(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用バッテリと、前記バッテリの電圧を昇圧して高圧電路に供給する昇圧コンバータと、を含む電源系統と、
前記高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出する電源状態検出装置と、を備える電源システムであって、
前記電源状態検出装置は、電源状態検出回路と電源監視制御部とを含み、
電源状態検出回路は、
車両用バッテリと並列に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタの両端の電圧を検出する電圧検出器と、
前記バッテリの正極端及び負極端と前記キャパシタの一端及び他端とをそれぞれ接続する第１正極及び第１負極検出電路をそれぞれオン・オフする第１正極及び第１負極リレーと、
前記キャパシタの前記一端及び前記他端と前記電圧検出器の正極側入力端子及び負極側入力端子とをそれぞれ接続する第２正極及び第２負極検出電路をそれぞれオン・オフする第２正極及び第２負極リレーと、
第２正極及び第２負極リレーと前記電圧検出器の前記正極側入力端子及び前記負極側入力端子との間の前記第２正極及び第２負極検出電路と、グランドとをそれぞれ接続する正極及び負極接地抵抗と、
第２正極及び第２負極リレーと前記電圧検出器の前記正極側入力端子及び前記負極側入力端子との間の前記第２正極及び第２負極検出電路と、グランドとをそれぞれ接続する正極及び負極ツェナーダイオードと、を備え、
前記電源監視制御部は、前記電圧検出器の出力に基づいて、前記高圧電路の対地絶縁抵抗値の検出処理を行う電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電源システムであって、
前記バッテリは、複数のバッテリブロックを直列に接続したものであり、
前記電源状態検出回路は、
前記各バッテリブロックの接続点と前記キャパシタの前記一端とを接続する少なくとも一つのブロック正極検出電路と、前記各バッテリブロックの前記接続点と前記キャパシタの前記他端とを接続する少なくとも一つのブロック負極検出電路と、
前記各ブロック正側検出電路にそれぞれ配置される各ブロック正極リレーと、前記各ブロック負極検出電路に配置される各ブロック負極リレーと、を含み、
前記電源監視制御部は、前記第１正極リレーと、前記第１負極リレーと、前記各ブロック正極リレーと、前記各ブロック負極リレーとをオン・オフさせて、前記バッテリブロックの正極及び負極が前記キャパシタの一端及び他端に接続されるように、前記各バッテリブロックと前記キャパシタとの間の接続を切換えて、前記各バッテリブロックの各電圧を検出する電源システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電源システムであって、
前記電源監視制御部と接続され、前記昇圧コンバータの出力電圧を調整する制御部を含み、
前記制御部は、前記電源監視制御部が検出した前記高圧電路の対地絶縁抵抗値が異常の場合に、前記昇圧コンバータの出力電圧を制限する電源システム。
【請求項４】
請求項３に記載の電源システムであって、
前記制御部は、前記電源監視制御部が前記高圧電路の対地絶縁抵抗値の検出処理を行う際に、前記電源状態検出回路の前記電圧検出器で検出した電圧が所定の第１閾値電圧以上の場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧を段階的に低下させる毎に該電圧の検出を行い、前記昇圧コンバータの出力電圧を低下させた際に該電圧が低下した場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧をその際の前記昇圧コンバータの出力電圧に制限する電源システム。
【請求項５】
請求項３に記載の電源システムであって、
前記制御部は、前記電源監視制御部が前記昇圧コンバータの負極側出力電路の対地絶縁抵抗値の検出処理を行う際に、前記電源状態検出回路の前記電圧検出器で検出した電圧が所定の第２閾値電圧以下の場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧を段階的に低下させる毎に該電圧の検出を行い、前記昇圧コンバータの出力電圧を低下させた際に該電圧が上昇した場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧をその際の前記昇圧コンバータの出力電圧に制限する電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システム、特に、バッテリと、バッテリの電圧を昇圧して高圧電路に供給する昇圧コンバータとを含む電源系統と、高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出する電源状態検出装置と、を備える電源システムの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バッテリの電力によってモータを駆動して走行する電動車両が多く用いられるようになってきている。このような電動車両に搭載されるバッテリは、従来のエンジン駆動の自動車に搭載されている１２Ｖ或いは２４Ｖの補機駆動用のバッテリよりも電圧が高いもの、例えば、２００Ｖ程度のもの用いられることから、バッテリの電圧監視や電源系統からの漏電監視が重要となってきている。このようなバッテリの電圧監視と漏電監視を行う方法として、フライングキャパシタ式の絶縁計測回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
フライングキャパシタ式の絶縁計測回路としては、例えば、図２６に開示されているようなバッテリにスイッチを介して接続されたフライングキャパシタ（接地電位から浮かせた状態のコンデンサ）を有する回路が挙げられる。前記回路は、フライングキャパシタにバッテリ電圧が充放電される際の絶縁抵抗から検出された波形に基づいて地絡抵抗を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、電動車両には、ガソリンエンジン車と同様の動力性能が要求されるようになってきており、これに伴い、バッテリの電圧を昇圧する昇圧コンバータを搭載し、モータ駆動電圧を、例えば、７００Ｖ程度の高電圧にする方式が多く用いられるようになってきている。このような昇圧コンバータを含む電源システムに図２６に記載されたような従来技術の絶縁計測回路を用いると、昇圧した高電圧が流れる電源系統の絶縁抵抗がゼロとなって短絡した場合、計測回路を構成するスイッチの接点間には７００Ｖ程度の高電圧がかかり、スイッチが故障してしまう場合がある。
【０００６】
また、近年、バッテリの高電圧化が進んできており、複数のバッテリブロックを直列に接続した組バッテリが用いられることが多い。このような組バッテリを用いた電源システムでは、バッテリブロック毎の電圧を検出することが必要な場合がある。しかし、バッテリブロック毎に電圧検出回路を設けると部品点数が増加してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、昇圧コンバータを備える電源システムにおいて、リレーの故障を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電源システムは、車両用バッテリと、前記バッテリの電圧を昇圧して高圧電路に供給する昇圧コンバータと、を含む電源系統と、前記高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出する電源状態検出装置と、を備える電源システムであって、前記電源状態検出装置は、電源状態検出回路と電源監視制御部とを含み、電源状態検出回路は、車両用バッテリと並列に接続されたキャパシタと、前記キャパシタの両端の電圧を検出する電圧検出器と、前記バッテリの正極端及び負極端と前記キャパシタの一端及び他端とをそれぞれ接続する第１正極及び第１負極検出電路をそれぞれオン・オフする第１正極及び第１負極リレーと、前記キャパシタの前記一端及び前記他端と前記電圧検出器の正極側入力端子及び負極側入力端子とをそれぞれ接続する第２正極及び第２負極検出電路をそれぞれオン・オフする第２正極及び第２負極リレーと、第２正極及び第２負極リレーと前記電圧検出器の前記正極側入力端子及び前記負極側入力端子との間の前記第２正極及び第２負極検出電路と、グランドと、をそれぞれ接続する正極及び負極接地抵抗と、第２正極及び第２負極リレーと前記電圧検出器の前記正極側入力端子及び前記負極側入力端子との間の前記第２正極及び第２負極検出電路と、グランドとをそれぞれ接続する正極及び負極ツェナーダイオードと、を備え、前記電源監視制御部は、前記電圧検出器の出力に基づいて、前記高圧電路の対地絶縁抵抗値の検出処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の電源システムは、ツェナーダイオードを設けることにより高圧電路の対地絶縁抵抗が低下した場合でも、電源状態検出回路の各リレーに印加される電圧を制限できるので、リレーがオン故障することを抑制することができる。
【００１０】
本発明の電源システムにおいて、前記バッテリは、複数のバッテリブロックを直列に接続したものであり、前記電源状態検出回路は、前記各バッテリブロックの接続点と前記キャパシタの前記一端とを接続する少なくとも一つのブロック正極検出電路と、前記各バッテリブロックの前記接続点と前記キャパシタの前記他端とを接続する少なくとも一つのブロック負極検出電路と、前記各ブロック正側検出電路にそれぞれ配置される各ブロック正極リレーと、前記各ブロック負極検出電路に配置される各ブロック負極リレーと、を含み、前記電源監視制御部は、前記第１正極リレーと、前記第１負極リレーと、前記各ブロック正極リレーと、前記各ブロック負極リレーとをオン・オフさせて、前記バッテリブロックの正極及び負極が前記キャパシタの一端及び他端に接続されるように、前記各バッテリブロックと前記キャパシタとの間の接続を切換えて、前記各バッテリブロックの各電圧を検出することとしても好適である。
【００１１】
本発明の電源システムは、一つの電源状態検出装置で複数のバッテリブロックを直列に接続したバッテリの各バッテリブロックの各電圧を検出することができるので、部品点数を少なくし、電源システムの体格を小さくすることができる。
【００１２】
本発明の電源システムにおいて、前記電源監視制御部と接続され、前記昇圧コンバータの出力電圧を調整する制御部を含み、前記制御部は、前記電源監視制御部が検出した前記高圧電路の対地絶縁抵抗値が異常の場合に、前記昇圧コンバータの出力電圧を制限することとしても好適である。
