電装置として、例えば特許文献１に開示されている充電器がある。
【０００３】
この充電器は、交流電源によって、電気自動車に搭載され、車体から絶縁された車載バッテリを充電する装置である。
【０００４】
車載バッテリには、絶縁監視装置が接続されている。絶縁監視装置は、車載バッテリと車体の間の絶縁抵抗を検出する装置である。絶縁監視装置は、カップリングコンデンサと、交流電圧発生器と、交流電流検出器とを備えている。カップリングコンデンサの一端は、車載バッテリの負極端子に接続されている。交流電圧発生器の一端は、カップリングコンデンサの他端に接続されている。交流電流検出器の一端は交流電圧発生器の他端に、他端は車体にそれぞれ接続されている。
【０００５】
充電器は、充電回路と、地絡検出装置とを備えている。
【０００６】
充電回路は、交流電源から供給される交流を直流に変換する回路である。充電回路は、交直変換部を備えている。充電回路の入力端子は交流電源に、出力端子は車載バッテリにそれぞれ接続される。
【０００７】
地絡検出装置は、充電回路の出力端子と大地の間の地絡を検出する装置である。地絡検出装置は、２つの抵抗と、電流検出器とを備えている。２つの抵抗の一端は、充電回路の出力端子にそれぞれ接続されている。電流検出器の一端は２つの抵抗の他端に、他端は大地にそれぞれ接続されている。
【０００８】
車載バッテリの充電時に、車体が大地に接続される。充電回路は、交流電源から供給される交流を直流に変換し、車載バッテリを充電する。地絡検出装置は、充電回路の出力端子と大地の間の地絡を検出する。また、車体が大地に接続されるため、車載バッテリと車体の間を流れる漏洩電流も検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２３９８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、交流電源は、いずれかの端子が基準となる大地に接続されている。充電回路の入力側と出力側が絶縁されていない場合、大地に対する車載バッテリの端子電圧が、時間とともに変動する。その結果、絶縁監視装置のカップリングコンデンサを介して、車体から大地へ電流が流れ、地絡検出装置が作動して充電を中止するため、車載バッテリを充電できないという問題があった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、充電回路の入力側と出力側が絶縁されていない場合であっても、バッテリを確実に充電することができる充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、カップリングコンデンサを有し、車両に搭載されたバッテリと車体の間に設けられ、バッテリと車体の間の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出回路と、入力端子が交流電源に、出力端子がバッテリにそれぞれ接続され、入力側と出力側を絶縁せずに、交流電源から供給される交流を直流に変換してバッテリを充電する充電回路と、充電回路に接続され、充電回路と大地の間を流れる漏洩電流を検出する漏洩電流検出回路と、を備え、車体を大地に接続した状態でバッテリを充電する充電装置において、バッテリの充電時に、絶縁抵抗検出回路をバッテリ又は車体から切断する切断回路を有することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、バッテリの充電時に、絶縁抵抗検出回路をバッテリ又は車体から切断する。そのため、従来のように、絶縁抵抗検出回路のカップリングコンデンサを介して車体から大地へと電流が流れてしまうことはない。従って、充電回路の入力側と出力側が絶縁されていない場合であっても、バッテリを確実に充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における充電装置の回路図である。
【図２】図１に示す充電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示す高電圧バッテリの正極端子の電圧波形図である。
【図４】図１に示す高電圧バッテリの負極端子の電圧波形図である。
【図５】第２実施形態における充電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る充電装置を、交流電源によって、電気自動車やハイブリッド車に搭載された高電圧バッテリを充電する充電装置に適用した例を示す。
【００１６】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態の充電装置の構成について説明する。
【００１７】
