(57)【要約】  漏電検出部（１１）は、導電路（７）における漏電の発生を検出する。制御部（１２）は、導電路（７）に設けられる第１の開閉器（６１）、および導電路（７）において第１の開閉器（６１）よりも蓄電池（２１）側に設けられる第２の開閉器（６２）それぞれの開閉状態を、漏電検出部（１１）の検出結果に基づいて制御する。制御部（１２）は、蓄電池（２１）の充電時に漏電検出部（１１）が漏電の発生を検出した場合、少なくとも第１の開閉器（６１）を開状態し、蓄電池（２１）の放電時に漏電検出部（１１）が漏電の発生を検出した場合、少なくとの第２の開閉器（６２）を開状態にする。
2016002218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池と系統電源との間で授受される電力を伝送する導電路における漏電の発生を検出するように構成される漏電検出部と、
前記導電路に設けられる第１の開閉器、および前記導電路において前記第１の開閉器よりも前記蓄電池側に設けられる第２の開閉器それぞれの開閉状態を、前記漏電検出部の検出結果に基づいて制御するように構成される制御部とを備え、
前記制御部は、前記蓄電池の充電時に前記漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器とのうち少なくとも前記第１の開閉器を開状態にし、前記蓄電池の放電時に前記漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器とのうち少なくとも前記第２の開閉器を開状態にする
ことを特徴とする漏電保護装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器とを順に開状態にするように構成される
ことを特徴とする請求項１記載の漏電保護装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記蓄電池の充電時に前記漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、前記第１の開閉器を開状態にした後に前記第２の開閉器を開状態にし、前記蓄電池の放電時に前記漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、前記第２の開閉器を開状態にした後に前記第１の開閉器を開状態にするように構成される
ことを特徴とする請求項２記載の漏電保護装置。
【請求項４】
前記導電路は、前記蓄電池と前記系統電源とを電気的に接続する主電路と、前記主電路から分岐し、１つ以上の電気負荷と電気的に接続される１つ以上の分岐電路とを備え、
前記第１の開閉器は、前記主電路に設けられ、
前記第２の開閉器は、前記主電路において前記第１の開閉器よりも前記蓄電池側に設けられ、
前記制御部は、前記１つ以上の分岐電路に設けられる１つ以上の分岐開閉器の開閉状態をさらに制御するように構成される
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の漏電保護装置。
【請求項５】
前記１つ以上の分岐電路は、複数の分岐電路であり、
前記制御部は、前記系統電源からの電力供給が停止した場合、前記複数の分岐電路それぞれに設けられた複数の分岐開閉器のうち予め決められた特定の分岐開閉器、および前記第２の開閉器それぞれを閉状態にするように構成される
ことを特徴とする請求項４記載の漏電保護装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記系統電源からの電力供給の停止時に前記漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、前記複数の分岐開閉器のすべて、および前記第２の開閉器それぞれを開状態にするように構成される
ことを特徴とする請求項５記載の漏電保護装置。
【請求項７】
漏電箇所を特定する漏電特定部を備え、
前記制御部は、前記漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器と前記１つ以上の分岐開閉器との各開閉状態の組み合わせが互いに異なるように、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器と前記１つ以上の分岐開閉器との各開閉状態を順に制御し、
前記漏電特定部は、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器と前記１つ以上の分岐開閉器との各開閉状態の組み合わせと、前記漏電検出部の検出結果とに基づいて漏電箇所を特定するように構成される
ことを特徴とする請求項４〜６のうちいずれか１項に記載の漏電保護装置。
【請求項８】
前記漏電検出部は、前記導電路とアースとを電気的に接続する接地線に流れる電流に基づいて、前記導電路における漏電の発生を検出するように構成される
ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の漏電保護装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の漏電保護装置と、
前記導電路に設けられる前記第１の開閉器と、
前記導電路において前記第１の開閉器よりも前記蓄電池側に設けられる前記第２の開閉器とを備える
ことを特徴とする漏電保護システム。
【請求項１０】
請求項４〜７のうちいずれか１項に記載の漏電保護装置と、
前記主電路に設けられる前記第１の開閉器と、
前記主電路において前記第１の開閉器よりも前記蓄電池側に設けられる前記第２の開閉器と、
前記系統電源と前記電気負荷との間に電気的に接続され、前記系統電源からの供給電力を電力変換して前記電気負荷に供給する電力変換部とを備える