【００１３】
本発明の電源システムは、高圧電路の対地絶縁抵抗が低下している場合に、昇圧コンバータに出力電圧を制限して高圧電路の電圧を制限し、ツェナーダイオードに流れる電流を小さくできるので、バッテリ電圧を精度よく検出することができる。
【００１４】
本発明の電源システムにおいて、前記制御部は、前記電源監視制御部が前記高圧電路の対地絶縁抵抗値の検出処理を行う際に、前記電源状態検出回路の前記電圧検出器で検出した電圧が所定の第１閾値電圧以上の場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧を段階的に低下させる毎に該電圧の検出を行い、前記昇圧コンバータの出力電圧を低下させた際に該電圧が低下した場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧をその際の前記昇圧コンバータの出力電圧に制限することとしても好適である。また、本発明の電源システムにおいて、前記制御部は、前記電源監視制御部が前記昇圧コンバータの負極側出力電路の対地絶縁抵抗値の検出処理を行う際に、前記電源状態検出回路の前記電圧検出器で検出した電圧が所定の第２閾値電圧以下の場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧を段階的に低下させる毎に該電圧の検出を行い、前記昇圧コンバータの出力電圧を低下させた際に該電圧が上昇した場合には、前記昇圧コンバータの出力電圧をその際の前記昇圧コンバータの出力電圧に制限することとしても好適である。
【００１５】
本発明の電源システムは、前記高圧電路の対地絶縁抵抗値が異常となった場合に、昇圧コンバータの出力電圧をツェナーダイオードが動作しないできるだけ高い電圧に制限することにより、ツェナーダイオードを動作させずにバッテリ電圧の検出を精度よく行うことができると共に、電源システムが負荷に供給可能な電力を大きく保つことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、昇圧コンバータを備える電源システムにおいて、リレーの故障を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態における電源システムの構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態の電源システムにおける電源状態検出回路において、バッテリによりキャパシタを充電する際の電流の流れを示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態の電源システムにおける電源状態検出回路において、キャパシタ両端の電圧を検出する際の電流の流れを示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出するためにキャパシタを充電する際の電流の流れを示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態の電源システムにおいて、昇圧コンバータの負極側出力電路の対地絶縁抵抗値を検出するためにキャパシタを充電する際の電流の流れを示す回路図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、充電状態のキャパシタ両端の電圧を検出する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図６Ｂ】図６Ａに示す状態の直後の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図７】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出するためにキャパシタを充電する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図８Ａ】高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、図７に示す回路で充電された状態のキャパシタ両端の電圧を検出する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図８Ｂ】図８Ａに示す状態の直後の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図９】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、昇圧コンバータの負極側出力電路の対地絶縁抵抗値を検出するためにキャパシタを充電する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図１０Ａ】高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、図９に示す回路で充電された状態のキャパシタ両端の電圧を検出する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す状態の直後の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード動作時）。
【図１１】本発明の実施形態の電源システムにおいて、バッテリ電圧を検出する際のキャパシタ両端の電圧ＶＣと第１、第２の正極側及び負極側電圧検出電路の電位の時間変化を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出する際のキャパシタ両端の電圧ＶＣと第１、第２正極及び負極検出電路の電圧の時間変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施形態の電源システムにおいて、昇圧コンバータの負極側出力電路の対地絶縁抵抗値を検出する際のキャパシタ両端の電圧ＶＣと第１、第２正極側及び負極検出電路の電圧の時間変化を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施形態の電源システムにおける昇圧コンバータの出力電圧の設定動作を示すフローチャートである。
【図１５Ａ】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、充電状態のキャパシタ両端の電圧を検出する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード不動作時）。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示す状態の直後の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード不作動時）。
【図１６】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下しており、且つ、ツェナーダイオードが不動作となるように昇圧コンバータの出力電圧を設定した場合に、バッテリ電圧を検出する際のキャパシタ両端の電圧ＶＣと第１、第２正極及び負極検出電路の電圧の時間変化を示すグラフである。
【図１７Ａ】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出するためにキャパシタを充電する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード不動作時）
【図１７Ｂ】高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、図１７Ａに示す回路で充電された状態のキャパシタ両端の電圧を検出する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード不動作時）
【図１８】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下しており、且つ、ツェナーダイオードが不動作となるように昇圧電圧を制限した場合に、高圧電路の対地絶縁抵抗値を検出する際のキャパシタ両端の電圧ＶＣと第１、第２正極及び負極検出電路の電圧の時間変化を示すグラフである。
【図１９Ａ】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、昇圧コンバータの負極側出力電路の対地絶縁抵抗値を検出するためにキャパシタを充電する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード不動作時）
【図１９Ｂ】高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下していた場合に、図１９Ａに示す回路で充電された状態のキャパシタ両端の電圧を検出する回路を形成した際の電流の流れを示す回路図である（ツェナーダイオード不動作時）
【図２０】本発明の実施形態の電源システムにおいて、高圧電路の対地絶縁抵抗値が低下しており、且つ、ツェナーダイオードが不動作となるように昇圧電圧を制限した場合に、昇圧コンバータの負極側出力電路の対地絶縁抵抗値を検出する際のキャパシタ両端の電圧ＶＣと第１、第２正極及び負極検出電路の電圧の時間変化を示すグラフである。
【図２１】本発明の実施形態の電源システムにおける昇圧コンバータの出力電圧の他の設定動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の他の実施形態における電源システムの構成を示す系統図である。
【図２３】本発明の他の実施形態の電源システムにおける電源状態検出回路において、バッテリ全体によりキャパシタを充電する際の電流の流れを示す回路図である。
【図２４】本発明の他の実施形態の電源システムにおける電源状態検出回路において、一方のバッテリブロックによりキャパシタを充電する際の電流の流れを示す回路図である。
【図２５】本発明の他の実施形態の電源システムにおける電源状態検出回路において、他方のバッテリブロックによりキャパシタを充電する際の電流の流れを示す回路図である。
【図２６】従来技術のフライングキャパシタ式の絶縁計測回路において、バッテリによりキャパシタを充電する際の電流の流れを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の電源システム１００は、車両用のバッテリ１０と、バッテリ１０の電圧を昇圧する昇圧コンバータ６０と、複数のスイッチング素子をオン・オフさせて昇圧コンバータ６０によって昇圧された高電圧の直流電力をモータジェネレータ等の負荷８５を駆動する三相交流電力に変換するインバータ８０と、バッテリ１０と昇圧コンバータ６０との間の電路をオン・オフするシステムメインリレー５７とを含む電源系統１１０と、バッテリ１０の電圧及び電源系統１１０の対地絶縁抵抗を検出する電源状態検出装置４０とを備えている。