図１に示すように、充電装置１は、電気自動車やハイブリッド車に搭載され、車体から絶縁された高電圧バッテリＢを、車体を大地に接続した状態で、交流電源ＡＣによって充電する装置である。ここで、交流電源ＡＣは、いずれかの出力端子が基準となる大地に接続されている。充電装置１は、絶縁抵抗検出回路１０と、充電回路１１と、漏洩電流検出回路１２と、リレー１３０〜１３７と、電圧センサ１４と、制御回路１５とを備え、車両に搭載されている。
【００１８】
絶縁抵抗検出回路１０は、車両に搭載された高電圧バッテリＢと車体の間に設けられ、高電圧バッテリＢと車体の間の絶縁抵抗を検出する回路である。具体的には、高電圧バッテリＢの負極端子と車体の間の絶縁抵抗を検出する回路である。絶縁抵抗検出回路１０は、カップリングコンデンサ１００と、抵抗１０１と、信号発生回路１０２と、フィルタ回路１０３と、検出回路１０４とを備えている。
【００１９】
カップリングコンデンサ１００は、抵抗１０１、信号発生回路１０２及びフィルタ回路１０３を、高電圧バッテリＢから直流的に分離するための素子である。カップリングコンデンサ１００の一端は、リレー１３７に接続されている。
【００２０】
抵抗１０１は、絶縁抵抗と分圧回路を構成する素子である。抵抗１０１の一端は、カップリングコンデンサ１００の他端に接続されている。
【００２１】
信号発生回路１０２は、検出回路１０４によって制御され、所定周波数のパルス信号を発生する回路である。信号発生回路１０２の一端は抵抗１０１の他端に、他端は車体にそれぞれ接続されている。また、制御端子は、検出回路１０４に接続されている。
【００２２】
フィルタ回路１０３は、つまり抵抗１０１と絶縁抵抗で構成する分圧回路によって分圧されたパルス電圧に含まれる高周波成分のノイズを除去する回路である。フィルタ回路１０３の入力端子はカップリングコンデンサ１００と抵抗１０１の接続点に、出力端子は検出回路１０４にそれぞれ接続されている。
【００２３】
検出回路１０４は、信号発生回路１０２を制御するとともに、フィルタ回路１０３の出力するパルス電圧の振幅に基づいて、高電圧バッテリＢと車体との間の絶縁抵抗を検出する回路である。検出回路１０４の制御端子は、信号発生回路１０２の制御端子に接続されている。また、入力端子はフィルタ回路１０３の出力端子に、出力端子は制御回路１５にそれぞれ接続されている。
【００２４】
充電回路１１は、入力端子が交流電源ＡＣに、出力端子が高電圧バッテリＢにそれぞれ接続され、入力側と出力側を絶縁せずに、交流電源ＡＣから供給される交流を直流に変換して高電圧バッテリＢを充電する回路である。つまり、入力側と出力側を絶縁するトランスを有していない回路である。充電回路１１は、整流回路１１０と、昇降圧回路１１１とを備えている。
【００２５】
整流回路１１０は、交流電源ＡＣから供給される交流を整流して直流に変換する回路である。整流回路１１０は、車両に搭載されたコンプレッサを駆動するためのモータＭに電力を供給するインバータ装置１６（電力変換装置）を利用して構成されている。
【００２６】
ここで、インバータ装置１６は、高電圧バッテリＢから供給される直流を３相交流に変換してモータＭに供給する装置である。インバータ措置１６は、ＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｆと、ダイオード１６０ｇ〜１６０ｌとを備えている。
【００２７】
ＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｆは、オン、オフすることで直流を３相交流に変換するためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１６０ａ、１６０ｄ、ＩＧＢＴ１６０ｂ、１６０ｅ及びＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆはそれぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１６０ｇ〜１６０ｌのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続されたＩＧＢＴ１６０ａ、１６０ｄ、ＩＧＢＴ１６０ｂ、１６０ｅ及びＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆは並列接続されている。ＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｃのコレクタはリレー１３４に、ＩＧＢＴ１６０ｄ〜１６０ｆのエミッタはリレー１３６にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｆのゲートは、制御回路１５にそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ１６０ａ、１６０ｄの直列接続点は、リレー１３０、１３２にそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ１６０ｂ、１６０ｅの直列接続点は、リレー１３１とモータＭのＶ相端子にそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆの直列接続点は、リレー１３３に接続されている。