ことを特徴とする漏電保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に漏電保護装置、およびこれを用いた漏電保護システム、より詳細には漏電の発生を検出した際に漏電保護を行うように構成される漏電保護装置、およびこれを用いた漏電保護システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電気自動車に搭載された蓄電池（バッテリー）を分散電源として用いるＶ２Ｈ（Vehicle to Home）システムがある。Ｖ２Ｈシステムでは、例えば、車両の駆動に用いなかった電力を家庭の電気負荷に供給することができる。また、深夜電力を用いて蓄電池を充電することができる。【０００３】
また、漏電保護を目的として、車両に搭載された蓄電池の充電時における漏電（地絡）の発生を検出し、漏電の発生を検出した場合に充電を停止することで漏電保護を行う技術が開示されている（例えば、日本国特許番号５３６９８３３（以下「文献１」という）参照）。【０００４】
しかし、文献１に記載の技術は、Ｖ２Ｈシステムを想定しておらず、蓄電池の放電時における漏電保護を行うことができなかった。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、蓄電池の充電時および放電時に漏電の発生を検出した際に漏電保護を行うことができる漏電保護装置、およびこれを用いた漏電保護システムを提供することにある。
【０００６】
本発明の漏電保護装置（１）は、蓄電池（２１）と系統電源（３）との間で授受される電力を伝送する導電路（７）における漏電の発生を検出するように構成される漏電検出部（１１）と、前記導電路（７）に設けられる第１の開閉器（６１）、および前記導電路（７）において前記第１の開閉器（６１）よりも前記蓄電池（２１）側に設けられる第２の開閉器（６２）それぞれの開閉状態を、前記漏電検出部（１１）の検出結果に基づいて制御するように構成される制御部（１２）とを備える。前記制御部（１２）は、前記蓄電池（２１）の充電時に前記漏電検出部（１１）が漏電の発生を検出した場合、前記第１の開閉器（６１）と前記第２の開閉器（６２）とのうち少なくとも前記第１の開閉器（６１）を開状態にし、前記蓄電池（２１）の放電時に前記漏電検出部（１１）が漏電の発生を検出した場合、前記第１の開閉器（６１）と前記第２の開閉器（６２）とのうち少なくとも前記第２の開閉器（６２）を開状態にする。
【０００７】
本発明の漏電保護システム（１０）は、上記の漏電保護装置（１）と、前記導電路（７）に設けられる前記第１の開閉器（６１）と、前記導電路（７）において前記第１の開閉器（６１）よりも前記蓄電池（２１）側に設けられる前記第２の開閉器（６２）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、蓄電池の充電時および放電時に漏電を検出した際に漏電保護を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図面は本教示に従って一又は複数の実施例を示すが、限定するものではなく例に過ぎない。図面において、同様の符号は同じか類似の要素を指す。
【図１】実施形態１における漏電保護装置および漏電保護システムの概略構成図である。
【図２】充電時に漏電が発生した場合における電流の流れを示す図である。
【図３】放電時に漏電が発生した場合における電流の流れを示す図である。
【図４】実施形態１の第１の変形例における漏電保護装置および漏電保護システムの概略構成図である。
【図５】実施形態１の第２の変形例における漏電保護装置および漏電保護システムの概略構成図である。
【図６】実施形態２における漏電保護装置および漏電保護システムの概略構成図である。
【図７】図１の変形例を示す図である。
【図８】図４の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（実施形態１）
本実施形態における漏電保護装置１およびこれを備える漏電保護システム１０の概略構成を図１に示す。本実施形態では漏電保護システム１０（漏電保護装置１）を、車両２（電気自動車）に搭載された蓄電池２１（バッテリー）の放電電力を家庭の１または複数の電気負荷４３に供給するＶ２Ｈ（Vehicle to Home）システムに用いる場合について説明する。本実施形態の漏電保護装置１および漏電保護システム１０の各々は、蓄電池２１の充電時および放電時に漏電の発生を検出した際に漏電保護を行う。なお、本実施形態の漏電保護装置１および漏電保護システム１０の各々による漏電保護は、Ｖ２Ｈシステムに用いる車両２の蓄電池２１の充放電時に限定せず、例えば定置型蓄電装置の蓄電池の充放電時にも対応することができる。
【００１２】
まず、Ｖ２Ｈシステムの概略構成について図１を用いて説明する。
【００１３】
系統電源（交流電源）３が電気的に接続される主幹ブレーカ４１と、複数の電気負荷４３と電気的に接続される複数の分岐ブレーカ４２とを備える分電盤４が家庭内に設けられている。そして、分電盤４（主幹ブレーカ４１および複数の分岐ブレーカ４２）を介して系統電源３から複数の電気負荷４３に交流電力が供給される。
【００１４】
また、分電盤４が備える複数の分岐ブレーカ４２の１つは、電力変換装置５と電気的に接続されている。電力変換装置５は、分電盤４を介して系統電源３と電気的に接続される電力変換部５１を備えている。電力変換部５１は、系統電源３から供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換回路で構成されている。電力変換部５１は、後述する漏電検出部１１、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２を介して、車両２に搭載された蓄電池２１と電気的に接続されている。そして、電力変換部５１が生成した直流電力が蓄電池２１に供給されることで、蓄電池２１が充電される。
【００１５】
ここで、蓄電池２１に貯められた電力は、車両２（電気自動車）の駆動に用いるだけでなく、余った電力を家庭の１または複数の電気負荷４３にも供給することができる。例えば、電気料金が割安な深夜に蓄電池２１を充電し、電気料金が割高な昼間に蓄電池２１を放電させて１または複数の電気負荷４３に電力供給することで、電気代を削減することができる。
【００１６】
蓄電池２１から１または複数の電気負荷４３への電力供給を実現するために、電力変換部５１は、双方向の電力変換に対応している。電力変換部５１は、蓄電池２１の放電電力である直流電力を交流電力に電力変換して系統電源３と連系させ、分電盤４を介して電気負荷４３に供給する。
