(57)【要約】  本発明は、バッテリーの漏洩電流感知装置及び方法を開示する。本発明によるバッテリーの漏洩電流感知装置は、バッテリーの両端子を連結した第１導電ライン上に設けられた電圧配分ノード；前記電圧配分ノードとバッテリーの陽端子及び陰端子の間にそれぞれ設けられた第１及び第２スイッチ；前記電圧配分ノードと接地を連結する第２導電ライン上に順次設けられた絶縁抵抗及び電流センシング抵抗；前記電流センシング抵抗の接地側の一端に陽または陰のＤＣ電圧を選択的に印加して前記電圧配分ノードとＤＣ電圧印加ノードとの間に電位差を誘発するＤＣ電圧印加部；及び前記第１及び第２スイッチをターンオンさせた状態で、前記誘発された電位差によって前記電流センシング抵抗に流れる電流の大きさをセンシングして電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判別する漏洩電流判別部；を含むことを特徴とする。
2010536314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの両端子を連結した第１導電ライン上に設けられた電圧配分ノード；
前記電圧配分ノードとバッテリーの陽端子及び陰端子の間にそれぞれ設けられた第１及び第２スイッチ；
前記電圧配分ノードと接地を連結する第２導電ライン上に順次設けられた絶縁抵抗及び電流センシング抵抗；
前記電流センシング抵抗の接地側の一端に陽または陰のＤＣ電圧を選択的に印加して前記電圧配分ノードとＤＣ電圧印加ノードとの間に電位差を誘発するＤＣ電圧印加部；及び
前記第１及び第２スイッチをターンオンさせた状態で、前記誘発された電位差によって前記電流センシング抵抗に流れる電流の大きさをセンシングして電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判別する漏洩電流判別部；を含むことを特徴とするバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項２】
前記絶縁抵抗と前記電流センシング抵抗の間に並列連結されたキャパシタを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項３】
前記電圧配分ノードは、前記第１導電ライン上に設けられた第１抵抗及び第２抵抗の間に介されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項４】
前記第１及び第２抵抗の抵抗値は同一であることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項５】
前記ＤＣ電圧印加部は、
前記接地と前記電流センシング抵抗の間に連結された第３抵抗；
前記第３抵抗と並列連結された第３及び第４スイッチ；
前記第３スイッチによって開閉される並列導電ライン上に設けられ、第３スイッチのターンオン時に電流センシング抵抗の接地側の一端に陽のＤＣ電圧を印加する第１ＤＣ電源；及び
前記第４スイッチによって開閉される並列導電ライン上に設けられ、第４スイッチのターンオン時に電流センシング抵抗の接地側の一端に陰のＤＣ電圧を印加する第２ＤＣ電源；を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項６】
前記漏洩電流判別部は、
前記電流センシング抵抗を通じて流れる電流によって誘発される抵抗両端の電圧を増幅する電圧増幅器；
前記電圧増幅器から出力されるアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄコンバータ；及び
前記Ａ／Ｄコンバータからデジタル電圧信号の入力を受け取ってオームの法則に従って電圧の大きさを電流の大きさに換算した後、電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判断する中央演算処理機；を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項７】
前記漏洩電流判別部は、
前記絶縁抵抗と電流センシング抵抗の間に設けられたイン‐ライン電流センシング装置；
前記イン‐ライン電流センシング装置から出力されるアナログ電流信号をデジタル電流信号に変換するＡ／Ｄコンバータ；及び
前記Ａ／Ｄコンバータからデジタル電流信号の入力を受け取った後、電流信号の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判断する中央演算処理機；を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項８】
前記漏洩電流判別部は、
漏洩電流発生事実を視覚的または聴覚的に出力する漏洩電流警報機；をさらに含み、
前記中央演算処理機は、漏洩電流が発生した場合前記漏洩電流警報機を通じて漏洩電流発生事実を視覚的または聴覚的に出力することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項９】
前記漏洩電流判別部は、
前記第１及び第２スイッチと前記ＤＣ電圧印加部の第３及び第４スイッチを制御するスイッチ制御器；をさらに含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のバッテリーの漏洩電流感知装置。