【００２８】
ダイオード１６０ｇ〜１６０ｌは、ＩＧＢＴがオフし、モータＭのコイルに蓄積されたエネルギーが放出されるときに発生する電流を流すための素子である。ダイオード１６０ｇ〜１６０ｌのアノードはＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｆのエミッタに、カソードはＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｆのコレクタにそれぞれ接続されている。
【００２９】
整流回路１１０は、ダイオード１６０ｇ、１６０ｈ、１６０ｊ、１６０ｋによって構成されている。
【００３０】
昇降圧回路１１１は、整流回路１１０から供給される直流を昇圧又は降圧して高電圧バッテリＢを充電する回路である。昇降圧回路１１１は、インバータ装置１６の一部を利用して構成されている。昇降圧回路１１１は、ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆと、ダイオード１６０ｉ、１６０ｌと、リアクトル１１１ａと、ＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃと、ダイオード１１１ｄ、１１１ｅと、コンデンサ１１１ｆとを備えている。
【００３１】
リアクトル１１１ａは、電流が流れることでエネルギーを蓄積又は放出するとともに電圧を誘起する素子である。リアクトル１１１ａの一端はＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆの直列接続点に、他端はＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃにそれぞれ接続されている。
【００３２】
ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆ、１１１ｂ、１１１ｃは、オン、オフすることでリアクトル１１１ａにエネルギーを蓄積、リアクトル１１１ａからエネルギーを放出させるスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃは直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１１ｂのエミッタが、ＩＧＢＴ１１１ｃのコレクタに接続されている。ＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃの直列接続点は、リアクトル１１１ａの他端に接続されている。ＩＧＢＴ１１１ｂのコレクタは、リレー１３４に接続されている。ＩＧＢＴ１１１ｃのエミッタは、ＩＧＢＴ１６０ｃ〜１６０ｆのエミッタに接続されている。ＩＧＢＴ１１１ｂのコレクタ及びＩＧＢＴ１１１ｃのエミッタは、コンデンサ１１１ｆにそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆ、１１１ｂ、１１１ｃのゲートは、制御回路１５にそれぞれ接続されている。
【００３３】
ダイオード１６０ｉ、１６０ｆ、１１１ｄ、１１１ｅは、ＩＧＢＴがオフし、リアクトル１１１ａに蓄積されたエネルギーが放出されるときに発生する電流を流すための素子である。ダイオード１１１ｄ、１１１ｅのアノードはＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃのエミッタに、カソードはＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃのコレクタにそれぞれ接続されている。
【００３４】
コンデンサ１１１ｆは、昇圧又は降圧した直流を平滑化するための素子である。コンデンサ１１１ｆの一端はＩＧＢＴ１１１ｂのコレクタに、他端はＩＧＢＴ１１１ｃのエミッタにそれぞれ接続されている。また、コンデンサ１１１ｆの一端はリレー１３５に、他端はリレー１３６にそれぞれ接続されている。漏洩電流検出回路１２は、充電回路１１に接続され、充電回路１１と大地の間を流れる漏洩電流のうち、交流電源ＡＣと各ＩＧＢＴのスイッチングに伴う電圧変化によるＡＣ成分及びＤＣ成分を検出する回路である。具体的には、一方の入出力端子間を流れる電流と、他方の入出力端子間を流れる電流の差に基づいて漏洩電流を検出する。また、漏洩電流検出回路１２は、交流電源ＡＣが接続されているか否かを検出する回路でもある。具体的には、交流が供給されていか否かに基づいて交流電源ＡＣが接続されている否かを検出する。漏洩電流検出回路１２の一方の入力端子は交流電源ＡＣの一方の出力端子に、他方の入力端子は大地に接続された交流電源ＡＣの他方の出力端子にそれぞれ接続されている。漏洩電流検出回路１２の一方の出力端子はリレー１３０に、他方の出力端子はリレー１３１にそれぞれ接続されている。また、漏洩電流検出回路１２は、制御回路１５に接続されている。