【００１７】
このように、蓄電池２１と分電盤４、より具体的には蓄電池２１と系統電源３とは、一対の電路からなる導電路７によって電気的に接続されており、この導電路７は、蓄電池２１と系統電源３との間で授受される電力を伝送する。なお、導電路７を構成する一対の電路のうち、高電位側を高電位側電路７１、低電位側を低電位側電路７２という。
【００１８】
次に、漏電保護装置１および漏電保護システム１０の構成について説明する。
【００１９】
本実施形態の漏電保護装置１は、漏電検出部１１と制御部１２とを備え、漏電保護システム１０は、漏電保護装置１と第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とを備えている。
【００２０】
第１の開閉器６１は、電力変換装置５内における導電路７に設けられており、開閉状態に応じて導電路７を導通または遮断する。具体的には、第１の開閉器６１は、高電位側電路７１および低電位側電路７２それぞれに設けられる一対の接点（第１の高電位側接点６１１および第１の低電位側接点６１２）を備える。第１の高電位側接点６１１は、閉状態時に高電位側電路７１を導通させ、開状態時に高電位側電路７１を遮断する。第１の低電位側接点６１２は、閉状態時に低電位側電路７２を導通させ、開状態時に低電位側電路７２を遮断する。そして、第１の開閉器６１（第１の高電位側接点６１１および第１の低電位側接点６１２）の開閉状態は、漏電保護装置１の制御部１２によって制御されており、漏電が発生していない通常時は閉状態に制御されている。
【００２１】
また、第２の開閉器６２は、車両２内における導電路７に設けられており、開閉状態に応じて導電路７を導通または遮断する。具体的には、第２の開閉器６２は、高電位側電路７１および低電位側電路７２それぞれに設けられる一対の接点（第２の高電位側接点６２１および第２の低電位側接点６２２）を備える。第２の高電位側接点６２１は、閉状態時に高電位側電路７１を導通させ、開状態時に高電位側電路７１を遮断する。第２の低電位側接点６２２は、閉状態時に低電位側電路７２を導通させ、開状態時に低電位側電路７２を遮断する。そして、第２の開閉器６２（第２の高電位側接点６２１および第２の低電位側接点６２２）の開閉状態は、漏電保護装置１の制御部１２によって制御されており、漏電が発生していない通常時は閉状態に制御されている。
【００２２】
漏電保護装置１は、電力変換装置５内に設けられており、漏電検出部１１は、導電路７における漏電の発生を検出するように構成され、制御部１２は、漏電検出部１１の検出結果に基づいて第１の開閉器６１および第２の開閉器６２それぞれの開閉状態を制御するように構成される。
【００２３】
例えば、漏電検出部１１は、導電路７に流れる電流に基づいて、導電路７における漏電の発生を検出するように構成される。具体的には、漏電検出部１１は、例えば電流検出器で構成されており、高電位側電路７１に流れる電流と、低電位側電路７２に流れる電流との平衡・不平衡を検出することで導電路７における漏電の発生を検出する。電流検出器は、例えばフラックスゲート型またはホール素子型の電流検出器である。
【００２４】
ここで、低電位側電路７２は、インピーダンス回路７３０および接地線７３によってアースと電気的に接続されている。例えば、インピーダンス回路７３０は、高抵抗であり、望ましくは４０ｋΩ以上の抵抗である。具体的には、接地線７３の一端は、インピーダンス回路７３０を介して、低電位側電路７２における電力変換部５１と漏電検出部１１との間の位置に接続されている。すなわち、電力変換装置５の漏電検出部１１は、導電路７とアース側との接続点よりも蓄電池２１側に設けられている。そして、漏電検出部１１は、漏電検出部１１と蓄電池２１との間の導電路７における漏電の発生を検出する。以下に、漏電検出部１１による漏電検出について図２、図３を用いて説明する。
【００２５】
まず、図２を用いて、蓄電池２１の充電時に漏電が発生した場合における電流の流れについて説明する。なお、図２中において電流の流れを矢印で示している。
【００２６】
ここでは、電力変換部５１が出力する電流（直流電流）をＩ１とする。導電路７において漏電が発生していない場合、高電位側電路７１および低電位側電路７２それぞれに流れる電流がＩ１となり、蓄電池２１に電流Ｉ１が供給される。すなわち、漏電検出部１１の電流検出箇所において、高電位側電路７１と低電位側電路７２とに流れる電流が平衡状態となり、漏電検出部１１は漏電が発生していないと判断する。
【００２７】
一方、例えば、電力変換装置５と車両２との間における導電路７、具体的には高電位側電路７１に漏電が発生したとする（図２参照）。この場合、漏電によって電力変換部５１が出力する電流Ｉ１のうち、一部の電流Ｉ１１がアースに流れ込み、残りの電流Ｉ１２（＝Ｉ１−Ｉ１１）が蓄電池２１に供給される。また、高電位側電路７１からアースに漏電した電流Ｉ１１は、接地線７３およびインピーダンス回路７３０を介して低電位側電路７２に流れ込む。詳しくは、電流Ｉ１１は、漏電検出部１１と電力変換部５１との間の低電位側電路７２に流れ込む。したがって、漏電検出部１１の電流検出箇所において、高電位側電路７１に流れる電流がＩ１であるのに対し、低電位側電路７２に流れる電流がＩ１２（＝Ｉ１−Ｉ１１）となる。すなわち、漏電検出部１１の電流検出箇所において、高電位側電路７１と低電位側電路７２とに流れる電流が不平衡状態となり、漏電検出部１１は漏電が発生していると判断する。
【００２８】
次に、図３を用いて、蓄電池２１の放電時に漏電が発生した場合における電流の流れについて説明する。なお、図３中において電流の流れを矢印で示している。
【００２９】
ここでは、蓄電池２１が出力する電流（直流電流）をＩ２とする。導電路７において漏電が発生していない場合、高電位側電路７１および低電位側電路７２それぞれに流れる電流がＩ２となり、電力変換部５１にＩ２が供給される。すなわち、漏電検出部１１の電流検出箇所において、高電位側電路７１と低電位側電路７２とに流れる電流が平衡状態となり、漏電検出部１１は漏電が発生していないと判断する。