【請求項１０】
バッテリーの両端子を連結する第１導電ライン上に設けられた電圧配分ノードと、前記電圧配分ノードとバッテリーの陽端子及び陰端子の間にそれぞれ設けられた第１及び第２スイッチと、前記電圧配分ノードと接地を連結する第２導電ライン上に順次設けられた絶縁抵抗及び電流センシング抵抗を用いてバッテリーの漏洩電流を感知する方法において、
（ａ）前記第１及び第２スイッチをターンオンするステップ；
（ｂ）前記電流センシング抵抗の接地側の一端に陽と陰のＤＣ電圧を選択的に印加して前記電流センシング抵抗の接地側の一端と前記電圧配分ノードとの間に電位差を誘発するステップ；
（ｃ）前記誘発された電位差によって電流センシング抵抗を通じて流れる電流をセンシングするステップ；及び
（ｄ）前記センシングされた電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判別するステップ；を含むことを特徴とするバッテリーの漏洩電流感知方法。
【請求項１１】
前記（ｂ）ステップは、
電流センシング抵抗の両端子の電圧をアナログ電圧信号に増幅するステップ；
前記増幅されたアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するステップ；及び
オームの法則に従ってデジタル電圧信号の大きさを電流の大きさに換算するステップ；を含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーの漏洩電流感知方法。
【請求項１２】
前記（ｂ）ステップは、
前記電流センシング抵抗と絶縁抵抗の間に設けられたイン‐ライン電流センシング装置を用いて電流センシング抵抗を通じて流れるアナログ電流信号をセンシングするステップ；
前記センシングされたアナログ電流信号をデジタル電流信号に変換するステップ；及び
前記デジタル電流信号から電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさを獲得するステップ；を含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーの漏洩電流感知方法。
【請求項１３】
前記基準レベルは、
第１スイッチ及び第２スイッチのターンオン後陽のＤＣ電圧を電流センシング抵抗の接地側の一端に印加した場合電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさを示す第１基準レベル；及び
第１スイッチ及び第２スイッチのターンオン後陰のＤＣ電圧を電流センシング抵抗の接地側の一端に印加した場合電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさを示す第２基準レベル；を含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーの漏洩電流感知方法。
【請求項１４】
前記（ｄ）ステップは、
電流センシング抵抗の接地側の一端に陽のＤＣ電圧の印加時に電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさが前記第１基準レベルと臨界値以上差があった場合漏洩電流が発生したと判別するステップ；または
電流センシング抵抗の接地側の一端に陰のＤＣ電圧の印加時に電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさが前記第２基準レベルと臨界値以上差があった場合漏洩電流が発生したと判別するステップ；を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリーの漏洩電流感知方法。
【請求項１５】
漏洩電流が発生した場合漏洩電流発生事実を視覚的または聴覚的に通報するステップ；をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリーの漏洩電流感知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーの漏洩電流感知装置及び方法に関するものであって、より詳しくは、電気自動車やハイブリッド自動車のように高電圧を要求するバッテリー電源供給システムに採用されたバッテリーの漏洩電流を感知することができるバッテリーの漏洩電流感知装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、化石エネルギーの枯渇及び環境汚染により化石エネルギーを使用せずに電気エネルギーを利用する電気自動車やハイブリッド自動車に対する関心が高まるにつれて、これに対する研究が活発に行われている。電気自動車やハイブリッド自動車には自動車の駆動に使用されるモーターを駆動させるために電気エネルギーが必要であり、これをバッテリーを通じて供給することになる。
【０００３】
