(57)【要約】【課題】モータ動作中にインバータから発生されるノイズの影響を考慮して、適切に地絡判定を行う。【解決手段】地絡検出回路は、マイクロプロセッサ１１の発振回路により交流信号を発生させ、入力用カップリングコンデンサ１４を介して高電圧バッテリ１の正極端子側に入力する。高電圧バッテリ１の正極端子側の電圧は、抵抗１７および抵抗１９により分圧され、検出用カップリングコンデンサ１５を介して、その交流成分がマイクロプロセッサ１１に地絡検出信号として入力される。マイクロプロセッサ１１は、交流信号が発生されていないときの地絡検出信号の測定結果と、交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果とに基づいて、高電圧バッテリ１とモータ７との間におけるノイズレベルを判断し、地絡の検出を行う。【選択図】図１
2014038023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧バッテリとモータとの間における地絡を検出する地絡検出回路であって、
交流信号を発生させる交流信号発生部と、
前記交流信号発生部と前記高電圧バッテリの一端側との間に設けられた第１の容量性素子と、
前記高電圧バッテリの一端側の電圧を分圧する分圧回路と、
入力される地絡検出信号に基づいて、前記高電圧バッテリと前記モータとの間における地絡を検出する地絡検出部と、
前記分圧回路と前記地絡検出部との間に設けられ、前記分圧回路により分圧された前記高電圧バッテリの一端側の電圧の交流成分を前記地絡検出信号として前記地絡検出部へ入力するための第２の容量性素子と、を備え、
前記地絡検出部は、前記交流信号発生部により前記交流信号が発生されていないときの前記地絡検出信号の測定結果と、前記交流信号発生部により前記交流信号が発生されているときの前記地絡検出信号の測定結果とに基づいて、前記高電圧バッテリと前記モータとの間におけるノイズレベルを判断し、前記地絡の検出を行うことを特徴とする地絡検出回路。
【請求項２】
請求項１に記載の地絡検出回路において、
前記地絡検出部は、前記交流信号発生部により前記交流信号が発生されていないときの前記地絡検出信号の測定結果と、前記交流信号発生部により前記交流信号が発生されているときの前記地絡検出信号の測定結果とを比較し、その比較結果に基づいて、前記高電圧バッテリと前記モータとの間におけるノイズレベルを判断することを特徴とする地絡検出回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の地絡検出回路において、
前記地絡検出部は、
前記ノイズレベルが低いと判断した場合、前記交流信号発生部により前記交流信号が発生されているときの前記地絡検出信号の測定結果に基づいて前記地絡の有無を判定することにより、前記地絡の検出を行い、
前記ノイズレベルが高いと判断した場合、前記地絡の検出を延期または停止することを特徴とする地絡検出回路。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項に記載の地絡検出回路において、
前記高電圧バッテリと前記モータとの間に、前記モータを駆動するためのインバータが接続されており、
前記分圧回路を構成する各抵抗の抵抗値は、前記高電圧バッテリと前記モータとの間に前記インバータからのノイズが重畳されたときの前記地絡検出信号が所定の電圧範囲内となるように設定されていることを特徴とする地絡検出回路。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか一項に記載の地絡検出回路において、
前記分圧回路を用いて前記高電圧バッテリの電圧を検出する総電圧検出回路をさらに備えることを特徴とする地絡検出回路。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか一項に記載の地絡検出回路と、
複数の電池セルにより構成された組電池である前記高電圧バッテリを管理するバッテリコントローラとを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電源装置において、
前記高電圧バッテリと前記高電圧バッテリにより駆動される負荷との間の接続状態を切り替える継電器をさらに備え、