【００１９】
バッテリ１０の正極及び負極とは、昇圧コンバータ６０の正極側入力電路６１および負極側入力電路６２とそれぞれ正極電路５１および負極電路５２によって接続されている。正極電路５１には正極システムメインリレー５３が配置され、負極電路５２には負極システムメインリレー５４が接続されている。また、バッテリ１０から昇圧コンバータ６０への突入電流を抑制する突入電流防止抵抗５６と補助リレー５５とが負極システムメインリレー５４と並列に接続されている。
【００２０】
昇圧コンバータ６０の正極側入力電路６１および負極側入力電路６２との間にはバッテリ１０と並列になるようにフィルタコンデンサ６３が接続されている。昇圧コンバータ６０の負極側入力電路６２は負極側出力電路７２に直接接続されている。そして、昇圧コンバータ６０の正極側出力電路７１と負極側出力電路７２との間には、正極側出力電路７１から負極側出力電路７２に向ってスイッチング素子６５、６７が直列に接続されている。また、各スイッチング素子６５，６７にはそれぞれダイオード６６，６８が逆並列に接続されている。各スイッチング素子６５、６７の接続点は、正極側入力電路６１に接続されており、フィルタコンデンサ６３とスイッチング素子６５，６７の接続点との間の正極側入力電路６１には、リアクトル６４が配置されている。正極側出力電路７１は、昇圧コンバータ６０で昇圧した高電圧が流れる高圧電路７１である。正極側出力電路７１と負極側出力電路７２との間には、昇圧コンバータ６０の出力電圧を平滑にする平滑コンデンサ６９が各スイッチング素子６５，６７と並列に接続されている。
【００２１】
昇圧コンバータ６０の正極側出力電路７１（高圧電路７１）と負極側出力電路７２とはインバータ８０に接続され、インバータ８０の出力端子８１、８２は負荷８５に接続されている。また、昇圧コンバータ６０とインバータ８０との間の正極側出力電路７１（高圧電路７１）と負極側出力電路７２の間には、放電抵抗７６が接続されている。昇圧コンバータ６０の正極側出力電路７１（高圧電路）とグランドとの間の対地絶縁抵抗（ＲＨｐ）及び負極側出力電路７２とグランドとの間の対地絶縁抵抗（ＲＨｎ）は、それぞれ絶縁抵抗７５、７７（ＲＨｐ（７５）、ＲＨｎ（７７））として模式的に示す。
【００２２】
正極システムメインリレー５３、負極システムメインリレー５４、補助リレー５５、昇圧コンバータ６０の各スイッチング素子６５，６７、インバータ８０の各スイッチング素子とは制御部９０に接続され、制御部９０の指令によって駆動される。制御部９０は、内部に情報処理或いは演算処理を行うＣＰＵと、データ或いはプログラム等を格納する記憶部とを含むコンピュータである。
【００２３】
図１に示すように、電源状態検出装置４０は、電源状態検出回路４２と電源監視制御部４１とを備えている。電源状態検出回路４２は、バッテリ１０と並列に接続されたキャパシタ１３と、電圧検出器３０と、第１正極リレー１６、第１負極リレー１７、第２正極リレー１８、第２負極リレー１９、正極接地抵抗２０、負極接地抵抗２１、正極ツェナーダイオード２２、負極ツェナーダイオード２３とを含んでいる。
【００２４】
バッテリ１０の正極端とキャパシタ１３の一端（正極側端）とは第１正極検出電路１１ａで接続され、バッテリ１０の負極端とキャパシタ１３の他端（負極側端）とは第１負極検出電路１２ａで接続されている。第１正極検出電路１１ａのバッテリ１０とキャパシタ１３との間には、第１正極検出電路１１ａをオン・オフする第１正極リレー（Ｓ１）１６と抵抗１４とが配置されており、第１負極検出電路１２ａのバッテリ１０とキャパシタ１３との間には、第１負極検出電路１２ａをオン・オフする第１負極リレー（Ｓ２）１７と抵抗１５とが配置されている。また、キャパシタ１３の一端（正極側端）と電圧検出器３０の正極側入力端子３１とは第２正極検出電路１１ｂで接続され、キャパシタ１３の他端（負極側端）と電圧検出器３０の負極側入力端子３２とは第２負極検出電路１２ｂで接続されている。第２正極検出電路１１ｂのキャパシタ１３と電圧検出器３０の正極側入力端子３１との間には第２正極リレー（Ｓ３）１８が配置され、第２負極検出電路１２ｂのキャパシタ１３と電圧検出器３０の負極側入力端子３２との間には第２負極リレー（Ｓ４）１９が配置されている。
【００２５】
第２正極リレー（Ｓ３）１８と電圧検出器３０の正極側入力端子３１との間の第２正極検出電路１１ｂとグランドとは正極接地抵抗２０で接続され、第２負極リレー（Ｓ４）１１９と電圧検出器３０の負極側入力端子３２との間の第２負極検出電路１２ｂとグランドとは負極接地抵抗２１で接続されている。また、第２正極検出電路１１ｂとグランドの間には、正極接地抵抗２０と並列に正極ツェナーダイオード２２が配置され、第２負極検出電路１２ｂとグランドとの間には負極接地抵抗２１と並列に負極ツェナーダイオード２３が配置されている。
【００２６】
電源状態検出回路４２の各リレー（Ｓ１〜Ｓ４）１６〜１９は、電源監視制御部４１に接続され、電源監視制御部４１の指令によってオン・オフ動作する。また、電源監視制御部４１は、電源状態検出回路４２の電圧検出器３０によって検出した電圧に基づいて電源システム１００の対地絶縁抵抗値（RＨp（７５）、ＲＨｎ（７７））を算出する。電源監視制御部４１は、内部に情報処理或いは演算処理を行うＣＰＵと、データ或いはプログラム等を格納する記憶部とを含むコンピュータであり、制御部９０とデータバス９１で接続されて相互にデータ、情報の授受を行うよう構成されている。
【００２７】
＜電源監視制御部の基本動作＞
以上のように構成された電源システム１００の電源監視制御部４１の基本動作であるバッテリ１０の電圧検出、正極側出力電路７１（高圧電路７１）の対地絶縁抵抗（ＲＨｐ（７５））の抵抗値の検出、昇圧コンバータ６０の負極側出力電路７２の対地絶縁抵抗（ＲＨｎ（７７））の抵抗値の検出動作について図２〜図５、図１１〜図１３を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、第１正極リレー１６、第１負極リレー１７、第２正極リレー１８、第２負極リレー１９には、それぞれ、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）の表示を用いる。また、以下の実施形態では、一例として、バッテリ１０の電圧ＶＢは２００Ｖ、昇圧コンバータ６０の出力電圧ＶＨ（正極側出力電路７１（高圧電路７１）の電圧）は７５０Ｖ、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３の動作電圧ＶＴは４５０Ｖとして説明する。
【００２８】
＜バッテリの電圧検出＞
図２に示すように、電源システム１００は、正極及び負極システムメインリレー５３，５４が閉でバッテリ１０が昇圧コンバータ６０に接続され、昇圧コンバータ６０で昇圧された直流の高電圧がインバータ８０に供給され、インバータ８０が直流電力を交流電力に変換して負荷８５に供給している状態である。電源監視制御部４１は、図１１に示す時刻ゼロに図２に示すように、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオン、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオフとして、［バッテリ１０→第１正極検出電路１１ａ→抵抗１４→Ｓ１（１６）→キャパシタ１３→Ｓ２（１７）→抵抗１５→第１負極検出電路１２ａ→バッテリ１０］と電流が流れる回路Ｒ１を形成し、バッテリ１０によってキャパシタ１３の充電を開始する。
【００２９】
図１１の実線ａ１に示す様に、バッテリ１０によってキャパシタ１３の充電が開始されると、時間の経過と共に、キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは上昇し、バッテリ１０の電圧ＶＢ（２００Ｖ）に達する。
【００３０】
電源監視制御部４１は、所定時間だけＳ１（１６）、Ｓ２（１７）をオン、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオフとしてバッテリ１０によってキャパシタ１３の充電を行ったら、図１１に示す時刻ｔ１にキャパシタ１３の充電を終了し、図３に示す様に、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとして、キャパシタ１３とバッテリ１０との接続を遮断すると共に、キャパシタ１３と電圧検出器３０とを接続する。また、上記動作により、［キャパシタ１３→第２正極検出電路１１ｂ→Ｓ３（１８）→正極接地抵抗２０→負極接地抵抗２１→Ｓ４（１９）→第２負極検出電路１２ｂ→キャパシタ１３］と電流が流れる回路Ｒ２が形成される。このため、キャパシタ１３に溜まっていた電荷は回路Ｒ２を通って放電される。キャパシタ１３の両端の電圧は、図１１の破線ｂ１に示す様に、放電によって時刻ｔ１から次第に低下してくる。電源監視制御部４１は、時刻ｔ１の直後のキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣが安定している間に第２正極検出電路１１ｂ、第２負極検出電路１２ｂを通してキャパシタ１３の電圧ＶＣを計測し、これによってバッテリ１０の電圧を検出する。そして、電源監視制御部４１は、時刻ｔ２にキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣの検出を終了する。キャパシタ１３の電荷は時刻ｔ２にはゼロまで放電していないので、電源監視制御部４１は、キャパシタ１３の電荷が完全に放電されてキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣがゼロとなるまで、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとした状態を保持する。そして、キャパシタ１３が完全に放電されたら、バッテリ１０の電圧検出を終了する。
【００３１】
＜高圧電路７１の対地絶縁抵抗（ＲＨｐ（７５））の抵抗値の検出＞
以下、図４、図３、図１２を参照しながら正極側出力電路７１（高圧電路７１）の絶縁抵抗（ＲＨｐ）７５の抵抗値の検出動作について説明する。なお、以下の説明においては、正極側出力電路７１は、高圧電路７１、正極側出力電路７１（高圧電路７１）とグランドとの間の対地絶縁抵抗はＲＨｐ（７５）、負極側出力電路７２とグランドとの間の対地絶縁抵抗はＲＨｎ（７７）の表示を用いる。
【００３２】