電気自動車やハイブリッド自動車に使われるバッテリーとしては、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する放電と、電気エネルギーを化学エネルギーに変換する充電過程を繰り返すことができる二次電池が主流をなす。二次電池の種類としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池などがある。このような二次電池は、リチウム系列電池とニッケル水素系列の電池とに分類される。リチウム系列電池はデジタルカメラ、ポータブルＤＶＤプレーヤー、ＭＰ３プレーヤー、携帯電話、ＰＤＡ、携帯用ゲーム機、パワーツール及びＥ‐ｂｉｋｅなどの小型製品に主に適用されており、ニッケル水素系列電池は電気自動車やハイブリッド電気自動車のように高出力が要求される大型製品に適用され使用されている。
【０００４】
一方、バッテリーを電源として用いる装置の場合、バッテリーとバッテリー管理装置を除いた外部装置との絶縁がよく維持されなければならない。もし、バッテリーの絶縁状態が維持できない場合、漏洩電流が発生することになる。漏洩電流が発生すれば、一次的にはバッテリーの放電とバッテリーが装着された電子機器の誤作動及び故障の原因になり得る。特に、電気自動車やハイブリッド自動車のような高電圧バッテリーで漏洩電流が発生すれば、使用者に致命的な感電被害を与える可能性がある。従って、本発明が属する技術分野においては。バッテリーの漏洩電流を徹底的に感知することができる方案が切実に要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決するために創案されたものであって、簡単な漏洩電流感知回路の構成を通じてバッテリーの漏洩電流発生有無を容易且つ正確に感知することができるバッテリーの漏洩電流感知装置及び方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述のような目的を達成するために、本発明によるバッテリーの漏洩電流感知装置は、バッテリーの両端子を連結した第１導電ライン上に設けられた電圧配分ノード；前記電圧配分ノードとバッテリーの陽端子及び陰端子の間にそれぞれ設けられた第１及び第２スイッチ；前記電圧配分ノードと接地を連結する第２導電ライン上に順次設けられた絶縁抵抗及び電流センシング抵抗；前記電流センシング抵抗の接地側の一端に陽または陰のＤＣ電圧を選択的に印加して前記電圧配分ノードとＤＣ電圧印加ノードとの間に電位差を誘発するＤＣ電圧印加部；及び前記第１及び第２スイッチをターンオンさせた状態で、前記誘発された電位差によって前記電流センシング抵抗に流れる電流の大きさをセンシングして電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判別する漏洩電流判別部；を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によるバッテリーの漏洩電流感知装置は、前記絶縁抵抗と前記電流センシング抵抗の間に並列連結されたキャパシタを含む。
【０００８】
望ましくは、前記電圧配分ノードは、前記第１導電ライン上に設けられた抵抗値が同一な第１抵抗及び第２抵抗の間に介される。
【０００９】
望ましくは、前記ＤＣ電圧印加部は、前記接地と前記電流センシング抵抗の間に連結された第３抵抗；前記第３抵抗と並列連結された第３及び第４スイッチ；前記第３スイッチによって開閉される並列導電ライン上に設けられ、第３スイッチのターンオン時に電流センシング抵抗の接地側の一端に陽のＤＣ電圧を印加する第１ＤＣ電源；及び前記第４スイッチによって開閉される並列導電ライン上に設けられ、第４スイッチのターンオン時に電流センシング抵抗の接地側の一端に陰のＤＣ電圧を印加する第２ＤＣ電源；を含む。
【００１０】
本発明の一側面によれば、前記漏洩電流判別部は、前記電流センシング抵抗を通じて流れる電流によって誘発される抵抗両端の電圧を増幅する電圧増幅器；前記電圧増幅器から出力されるアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄコンバータ；及び前記Ａ／Ｄコンバータからデジタル電圧信号の入力を受け取ってオームの法則に従って電圧の大きさを電流の大きさに換算した後、電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判断する中央演算処理機；を含む。
【００１１】
本発明の他の側面によれば、前記漏洩電流判別部は、前記絶縁抵抗と電流センシング抵抗の間に設けられたイン‐ライン電流センシング装置；前記イン‐ライン電流センシング装置から出力されるアナログ電流信号をデジタル電流信号に変換するＡ／Ｄコンバータ；及び前記Ａ／Ｄコンバータからデジタル電流信号の入力を受け取った後、電流信号の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判断する中央演算処理機；を含む。
【００１２】
本発明において、前記漏洩電流判別部は、漏洩電流発生事実を視覚的または聴覚的に出力する漏洩電流警報機；をさらに含み、前記中央演算処理機は漏洩電流が発生した場合前記漏洩電流警報機を通じて漏洩電流発生事実を視覚的または聴覚的に出力する。
【００１３】
本発明において、前記漏洩電流判別部は、前記第１及び第２スイッチと前記ＤＣ電圧印加部の第３及び第４スイッチを制御するスイッチ制御器；をさらに含む。
【００１４】