前記バッテリコントローラは、前記地絡検出部により前記地絡が検出されたことに応じて、前記継電器を制御して前記高電圧バッテリと前記負荷との間を遮断することを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地絡検出回路および電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド電気自動車等の車両に搭載されている高電圧バッテリには、この高電圧バッテリから負荷への電源供給を制御するための電源装置が接続されている。この電源装置は車体と絶縁されており、電源装置に地絡が発生すると感電の危険が高くなるため、電源装置の地絡を検出する回路が提案されている。
【０００３】
モータの駆動制御を行うインバータが負荷として接続されている高電圧電源の地絡検出を行う場合、モータ動作中にインバータから発生されるノイズの影響下では、検出信号にノイズが重畳されてしまうために正常な地絡判定を行うことが困難となる。そこで、こうしたノイズの影響を考慮して地絡判定を行うものとして、下記の特許文献１に記載されている地絡検出装置が知られている。この地絡検出装置は、高周波ノイズ除去機能をスイッチ回路によりオンオフ可能な外部ノイズ除去回路を備えており、この機能をオンした状態で高電圧電源の一端側にカップリングコンデンサを介してパルス信号を印加したときの応答波形に基づいて、地絡発生の有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の地絡検出装置では、抵抗とコンデンサにより構成され、コンデンサの一端がスイッチ回路を介して接地されるフィルタ回路を外部ノイズ除去回路として用いて、高周波ノイズ除去機能を実現している。したがって、高周波ノイズに対しては地絡が発生しているのに近い状態となるため、安全性や消費電力の観点から適切ではない。
【０００６】
上記のような従来の問題点に鑑みて、本発明の主な目的は、モータ動作中にインバータから発生されるノイズの影響を考慮して、適切に地絡判定を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による地絡検出回路は、高電圧バッテリとモータとの間における地絡を検出するものであって、交流信号を発生させる交流信号発生部と、交流信号発生部と高電圧バッテリの一端側との間に設けられた第１の容量性素子と、高電圧バッテリの一端側の電圧を分圧する分圧回路と、入力される地絡検出信号に基づいて、高電圧バッテリとモータとの間における地絡を検出する地絡検出部と、分圧回路と地絡検出部との間に設けられ、分圧回路により分圧された高電圧バッテリの一端側の電圧の交流成分を地絡検出信号として地絡検出部へ入力するための第２の容量性素子と、を備える。この地絡検出回路において、地絡検出部は、交流信号発生部により交流信号が発生されていないときの地絡検出信号の測定結果と、交流信号発生部により交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果とに基づいて、高電圧バッテリとモータとの間におけるノイズレベルを判断し、地絡の検出を行う。
本発明による電源装置は、上記の地絡検出回路と、複数の電池セルにより構成された組電池である高電圧バッテリを管理するバッテリコントローラとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータ動作中にインバータから発生されるノイズの影響を考慮して、適切に地絡判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による地絡検出回路の構成を示す図である。
【図２】式（１）におけるＶｉｎとＶｏｕｔの比と、リーク抵抗との関係を示す図である。
【図３】高電圧バッテリ１の正端子が地絡したときに、マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２に印加される電圧波形の一例である。
【図４】従来の地絡検出回路におけるインバータノイズの影響下での地絡検出信号の電圧波形の一例を示す図である。
【図５】本発明による地絡検出回路におけるインバータノイズの影響下での地絡検出信号の電圧波形の一例を示す図である。
【図６】インバータノイズのレベルを判断して地絡検出を行うときにマイクロプロセッサ１１により実行される処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
（電源装置の構成）
図１は、本発明の一実施形態による電源装置の構成を示す図である。この電源装置は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されており、車両のモータ７を駆動したり、モータ７により発生された回生電力を回収したりする際に、高電圧バッテリ１の充放電制御を行う。