【００３０】
一方、例えば、電力変換装置５と車両２との間における導電路７、具体的には高電位側電路７１に漏電が発生したとする（図３参照）。この場合、漏電によって蓄電池２１が出力する電流Ｉ２のうち、一部の電流Ｉ２１がアースに流れ込み、残りの電流Ｉ２２（＝Ｉ２−Ｉ２１）が電力変換部５１に供給される。また、高電位側電路７１からアースに漏電した電流Ｉ２１は、接地線７３およびインピーダンス回路７３０を介して低電位側電路７２に流れ込む。詳しくは、電流Ｉ２１は、電力変換部５１と漏電検出部１１との間の低電位側電路７２に流れ込む。したがって、漏電検出部１１の電流検出箇所において、高電位側電路７１に流れる電流がＩ２２（＝Ｉ２−Ｉ２１）であるのに対し、低電位側電路７２に流れる電流がＩ２となる。すなわち、漏電検出部１１の電流検出箇所において、高電位側電路７１と低電位側電路７２とに流れる電流が不平衡状態となり、漏電検出部１１は漏電が発生していると判断する。
【００３１】
このように、漏電検出部１１は、蓄電池２１の充電時と放電時との両方において、導電路７の漏電の発生を検出することができる。
【００３２】
次に、制御部１２は、図１に示すように、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２と通信可能に構成されており、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２の開閉状態を制御する。本実施形態では、制御部１２は、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２それぞれと、例えば専用の第１および第２の通信線で接続されており、第１および第２の通信線を介して制御信号を送信することで、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２それぞれの開閉状態を個別に制御する。なお、制御部１２と、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２との通信方法は上記に限定せず、例えば導電路７を用いた電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）、または無線通信を用いてもよい。
【００３３】
そして、制御部１２は、漏電検出部１１の検出結果に基づいて、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２それぞれの開閉状態を制御する。
【００３４】
具体的には、制御部１２は、蓄電池２１の充電時に漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１を閉状態から開状態に切り替える。ここで、蓄電池２１が充電時である場合、第１の開閉器６１は、導電路７に流れる電流の上流側に位置することとなる（図２参照）。したがって、第１の開閉器６１が開状態となり導電路７が遮断されることによって、漏電箇所への電流供給を停止させる漏電保護が行われる。つまり、漏電箇所を通る漏電電流の流れを停止することができる。
【００３５】
一方、制御部１２は、蓄電池２１の放電時に漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第２の開閉器６２を閉状態から開状態に切り替える。ここで、蓄電池２１が放電時である場合、第２の開閉器６２は、導電路７に流れる電流の上流側に位置することとなる（図３参照）。したがって、第２の開閉器６２が開状態となり導電路７が遮断されることによって、漏電箇所への電流供給を停止させる漏電保護が行われる。つまり、漏電箇所を通る漏電電流の流れを停止することができる。
【００３６】
このように、本実施形態の漏電保護装置１は、漏電検出部１１と制御部１２とを備える。漏電検出部１１は、蓄電池２１と系統電源３との間で授受される電力を伝送する導電路７における漏電の発生を検出する。制御部１２は、導電路７に設けられる第１の開閉器６１、および導電路７において第１の開閉器６１よりも蓄電池２１側に設けられる第２の開閉器６２それぞれの開閉状態を、漏電検出部１１の検出結果に基づいて制御する。具体的には、制御部１２は、蓄電池２１の充電時に漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とのうち少なくとも第１の開閉器６１を開状態にする。また、制御部１２は、蓄電池２１の放電時に漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とのうち少なくとも第２の開閉器６２を開状態にする。
【００３７】
また、本実施形態の漏電保護システム１０は、漏電保護装置１と、導電路７に設けられる第１の開閉器６１と、導電路７において第１の開閉器６１よりも蓄電池２１側に設けられる第２の開閉器６２とを備える。図１の例では、導電路７の一部を構成する中間導電路が第１の開閉器６１と第２の開閉器６２との間に電気的に接続されている。つまり、導電路７は、上記中間導電路に加えて、電力変換部５１と第１の開閉器６１との間に電気的に接続される第１の導電路と、第２の開閉器６２と蓄電池２１との間に電気的に接続される第２の導電路とを含む。
【００３８】
すなわち、本実施形態の漏電保護装置１および漏電保護システム１０の各々は、蓄電池２１の充電時と放電時とに応じて、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とのうち、導電路７に流れる電流の上流側に位置する方の開閉器を開状態にする。具体的には、蓄電池２１の充電時に漏電が発生した場合、系統電源３側に設けられた第１の開閉器６１が開状態となり、導電路７に流れる電流の上流側で導電路７が遮断されることで漏電保護が行われる。一方、蓄電池２１の放電時に漏電が発生した場合、蓄電池２１側に設けられた第２の開閉器６２が開状態となり、電流の上流側で導電路７が遮断されることで漏電保護が行われる。このように、本実施形態の漏電保護装置１および漏電保護システム１０の各々は、導電路７において漏電が発生した際に、蓄電池２１の充電時と放電時とに応じて、導電路７に流れる電流の上流側で導電路７を遮断する。これにより、本実施形態の漏電保護装置１および漏電保護システム１０の各々は、蓄電池２１の充電時および放電時に関わらず漏電保護を行うことができるので、安全性が向上し、機器の損傷も防止することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、漏電保護装置１は、電力変換装置５に内蔵されているが、電力変換装置５とは別体に構成されていてもよい。また、第１の開閉器６１は、電力変換装置５に内蔵されているが、電力変換装置５とは別体に構成されていてもよい。また、第２の開閉器６２は、車両２に内蔵されているが、車両２とは別体に構成されていてもよい。