前記技術的課題を達成するために、本発明によるバッテリーの漏洩電流感知方法は、バッテリーの両端子を連結する第１導電ライン上に設けられた電圧配分ノードと、前記電圧配分ノードとバッテリーの陽端子及び陰端子の間にそれぞれ設けられた第１及び第２スイッチと、前記電圧配分ノードと接地を連結する第２導電ライン上に順次設けられた絶縁抵抗及び電流センシング抵抗を用いてバッテリーの漏洩電流を感知する方法において、（ａ）前記第１及び第２スイッチをターンオンするステップ；（ｂ）前記電流センシング抵抗の接地側の一端に陽と陰のＤＣ電圧を選択的に印加して前記電流センシング抵抗の接地側の一端と前記電圧配分ノードの間に電位差を誘発するステップ；（ｃ）前記誘発された電位差によって電流センシング抵抗を通じて流れる電流をセンシングするステップ；及び（ｄ）前記センシングされた電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判別するステップ；を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の一側面によれば、前記（ｂ）ステップは、電流センシング抵抗の両端子の電圧をアナログ電圧信号に増幅するステップ；前記増幅されたアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するステップ；及びオームの法則に従ってデジタル電圧信号の大きさを電流の大きさに換算するステップ；を含む。
【００１６】
本発明の他の側面によれば、前記（ｂ）ステップは、前記電流センシング抵抗と絶縁抵抗の間に設けられたイン‐ライン電流センシング装置を用いて電流センシング抵抗を通じて流れるアナログ電流信号をセンシングするステップ；前記センシングされたアナログ電流信号をデジタル電流信号に変換するステップ；及び前記デジタル電流信号から電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさを獲得するステップ；を含む。
【００１７】
望ましくは、前記基準レベルは、第１スイッチ及び第２スイッチのターンオン後陽のＤＣ電圧を電流センシング抵抗の接地側の一端に印加した場合電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさを示す第１基準レベル；及び第１スイッチ及び第２スイッチのターンオン後陰のＤＣ電圧を電流センシング抵抗の接地側の一端に印加した場合電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさを示す第２基準レベル；を含む。
【００１８】
望ましくは、前記（ｄ）ステップは、電流センシング抵抗の接地側の一端に陽のＤＣ電圧の印加時に電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさが前記第１基準レベルと臨界値以上差があった場合漏洩電流が発生したと判別するステップ；または電流センシング抵抗の接地側の一端に陰のＤＣ電圧の印加時に電流センシング抵抗を通じて流れる電流の大きさが前記第２基準レベルと臨界値以上差があった場合漏洩電流が発生したと判別するステップ；を含む。
【００１９】
本発明によるバッテリーの漏洩電流感知方法は、漏洩電流が発生した場合漏洩電流発生事実を視覚的または聴覚的に通報するステップ；をさらに含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＤＣ電源を用いた簡単な漏洩電流感知回路の構成を通じてバッテリーの漏洩電流を感知することで、バッテリーの漏洩電流発生時にこれを早期に感知してバッテリーの放電を防止することができる。また、漏洩電流による車両内部機器の誤作動及び故障を予防することができる。ひいては、バッテリーの漏洩電流による人命被害を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の望ましい実施例によるバッテリーの漏洩電流感知装置に対する回路構成図である。
【図２】本発明の望ましい実施例による漏洩電流判別部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の望ましい実施例によるバッテリーの漏洩電流感知方法で基準レベル設定モードを説明するために示す手続き流れ図である。
【図４】本発明の望ましい実施例によるバッテリーの漏洩電流感知方法で漏洩電流感知モードを説明するために示す手続き流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付された図面を参照しながら本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはいけず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されなければならない。従って、本明細書に記載された実施例は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
【００２３】
図１は、本発明の望ましい実施例によるバッテリーの漏洩電流感知装置に対する回路構成図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明によるバッテリーの漏洩電流感知装置３００は、負荷システム１００に電源を供給する多数のセルが集合されたバッテリー２００の両端子に連結されてバッテリー２００の漏洩電流を感知する。