【００１２】
高電圧バッテリ１は、車体から絶縁されている。本実施形態による電源装置は、地絡検出回路を有する。この地絡検出回路は、高電圧バッテリ１とモータ７との間で、車体に対する絶縁が劣化し地絡が発生したことを検知する。
【００１３】
電源装置は、プリチャージ抵抗２、リレー３〜５、インバータ６、ＭＣＵ２１、ドライバ回路２２、コンデンサ８、総電圧検出回路９、電流センサ１０、マイクロプロセッサ１１、抵抗１３、入力用カップリングコンデンサ１４、検出用カップリングコンデンサ１５および増幅器１６を有している。
【００１４】
高電圧バッテリ１は、たとえばリチウムイオン電池であり、正極にマンガン系材料を、負極に非晶質系炭素材料をそれぞれ用いた複数のセルが直列に接続されて構成されている。高電圧バッテリ１の定格容量はたとえば５．５Ａｈであり、定格電圧はたとえば３．６Ｖである。
【００１５】
高電圧バッテリ１とインバータ６は、リレー３〜５を介して接続される。リレー３〜５は、インバータ６を制御しているＭＣＵ２１により制御されオン、オフが切り替わる。インバータ６の入力端子側には、パルス状の充放電電流を平滑化するための大容量のコンデンサ８が接続されている。高電圧バッテリ１とインバータ６の間には、突入電流防止用のプリチャージ抵抗２が設けられている。プリチャージ抵抗２は、たとえば３９０Ωの抵抗値を有する。高電圧バッテリ１からインバータ６への通電開始時には、リレー４、５が閉じられることにより、高電圧バッテリ１とインバータ６がプリチャージ抵抗２を介して接続される。これにより、コンデンサ８に流れる突入電流が制限され、リレー３〜５の接点が保護される。その後、リレー３が閉じられると共にリレー４が開放されることで、高電圧バッテリ１とインバータ６がプリチャージ抵抗２を介さずに接続される。このようにして、リレー３〜５により高電圧バッテリ１とインバータ６の接続状態が切り替えられる。
【００１６】
インバータ６は、車両に搭載されたモータ７と接続されており、高電圧バッテリ１から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータ７に出力し、モータ７を駆動する。また、モータ７を発電機として発生された回生電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ１に出力し、高電圧バッテリ１を充電する。すなわち、インバータ６は双方向型の入出力特性を有しており、高電圧バッテリ１の充放電負荷として機能する。
【００１７】
総電圧検出回路９は、高電圧バッテリ１の総電圧を検出し、その検出値に応じた電圧を電圧検出信号として出力する。総電圧検出回路９は、分圧回路を構成する抵抗１７〜２０および差動増幅器２１を有する。総電圧検出回路９から出力される電圧検出信号は、差動増幅器２１からの出力である。電流センサ１０は、高電圧バッテリ１に入出力される電流を検出し、その検出値に応じた電圧を電流検出信号として出力する。電流センサ１０から出力された電流検出信号と、総電圧検出回路９から出力された電圧検出信号とは、マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子１、３においてそれぞれ入力される。
【００１８】
高電圧バッテリ１の高電圧側、すなわち正極側の端子は、総電圧検出回路９内の抵抗１７、検出用カップリングコンデンサ１５および増幅器１６を介して、マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２に接続されている。増幅器１６は、高電圧バッテリ１の高電圧側の電圧を検出し、その検出値に応じた電圧を地絡検出信号として、マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２に出力する。また、高電圧バッテリ１の高電圧側の端子は、抵抗１７を介して、差動増幅器２１が有する２つの入力端子のうち一方に接続されている。高電圧バッテリ１の高電圧側の端子から検出用カップリングコンデンサ１５および差動増幅器２１へ入力される電圧は、抵抗１７、１９により分圧される。従って、検出用カップリングコンデンサ１５および差動増幅器２１は耐圧が低くてもよい。
【００１９】
高電圧バッテリ１の低電圧側、すなわち負極側の端子は、総電圧検出回路９内の抵抗１８を介して、差動増幅器２１が有する２つの入力端子のうち残りの一方に接続されている。高電圧バッテリ１の低電圧側の端子から差動増幅器２１へ入力される電圧は、抵抗１８、２０により分圧される。