【００３５】
リレー１３０、１３１は、漏洩電流検出回路１２と充電回路１１の間に設けられ、交流電源ＡＣ及び漏洩電流検出回路１２を充電回路１１に接続、又は、交流電源ＡＣ及び漏洩電流検出回路１２を充電回路１１から切断する素子である。リレー１３０、１３１は、高電圧バッテリＢの充電時に、交流電源ＡＣ及び漏洩電流検出回路１２を充電回路１１に接続する。リレー１３０の一端は漏洩電流検出回路１２の一方の出力端子に、他端はＩＧＢＴ１６０ａ、１６０ｄの直列接続点にそれぞれ接続されている。リレー１３１の一端は漏洩電流検出回路１２の他方の出力端子に、他端はＩＧＢＴ１６０ｂ、１６０ｅの直列接続点にそれぞれ接続されている。また、リレー１３０、１３１の制御端子は制御回路１５にそれぞれ接続されている。
【００３６】
リレー１３２、１３３は、インバータ装置１６とモータＭの間に設けられ、インバータ装置１６をモータＭに接続、又は、インバータ装置１６をモータＭから切断する素子である。リレー１３２、１３３は、高電圧バッテリＢの充電時に、インバータ装置１６をモータＭから切断する。リレー１３２の一端はモータＭのＵ相端子に、他端はＩＧＢＴ１６０ａ、１６０ｄの直列接続点にそれぞれ接続されている。リレー１３３の一端はモータＭのＷ相端子に、他端はＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆの直列接続点にそれぞれ接続されている。また、リレー１３２、１３３の制御端子は制御回路１５にそれぞれ接続されている。
【００３７】
リレー１３４は、インバータ装置１６とリレー１３５の間に設けられ、リレー１３５を介してインバータ装置１６を高電圧バッテリＢに接続、又は、インバータ装置１６を高電圧バッテリＢから切断する素子である。リレー１３４は、高電圧バッテリＢの充電時に、インバータ装置１６を高電圧バッテリＢから切断する。リレー１３４の一端はＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｃのコレクタに、他端はリレー１３５にそれぞれ接続されている。また、制御端子は制御回路１５に接続されている。
【００３８】
リレー１３５、１３６は、充電回路１１と高電圧バッテリＢの間に設けられ、充電回路１１を高電圧バッテリＢに接続、又は、充電回路１１を高電圧バッテリＢから切断する素子である。リレー１３５、１３６は、高電圧バッテリＢの充電時に、充電回路１１を高電圧バッテリＢに接続する。リレー１３５の一端はＩＧＢＴ１１１ｂのコレクタに、他端は高電圧バッテリＢの正極端子にそれぞれ接続されている。リレー１３６の一端はＩＧＢＴ１１１ｃのエミッタに、他端は高電圧バッテリＢの負極端子にそれぞれ接続されている。また、リレー１３５、１３６の制御端子は制御回路１５にそれぞれ接続されている。
【００３９】
リレー１３７（切断回路）は、絶縁抵抗検出回路１０と高電圧バッテリＢの間に設けられ、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢに接続、又は、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢから切断する素子である。リレー１３７は、高電圧バッテリＢの充電時に、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢから切断する。リレー１３７の一端は高電圧バッテリＢの負極端子に、他端はカップリングコンデンサ１００の一端にそれぞれ接続されている。また、制御端子は、制御回路１５に接続されている。
【００４０】
電圧センサ１４は、高電圧バッテリＢの電圧を検出し、検出結果を出力する素子である。電圧センサ１４の入力端子は、高電圧バッテリＢの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。また、出力端子は、制御回路１５に接続されている。
【００４１】
制御回路１５は、リレー１３０〜１３７を制御するとともに、漏洩電流検出回路１２の検出した漏洩電流に基づいて漏洩電流の異常を判定し、電圧センサ１４の検出した高電圧バッテリＢの電圧に基づいて充電回路１１を制御する回路である。また、充電終了後に、検出回路１０４の検出した絶縁抵抗に基づいて絶縁抵抗の異常を判定する回路でもある。さらに、インバータ装置１６を制御する回路でもある。制御回路１５は、リレー１３０〜１３７の制御端子、漏洩電流検出回路１２、及び、電圧センサ１４の出力端子にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１６０ａ〜１６０ｆ、１１１ｂ、１１１ｃのゲートにそれぞれ接続されている。さらに、検出回路１０４の出力端子に接続されている。
【００４２】
次に、図１及び図２を参照して、充電装置の動作について説明する。
【００４３】