【００２５】
本発明の実施例において、前記負荷システム１００は、バッテリー２００から出力される電気エネルギーを利用する手段であって電気自動車やハイブリッド自動車のように高電圧を要求するシステムである。負荷システム１００において電気エネルギーが消耗される負荷（Ｌ）としては、電気自動車やハイブリッド自動車に動力を伝達する駆動モーターや、バッテリー２００から出力される電源を変換するＤＣ ｔｏ ＤＣコンバータなどから構成できる。しかし、本発明が負荷システム１００の種類によって限定されるのではない。負荷システム１００には負荷システム１００で発生するノイズを除去するためのＤＣ／ＤＣキャップ（Ｃ１）とＹ‐キャップ（Ｃ２、Ｃ３）が含まれることができる。
【００２６】
前記バッテリー２００は、電気エネルギー貯蔵手段であって再充電が可能な多数の単位セルが電気的に連結されている。前記単位セルはウルトラキャパシタを含む電気二重層キャパシタまたはリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などのような二次電池である。本発明の実施例において、前記バッテリー２００は電気自動車やハイブリッド自動車のように高電圧を要求する負荷システム１００に電源を供給するために１８０Ｖの高電圧ＤＣ電源を出力する。しかし、本発明はこれに限定されるのではない。
【００２７】
本発明によるバッテリーの漏洩電流感知装置３００は、バッテリー２００の両端子をそれぞれ連結した第１導電ライン１上に設けられた電圧配分ノード（ｎ１）と、電圧配分ノード（ｎ１）とバッテリー２００の両端子の間に介された第１及び第２抵抗（Ｒ１、Ｒ２）と、電圧配分ノード（ｎ１）と第１及び第２抵抗（Ｒ１、Ｒ２）の間にそれぞれ設けられた第１及び第２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）と、電圧配分ノード（ｎ１）と接地を連結する第２導電ライン２上に介された絶縁抵抗（Ｒｄ）及び電流センシング抵抗（Ｒｓ）と、絶縁抵抗（Ｒｄ）と電流センシング抵抗（Ｒｓ）の間に並列連結されたキャパシタ（Ｃ）と、電流センシング抵抗（Ｒｓ）の接地側の一端に設けられたＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に陽または陰のＤＣ電圧を選択的に印加して電圧配分ノード（ｎ１）とＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）の間に電位差を誘発するＤＣ電圧印加部３１０と、前記第１及び第２スイッチをターンオンさせた状態で、前記誘発された電位差によって前記電流センシング抵抗（Ｒｓ）に流れる電流の大きさをセンシングして電流の大きさが基準レベルから臨界値以上外れたか否かによって漏洩電流発生の可否を判別する漏洩電流判別部３２０を含む。
【００２８】
ここで、前記ＤＣ電圧印加部３１０は、電流センシング抵抗（Ｒｓ）と接地の間に介された第３抵抗（Ｒ３）と、第３抵抗（Ｒ３）と並列連結された第３及び第４スイッチ（ＳＷ３、ＳＷ４）と、第３スイッチ（ＳＷ３）によって開閉される並列導電ライン３上に設けられ、第３スイッチ（ＳＷ３）のターンオン時にＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に陽のＤＣ電圧を印加する第１ＤＣ電源（ＤＣ１）と、第４スイッチ（ＳＷ４）によって開閉される並列導電ライン３上に設けられ、第４スイッチ（ＳＷ４）のターンオン時にＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に陰のＤＣ電圧を印加する第２ＤＣ電源（ＤＣ２）を含む。
【００２９】
一方、前記バッテリー２００において両端子にそれぞれ表示された陽の漏洩抵抗（Ｒｌｅａｋａｇｅ＋）と陰の漏洩抵抗（Ｒｌｅａｋａｇｅ−）は、漏洩電流が発生した時の状況を示したものであって、漏洩電流が発生すれば現われる仮想の抵抗値を等価で表現したものである。
【００３０】
以下、本発明によるバッテリーの漏洩電流感知装置３００がバッテリー２００の漏洩電流を感知する動作を説明する。以下、第１ＤＣ電源（ＤＣ１）は＋５Ｖ、第２ＤＣ電源（ＤＣ２）は−５Ｖの電位をＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に印加すると記述する。しかし、本発明はこれに限定されるのではない。
【００３１】
本発明によるバッテリーの漏洩電流感知装置３００の動作モードは、前記バッテリー２００に漏洩電流が発生しなかった時、すなわち、負荷システム１００にバッテリー２００が初期設置されて理想的な状態である時に漏洩電流発生有無を判別するのに使われる基準レベルを設定する基準レベル設定モードと、任意のバッテリー使用環境でバッテリー２００の漏洩電流発生有無を感知する漏洩電流感知モードとを含む。
【００３２】