図４に示すように、電源監視制御部４１は、図１２に示す時刻ゼロにＳ２（１７）、Ｓ３（１８）をオン、Ｓ１（１６）、Ｓ４（１９）をオフとして、図４に示すように、［高圧電路７１→ＲＨｐ（７５）→グランド→正極接地抵抗２０→Ｓ３（１８）→第２正極検出電路１１ｂ→キャパシタ１３→Ｓ２（１７）→抵抗１５→第１負極検出電路１２ａ→負極電路５２→バッテリ１０→正極電路５１→正極システムメインリレー５３→リアクトル６４→ダイオード６６→高圧電路７１］と電流が流れる回路Ｒ３を形成する。正極側出力電路７１（高圧電路７）とグランドとの間の絶縁抵抗ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）は非常に大きいので回路Ｒ３を流れる電流は非常に小さい。このため、図１２の実線ａ２に示すように、キャパシタ１３の充電速度は遅く、所定の時間が経過してもキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは図１２に示すＶＣ１までしか上昇しない。その後、電源監視制御部４１は、先に説明したと同様、図３に示す様に、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとして、回路Ｒ２を形成してキャパシタ１３を放電させる。すると図１２の破線ｂ２のようにキャパシタ１３の電圧ＶＣは低下していく。また、電圧検出器３０は、図１２に示す時刻ｔ１の後のキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣが安定している間に第２正極検出電路１１ｂ、第２負極検出電路１２ｂを通してキャパシタ１３の電圧ＶＣを検出する。高圧電路７１とグランドとの間の絶縁抵抗ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が低下してくる、つまり、絶縁が低下してくると、先に説明した回路Ｒ３を流れる電流が大きくなってくる。このため、ＲＨｐ（７５）が低下してくると、図１２の実線ａ２´に示すように、図１２に示す時刻ゼロから所定の期間の終了する時刻ｔ１までの間にキャパシタ１３の電圧ＶＣは先のＶＣ１よりも大きなＶＣ２まで上昇する。その後、電源監視制御部４１は、先に説明したと同様、図３に示す様に、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとしてキャパシタ１３を放電させると図１２の破線ｂ２´のようにキャパシタ１３の電圧ＶＣは低下していく。電圧検出器３０は、図１２に示す時刻ｔ１の後に第２正極検出電路１１ｂ、第２負極検出電路１２ｂを通してキャパシタ１３の電圧ＶＣを検出する。このように、キャパシタ１３の充電開始から所定の時間が経過した時刻ｔ１におけるキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは、ＲＨｐ（７５）の大きさに依存し、ＲＨｐ（７５）が大きいほど時刻ｔ１におけるキャパシタ１３の電圧ＶＣは小さく、ＲＨｐ（７５）が小さくなってくるほど時刻ｔ１におけるキャパシタの両端の電圧ＶＣは大きくなってくる。電源監視制御部４１は、例えば、時刻ｔ１のキャパシタ１３の電圧ＶＣとＲＨｐ（７５）との関係を規定したマップ等を記憶部に格納しておき、検出したキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣからＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）を検出する。
【００３３】
＜負極側出力電路７２の対地絶縁抵抗（ＲＨｎ（７７））の抵抗値の検出＞
以下、図５、図３、図１３を参照しながら負極側出力電路７２の絶縁抵抗（ＲＨｎ）７７の抵抗値の検出動作について説明する。
【００３４】
図５に示すように、電源監視制御部４１は、図１３に示す時刻ゼロにＳ１（１６）、Ｓ４（１９）をオン、Ｓ２（１７）、Ｓ３（１８）をオフとして、［バッテリ１０→第１正極検出電路１１ａ→抵抗１４→Ｓ１（１６）→キャパシタ１３→第２負極検出電路１２ｂ→Ｓ４（１９）→負極接地抵抗２１→グランド→ＲＨｎ（７７）→負極側出力電路７２→負極システムメインリレー５４→負極電路５２→バッテリ１０］と電流が流れる回路Ｒ４を形成し、時刻ｔ１までの間キャパシタ１３を充電し、図３に示すように、時刻ｔ１にＳ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとしてキャパシタ１３を放電させる。これによりキャパシタ１３の電圧ＶＣは、時刻ゼロから時刻ｔ１の間、実線ａ３或いはａ３´のように上昇し、時刻ｔ１以降は破線ｂ３或いは破線ｂ３´のように低下する。先に、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出動作で述べたと同様、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が低下してくると、図１３の実線ａ３からａ３´に示すようにキャパシタ１３の電圧ＶＣの上昇カーブが急になり、時刻ｔ１におけるキャパシタ１３の電圧ＶＣの検出値もＶＣ３からＶＣ４に大きくなる。電源監視制御部４１は、例えば、時刻ｔ１のキャパシタ１３の電圧ＶＣとＲＨｎ（７７）との関係を規定したマップ等を記憶部に格納しておき、検出したキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣからＲＨｎ（７７）の抵抗値を検出する。
【００３５】
＜高圧電路７１が地絡した場合の電流の流れと電源監視制御部の動作＞
次に、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態となった場合の電流の流れと電源監視制御部４１の動作について説明する。
【００３６】
＜高圧電路７１が地絡した場合のバッテリの電圧検出＞
まず、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態となった場合のバッテリ１０の電圧検出の際の電流の流れ、各検出電路の電圧の変化、及び、キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣの変化について説明する。電源監視制御部４１は、図２を参照して説明したように、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオン、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオフとして回路Ｒ１を形成し、バッテリ１０によってキャパシタ１３を充電する。図１１に示すように、時刻ｔ１にキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは、バッテリ１０の電圧ＶＢ（２００Ｖ）となる。
【００３７】
時刻ｔ１に電源監視制御部４１はキャパシタ１３の電圧ＶＣの検出を行うために、図６Ａに示すように、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとする。今、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態となっているので、グランドの電圧は略ＶＨ（７５０Ｖ）となっている。すると、図６Ａに示すように、［高圧電路７１→グランド→負極接地抵抗２１→第２負極検出電路１２ｂ→Ｓ４（１９）→キャパシタ１３→Ｓ３（１８）→第２正極検出電路１１ｂ→正極ツェナーダイオード２２→グランド→負極電路５２→バッテリ１０→正極電路５１→正極システムメインリレー５３→リアクトル６４→ダイオード６６→高圧電路７１］と電流が流れる回路Ｒ５が形成される。正極ツェナーダイオード２２は第２正極検出電路１１ｂの電圧がクリップ電圧ＶＴの４５０Ｖになると、第２正極検出電路１１ｂからグランドに向かって電流を流すので、キャパシタ１３の正極側電圧或いは第２正極検出電路１１ｂの電圧は図１１の＊を付した線ｃ１のように、一気にＶＴ（４５０Ｖ）まで上昇する。一方、時刻ｔ１の直後は、Ｓ４（１９）を含む第２負極検出電路１２ｂの電圧は、図１１の二点鎖線ｄ１に示すように、キャパシタ１３の負極側電圧或いは第２正極検出電路１１ｂの電圧はＶＴ（４５０Ｖ）からキャパシタ１３に充電された電圧ＶＣ（＝ＶＢ（２００Ｖ））を差し引いた電圧である２５０Ｖまで一旦上昇する（ＶＴ（４５０Ｖ）−ＶＢ（２００Ｖ）＝２５０Ｖ）。キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは、時刻ｔ１の直後は、図１１の○を付した線ｅ１に示す様に、略２００Ｖ（＝ＶＢ）となる。
【００３８】
グランドの電圧はＶＨ（７５０Ｖ）なので、時刻ｔ１の後、第２負極検出電路１２ｂの電圧が２５０Ｖになった後も、図６Ｂに示すように、グランドから負極接地抵抗２１を通って電流がキャパシタ１３の負極側に流れ込んでくる。これにより、第２負極検出電路１２ｂの電圧は、２５０Ｖになった後、図１１の二点鎖線ｄ１のように急速に上昇する。そして電圧がＶＴ（４５０Ｖ）に達すると、負極ツェナーダイオード２３が動作し、［グランド→負極接地抵抗２１→第２負極検出電路１２ｂ→負極ツェナーダイオード２３→グランド］と電流が流れる回路Ｒ６が形成され、第２負極検出電路１２ｂの電圧は負極ツェナーダイオード２３によってＶＴ（４５０Ｖ）に保持される。キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは、図１１の＊を付した線ｃ１で示す第２正極検出電路１１ｂの電圧と図１１に二点鎖線ｄ１で示す第２負極検出電路１２ｂの電圧との差であるから、図１１に○を付した線ｅ１に示すように時刻ｔ１の略ＶＢ（２００Ｖ）から０Ｖまで急速に低下する。以上説明したように、第２正極検出電路１１ｂ、第２負極検出電路１２ｂの電圧は、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３によってＶＴ（４５０Ｖ）を超えない。従って、高圧電路７１が地絡した場合のバッテリ１０の電圧検出を行う場合、図６Ｂに示すように、バッテリ１０側の電圧が０ＶとなっているＳ２（１７）の両端に印加される電圧は、最大でもＶＴ（４５０Ｖ）となるため、Ｓ２（１７）の耐電圧を低く設定することができる。また、図６Ａに示す状態でも、第２正極検出電路１１ｂ、第２負極検出電路１２ｂの電圧はＶＴ（４５０Ｖ）までしか上昇しないので、図１１に示す時刻ｔ１の直前で、図４に示すＳ４（１９）がオフでＳ４（１９）の第１負極検出電路１２ａ側の電圧がゼロとなっている場合でも、Ｓ４（１９）の両端に印加される電圧はＶＴ（４５０Ｖ）を超えない。このため、Ｓ１（１６）〜Ｓ４（１９）の耐電圧を低く設定することができる。このように、スイッチの耐電圧を低く設定することにより、絶縁検出頻度を向上させることが可能となり、検出精度を向上させることができる。