【００４０】
また、上記説明では、漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、制御部１２は、蓄電池２１の充電時と放電時とに応じて、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とのうち一方のみを開状態に制御しているが、これに限定しない。制御部１２は、漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とを順に開状態にするように構成されていてもよい。第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とが順に開状態に制御されることによって、導電路７に流れる電流の上流側と下流側とで導電路７が遮断され、より確実保護を行うことができ、安全性をより向上させることができる。
【００４１】
さらに、制御部１２は、蓄電池２１の充電時と放電時とに応じて決められた順番で、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とを開状態にするように構成されていてもよい。制御部１２は、蓄電池２１の充電時に漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１を開状態にした後に第２の開閉器６２を開状態にする。また、制御部１２は、蓄電池２１の放電時に漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第２の開閉器６２を開状態にした後に第１の開閉器６１を開状態にする。
【００４２】
このように、蓄電池２１の充電時と放電時とに応じて、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とのうち、導電路７に流れる電流の上流側の開閉器を優先的に開状態にして導電路７を遮断することによって、より早く漏電保護を行うことができる。さらに、導電路７に流れる電流の下流側の開閉器も開状態にして導電路７を遮断するので、より確実に漏電保護を行うことができ、安全性をより向上させることができる。
【００４３】
また、制御部１２は、漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２との両方を同時に開状態にするように構成されていてもよい。この場合でも、上記同様に、導電路７に流れる電流の上流側と下流側とで導電路７が遮断され、より確実保護を行うことができ、安全性をより向上させることができる。
【００４４】
次に、本実施形態の第１の変形例について図４を用いて説明する。本変形例の漏電検出部１１Ａは、導電路７（低電位側電路７２）とアースとをインピーダンス回路７３０を介して電気的に接続する接地線７３に流れる電流に基づいて、導電路７における漏電の発生を検出するように構成されている。
【００４５】
漏電検出部１１Ａは、例えばフラックスゲート型またはホール素子型の電流検出器で構成されており、インピーダンス回路７３０および接地線７３に流れる電流を検出する。図２，図３を用いて上記で説明したように、導電路７において漏電が発生している場合、高電位側電路７１からアースに流れ込んだ電流は、接地線７３およびインピーダンス回路７３０を介して低電位側電路７２に流れ込む。すなわち、漏電が発生していない場合は、インピーダンス回路７３０および接地線７３には電流が流れないが、漏電が発生している場合、インピーダンス回路７３０および接地線７３に電流が流れる。そこで、漏電検出部１１Ａは、インピーダンス回路７３０および接地線７３に流れる電流を検出し、検出結果が閾値以上である場合に、漏電が発生していると判断することができる。
【００４６】
また、接地線７３は、高電位側電路７１および低電位側電路７２と比べて流れる電流が小さいので線の径も小さい。さらに、漏電検出部１１Ａは、１本の線（接地線７３）のみをコア（図示なし）で囲う構成であるのに対し、上述した漏電検出部１１は、２本の線（高電位側電路７１および低電位側電路７２）をコアで囲う構成である（図１参照）。したがって、本変形例の漏電検出部１１Ａは、漏電検出部１１に比べてサイズを小型化することができる。
【００４７】
次に、本実施形態の第２の変形例について図５を用いて説明する。本変形例では、上述した電力変換部５１の代わりに、充放電回路２２が蓄電池２１と電気的に接続されており、充放電回路２２を用いて電力変換を行う。充放電回路２２は、第２の開閉器６２と蓄電池２１との間に電気的に接続されている。そして、充放電回路２２は、系統電源３から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池２１に供給する交流−直流変換と、蓄電池２１が出力する直流電力を交流電力に変換して電気負荷４３に供給する直流−交流変換とを行う。したがって、本変形例の導電路７Ａは、交流電力を伝送する一対の電路７０ａ，７０ｂで構成されており、一方の電路７０ｂが接地線７３を介してアースと電気的に接続されている。詳しくは、柱上トランス（配電変圧器）の二次側の中性線が接地線７３を介して接地されている。ここで、導電路７Ａは、上記中間導電路に加えて、分電盤４と第１の開閉器６１との間に電気的に接続される第１の導電路と、第２の開閉器６２と蓄電池２１との間に電気的に接続される第２の導電路とを含む。
【００４８】