図１に示すように、車両に搭載された高電圧バッテリＢを充電する際、交流電源ＡＣが充電装置１に接続される。このとき、車体が大地に接続される。
【００４４】
制御回路１５は、図２に示すように、漏洩電流検出回路１２の検出結果に基づいて、交流電源ＡＣが充電装置１に接続されているか否かを判定する（Ｓ１００）。
【００４５】
ステップＳ１００において、交流電源ＡＣが接続されていると判定した場合、制御回路１５は、リレー１３７をオフし、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢから切断する（Ｓ１０１）。また、リレー１３２、１３３をオフし、インバータ装置１６をモータＭから切断するとともに、リレー１３４をオフし、インバータ装置１６を高電圧バッテリＢから切断する（Ｓ１０２）。さらに、リレー１３５、１３６をオンし、充電回路１１を高電圧バッテリＢに接続する（Ｓ１０３）とともに、リレー１３０、１３１をオンし、充電回路１１を交流電源ＡＣ及び漏洩電流検出回路１２に接続する（Ｓ１０４）。
【００４６】
その後、制御回路１５は、漏洩電流検出回路１２の検出した漏洩電流が基準値以下であるかを判定する（Ｓ１０５）。
【００４７】
ステップＳ１０５において、漏洩電流が基準値以下であると判定した場合、絶縁抵抗が充分に確保されているため、高電圧バッテリＢの充電を開始する（Ｓ１０６）。具体的には、ＩＧＢＴ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｄ、１６０ｅをオフし、ダイオード１６０ｇ、１６０ｈ、１６０ｊ、１６０ｋによって交流電源ＡＣから供給される交流を整流して直流に変換する。さらに、交流電源ＡＣと高電圧バッテリＢの電圧に基づいて、ＩＧＢＴ１６０ｃとＩＧＢＴ１１１ｃをオン、オフ、又は、ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆ及びＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃを相補的にオン、オフし、整流回路１１０から供給される直流を昇圧又は降圧して高電圧バッテリＢを充電する。
【００４８】
充電中、制御回路１５は、ステップＳ１０５と同様に、漏洩電流検出回路１２の検出した漏洩電流が基準値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。
【００４９】
ステップＳ１０７において、漏洩電流が基準値以下であると判定した場合、電圧センサ１４の検出した高電圧バッテリＢの電圧に基づいて、充電が完了したか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００５０】
ステップＳ１０８において、充電が完了していないと判定した場合、ステップＳ１０６に戻り充電を継続する。一方、ステップＳ１０８において、充電が完了したと判定した場合、充電を停止する（Ｓ１０９）。具体的には、ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆ、１１１ｂ、１１１ｃをオフする。
【００５１】
その後、制御回路１５は、リレー１３０、１３１をオフし、充電回路１１を交流電源ＡＣ及び漏洩電流検出回路１２から切断する（Ｓ１１０）。また、リレー１３５、１３６をオフし、充電回路１１を高電圧バッテリＢから切断し（Ｓ１１１）動作を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ１００において、交流電源ＡＣが接続されていないと判定した場合、ステップＳ１０５、Ｓ１０７において、漏洩電流が基準値を超えていると判定した場合、充電を停止するとともに異常警告して（Ｓ１１２）動作を終了する。
【００５３】
動作が終了し、交流電源ＡＣと充電装置１の接続、及び、車体と大地の接続が解除されると、制御回路１５は、リレー１３７をオンし、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢに接続する。そして、検出回路１０４の検出した絶縁抵抗に基づいて高電圧バッテリＢと車体の間の絶縁抵抗の異常の有無を判定する。
【００５４】
次に、効果について説明する。
【００５５】
交流電源ＡＣは、他方の出力端子が基準となる大地に接続されている。また、充電回路１１は、入力側と出力側を絶縁するトランスを有しておらず、入力側と出力側が絶縁されていない。そのため、図３及び図４に示すように、０Ｖに対する高電圧バッテリＢの正極端子及び負極端子の電圧、つまり大地に対する高電圧バッテリＢの正極端子及び負極端子の電圧が、時間とともに変動する。従来のように、絶縁抵抗検出回路１０が高電圧バッテリＢに接続されていた場合、カップリングコンデンサ１００を介して車体から大地への電流が流れてしまい、高電圧バッテリＢを充電できない。しかし、第１実施形態によれば、高電圧バッテリＢの充電時に、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢから切断する。そのため、従来のように、カップリングコンデンサ１００を介して車体から大地へと電流が流れてしまうことはない。従って、充電回路１１の入力側と出力側が絶縁されていない場合であっても、高電圧バッテリＢを確実に充電することができる。また、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢから切断しても、漏洩電流のＡＣ成分及びＤＣ成分を検出できる漏洩電流検出回路１２によって、絶縁抵抗の低下を漏洩電流として検出することができるため問題ない。