【００３９】
＜高圧電路７１が地絡した場合のＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）検出＞
次に、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態となった場合のＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）検出の際の電流の流れ、各検出電路の電圧の変化、及び、キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣの変化について説明する。
【００４０】
電源監視制御部４１は、図４を参照して説明したように、Ｓ２（１７）、Ｓ３（１８）をオン、Ｓ１（１６）、Ｓ４（１９）をオフとして図４に示す回路Ｒ３を形成してキャパシタ１３を充電しようとする。しかし、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態となった場合には、グランドの電圧は略ＶＨ（７５０Ｖ）となっているので、図４を参照して説明した回路Ｒ３の他に、図７に示すように、［グランド→正極接地抵抗２０→第２正極検出電路１１ｂ→正極ツェナーダイオード２２→グランド］と電流が流れる回路Ｒ７と、［グランド→負極接地抵抗２１→第２負極検出電路１２ｂ→負極ツェナーダイオード２３→グランド］と電流が流れる回路Ｒ８とが形成され、キャパシタ１３の正極側の電圧は図１２の＊を付した線ｃ２に示すように、時刻ゼロから各ツェナーダイオード２２，２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）まで急速に上昇する。一方、Ｓ４（１９）がオフとなっており、キャパシタ１３の負極側はバッテリ１０の負極に接続されているので、図１２に二点鎖線ｄ２で示すキャパシタ１３の負極側の電圧は０Ｖとなっている。従って、図７に示す状態では、Ｓ４（１９）の両端の電圧差はＶＴ（４５０Ｖ）である。なお、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が無い場合には、第２正極検出電路１１ｂ，第２負極検出電路１２ｂの電圧は、図１２の一点鎖線ｆ２に示すように、高圧電路７１の電圧、即ち、昇圧コンバータ６０で昇圧した電圧ＶＨである７５０Ｖまで上昇し、Ｓ４（１９）の両端の電圧差は７５０Ｖとなってしまう。
【００４１】
図１２に示す時刻ｔ１に、電源監視制御部４１は、図８Ａに示すように、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとしてキャパシタ１３の電圧の検出を行おうとする。電源監視制御部４１がＳ１（１６）をオフ、Ｓ４（１９）をオンとした瞬間のキャパシタ１３の負極側の電圧は０Ｖであり、キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣはＶＴ（４５０Ｖ）となるが、上記動作により、図６Ａを参照して説明したと同様、回路Ｒ５が形成されるので、電流が急速にキャパシタ１３の負極側に流れ込み、図８Ｂ、図１２の二点鎖線ｄ２に示すようにキャパシタ１３の負極側の電圧はツェナーダイオード２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）まで急速に上昇する。キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは、図１２の＊を付した線ｃ２で示すキャパシタ１３の正極側の電圧と図１２に二点鎖線ｄ２で示すキャパシタ１３の負極側の電圧との差であるから、キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは図１２に○を付した線ｅ２に示すように、時刻ｔ１の略ＶＴ（４５０Ｖ）から０Ｖまで急速に低下する。以上説明したように、高圧電路７１が地絡した場合のＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出を行う際にも、キャパシタ１３の正極側及び負極側の電圧、第２正極検出電路１１ｂ、第２負極検出電路１２ｂの電圧は、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３によってＶＴ（４５０Ｖ）を超えない。従って、図８Ｂに示すように、Ｓ２（１７）の両端に印加される電圧は最大でもＶＴ（４５０Ｖ）となるため、Ｓ２（１７）の耐電圧を低く設定することができる。また、図７に示す状態でも、Ｓ４（１９）の負極ツェナーダイオード側の端子に印加される電圧もＶＴ（４５０Ｖ）までしか上昇しないので、Ｓ４（１９）の両端に印加される電圧もＶＴ（４５０Ｖ）を超えない。このため、Ｓ１（１６）〜Ｓ４（１９）の耐電圧を低く設定することができる。このように、スイッチの耐電圧を低く設定することにより、絶縁検出頻度を向上させることが可能となり、検出精度を向上させることができる。
【００４２】
電源監視制御部４１は、電圧検出器３０で検出したキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣが各ツェナーダイオード２２，２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）以上となった場合には、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態であると判定し、データバス９１を介してその情報を制御部９０に送信する。
【００４３】
＜高圧電路７１が地絡した場合のＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）検出＞
次に、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態となった場合のＲＨｎ（７７）の抵抗値（昇圧コンバータ６０の負極側出力電路７２の対地絶縁抵抗値）検出の際の電流の流れ、各検出電路の電圧の変化、及び、キャパシタ１３の両端の電圧ＶＣの変化について説明する。
【００４４】
電源監視制御部４１は、図５を参照して説明したように、Ｓ１（１６）、Ｓ４（１９）をオン、Ｓ２（１７）、Ｓ３（１８）をオフとして図５に示す回路Ｒ４を形成してキャパシタ１３を充電しようとする。しかし、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態となった場合には、グランドの電圧は略ＶＨ（７５０Ｖ）となっているので、図９に示すように、［高圧電路７１→グランド→正極接地抵抗２０→第２正極検出電路１１ｂ→正極ツェナーダイオード２２→グランド→負極電路５２→バッテリ１０→正極電路５１→正極システムメインリレー５３→リアクトル６４→ダイオード６６→高圧電路７１］と電流が流れる回路Ｒ９と、［グランド→第２負極検出電路１２ｂ→負極ツェナーダイオード２３→グランド］と電流の流れる回路Ｒ８とが形成され、図１３の二点鎖線ｄ３に示すようにキャパシタ１３の負極側の電圧は、負極ツェナーダイオード２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）まで上昇する。一方、図９に示すように、キャパシタ１３の正極側はバッテリ１０の正極に接続されているので、図１３の＊を付した線ｃ３に示すように、その電圧はバッテリ１０の電圧ＶＢ＝２００Ｖまで上昇する。なお、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が無い場合には、第２正極検出電路１１ｂ，第２負極検出電路１２ｂの電圧は、図１３の一点鎖線ｆ３に示すように、高圧電路７１の電圧、即ち、昇圧コンバータ６０で昇圧した電圧ＶＨである７５０Ｖまで上昇し、Ｓ４（１９）の両端の電圧差は７５０Ｖとなってしまう。
【００４５】
図１３に示す時刻ｔ１に、電源監視制御部４１は、図１０Ａに示すように、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとしてキャパシタ１３の電圧の検出を行おうとすると、図１０Ａに示すように、［高圧電路７１→グランド→正極接地抵抗２０→第２正極検出電路１１ｂ→Ｓ３（１８）→キャパシタ１３→Ｓ４（１９）→第２負極検出電路１２ｂ→負極ツェナーダイオード２３→グランド→負極電路５２→バッテリ１０→正極電路５１→正極システムメインリレー５３→リアクトル６４→ダイオード６６→高圧電路７１］と電流が流れる回路Ｒ１０が形成される。電源監視制御部４１がＳ１（１６）をオフ、Ｓ４（１９）をオンとした瞬間のキャパシタ１３の負極側の電圧は負極ツェナーダイオード２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）であり、キャパシタ１３の正極側の電圧はバッテリ１０の電圧ＶＢの２００Ｖであるが、上記の回路Ｒ１０が形成されると、図１３の＊を付した線ｃ３に示すように、キャパシタ１３の正極側の電圧は、時刻ｔ１の直後に負極側の電圧ＶＢ（２００Ｖ）からバッテリ１０の電圧ＶＢ＝２００Ｖを引いた２５０Ｖまで急速に上昇する。このため、電圧検出器３０の正極側入力端子３１に印加される電圧は２５０Ｖ、負極側入力端子３２に印加される電圧はＶＴ（４５０Ｖ）となる。この際、電圧検出器３０は、図１３の○を付した線ｅ３に示す様に、−ＶＢ（−２００Ｖ）をキャパシタ１３の電圧として検出する。
【００４６】
時刻ｔ１の後、回路Ｒ１０を通してさらに電流が流れるので、キャパシタ１３の正極側の電圧或いは第２正極検出電路１１ｂの電圧は、図１３の＊を付した線ｃ３に示すように、２５０Ｖから正極ツェナーダイオード２２の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）まで急速に上昇する。キャパシタ１３の正極側の電圧或いは第２正極検出電路１１ｂの電圧が正極ツェナーダイオード２２の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）まで上昇すると図１０Ｂに示すように、［第２正極検出電路１１ｂ→正極ツェナーダイオード２２→グランド］と電流が流れる回路Ｒ１１が形成され、第２正極検出電路１１ｂの電圧はＶＴ（４５０Ｖ）に維持される。従って、電圧検出器３０の検出するキャパシタ１３の電圧は、図１３の○を付した線ｅ３に示すように、時刻ｔ１の―ＶＢ（−２００Ｖ）から急速に０Ｖとなる。以上説明したように、高圧電路７１が地絡した場合のＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出を行う際にも、キャパシタ１３の正極側及び負極側の電圧、第２正極検出電路１１ｂ、第２負極検出電路１２ｂの電圧は、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作することによってＶＴ（４５０Ｖ）を超えない。従って、図９、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、Ｓ２（１７）、Ｓ１（１６）の両端に印加される電圧は最大でもＶＴ（４５０Ｖ）となるため、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）の耐電圧を低く設定することができる。このため、Ｓ１（１６）〜Ｓ４（１９）の耐電圧を低く設定することができる。このように、スイッチの耐電圧を低く設定することにより、絶縁検出頻度を向上させることが可能となり、検出精度を向上させることができる。