【００２０】
差動増幅器２１は、上記２つの入力端子に入力された電圧を比較し、その差分に応じた信号を総電圧検出回路９からの電圧検出信号として、マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子３に出力する。この電圧検出信号は、高電圧バッテリ１の高電圧側と低電圧側との電圧差、すなわち総電圧を表している。
【００２１】
マイクロプロセッサ１１は、高電圧バッテリ１を含む電源装置全体を管理するバッテリコントローラである。マイクロプロセッサ１１は、発振回路を内蔵している。この発振回路は、所定の交流信号、たとえば０〜５Ｖの振幅を有する周波数１０Ｈｚの矩形波を生成し、交流出力端子から出力する。マイクロプロセッサ１１の交流出力端子は、抵抗１３および入力用カップリングコンデンサ１４を介して高電圧バッテリ１の高電圧側の端子に接続されている。
【００２２】
マイクロプロセッサ１１は更に、ＡＤコンバータを内蔵している。電流センサ１０からの電流検出信号と、増幅器１６からの地絡検出信号と、総電圧検出回路９からの電圧検出信号とは、ＡＤ入力端子１〜３を介してマイクロプロセッサ１１のＡＤコンバータにそれぞれ入力される。ＡＤコンバータは、これらの信号を所定の測定範囲、たとえば０〜５Ｖの測定範囲内で測定してデジタル値に変換する。このデジタル変換後の測定値に基づいて、マイクロプロセッサ１１は高電圧バッテリ１の総電圧および入出力電流を測定すると共に、高電圧バッテリ１とモータ７との間における車体に対する地絡を検知する。
【００２３】
（地絡検出動作の説明）
マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２には、地絡検出信号として、次式（１）により表される電圧Ｖｏｕｔが印加される。次式（１）において、αは抵抗１７と抵抗１９との分圧比に増幅器１６の増幅率を掛け合わせた値、Ｖｉｎはマイクロプロセッサ１１の交流出力端子から高電圧バッテリ１の高電圧側に印加される交流信号の電圧、Ｒ１はリーク抵抗１２の抵抗値、Ｒ２は抵抗１３の抵抗値、Ｚは入力用カップリングコンデンサ１４のインピーダンスである。
Ｖｏｕｔ≒αＶｉｎ（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｚ））  ・・・（１）
【００２４】
リーク抵抗１２が発生した場合、すなわち高電圧バッテリ１とモータ７との間で地絡が発生した場合には、上式（１）に応じて、マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２へ入力される地絡検出信号の振幅が変化する。従って、マイクロプロセッサ１１は地絡の発生を検出することができる。また、検出用カップリングコンデンサ１５が故障などにより開放状態となった場合、ＡＤ入力端子２には正常時とは異なる地絡検出信号が現れるので、やはり異常を検出することができる。さらに、入力用カップリングコンデンサ１４が開放状態となり、高電圧バッテリ１の高電圧側に交流信号が印加されなくなった場合、ＡＤ入力端子２に現れる地絡検出信号に交流成分が含まれなくなるので、マイクロプロセッサ１１はやはり異常を検出することが可能である。
【００２５】
総電圧検出回路９において、抵抗１７〜２０からなる分圧回路は、高電圧バッテリ１側から見て、シャーシＧＮＤに対して十分に高抵抗でなければならない。さらに、抵抗１７と抵抗１９、抵抗１８と抵抗２０の組み合わせからなる分圧比は、互いに一致していて、高電圧バッテリ１の一方の端子がシャーシＧＮＤに短絡していても、差動増幅器２１で正常に増幅できる電圧範囲になるように設定する。
【００２６】
増幅器１６の増幅率は、マイクロプロセッサ１１から出力された交流信号の振幅低下を補正し、マイクロプロセッサ１１のＡＤコンバータの分解能で、地絡検出信号から十分に地絡を検出可能となる増幅率に設定する。また、リレー３〜５の接続時に発生した過渡応答がその後に十分安定して、地絡を十分に検出可能となったときには、地絡検出信号がマイクロプロセッサ１１のＡＤコンバータの入力電圧範囲を超えないように設定する。
【００２７】
式（１）においてリーク抵抗Ｒ１が０のとき、すなわち、高電圧バッテリ１が完全に地絡したとき、式（１）は式（２）に簡略化される。
Ｖｏｕｔ＝０  ・・・（２）
【００２８】