【００５６】
第１実施形態によれば、充電回路１１は、車両に搭載されたコンプレッサを駆動するためのモータＭに電力を供給するインバータ装置１６を利用して構成されている。そのため、充電装置１を小型化することができる。
【００５７】
第１実施形態によれば、前述したように、漏洩電流検出回路１２によって、絶縁抵抗の低下を漏洩電流として検出することができる。そして、漏洩電流が基準値を超えると、高電圧バッテリＢの充電を停止する。そのため、絶縁抵抗が低下した状態で充電を継続するような事態を防止することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の充電装置について説明する。第２実施形態の充電装置は、第１実施形態の充電装置が、絶縁抵抗の低下を漏洩電流検出回路によって充電中に検出するに対して、絶縁抵抗検出回路によって充電前に検出するようにしたものである。第２実施形態の充電装置は、漏洩検出回路と、制御回路の動作を除いて第１実施形態の充電装置と同一である。
【００５９】
まず、図１を参照して充電装置の構成について説明する。充電装置１は、絶縁抵抗検出回路１０と、充電回路１１と、漏洩電流検出回路１２と、リレー１３０〜１３７と、電圧センサ１４と、制御回路１５とを備えている。漏洩電流検出回路１２は、第１実施形態と異なり、充電回路１１と大地の間を流れる漏洩電流のうち、交流電源ＡＣと各ＩＧＢＴのスイッチングに伴う電圧変化によるＡＣ成分だけを検出する回路である。それ以外は、第１実施形態と同一構成である。
【００６０】
次に、図１及び図５を参照して充電装置の動作について説明する。
【００６１】
図１に示すように、車両に搭載された高電圧バッテリＢを充電する際、交流電源ＡＣが充電装置１に接続される。このとき、車体が大地に接続される。
【００６２】
制御回路１５は、図５に示すように、漏洩電流検出回路１２の検出結果に基づいて、交流電源ＡＣが充電装置１に接続されているか否かを判定する（Ｓ２００）。
【００６３】
ステップＳ２００において、交流電源ＡＣが接続されていると判定した場合、制御回路１５は、リレー１３５、１３６をオフし、充電回路１１を高電圧バッテリＢから切断する（Ｓ２０１）。また、リレー１３７をオンし、絶縁検出回路１０を高電圧バッテリＢに接続する（Ｓ２０２）。
【００６４】
そして、絶縁抵抗検出回路１０の検出した絶縁抵抗が基準値以上であるかを判定する（Ｓ２０３）。
【００６５】
ステップＳ２０３において、絶縁抵抗が基準値以上であると判定した場合、リレー１３７をオフし、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢから切断する（Ｓ２０４）。また、リレー１３２、１３３をオフし、インバータ装置１６をモータＭから切断するとともに、リレー１３４をオフし、インバータ装置１６を高電圧バッテリＢから切断する（Ｓ２０５）。さらに、リレー１３５、１３６をオンし、充電回路１１を高電圧バッテリＢに接続する（Ｓ２０６）とともに、リレー１３０、１３１をオンし、充電回路１１を交流電源ＡＣ及び漏洩電流検出回路１２に接続する（Ｓ２０７）。
【００６６】
そして、高電圧バッテリＢの充電を開始する（Ｓ２０８）。具体的には、ＩＧＢＴ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｄ、１６０ｅをオフし、ダイオード１６０ｇ、１６０ｈ、１６０ｊ、１６０ｋによって交流電源ＡＣから供給される交流を整流して直流に変換する。さらに、交流電源ＡＣと高電圧バッテリＢの電圧に基づいて、ＩＧＢＴ１６０ｃとＩＧＢＴ１１１ｃをオン、オフ、又は、ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆ及びＩＧＢＴ１１１ｂ、１１１ｃを相補的にオン、オフし、整流回路１１０から供給される直流を昇圧又は降圧して高電圧バッテリＢを充電する。
【００６７】
充電中、制御回路１５は、漏洩電流検出回路１２の検出した漏洩電流が基準値以下であるか否かを判定する（Ｓ２０９）。漏洩電流検出回路１２は、漏洩電流のうち、交流電源ＡＣと各ＩＧＢＴのスイッチングに伴う電圧変化によるＡＣ成分だけを検出する。
【００６８】