【００４７】
電源監視制御部４１は、ＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）検出を行う際に、電圧検出器３０で検出したキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣが負電圧（−ＶＢ（−２００Ｖ））となった場合には、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態であると判定し、データバス９１を介してその情報を制御部９０に送信する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の電源システム１００は、電源状態検出回路４２に正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３を取り付けることによって、ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態である場合にバッテリ１０の電圧を検出する際も、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）を検出する際も、ＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）を検出する際にも、Ｓ１（１６）〜Ｓ４（１９）に印加される電圧を正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）を超えないようにすることができ、Ｓ１（１６）〜Ｓ４（１９）がオン故障しないようにすることができる。また、Ｓ１（１６）〜Ｓ４（１９）に抵抗の小さい耐電圧の低いリレーを用いることができるので、ＲＨｐ（７５）が非常に大きい通常状態において、図３に示すように回路Ｒ２を形成してキャパシタ１３の電荷を放電させる際に、短時間でキャパシタ１３を放電させることができ、バッテリ１０の電圧検出或いはＲＨｐ（７５）、ＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出頻度を高くすることができる。
【００４９】
ＲＨｐ（７５）がほとんどゼロで高圧電路７１が地絡状態である場合には、図１１の○を付した線ｅ１、図１２の○を付した線ｅ２、図１３の○を付した線ｅ３に示すように、電圧検出器３０の検出する電圧は、時刻ｔ１の後急速に変化してしまう。このため、電圧検出器３０によって検出する電圧の精度が低下することがある。図１１〜図１３の＊を付した線ｃ１，ｃ２，ｃ３で示すキャパシタ１３の正極側の電圧、二点鎖線ｄ１，ｄ２，ｄ３で示すキャパシタ１３の負極側の電圧の時間変化は、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとした際にキャパシタ１３に向って流れる電流の大きさで決まってくる。この電流の大きさは、高圧電路７１の電圧、即ち、昇圧コンバータ６０の出力電圧によって決まってくるので、ＲＨｐ（７５）がゼロ近くまで低下した場合には、昇圧コンバータ６０の出力電圧を制限することにより、キャパシタ１３の正極側及び負極側の電圧の時間変化を緩やかにすることができ、これにより、電圧検出器３０の電圧検出精度が低下することを抑制することができる。
【００５０】
＜高圧電路７１が地絡した場合にＲＨｐ（７５）の検出処理を用いて正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しないできるだけ高い電圧に昇圧コンバータの出力電圧を設定する動作＞
以下に説明するように、昇圧コンバータ６０の出力電圧を正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しないような電圧まで低減することにより、ＲＨｐ（７５）がゼロ近くまで低下した場合でも電圧検出器３０の電圧検出精度を高く保つことができる。しかし、昇圧コンバータ６０の出力電圧を制限すると、負荷８５に供給できる電力が低下してしまう。そこで、本実施形態の電源システム１００は、昇圧コンバータ６０の出力電圧を正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しないできるだけ高い電圧に設定することにより、電圧検出器３０の電圧検出精度を確保しつつ、負荷にできる限り大きな電力を供給するようにする。以下、図１４〜図２１を参照しながら詳細に説明する。
【００５１】
図１４のステップＳ１０１に示すように、図１に示す制御部９０は、昇圧コンバータ６０の出力電圧ＶＨの指令値をＶＨ＊（７５０Ｖ）に設定して、昇圧コンバータ６０の昇圧動作を行う。この結果、昇圧コンバータ６０の正極側出力電路である高圧電路７１の電圧は、ＶＨ＊（７５０Ｖ）に制御される。次に、図１４のステップＳ１０２に示す様に、図１に示す電源監視制御部４１は、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出処理を行う。この処理は、先に、図４、図３、図７、図８Ａ、図８Ｂ、図１２を参照して説明した処理である。そして、電源監視制御部４１は、図１４のステップＳ１０３に示すように、図１に示す電圧検出器３０によって検出したキャパシタ１３の電圧ＶＣと、所定の第１閾値電圧、例えば、正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）とを比較し、電圧検出器３０によって検出したキャパシタ１３の電圧ＶＣが所定の第１閾値以上である場合には、図１４のステップＳ１０４に進み、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が略ゼロでＲＨｐ（７５）が異常であると判定し、データバス９１を介してＲＨｐ（７５）異常の信号を制御部９０に送信する。
【００５２】
図１４のステップＳ１０５に示すように、上記の異常信号を受信した制御部９０は、昇圧コンバータ６０の出力電圧ＶＨの指令値をＶＨ＊（７５０Ｖ）からΔＶＨだけ低下させ、その信号を電源監視制御部４１に送信する。
【００５３】
電源監視制御部４１は、ＶＨ＊を低下させた信号を受信したら、図１４のステップＳ１０６に示すように、再度、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出処理を行う。そして、電源監視制御部４１は、図１４のステップＳ１０７において、電圧検出器３０が検出した電圧が、前回のＲＨｐ（７５）の抵抗値の検出処理の際に検出した電圧よりも低下しているかどうかを判定する。先に、図７、図８Ａ，図８Ｂ、図１２を参照して説明したように、正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３が動作した場合には、電圧検出器３０が検出するキャパシタ１３の電圧は正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３の動作電圧であるＶＴ（４５０Ｖ）一定で変化しない。このため、図１４のステップＳ１０７で電圧検出器３０が検出した電圧が、前回のＲＨｐ（７５）の抵抗値の検出処理の際に検出した電圧と同じ場合（図１４のステップＳ１０７でＮＯと判断した場合）、電源監視制御部４１は、図１４のステップＳ１１０に進み、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作していると判定し、データバス９１を介してその信号を制御部９０に送信する。この信号を受信した制御部９０は、図１４のステップＳ１０５に示すように再度、出力電圧ＶＨの指令値ＶＨ＊をΔＶＨだけ低下させ、その信号を電源監視制御部４１に送信する。
【００５４】
このように、制御部９０と電源監視制御部４１とは、図１４に示すステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１１０を繰り返し、昇圧コンバータ６０の出力電圧をΔＶＨずつ段階的に低下させていく。そして、図１４のステップＳ１０７で電源監視制御部４１が電圧検出器３０で検出した電圧が、前回のＲＨｐ（７５）の抵抗値の検出処理の際に検出した電圧よりも低下していると判定した場合（図１４のステップＳ１０７でＹＥＳと判断した場合）、図１４のステップＳ１０８に進み正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３が動作していないと判定する。
【００５５】
ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）検出の際に、正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３が動作しない場合には、昇圧コンバータ６０の出力電圧（高圧電路７１の電圧）に応じて電圧検出器３０が検出するキャパシタ１３の電圧が変化することについて、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８を参照しながら説明する。
【００５６】
図１７Ａ、図１７Ｂでは、昇圧コンバータ６０の出力電圧をＶＨ２（５００Ｖ）まで低下させた場合を一例として説明する。図１７Ａに示す様に、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が略ゼロの場合、高圧電路７１の電圧はＶＨ２（５００Ｖ）、グランドの電圧もＶＨ２（５００Ｖ）となる。電源監視制御部４１がＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出を行うために、図１８の時刻ゼロに、図１７Ａに示すようにＳ２（１７）、Ｓ３（１８）をオン、Ｓ１（１６）、Ｓ４（１９）をオフとすると、図４を参照して説明したと同様の回路Ｒ３が形成される。この際、第２正極検出電路１１ｂの電圧は、グランドの電圧ＶＨ２（５００Ｖ）よりも正極接地抵抗２０の電圧降下の７０Ｖだけ低いＶＳ１（４３０Ｖ）で、正極ツェナーダイオード２２は動作せず、電流は、回路Ｒ３を通って流れ、キャパシタ１３の正極側の電圧は、図１８の＊を付した線ｃ５に示す様に、ＶＳ１（４３０Ｖ）まで上昇し、キャパシタ１３の負極側はバッテリ１０の負極に接続されているので、図１８の二点鎖線ｄ５に示すようにその電圧は０Ｖとなっている。