前記基準レベル設定モードにおいて、前記漏洩電流判別部３２０は、前記第１及び第２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）をターンオンさせ、前記ＤＣ電圧印加部３１０の第３及び第４スイッチ（ＳＷ３、ＳＷ４）をターンオフさせる。そうすれば、バッテリー２００の両端子と電圧配分ノード（ｎ１）の間にそれぞれ介された同一の抵抗値を有する第１及び第２抵抗（Ｒ１、Ｒ２）によって電圧が配分されて電圧配分ノード（ｎ１）には０Ｖに近い電圧が印加され、第２導電ライン２には電流が流れない。そして、漏洩電流判別部３２０はＤＣ電圧印加部３１０の第３スイッチ（ＳＷ３）をターンオンさせてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第１ＤＣ電源（ＤＣ１）から出力される＋５Ｖの電圧を印加する。そうすれば、０Ｖである電圧配分ノード（ｎ１）と＋５ＶであるＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）の間に電位差が発生し、ＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）と電圧配分ノード（ｎ１）の間に介された電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて電圧配分ノード（ｎ１）側に電流が流れることになる。このとき、漏洩電流判別部３２０は電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流をセンシングして第１基準レベルとして設定する。
【００３３】
次いで、漏洩電流判別部３２０は、ＤＣ電圧印加部３１０の第３スイッチ（ＳＷ３）をターンオフさせ第４スイッチ（ＳＷ４）をターンオンさせてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第２ＤＣ電源（ＤＣ２）から出力される−５Ｖの電圧を印加する。そうすれば、０Ｖである電圧配分ノード（ｎ１）と−５ＶであるＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）の間に電位差が発生し、ＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）と電圧配分ノード（ｎ１）の間に介された電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）側に電流が流れることになる。このとき、漏洩電流判別部３２０は電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流をセンシングして第２基準レベルとして設定する。
【００３４】
前述のように、第１及び第２基準レベルが定められれば、この値をメモリ（図示せず）に貯蔵して漏洩電流感知モードでのバッテリー２００の漏洩電流発生有無を判別する基準とする。
【００３５】
前記漏洩電流感知モードにおいて、前記漏洩電流判別部３２０は、前記第１及び第２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）をターンオンさせ、前記ＤＣ電圧印加部３１０の第３及び第４スイッチ（ＳＷ３、ＳＷ４）をターンオフさせる。もし、バッテリー２００の両端子のうち何れか一端子側で漏洩電流が発生したら、第１及び第２抵抗（Ｒ１、Ｒ２）によって０Ｖの電圧が印加された電圧配分ノード（ｎ１）の電圧が陽電圧または陰電圧に変動することになる。
【００３６】
漏洩電流感知のために、前記漏洩電流判別部３２０は、前記第１及び第２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）をターンオンさせた状態で、ＤＣ電圧印加部３１０の第３スイッチをターンオンさせる。そうすれば、ＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第１ＤＣ電源（ＤＣ１）から出力される＋５Ｖの電圧が印加される。そうすれば、電圧配分ノード（ｎ１）とＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）の間に電位差が発生し、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）から電圧配分ノード（ｎ１）側に電流が流れることになる。このとき、前記漏洩電流判別部３２０は電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさをセンシングする。ところが、漏洩電流の発生によって電圧配分ノード（ｎ１）の電圧が０ではない状態になれば、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさが変化される。例えば、電圧配分ノード（ｎ１）の電圧が陽の値を有すれば電流の大きさは前記第１基準レベルより減少し、電圧配分ノード（ｎ１）の電圧が陰の値を有すれば電流の大きさは前記第１基準レベルより増加する。従って、第１基準レベルを基準にして電流大きさの減少幅または増加幅が予め定めた基準を超過すれば漏洩電流が発生したと判別することができる。
【００３７】