図２は式（１）におけるＶｉｎとＶｏｕｔの比と、リーク抵抗との関係を示す図である。本発明ではＶｉｎで印加した電圧範囲全体で絶縁抵抗値を監視することができ、絶縁抵抗の測定精度を向上することが可能である。
【００２９】
図３は高電圧バッテリ１の正極端子側とモータ７との間が地絡したときに、マイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２に印加される地絡検出信号の電圧波形の一例である。マイクロプロセッサ１１におけるＡＤコンバータの入力電圧範囲を０〜５Ｖとすると、地絡が発生したときに生じる電圧変動により、ＶｏｕｔはＡＤコンバータの入力電圧範囲外となる場合がある。本発明では、振幅を調節することにより地絡発生直後から振幅を監視し、地絡検出動作の遅延を最小に抑えることが可能となる。
【００３０】
マイクロプロセッサ１１は、地絡の発生を検出すると、リレー３〜５を開くことにより、高電圧バッテリ１をインバータ６およびモータ７から遮断するようにしてもよい。あるいは、地絡の発生を検出したマイクロプロセッサ１１が、リレー３〜５を開く以外の動作を行ってもよい。たとえば、予め用意された警告灯を点灯する等により、ユーザへ地絡の発生を報知してもよい。これらの動作や、他の様々な動作を組み合わせて行ってもよい。
【００３１】
以上説明したような地絡検出動作により、高電圧バッテリ１とモータ７との間の地絡が検出される。すなわち、マイクロプロセッサ１１に内蔵されている発振回路およびＡＤコンバータと、マイクロプロセッサ１１の交流出力端子と高電圧バッテリ１の正極端子側との間に設けられている入力用カップリングコンデンサ１４と、高電圧バッテリ１の正極端子側の電圧を分圧する分圧回路を構成する抵抗１７および抵抗１９と、この分圧回路とマイクロプロセッサ１１との間に設けられている検出用カップリングコンデンサ１５および増幅器１６とにより、本発明の地絡検出回路が構成される。
【００３２】
（インバータノイズの影響）
上記のようにして高電圧バッテリ１とモータ７との間の地絡を検出する際には、インバータ６が直流電力を３相交流電力に変換する際のスイッチング動作等により発生されるノイズ（インバータノイズ）が地絡検出信号に重畳される。図４は、従来の地絡検出回路におけるインバータノイズの影響下での地絡検出信号の電圧波形の一例を示す図である。この電圧波形例では、地絡が生じていない時の波形を「１ＭΩリーク」、地絡発生時の波形を「１００ｋΩリーク」として示している。この図４の電圧波形例から分かるように、インバータノイズの影響下では、インバータ６のスイッチング周波数などに応じたインバータノイズが地絡検出信号に重畳されている。このインバータノイズは、マイクロプロセッサ１１のＡＤコンバータの入力電圧範囲を超えて発生される場合がある。そのため、従来の地絡検出回路では、インバータノイズの影響が少ない状態でないと、高電圧バッテリ１とモータ７との間の地絡検出を行うことができない場合があった。
【００３３】
本発明による地絡検出回路では、分圧回路を構成する抵抗１７と抵抗１９の抵抗値は、所定の分圧比に応じてそれぞれ決定される。この分圧比は、インバータノイズが重畳されたときの地絡検出信号の振幅が適切に抑制され、マイクロプロセッサ１１のＡＤコンバータの入力電圧範囲内となるような値に設定されている。これにより、インバータノイズの影響下でも地絡検出を行うことができる。
【００３４】
図５は、本発明による地絡検出回路におけるインバータノイズの影響下での地絡検出信号の電圧波形の一例を示す図である。この電圧波形例でも図４と同様に、地絡が生じていない時の波形を「１ＭΩリーク」、地絡発生時の波形を「１００ｋΩリーク」として示している。この図５の電圧波形例から分かるように、本発明による地絡検出回路では、インバータノイズを十分に抑制し、マイクロプロセッサ１１のＡＤコンバータの入力電圧範囲内に納めることが可能となる。
【００３５】
（インバータノイズの影響を考慮した地絡検出動作）
さらに、本発明による地絡検出回路では、マイクロプロセッサ１１の交流出力端子から交流信号（矩形波）を出力しないときの地絡検出信号の測定結果と、出力したときの地絡検出信号の測定結果とを比較することで、地絡検出信号に重畳されたインバータノイズのレベルを判断することができる。
【００３６】
図６は、インバータノイズのレベルを判断して地絡検出を行うときにマイクロプロセッサ１１により実行される処理のフローチャートである。
【００３７】