【００５７】
図１８に示す時刻ｔ１に、図１７Ｂに示す様に電源監視制御部４１がＳ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとすると、先に図３を参照して説明したと同様の回路Ｒ２が形成され、キャパシタ１３の電荷が放電され、キャパシタ１３の負極側の電圧は、図１８の二点鎖線ｄ５に示すように、第２正極検出電路１１ｂの電圧と同じＶＳ１（４３０Ｖ）に向かって上昇していく。従ってキャパシタ１３の両端の電圧ＶＣは、図１８に○を付した線ｅ５に示すように、時刻ｔ１のＶＳ１（４３０Ｖ）から緩やかに低下していく。電源監視制御部４１は、時刻ｔ1の後のキャパシタ１３の電圧変化が緩やかなときに電圧検出器３０で検出したキャパシタ１３の電圧ＶＣを検出し、検出電圧とＲＨｐ（７５）との関係を示すマップを用いてＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）を検出する。
【００５８】
以上説明したように、昇圧コンバータ６０の出力電圧或いはグランド電圧（ＶＨ２（５００Ｖ））の場合、第２正極検出電路１１ｂの電圧は、グランド電圧（ＶＨ２（５００Ｖ））より正極接地抵抗２０の電圧降下（７０Ｖ）だけ低い電圧（ＶＳ１（４３０Ｖ））となるので、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３は動作しない。また、昇圧コンバータ６０の出力電圧が、例えば、４００Ｖに低下すると、正極接地抵抗２０の電圧降下（７０Ｖ）が変わらない場合、第２正極検出電路１１ｂの電圧はＶＳ１´（３３０Ｖ）に低下し、時刻ｔ１におけるキャパシタ１３の電圧ＶＣもＶＳ１´（３３０Ｖ）に低下する（図１８の＊を付した線ｃ５１、○を付した線ｅ５１参照）。この際も正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３は動作しない。つまり、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しない場合には、第２正極検出電路１１ｂの電圧は正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３の動作電圧のＶＴ（４５０Ｖ）一定にならず、昇圧コンバータ６０の出力電圧つまり高圧電路７１の電圧が低下すると、電圧検出器３０の検出する電圧も低下する。
【００５９】
ＲＨｐ（７５）の抵抗値がほとんどゼロの場合、第２正極検出電路１１ｂの電圧は、昇圧コンバータ６０の出力電圧から正極接地抵抗２０の電圧降下を引いた電圧となるから、正極接地抵抗２０における電圧降下が大きい程、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しない昇圧コンバータ６０の出力電圧を高くすることができる。先の説明では、正極接地抵抗２０の電圧降下は７０Ｖ一定であるとして説明したが、実際には、正極接地抵抗２０における電圧降下は、流れる電流やグランドの電圧等によって変化するので、一定にはならない。
【００６０】
そこで、電源監視制御部４１は、先に説明したように、図１４のステップＳ１０３，Ｓ１０４でＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が異常であると判断した場合、図１４のステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１１０に示すように、昇圧コンバータ６０の出力電圧の指令値ＶＨ＊をΔＶＨずつ低下させていく。そして、図１４のステップＳ１０７に示すように、電源監視制御部４１が電圧検出器３０で検出した電圧が、前回のＲＨｐ（７５）の抵抗値の検出処理の際に検出した電圧よりも低下していると判定した場合（図１４のステップＳ１０７でＹＥＳと判断した場合）には、図１４のステップＳ１０８に進み正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３が動作しておらず、この際の昇圧コンバータ６０の出力電圧或いは高圧電路７１の電圧は、昇圧電圧の指令値ＶＨ＊をΔＶＨずつ低下させた場合の正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しない一番高い電圧であると判定する。そして、電源監視制御部４１は、データバス９１を介してその判定信号を制御部９０に送信する。制御部９０は、この判定信号を受信したら、図１４のステップＳ１０９に示すように、昇圧コンバータ６０の出力電圧をその際の指令値ＶＨ＊に設定する。そして、電源監視制御部４１は、バッテリ１０の電圧、ＲＨｐ（７５）、ＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出動作を所定の頻度で継続する通常動作に戻る。
【００６１】
一方、電源監視制御部４１は、図１４のステップＳ１０３でキャパシタ１３の電圧ＶＣが所定の閾値未満の場合（図１４のステップＳ１０３でＮＯと判断した場合）には、図１４のステップＳ１１１に進み、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）は低下しておらず、ＲＨｐ（７５）は正常であると判断してプログラムの動作を終了し、バッテリ１０の電圧、ＲＨｐ（７５）、ＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出動作を所定の頻度で継続する通常の動作に戻る。
【００６２】
このように、本実施形態の電源システム１００は、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が異常となった場合に、昇圧コンバータ６０の出力電圧を正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しないできるだけ高い電圧に制限することにより、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３を動作させずにバッテリ電圧の検出を精度よく行うとともに、電源システムが負荷に供給可能な電力を大きく保つことができる。
【００６３】
＜高圧電路７１が地絡した場合のバッテリ電圧の検出（ツェナーダイオード不動作）＞
先に、昇圧コンバータ６０の出力電圧をＶＨ２（５００Ｖ）（正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しない電圧）まで低下させた際のＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出動作と昇圧コンバータ６０の出力電圧の設定動作について説明したが、次に、図１５Ａ，１５Ｂ、図１６を参照しながら、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が略ゼロの場合に、昇圧コンバータ６０の電圧を正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しない電圧であるＶＨ２（５００Ｖ）まで低減した際のバッテリ１０の電圧検出動作について説明する。
【００６４】
電源監視制御部４１は、図１６の時刻ゼロに、図２を参照して説明したと同様、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオン、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオフとしてバッテリ１０によってキャパシタ１３を充電する。キャパシタ１３の正極側の電圧或いは第１正極検出電路１１ａの電圧は、図１６の実線ａ４のようにゼロからバッテリ１０の電圧ＶＢ＝２００Ｖまで上昇していく。一方、キャパシタ１３の負極側の電圧或いは第１負極検出電路１２ａの電圧は、図１６の二点鎖線ｄ４に示すように０Ｖである。
【００６５】
図１６の時刻ｔ１に、電源監視制御部４１は図１５Ａに示す様に、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとする。ＲＨｐ（７５）が略ゼロであるから、先に図１７Ａ、図１７Ｂを参照して説明したと同様、キャパシタ１３の正極側の電圧或いは第２正極検出電路１１ｂの電圧は、図１６の＊を付した線ｃ４に示すように、ＶＳ１（４３０Ｖ）（＝グランド電圧ＶＨ２（５００Ｖ）−正極接地抵抗での電圧降下７０Ｖ）まで急速に上昇する。一方、キャパシタ１３の負極側或いは第２負極検出電路１２ｂの電圧は、図１６の二点鎖線ｄ４に示す様に、正極側の電圧ＶＳ１（４３０Ｖ）から充電後のキャパシタ１３の両端の電圧ＶＢ（２００Ｖ）を引いた２３０Ｖまで急速に上昇する。その後、図１５Ｂに示すように、キャパシタ１３の電荷は回路Ｒ２によってキャパシタ１３の負極側の電圧がＶＳ１（４３０Ｖ）になるまで徐々に減少していく。これにより、図１６に○を付した線ｅ４に示すように、キャパシタ１３の電圧ＶＣは、図１１を参照して説明したＲＨｐ（７５）が非常に大きい通常の場合と同様、時刻ｔ１のＶＢ（２００Ｖ）から緩やかに減少していく。電圧検出器３０は、時刻ｔ１の後のキャパシタ１３の電圧ＶＣが安定している期間に電圧の検出をすることができるので、ＲＨｐ（７５）が略ゼロで高圧電路７１が地絡しているような場合でも、バッテリ１０の電圧を精度よく検出することができる。
【００６６】
＜高圧電路７１が地絡した場合のＲＨｎ（７７）の抵抗値の検出（ツェナーダイオード不動作）＞
次に、図１９Ａ，図１９Ｂ、図２０を参照しながら、ＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が略ゼロの場合に、昇圧コンバータ６０の電圧をＶＨ２（５００Ｖ）まで低減した際のＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出動作について説明する。
【００６７】