次いで、漏洩電流判別部３２０は、ＤＣ電圧印加部３１０の第３スイッチ（ＳＷ３）をターンオフさせ、第４スイッチ（ＳＷ４）をターンオンさせる。そうすれば、ＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第２ＤＣ電源（ＤＣ２）から出力される−５Ｖの電圧が印加される。そうすれば、電圧配分ノード（ｎ１）とＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）の間に電位差が発生し、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて電圧配分ノード（ｎ１）からＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）側に電流が流れることになる。このとき、前記漏洩電流判別部３２０は電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさをセンシングする。ところが、漏洩電流の発生によって電圧配分ノード（ｎ１）の電圧が０ではない状態になれば、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさが変化される。例えば、電圧配分ノード（ｎ１）の電圧が陽の値を有すれば電流の大きさは前記第２基準レベルより増加し、電圧配分ノード（ｎ１）の電圧が陰の値を有すれば電流の大きさは前記第２基準レベルより減少する。従って、第２基準レベルを基準にして電流大きさの増加幅または減少幅が予め定めた基準を超過すれば漏洩電流が発生したと判別することができる。
【００３８】
一方、第２導電ライン２と並列に接続されたキャパシタ（Ｃ）はバッテリー２００から印加され得る過度な電圧とノイズを遮断して漏洩電流判別部３２０の回路を保護する。
【００３９】
図２は、本発明の望ましい実施例による漏洩電流判別部の構成を示すブロック図である。
【００４０】
図２を参照すれば、前記漏洩電流判別部３２０は、電圧増幅器３２１、Ａ／Ｄコンバータ３２２、中央演算処理機３２３、スイッチ制御器３２４及び漏洩電流警報機３２５を含む。
【００４１】
前記電圧増幅器３２１は、前記電流センシング抵抗（Ｒｓ）の両端にかかる電圧を増幅してアナログ電圧信号を出力する。
【００４２】
前記Ａ／Ｄコンバータ３２２は、前記電圧増幅器３２１から出力されるアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換する。
【００４３】
前記中央演算処理機３２３は、前記Ａ／Ｄコンバータ３２２からデジタル電圧信号の入力を受け取ってオームの法則に従って電圧の大きさを電流の大きさに換算する。それから、メモリ（図示せず）に貯蔵された第１及び第２基準レベルを読み出し換算された電流の大きさと第１及び第２基準レベルとそれぞれ対比してバッテリー２００の漏洩電流発生の可否を判別する。すなわち、換算された電流の大きさが第１及び第２基準レベルを基準にして限界以上に低くなるか増加すれば漏洩電流が発生したと判別する。
【００４４】
前記スイッチ制御器３２４は、前記中央演算処理機３２３の統制に従って前記第１及び第２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）とＤＣ電圧印加部３１０の第３及び第４スイッチ（ＳＷ３、ＳＷ４）のオンオフ動作を選択的に制御する。
【００４５】
前記漏洩電流警報機３２５は、前記中央演算処理機３２３から漏洩電流発生信号が入力されれば漏洩電流発生事実を視覚的または聴覚的に通報する。漏洩電流警報機３２５は、ＬＥＤ、ＬＣＤ、アラーム警報機またはこれらの組み合わせを含む。このような場合、漏洩電流発生信号が入力されれば、漏洩電流警報機３２５はＬＥＤを点滅するか、ＬＣＤに警告メッセージを出力するか、アラームのブザー音を発生させて使用者に漏洩電流発生事実を通報することができる。前記ＬＥＤ、ＬＣＤ及びアラーム警報機は漏洩電流警報機３２５の一例に過ぎず、様々な変形された形態の視覚的または聴覚的アラーム装置が漏洩電流警報機３２５として採用できるのは本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者に自明である。
【００４６】
一方、前述の実施例においては、電流センシング抵抗（Ｒｓ）の両端子にかかる電圧の大きさをセンシングしてこれをオームの法則に従って電流の大きさに換算し、換算された電流の大きさに基づいてバッテリーの漏洩電流発生の可否を判別した。代案として、前記絶縁抵抗（Ｒｄ）と電流センシング抵抗（Ｒｓ）の間に電流を直接的にセンシングすることができるイン‐ライン電流センシング装置（図示せず）を設置し、イン‐ライン電流センシング装置を通じてセンシングされた電流の大きさに基づいてバッテリーの漏洩電流発生の可否を判別することもできる。
【００４７】
図３は、本発明の望ましい実施例によるバッテリーの漏洩電流感知方法で基準レベル設定モードを説明するために示す手続き流れ図である。
【００４８】
まず、ステップ（Ｓ１０）において、前記漏洩電流判別部３２０は基準レベル設定モードの動作を具現することができる基準レベル設定プログラムを実行させる。
【００４９】
ステップ（Ｓ２０）において、漏洩電流判別部３２０は前記第１及び第２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）をターンオンさせ、第３及び第４スイッチ（ＳＷ３、ＳＷ４）をターンオフさせて漏洩電流感知装置３００を初期化させる。
【００５０】