また、本変形例の漏電検出部１１Ｂは、例えば変流器（ＣＴ）を用いた電流検出器で構成されており、導電路７Ａを構成する一対の電路７０ａ，７０ｂそれぞれに流れる電流の平衡・不平衡を検出することで、導電路７Ａ、具体的には電路７０ａの漏電の発生を検出する。なお、漏電検出部１１Ｂによる漏電検出方法は、上述した漏電検出部１１と同様であるので、説明を省略する。
【００４９】
このように、本変形例の漏電保護装置１は、交流電力を伝送する導電路７Ａにおける漏電の発生も検出することができる。そして、漏電保護装置１は、導電路７Ａにおいて漏電が発生した際に、蓄電池２１の充電時と放電時とに応じて、導電路７Ａに流れる電流の上流側で導電路７Ａを遮断する。これにより、本変形例の漏電保護装置１は、蓄電池２１の充電時および放電時に関わらず漏電保護を行うことができるので、安全性が向上し、機器の損傷も防止することができる。
【００５０】
（実施形態２）
本実施形態の漏電保護装置１およびこれを備える漏電保護システム１０の概略構成図を図６に示す。本実施形態において、蓄電池２１と系統電源３との間で授受される電力を伝送する導電路７Ｂは、蓄電池２１と系統電源３とを電気的に接続する主電路７４と、主電路７４から分岐し、電気負荷４４が接続された分岐電路７５とを備えた構成である。そして、本実施形態の制御部１２Ａは、分岐電路７５に設けられる分岐開閉器６３の開閉状態を制御する。図６の例では、複数の分岐電路７５が主電路７４から分岐し、複数の分岐電路７５の各々は、分岐開閉器６３を介して電気負荷４４と電気的に接続されている。なお、実施形態１と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
本実施形態における導電路７Ｂの主電路７４は、蓄電池２１と系統電源３とを電気的に接続している。すなわち、主電路７４は、実施形態１の導電路７と同様の構成、言い換えると実施形態１の導電路７は、本実施形態の導電路７Ｂにおける主電路７４のみを備えた構成である。そして、実施形態１と同様に、第１の開閉器６１は、電力変換装置５内における主電路７４に設けられ、第２の開閉器６２は、車両２内における主電路７４に設けられる。
【００５２】
各分岐電路７５は、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２との間における主電路７４から分岐した電路であり、直流電力によって稼働する電気負荷４４が電気的に接続されている。本実施形態における導電路７Ｂは、３つの分岐電路７５を備えており、各分岐電路７５に電気負荷４４が電気的に接続されている。また、本実施形態では、各電気負荷４４は、アースと電気的に接続されている。なお、分岐電路７５の数は、３つに限定せず、１つ、または３つ以外の複数であってもよい。
【００５３】
また、各分岐電路７５には、開閉状態に応じて分岐電路７５を導通または遮断する分岐開閉器６３が設けられている。分岐開閉器６３は、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２と同様の構成であり、分岐電路７５を構成する一対の電路それぞれに設けられる一対の接点を備えている。また、分岐開閉器６３は、第１の開閉器６１および第２の開閉器６２と同様に、漏電保護装置１の制御部１２Ａと通信可能に構成されている。そして、分岐開閉器６３の開閉状態は、制御部１２Ａによって制御されており、漏電が発生していない通常時は閉状態に制御されている。
【００５４】
さらに、各分岐電路７５における分岐開閉器６３の前段には、中継器８が接続されている。中継器８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路で構成される電力変換部８１を備えており、電力変換部８１は、電力変換装置５の電力変換部５１、または蓄電池２１が出力する直流電力を所望の直流電力に変換して電気負荷４４に供給する。例えば電気負荷４４において、電気的な負荷の大きさが急激に変動する負荷変動が生じた場合であっても、電力変換部８１により、導電路７Ｂにおける電圧変動および電流の急峻な変動などの影響が抑制される。すなわち、電力変換部８１により、導電路７Ｂにおける電源品質が安定化され、電気負荷４４の負荷変動が系統電源３に及ぼす影響が抑制される。
【００５５】
なお、本実施形態では、電力変換部８１は、中継器８として分岐開閉器６３の前段に接続されているが、この接続位置に限定せず、系統電源３と電気負荷４４との間に電気的に接続されていればよい。例えば、電力変換部８１は、分岐開閉器６３の後段、電気負荷４４の接続プラグ内または電気負荷４４内などに設けられていてもよい。または、電力変換部８１は、主電路７４（例えば、電力変換装置５の出力段）に設け、１つの電力変換部８１が各電気負荷４４に直流電力を供給するように構成されていてもよい。また、実施形態１における第２の変形例（図５参照）のように充放電回路２２を用いる場合、主電路７４から分岐した分岐電路７５は、交流電力を伝送し交流電力によって稼働する電気負荷４４が接続される。この場合、系統電源３と電気負荷４４との間に接続される電力変換部８１は、交流電力を所望の交流電力に変換するＡＣ−ＡＣ変換回路で構成される。
【００５６】
また、本実施形態では、主電路７４から３つの分岐電路７５が分岐しており、それぞれの分岐電路７５を区別する場合、分岐電路７５ａ，７５ｂ，７５ｃという。そして、分岐電路７５ａには分岐開閉器６３ａおよび電気負荷４４ａが接続され、分岐電路７５ｂには分岐開閉器６３ｂおよび電気負荷４４ｂが接続され、分岐電路７５ｃには分岐開閉器６３ｃおよび電気負荷４４ｃが接続されている。
【００５７】
そして、制御部１２Ａは、実施形態１と同様に、漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２とを開状態にする。さらに、制御部１２Ａは、すべての分岐開閉器６３も開状態にする。
【００５８】
このように、本実施形態では、導電路７Ｂは、蓄電池２１と系統電源３とを電気的に接続する主電路７４と、主電路７４から分岐し、１つ以上の電気負荷４４と電気的に接続される１つ以上の分岐電路７５とを備える。第１の開閉器６１は、主電路７４に設けられ、第２の開閉器６２は、主電路７４において第１の開閉器６１よりも蓄電池２１側に設けられる。そして、制御部１２Ａは、分岐電路７５に設けられる分岐開閉器６３の開状態をさらに制御する。