マイクロプロセッサ１１は、交流出力端子からの交流信号の出力をステップＳ１０において停止し、このときの地絡検出信号をステップＳ２０において測定する。その後、交流出力端子からの交流信号をステップＳ３０において出力し、このときの地絡検出信号をステップＳ４０において測定する。これにより、交流信号が発生されていないときの地絡検出信号の測定結果と、交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果とを取得する。
【００３８】
ステップＳ５０において、マイクロプロセッサ１１は、ステップＳ２０、Ｓ４０でそれぞれ取得した地絡検出信号の測定結果に基づいて、高電圧バッテリ１とモータ７との間におけるインバータノイズのレベルを判断する。この判断は、ステップＳ２０で取得した交流信号が発生されていないときの地絡検出信号の測定結果と、ステップＳ４０で取得した交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果とを比較し、この比較結果に基づいて行われる。たとえば、ステップＳ２０での測定結果とステップＳ４０での測定結果とを比較して互いの振幅差を算出し、これが所定範囲内であればノイズレベルが低いと判断し、所定範囲を超えていればノイズレベルが高いと判断することができる。なお、これ以外の方法で測定結果を比較してノイズレベルの判断を行ってもよい。その結果、ノイズレベルが高いと判断した場合はステップＳ６０へ進み、低いと判断した場合はステップＳ７０へ進む。
【００３９】
ステップＳ６０において、マイクロプロセッサ１１は、再診断を行うか否かを判定する。所定の再診断条件を満たす場合は再診断を行うと判定し、ステップＳ１０へ戻る。この場合、地絡検出回路による地絡の検出は、次の処理機会まで延期される。一方、再診断条件を満たさずに再診断を行わないと判定した場合は、図６のフローチャートに示す処理を終了する。この場合、地絡検出回路による地絡の検出は停止される。なお、再診断条件は、たとえば、ステップＳ５０でこれまでにノイズレベルの判断を行った回数や、図６のフローチャートに示す処理を開始してからの経過時間等に応じて定めることができる。
【００４０】
ステップＳ７０において、マイクロプロセッサ１１は、地絡判定を行う。ここでは、ステップＳ４０で取得した交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果に基づいて、前述のような方法により地絡の有無を判定する。この判定結果がＯＫの場合、すなわち地絡なしと判定した場合は図６のフローチャートに示す処理を終了し、ＮＧの場合、すなわち地絡ありと判定した場合はステップＳ８０へ進む。
【００４１】
ステップＳ８０において、マイクロプロセッサ１１は、警告灯の点灯などによる警告動作を行う。さらにこのとき、前述のようにリレー３〜５を開いて高電圧バッテリ１をインバータ６およびモータ７から遮断するようにしてもよい。ステップＳ８０を実行したら、図６のフローチャートに示す処理を終了する。
【００４２】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。
【００４３】
（１）高電圧バッテリ１とモータ７との間における地絡を検出する地絡検出回路は、マイクロプロセッサ１１に内蔵されている発振回路により交流信号を発生させる。この交流信号は、マイクロプロセッサ１１の交流出力端子と高電圧バッテリ１の正極端子側との間に設けられている入力用カップリングコンデンサ１４を介して、高電圧バッテリ１の正極端子側に入力される。高電圧バッテリ１の正極端子側の電圧は、抵抗１７および抵抗１９により構成される分圧回路によって分圧され、この分圧回路とマイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２との間に設けられた検出用カップリングコンデンサ１５を介して、その交流成分がマイクロプロセッサ１１のＡＤ入力端子２に地絡検出信号として入力される。マイクロプロセッサ１１は、内蔵されているＡＤコンバータを用いて、発振回路により交流信号が発生されていないときの地絡検出信号の測定結果と、発振回路により交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果とを取得し（ステップＳ２０、Ｓ４０）、これらの測定結果に基づいて、高電圧バッテリ１とモータ７との間におけるノイズレベルを判断し（ステップＳ５０）、地絡の検出を行う（ステップＳ７０）。このようにしたので、モータ７の動作中にインバータ６から発生されるノイズの影響を考慮して、適切に地絡判定を行うことができる。