ステップＳ２０９において、漏洩電流が基準値以下であると判定した場合、制御回路１５は、電圧センサ１４の検出した高電圧バッテリＢの電圧に基づいて、充電が完了したか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００６９】
ステップＳ２１０において、充電が完了したと判定した場合、充電を停止する（Ｓ２１１）。具体的には、ＩＧＢＴ１６０ｃ、１６０ｆ、１１１ｂ、１１１ｃをオフする。そして、リレー１３０、１３１をオフし、充電回路１１を交流電源ＡＣ及び漏洩電流検出回路１２から切断する（Ｓ２１２）とともに、リレー１３５、１３６をオフし、充電回路１１を高電圧バッテリＢから切断し（Ｓ２１３）動作を終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ２１０において、充電が完了していないと判定した場合、制御回路１５は、充電開始から基準時間以上経過しているか否かを判定する（Ｓ２１４）。ここで、基準時間は、絶縁抵抗が基準値以上の場合において、充電開始から充電完了まで必要な時間に設定されている。
【００７１】
ステップＳ２１４において、充電開始から基準時間以上経過していると判定した場合、ステップＳ２１１と同様に充電を停止する（Ｓ２１５）。そして、リレー１３５、１３６をオフし、充電回路１１を高電圧バッテリから切断する（Ｓ２１６）とともに、リレー１３７をオンし、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢに接続し（Ｓ２１７）、ステップＳ２０３に戻る。ステップＳ２１４において、充電開始から基準時間以上経過していない判定した場合、ステップＳ２０８に戻り充電を継続する。
【００７２】
一方、ステップＳ２００において、交流電源ＡＣが接続されていないと判定した場合、ステップＳ２０３において、絶縁抵抗が基準値未満であると判定した場合、ステップＳ２０９において、漏洩電流が基準値を超えていると判定した場合、充電を停止するとともに異常警告して（Ｓ２１８）動作を終了する。
【００７３】
動作が終了し、交流電源ＡＣと充電装置１の接続、及び、車体と大地の接続が解除されると、制御回路１５は、リレー１３７をオンし、絶縁抵抗検出回路１０を高電圧バッテリＢに接続する。そして、検出回路１０４の検出した絶縁抵抗に基づいて高電圧バッテリＢと車体の間の絶縁抵抗の異常の有無を判定する。
【００７４】
次に、効果について説明する。
【００７５】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、充電回路１１の入力側と出力側が絶縁されていない場合であっても、高電圧バッテリＢを確実に充電することができる。
【００７６】
第２実施形態によれば、絶縁抵抗検出回路１０によって、高電圧バッテリの充電前に絶縁抵抗を検出する。そして、充電前における絶縁抵抗が基準値未満のときには、高電圧バッテリＢを充電しない。そのため、絶縁抵抗が低下した状態で充電するような事態を防止することができる。第１実施形態のように、漏洩電流検出回路によって、絶縁抵抗の低下を検出する必要がない。そのため、漏洩電流検出回路１２は、漏洩電流のＡＣ成分だけを検出できれば充分である。従って、漏洩電流のＤＣ成分を検出する必要がなくなり、漏洩電流検出回路１２の体格を小さくするとともに、コストを抑えることができる。
【００７７】
第２実施形態によれば、充電開始から基準時間経過しても高電圧バッテリＢの充電が完了しないときには、充電を停止する。そのため、異常な状態で充電するような事態を防止することができる。
【００７８】
なお、第１及び第２実施形態では、リレー１３７が、絶縁抵抗検出回路１０と高電圧バッテリＢの間に設けられている例を挙げているが、これに限られるものではない。リレー１３７は、絶縁抵抗検出回路１０と車体の間に設けられていてもよい。同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・充電装置、１０・・・絶縁抵抗検出回路、１００・・・カップリングコンデンサ、１０１・・・抵抗、１０２・・・信号発生回路、１０３・・・フィルタ回路、１０４・・・検出回路、１１・・・充電回路、１１０・・・整流回路、１１１・・・昇降圧回路、１１１ａ・・・リアクトル、１１１ｂ、１１１ｃ・・・ＩＧＢＴ、１１１ｄ、１１１ｅ・・・ダイオード、１１１ｆ・・・コンデンサ、１２・・・漏洩電流検出回路、１３０〜１３６・・・リレー、１３７・・・リレー（切断回路）、１４・・・電圧センサ、１５・・・制御回路、１６・・・インバータ装置（電力変換装置）、１６０ａ〜１６０ｆ・・・ＩＧＢＴ、１６０ｇ〜１６０ｌ・・・ダイオード、ＡＣ・・・交流電源、Ｂ・・・高電圧バッテリ（バッテリ）、Ｍ・・・モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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