【００５９】
したがって、本実施形態では、漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、制御部１２Ａは、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２だけでなく、分岐開閉器６３も開状態にすることができる。これにより、導電路７Ｂ（主電路７４および１または複数の分岐電路７５）に流れる電流の上流側と下流側とで導電路７Ｂが遮断されるので、より確実に漏電保護を行うことができ、さらに電気負荷４４の損傷も防止することができる。
【００６０】
また、本実施形態の漏電保護システム１０は、上記構成の漏電保護装置１と、主電路７４に設けられる第１の開閉器６１と、主電路７４において第１の開閉器６１よりも蓄電池２１側に設けられる第２の開閉器６２と、電力変換部８１とを備える。電力変換部８１は、系統電源３と電気負荷４４との間に電気的に接続され、系統電源３からの供給電力を電力変換して電気負荷４４に供給する。
【００６１】
これにより、本実施形態の漏電保護システム１０は、電力変換部８１によって導電路７Ｂにおける電源品質が安定化され、電気負荷４４の負荷変動が系統電源３に及ぼす影響を抑制することができる。
【００６２】
一例において、電気負荷４４ｃは、系統電源３からの電力供給が停止する停電時において、優先的に使用したい非常用負荷（例えば誘導灯、ＩＰ電話など）で構成されている。
【００６３】
そして、制御部１２Ａは、停電時において、蓄電池２１が接続された第２の開閉器６２と、電気負荷４４ｃ（非常用負荷）が接続された分岐開閉器６３ｃとを閉状態のままにし、第１の開閉器６１と分岐開閉器６３ａ，６３ｂとを開状態にする。これにより、蓄電池２１の放電電力が電気負荷４４ｃ（非常用負荷）に供給され、電気負荷４４ｃを稼働させることができる。なお、この場合、制御部１２Ａの稼働を継続させる必要があるので、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２との間における主電路７４から制御部１２Ａへ電源供給するように構成することが望ましい。
【００６４】
このように、導電路７Ｂは、複数の分岐電路７５を備えている。そして、制御部１２Ａは、系統電源３からの電力供給が停止した場合、複数の分岐電路７５それぞれに設けられた複数の分岐開閉器６３のうち予め決められた特定の分岐開閉器６３ｃ、および第２の開閉器６２それぞれを開状態にする。これにより、停電時においても、蓄電池２１を用いて特定の電気負荷４４ｃ（非常用負荷）を稼働させることができる。
【００６５】
また、停電時にも漏電の発生を検出できる位置に漏電検出部１１を設けるように構成してもよい。例えば、主電路７４において、分岐電路７５の分岐点と第２の開閉器６２との間に漏電検出部を設け、さらに漏電検出部よりも蓄電池２１側における低電位側電路をアースと接続することで、停電時にも漏電の発生を検出することができる。そして、制御部１２Ａは、停電時に漏電検出部が漏電の発生を検出した場合、第２の開閉器６２と、電気負荷４４ｃ（非常用負荷）が接続された分岐開閉器６３ｃとを開状態にする。すなわち、制御部１２Ａは、第１の開閉器６１、第２の開閉器６２および分岐開閉器６３ａ〜６３ｃのすべてを開状態にする。
【００６６】
このように、制御部１２Ａは、系統電源３からの電源供給の停止時に漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、複数の分岐開閉器６３のすべて、および第２の開閉器６２それぞれを開状態にする。これにより、導電路７Ｂ（主電路７４および分岐電路７５）に流れる電流の上流側と下流側とで導電路７Ｂが遮断されるので、より確実に漏電保護を行うことができ、さらに電気負荷４４の損傷も防止することができる。
【００６７】
また、本実施形態の制御部１２Ａは、漏電箇所を特定する漏電特定部１２１を備えている。上述したように制御部１２Ａは、漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１、第２の開閉器６２および各分岐開閉器６３それぞれを開状態にする。その後、制御部１２Ａは、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３との各開閉状態の組み合わせが互いに異なるように、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３との各開閉状態を順に制御する。そして、漏電特定部１２１は、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３との各開閉状態の組み合わせと、漏電検出部１１の検出結果とに基づいて漏電箇所を特定する。
【００６８】
漏電特定部１２１は、閉状態である開閉器を介して流れる電流の経路上に漏電箇所があると判断する。例えば、第１の開閉器６１のみが閉状態であり、第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３とが開状態である場合に漏電検出部１１が漏電の発生を検出したとする。この場合、漏電特定部１２１は、第１の開閉器６１と、第２の開閉器６２および各分岐開閉器６３との間における導電路７Ｂで漏電が発生していると判断する。そして、制御部１２Ａは、第１の開閉器６１、第２の開閉器６２、各分岐開閉器６３それぞれを開状態にすることで、漏電保護を行う。
【００６９】