【００４４】
（２）マイクロプロセッサ１１は、ステップＳ５０において、ステップＳ２０で取得した発振回路により交流信号が発生されていないときの地絡検出信号の測定結果と、ステップＳ４０で取得した発振回路により交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果とを比較し、その比較結果に基づいて、高電圧バッテリ１とモータ７との間におけるノイズレベルを判断する。このようにしたので、地絡検出信号の測定結果からノイズレベルを適切に判断することができる。
【００４５】
（３）マイクロプロセッサ１１は、ステップＳ５０でノイズレベルが低いと判断した場合、ステップＳ４０で取得した発振回路により交流信号が発生されているときの地絡検出信号の測定結果に基づいて、ステップＳ７０で地絡の有無を判定する。一方、ステップＳ５０でノイズレベルが高いと判断した場合、ステップＳ６０での再診断の判定結果に応じて、地絡の検出を延期または停止する。このようにしたので、インバータノイズの影響を考慮して、適切なタイミングで地絡判定を行うことができる。
【００４６】
（４）高電圧バッテリ１とモータ７との間には、モータ７を駆動するためのインバータ６が接続されている。分圧回路を構成する抵抗１７と抵抗１９の抵抗値は、インバータ６からのノイズが重畳されたときの地絡検出信号が所定の電圧範囲内となるように設定されている。これにより、インバータノイズが重畳されたときの地絡検出信号の振幅を適切に抑制してマイクロプロセッサ１１のＡＤコンバータの入力電圧範囲内となるようにできるため、インバータノイズの影響下でも地絡検出を行うことができる。
【００４７】
（５）総電圧検出回路９により、抵抗１７および抵抗１９により構成される分圧回路を用いて高電圧バッテリ１の電圧を検出するようにしたので、高電圧バッテリ１の電圧を検出するために回路に追加する素子を最小限とすることができる。
【００４８】
（６）電源装置は、上記の地絡検出回路と、複数の電池セルにより構成された組電池である高電圧バッテリ１を管理するバッテリコントローラとしてのマイクロプロセッサ１１と、高電圧バッテリ１と高電圧バッテリ１により駆動される負荷としてのインバータ６との間の接続状態を切り替えるリレー３〜５とを備える。この電源装置において、マイクロプロセッサ１１は、地絡が検出されたことに応じて、リレー３〜５を制御して高電圧バッテリ１とインバータ６との間を遮断することができる。このようにすれば、地絡発生時にインバータ６の異常動作等を回避することができる。
【００４９】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
【００５０】
（変形実施例１）
地絡検出信号の測定結果に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行うことで、地絡検出信号に重畳されたインバータノイズ成分を算出してもよい。この場合、図６のステップＳ５０では、算出したインバータノイズ成分の大きさからノイズレベルを判断することができる。
【００５１】
（変形実施例２）
本発明は、リチウムイオン電池以外の充電池を使用するシステムや、インバータおよびモータを使用しないシステム、たとえば電気自動車以外のシステム等においても適用可能である。
【００５２】
（変形実施例３）
増幅器１６の出力を、マイクロプロセッサ１１以外の回路および装置へ入力してもよい。また、地絡の発生の検出に応じた動作を、マイクロプロセッサ１１以外の回路および装置が行ってもよい。例えばリレー３〜５の開放を、インバータ６が行うよう電源装置を構成してもよい。
【００５３】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１…高電圧バッテリ、２…プリチャージ抵抗、３〜５…リレー、６…インバータ、７…モータ、８…コンデンサ、９…総電圧検出回路、１０…電流センサ、１１…マイクロプロセッサ、１２…リーク抵抗、１３…抵抗、１４…入力用カップリングコンデンサ、１５…検出用カップリングコンデンサ、１６…増幅器、１７〜２０…抵抗、２１…差動増幅器、２２…ドライバ回路
【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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【図６】
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