ステップ（Ｓ３０）において、漏洩電流判別部３２０は第３スイッチ（ＳＷ３）をターンオンさせてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第１ＤＣ電源（ＤＣ１）から出力される＋５Ｖの電圧を印加させた後、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさをセンシングして第１基準レベルとして設定する。
【００５１】
ステップ（Ｓ４０）において、漏洩電流判別部３２０は第３スイッチ（ＳＷ３）をターンオフさせ第４スイッチ（ＳＷ４）をターンオンさせてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第２ＤＣ電源（ＤＣ２）から出力される−５Ｖの電圧を印加させた後、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさをセンシングして第２基準レベルとして設定する。
【００５２】
ステップ（Ｓ５０）において、漏洩電流判別部３２０はステップ（Ｓ３０）及びステップ（Ｓ４０）で設定した第１及び第２基準レベルをメモリに貯蔵する。
【００５３】
前述の前記ステップ（Ｓ１０）ないしステップ（Ｓ５０）は１回のみ実施することもできるが、基準レベルの信頼性を高めるためにステップ（Ｓ１０）ないしステップ（Ｓ４０）を数回行った後センシングされた複数の第１及び第２基準レベルに対する平均値を第１及び第２基準レベルとして設定することもできる。
【００５４】
図４は、本発明の望ましい実施例によるバッテリーの漏洩電流感知方法で漏洩電流感知モードを説明するために示す手続き流れ図である。
【００５５】
まず、ステップ（Ｓ１１）において、前記漏洩電流判別部３２０は漏洩電流感知モードの動作を具現することができる漏洩電流感知プログラムを実行させる。
【００５６】
ステップ（Ｓ２１）において、漏洩電流判別部３２０は前記第１及び第２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）をターンオンさせ、第３及び第４スイッチ（ＳＷ３、ＳＷ４）をターンオフさせて漏洩電流感知装置３００を初期化させる。
【００５７】
ステップ（Ｓ３１）において、漏洩電流判別部３２０は第３スイッチ（ＳＷ３）をターンオンさせてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第１ＤＣ電源（ＤＣ１）から出力される＋５Ｖの電圧を印加させた後、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさをセンシングする。
【００５８】
ステップ（Ｓ４１）において、漏洩電流判別部３２０は第３スイッチ（ＳＷ３）をターンオフさせ第４スイッチ（ＳＷ４）をターンオンさせてＤＣ電圧印加ノード（ｎ２）に第２ＤＣ電源（ＤＣ２）から出力される−５Ｖの電圧を印加させた後、電流センシング抵抗（Ｒｓ）を通じて流れる電流の大きさをセンシングする。
【００５９】
ステップ（Ｓ５１）において、漏洩電流判別部３２０はステップ（Ｓ３１）及びステップ（Ｓ４１）においてそれぞれセンシングされた電流の大きさを第１及び第２基準レベルとそれぞれ対比して漏洩電流発生の可否を判別する。漏洩電流発生の可否の判別方式は前述済みである。
【００６０】
ステップ（Ｓ６１）において、漏洩電流判別部３２０はステップ（Ｓ５１）の判別結果に従ってプロセスを二元化させる。もし、漏洩電流が発生しなかったと判別されたら、漏洩電流判別部３２０は漏洩電流感知のためのプロセスを終了する。一方、漏洩電流が発生したと判別されたら、漏洩電流判別部３２０はプロセスをステップ（Ｓ７１）に移行する。
【００６１】
ステップ（Ｓ７１）において、漏洩電流判別部３２０はバッテリー２００に漏洩電流が発生した事実を使用者に視覚的または聴覚的に通報する。
【００６２】
前述のステップ（Ｓ１１）ないしステップ（Ｓ７１）は、負荷システム１００が作動しているうちに一定の周期で繰り返して行われることは、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者に自明である。
【００６３】
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面とによって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者により本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能なのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６４】
１００：負荷システム             ２００：バッテリー
３００：漏洩電流感知装置         ３１０：ＤＣ電圧印加部
３２０：漏洩電流判別部           ３２１：電圧増幅器
３２２：Ａ／Ｄコンバータ         ３２３：中央演算処理機
３２４：スイッチ制御器           ３２５：漏洩電流警報機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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