一方、第１の開閉器６１のみが閉状態、第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３とが開状態である場合に漏電検出部１１が漏電の発生を検出しない場合、漏電特定部１２１は、車両２および各電気負荷４４のいずれかで漏電が発生していると判断する。この場合、制御部１２Ａは、第１の開閉器６１を閉状態に固定し、第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３とを順に１つずつ閉状態にする。例えば、電気負荷４４ｂで漏電が発生しているとする。漏電検出部１１は、分岐開閉器６３ｂが開状態である場合、漏電の発生を検出しないが、分岐開閉器６３ｂが閉状態である場合、漏電の発生を検出する。すなわち、漏電検出部１１は、第１の開閉器６１が閉状態、分岐開閉器６３ｂが開状態である場合に漏電の発生を検出せず、第１の開閉器６１と分岐開閉器６３ｂとが閉状態である場合に漏電検出部１１が漏電の発生を検出する。漏電特定部１２１は、上記結果より、電気負荷４４ｂが漏電箇所であると判断する。
【００７０】
この場合、分岐開閉器６３ｂを開状態にすることで漏電が解消されるので、制御部１２Ａは、第１の開閉器６１、第２の開閉器６２および分岐開閉器６３ａ，６３ｃを閉状態にし、分岐開閉器６３ｂのみを開状態にする。これにより、漏電箇所である電気負荷４４ｂを導電路７Ｂから切り離すことができ、系統電源３、蓄電池２１、電気負荷４４ａ，４４ｃの間で電力を授受することができる。
【００７１】
なお、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３との各開閉状態の組み合わせが互いに異なるように、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と各分岐開閉器６３との各開閉状態を制御する順番、組み合わせは、上記に限定しない。
【００７２】
このように、本実施形態の漏電保護装置１は、漏電箇所を特定する漏電特定部１２１を備える。そして、制御部１２Ａは、漏電検出部１１が漏電の発生を検出した場合、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と分岐開閉器６３との各開閉状態の組み合わせが互いに異なるように、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と分岐開閉器６３との各開閉状態を順に制御する。漏電特定部１２１は、第１の開閉器６１と第２の開閉器６２と分岐開閉器６３との各開閉状態の組み合わせと、漏電検出部１１の検出結果とに基づいて漏電個所を特定する。
【００７３】
これにより、特定した漏電箇所が導電路７Ｂから切り離すことができる場合、系統電源３、蓄電池２１、電気負荷４４との間で電力の授受を継続することができる。
【００７４】
また、例えばモニターなどで構成される報知部（図示なし）を用いて、漏電特定部１２１が特定した漏電個所をユーザに報知するように構成してもよい。これにより、ユーザは、漏電箇所を把握することができる。そして、例えば電気負荷４４ｂで漏電が発生している場合、この電気負荷４４ｂを使用しないように促すことができ、導電路７Ｂで漏電が発生している場合、工事業者に修理を依頼するよう促すことができる。
【００７５】
また、本実施形態における電力変換装置５の筐体は、接地線７３と電気的に接続されており、電力変換装置５の筐体とアースとは接地線７３を介して電気的に接続されている（図６参照）。これにより、漏電検出に用いる接地と、保護に用いる電力変換装置５の筐体の接地とを、１つの接地線７３で共用することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、電気負荷４４を電力で稼働する負荷で構成されている場合を例として説明したが、電気負荷４４は、電力を発生させる分散電源（例えば、蓄電池、太陽光発電装置など）で構成されていてもよい。電気負荷４４が分散電源で構成される場合、電力変換部８１は、例えばＡＣ−ＤＣ変換回路で構成される。
【００７７】
上記の最良の形態および/または他の実施例であると考えられるものについて説明したが、種々の改変がなされてもよく、本明細書で開示される主題は種々の形態および実施例で実施されてもよく、そしてそれらは多数のアプリケーションに適用されてもよいものであり、その最適の幾つかが本明細書に記載されている。以下の特許請求の範囲によって、本教示の真の範囲内に入る任意およびすべての修正および変形を請求するものである。
【００７８】
図１等の変形例として、図７に示すように、高電位側電路７１もまた、インピーダンス回路７３１および接地線７３によってアースと電気的に接続されてもよい。例えば、インピーダンス回路７３１は、高抵抗であり、望ましくは４０ｋΩ以上の抵抗である。図７の例では、インピーダンス回路７３０および７３１の直列回路が、高電位側電路７１と低電位側電路７２との間に電気的に接続され、インピーダンス回路７３０および７３１の接続点が接地線７３によってアースと電気的に接続されている。この例では、漏電検出器１１は、インピーダンス回路７３０および７３１の接続点とアースとの間に設けられる電流検出器でもよい。電流検出器は、例えば変流器でもよい。
【００７９】
図４の変形例として、図８に示すように、高電位側電路７１もまた、インピーダンス回路７３１、漏電検出部１１Ａおよび接地線７３によってアースと電気的に接続されてもよい。例えば、インピーダンス回路７３１は、高抵抗であり、望ましくは４０ｋΩ以上の抵抗である。図８の例では、インピーダンス回路７３０および７３１の直列回路が、高電位側電路７１と低電位側電路７２との間に電気的に接続され、インピーダンス回路７３０および７３１の接続点が漏電検出部１１Ａおよび接地線７３によってアースと電気的に接続されている。換言すると、接続点は、漏電検出部１１Ａを介して接地線７３と電気的に接続されている。この例では、漏電検出部１１Ａは、変流器などの電流検出器でもよい。
【００８０】
図７または８の例では、漏電が高電位側電路７１の側で発生したとき、漏電電流は、漏電箇所を介して流出し、接地線７３およびインピーダンス回路７３０を介して低電位側電路７２に戻る（図２，３参照）。漏電が低電位側電路７２の側で発生したとき、漏電電流は、インピーダンス回路７３１および接地線７３を介して流出し、漏電箇所を介して低電位側電路７２に戻る。
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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