図２０の時刻ゼロに電源監視制御部４１がキャパシタ１３の充電をしようと、Ｓ１（１６）、Ｓ４（１９）をオン、Ｓ２（１７）、Ｓ３（１８）をオフとすると、［高圧電路７１→グランド→第２負極検出電路１２ｂ→Ｓ４（１９）→キャパシタ１３→Ｓ１（１６）→抵抗１４→正極電路５１→正極システムメインリレー５３→リアクトル６４→ダイオード６６→高圧電路７１］と電流が流れる回路Ｒ１３が形成され、キャパシタ１３の負極側或いは第２負極検出電路１２ｂの電圧は、図２０に二点鎖線ｄ６で示すように、ＶＳ１（４３０Ｖ）（＝グランド電圧ＶＨ２（５００Ｖ）−正極接地抵抗での電圧降下７０Ｖ）まで急速に上昇するが、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３は動作しない。一方、キャパシタ１３の正極側の電圧は、図２０に＊を付した線ｃ６に示すように、バッテリ１０の電圧ＶＢ＝２００Ｖまで上昇していく。そして、図２０の時刻ｔ１に、電源監視制御部４１がキャパシタ１３の電圧を検出しようと、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオフ、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオンとすると、図１９Ｂに示す回路Ｒ２のように、キャパシタ１３の負極側から正極側に向かって電流が流れ、キャパシタ１３の正極側の電圧或いは第２正極検出電路１１ｂの電圧は、図２０の＊を付した線ｃ６に示すように、キャパシタ１３の正極側の電圧ＶＳ１（４３０Ｖ）からキャパシタ１３に充電された電圧ＶＢ（２００Ｖ）を引いた２３０Ｖまで急速に上昇した後、正極及び負極接地抵抗２０，２１を通って徐々に放電され、ＶＳ１（４３０Ｖ）まで上昇していく。このため、キャパシタ１３の電圧ＶＣは、図２０の○を付した線ｅ６に示すように、時刻ｔ１の―ＶＢ（−２００Ｖ）から０Ｖに向かって上昇していく。このように、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しないようにすると、電圧検出器３０の検出するキャパシタ１３の電圧ＶＣの変化が緩やかになり、電圧の検出精度が向上する。
【００６８】
また、先に図１８を参照して説明したと同様、ＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出動作で正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３が動作しない場合、昇圧コンバータ６０の出力電圧を、例えば、４００Ｖに低下させ、負極接地抵抗２１の電圧降下（７０Ｖ）が変わらない場合、第２負極検出電路１２ｂの電圧は、図２０の二点鎖線ｄ６１に示すように、ＶＳ１´（３３０Ｖ）に低下する。一方、キャパシタ１３の正極側の電圧は、図２０の＊を付した線ｃ６１に示すようにバッテリ１０の電圧ＶＢ（２００Ｖ）まで上昇するので、図２０に示す時刻ｔ１に措けるキャパシタ１３の電圧ＶＣは、図２０の○を付した線ｅ６１に示すように−ＶＢ（−２００Ｖ）から−１３０Ｖに上昇する。つまり、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しない場合には、キャパシタ１３の電圧ＶＣは一定にならず、昇圧コンバータ６０の出力電圧つまり高圧電路７１の電圧が低下すると、電圧検出器３０の検出する電圧は上昇する。
【００６９】
＜高圧電路７１が地絡した場合にＲＨｎ（７７）の検出処理を用いて正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しないできるだけ高い電圧に昇圧コンバータの出力電圧を設定する動作＞
従って、この動作を利用して、図１４を参照して説明したＲＨｐ（７５）の抵抗値の検出処理の際にＶＨを低下させてキャパシタ１３の電圧が低下した際の電圧を昇圧コンバータ６０の出力電圧の指令値ＶＨ＊に設定するのに代えて、図２１のフローチャートに示す様に、ＲＨｎ（７７）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）の検出処理を行い、ステップＳ２０３でキャパシタ１３の電圧ＶＣ（図１３に示すように負電圧を検出）が所定の第２閾値電圧「以下」の場合（例えば、図１３に示すようにバッテリ１０の電圧ＶＢ＝２００Ｖの負電圧（−２００Ｖ）以下の場合）に、ステップＳ２０４に進んでＲＨｐ（７５）の抵抗値（対地絶縁抵抗値）が異常であると判断し、図２１のステップＳ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２１０に示すように、昇圧コンバータ６０の出力電圧の指令値ＶＨ＊をΔＶＨずつ低下させ、図２１のステップＳ２０７でキャパシタ１３の電圧ＶＣが前回検出電圧よりも「上昇」した場合に、正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しなくなったと判定し、データバス９１を介してその判定信号を制御部９０に送信するようにしてもよい。制御部９０は、この判定信号を受信したら、図２１のステップＳ２０９に示すように、昇圧コンバータ６０の出力電圧をその際の指令値ＶＨ＊に設定するようにしてもよい。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態の電源システム１００は、制御部９０によって昇圧コンバータ６０の出力電圧の指令値ＶＨ＊をΔＶＨずつ、正極及び負極のツェナーダイオード２２，２３が動作しない電圧まで低下させることにより、昇圧コンバータ６０の出力電圧を正極及び負極ツェナーダイオード２２，２３が動作しないできるだけ高い電圧に設定し、電圧検出器３０の電圧検出精度を確保しつつ、負荷にできる限り大きな電力を供給するようにすることができる。
【００７１】
＜他の実施形態＞
以下、図２２〜図２５を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。先に図１〜図２１を参照して説明した部分と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
【００７２】
図２２に示す様に、本実施形態の電源システム２００は、バッテリ１０が第１、第２の２つのバッテリブロック１０ａ，１０ｂを接続点５９で直列に接続したものであり、電源状態検出装置４４の電源状態検出回路４３は、第１バッテリブロック１０ａの正極とキャパシタ１３の一端（正極側端）とを接続する第１正極検出電路１１ａと、第２バッテリブロック１０ｂの負極とキャパシタ１３の他端（負極側端）とを接続する第１負極検出電路１２ａと、第１バッテリブロック１０ａと第２バッテリブロック１０ｂの接続点５９とキャパシタ１３の一端（正極側端）と、を接続するブロック正極検出電路２４と、接続点５９とキャパシタ１３の他端（負極側端）とを接続するブロック負極検出電路２５とを備えている。
【００７３】
第１正極検出電路１１ａには抵抗１４とＳ１（１６）とが直列に接続され、第１負極検出電路１２ａには抵抗１５とＳ２（１７）とが直列に接続されている。また、ブロック正極検出電路２４には抵抗２６とブロック正極リレー２８（以下、Ｓ５（２８）という）とが直列に接続され、ブロック負極検出電路２５には抵抗２７とブロック負極リレー２９（以下、Ｓ６（２９）という）とが直列に接続されている。Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）、Ｓ５（２８）、Ｓ６（２９）とは電源監視制御部４１に接続され電源監視制御部４１の指令によってオン・オフ動作する。
【００７４】
電源監視制御部４１は、図２３に示すように、バッテリ１０全体の電圧を検出する際には、Ｓ１（１６）、Ｓ２（１７）をオン、Ｓ５（２８）、Ｓ６（２９）をオフとして図２３に示す回路Ｒ２１を形成し、第１、第２バッテリブロック１０ａ，１０ｂでキャパシタ１３を充電し、第１バッテリブロック１０ａの電圧を検出する際には、図２４に示すように、Ｓ１（１６）、Ｓ６（２９）をオン、Ｓ２（１７）、Ｓ６（２９）をオフとして第１バッテリブロック１０ａによってキャパシタ１３を充電し、第２バッテリブロック１０ｂの電圧を検出する際には、図２５に示すように、Ｓ５（２８）、Ｓ２（１７）をオン、Ｓ１（１６）、Ｓ６（２９）をオフとして第２バッテリブロック１０ｂによってキャパシタ１３を充電する。そして、図３を参照して説明したように、Ｓ３（１８）、Ｓ４（１９）をオン、他のリレーをオフとしてキャパシタ１３の電圧を検出してバッテリ１０全体、第１バッテリブロック１０ａ、第２バッテリブロック１０ｂの各電圧を検出する。
【００７５】
本実施形態の電源システム２００は、一つの電源状態検出装置４４で第１、第２の２つバッテリブロック１０ａ、１０ｂを直列に接続したバッテリ１０の各バッテリブロック１０ａ、１０ｂの各電圧を検出することができるので、部品点数を少なくし、システム全体の体格を小さくすることができる。
【００７６】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲により規定されている本発明の技術的範囲乃至本質から逸脱することない全ての変更及び修正を包含するものである。
【符号の説明】
【００７７】
１０  バッテリ、１０ａ  バッテリブロック、１１ａ  第１正極検出電路、１１ｂ  第２正極検出電路、１２ａ  第１負極検出電路、１２ｂ  第２負極検出電路、１３  キャパシタ、１４，１５，２６，２７  抵抗、１６  第１正極リレー（Ｓ１）、１７  第１負極リレー（Ｓ２）、１８  第２正極リレー（Ｓ３）、１９  第２負極リレー（Ｓ４）、２０  正極接地抵抗、２１  負極接地抵抗、２２  正極ツェナーダイオード、２３  負極ツェナーダイオード、２４  ブロック正極検出電路、２５  ブロック負極検出電路、２８  ブロック正極リレー、２９  ブロック負極リレー、３０  電圧検出器、３１  正極側入力端子、３２  負極側入力端子、４０，４４  電源状態検出装置、４１  電源監視制御部、４２，４３  電源状態検出回路、５１  正極電路、５２  負極電路、５３  正極システムメインリレー、５４  負極システムメインリレー、５５  補助リレー、５６  突入電流防止抵抗、５７  システムメインリレー、５９  接続点、６０  昇圧コンバータ、６１  正極側入力電路、６２  負極側入力電路、６３  フィルタコンデンサ、６４  リアクトル、６５，６７  スイッチング素子、６６，６８  ダイオード、６９  平滑コンデンサ、７１  正極側出力電路（高圧電路）、７２  負極側出力電路、７５  絶縁抵抗、７６  放電抵抗、８０  インバータ、８１，８２  出力端子、８５  負荷、９０  制御部、９１  データバス、１００，２００  電源システム、１１０  電源系統。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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