(57)【要約】  本発明は、自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置及びそれを利用した自己故障診断方法に関する。本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置は、診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）で検出された第１及び第２絶縁検出電圧と、前記診断部が連結された状態（自己故障診断モード）で検出された第１及び第２診断検出電圧を利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。本発明によれば、絶縁抵抗を測定できる絶縁抵抗測定装置の本来の機能を利用して故障如何を自己診断することができる。
2015509605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの正極端子及び負極端子にそれぞれ連結される第１絶縁抵抗測定部及び第２絶縁抵抗測定部；
前記バッテリーの負極端子及び正極端子にそれぞれ連結される第１診断部及び第２診断部；
前記第１絶縁抵抗測定部及び前記第２絶縁抵抗測定部をそれぞれ前記正極端子及び前記負極端子に選択的に連結して、相異なる第１及び第２回路を形成する第１スイッチ及び第２スイッチ；
前記第１診断部及び前記第２診断部をそれぞれ前記負極端子及び前記正極端子に選択的に連結して、相異なる第３及び第４回路を形成する第３スイッチ及び第４スイッチ；
前記第１及び第２絶縁抵抗測定部に印加された第１及び第２絶縁検出電圧と、第１及び第２診断検出電圧とをセンシングする電圧検出部；並びに
前記第１〜第４スイッチ部に制御信号を出力し、前記第１及び第２診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）で検出された第１及び第２絶縁検出電圧と、前記第１及び第２診断部が連結された状態（自己故障診断モード）で検出された第１及び第２診断検出電圧とを利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する制御部；
を含むことを特徴とする自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項２】
前記第２絶縁抵抗測定部が、ＤＣ電源印加部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項３】
前記制御部が、
前記第１及び第２絶縁検出電圧と前記第１及び第２回路とから誘導される連立回路方程式から、正極端子側絶縁抵抗値及び負極端子側絶縁抵抗値を算出し、
前記第１及び第２診断検出電圧と前記第３及び第４回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出した後、
前記絶縁抵抗値と前記診断抵抗値とを比較して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断することを特徴とする請求項２に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項４】
前記制御部が、
前記第１及び第２診断検出電圧と前記第３及び第４回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出し、
前記正極端子側及び負極端子側診断抵抗値が、前記第１及び第２診断部の抵抗値に比べて予め設定された誤差範囲内にあるか否かによって、故障如何を判断することを特徴とする請求項２に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項５】
前記制御部が、
前記絶縁検出電圧と前記診断検出電圧とを比較して、前記絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断することを特徴とする請求項２に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項６】
前記制御部が、下記の数式を利用して正極端子側絶縁抵抗値及び負極端子側絶縁抵抗値を算出することを特徴とする請求項３に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【数１】
2015509605.tif 000021
（ＶＢａｔ：バッテリーの電圧値、Ｖ１：第１絶縁検出電圧、Ｖ２：第２絶縁検出電圧、ＶＤＣ：ＤＣ電源印加部の電圧値、Ｒ１：第１抵抗の抵抗値、Ｒ２：第２抵抗の抵抗値、ＲＬｅａｋ（＋）：正極端子側絶縁抵抗値、ＲＬｅａｋ（−）：負極端子側絶縁抵抗値）
【請求項７】
前記制御部が、下記の数式を利用して正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【数２】
2015509605.tif 000022
（ＶＢａｔ：バッテリーの電圧値、Ｖ３：第１診断検出電圧、Ｖ４：第２診断検出電圧、ＶＤＣ：ＤＣ電源印加部の電圧値、Ｒ１：第１抵抗の抵抗値、Ｒ２：第２抵抗の抵抗値、Ｒ３：第１診断部の抵抗値、Ｒ４：第２診断部の抵抗値、ＲＬｅａｋ（＋）：正極端子側絶縁抵抗値、ＲＬｅａｋ（−）：負極端子側絶縁抵抗値、ＲＤｉａｇ（＋）：正極端子側診断抵抗値、ＲＤｉａｇ（−）：負極端子側診断抵抗値）
【請求項８】
前記バッテリーの電圧値、ＤＣ電源印加部の電圧値、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部の抵抗値、前記第１及び第２診断部の抵抗値、算出された正極端子側及び負極端子側絶縁抵抗値、並びに算出された正極端子側及び負極端子側診断抵抗値を保存するメモリ部；を更に含む
ことを特徴とする請求項２に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項９】
外部装置との通信インターフェースを形成する伝送部；を更に含み、
前記制御部は、前記絶縁抵抗測定装置の故障如何に関する情報を前記伝送部を通じて外部装置に送ることを特徴とする請求項１に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項１０】
前記外部装置が、バッテリー分析装置またはバッテリーが搭載されたシステムの制御装置であることを特徴とする請求項９に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項１１】
故障如何を視覚的または聴覚的に出力する警告部；を更に含み、
前記制御部は、絶縁抵抗測定装置が故障した場合、前記警告部を通じて絶縁抵抗測定装置の故障を視覚的または聴覚的に警告できるように、警告信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項１２】
バッテリーの正極端子または負極端子に連結される絶縁抵抗測定部；
前記バッテリーの負極端子または正極端子に連結される診断部；
前記絶縁抵抗測定部の一端部を前記バッテリーの正極端子または負極端子に選択的に連結し、前記絶縁抵抗測定部の他端部をグラウンドまたはＤＣ電源印加部に選択的に連結し、前記診断部を前記バッテリーの負極端子または正極端子に選択的に連結するスイッチ部；
前記絶縁抵抗測定部に印加される絶縁検出電圧及び診断検出電圧をセンシングする電圧検出部；並びに
前記スイッチ部に制御信号を出力し、前記診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）で検出された絶縁検出電圧、及び前記診断部が連結された状態（自己故障診断モード）で検出された診断検出電圧を利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する制御部；
を含むことを特徴とする自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置。
【請求項１３】
診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）で検出された第１及び第２絶縁検出電圧と、前記診断部が連結された状態（自己故障診断モード）で検出された第１及び第２診断検出電圧を利用して、バッテリーの絶縁抵抗測定装置の故障如何を自己診断する方法であって、
（ａ）前記絶縁抵抗測定モードを形成した後、前記第１及び第２絶縁検出電圧を検出する段階；
（ｂ）前記自己故障診断モードを形成した後、前記第１及び第２診断検出電圧を検出する段階；及び
（ｃ）前記絶縁検出電圧と診断検出電圧を利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する段階；
を含むことを特徴とする絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項１４】
前記第２絶縁検出電圧及び第２診断検出電圧が、ＤＣ電源印加部を含む回路で検出されたことを特徴とする請求項１３に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項１５】
前記（ｃ）段階が、
前記第１及び第２絶縁検出電圧と絶縁抵抗測定モードから誘導される連立回路方程式から、正極端子側絶縁抵抗値及び負極端子側絶縁抵抗値を算出し、
前記第１及び第２診断検出電圧と前記自己故障診断モードから誘導される連立回路方程式から、正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出した後、
前記絶縁抵抗値と診断抵抗値とを比較することで、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する段階；
であることを特徴とする請求項１４に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項１６】
前記（ｃ）段階が、
前記第１及び第２診断検出電圧と前記自己故障診断モードから誘導される連立回路方程式から、正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出し、
前記正極端子側及び負極端子側診断抵抗値が予め設定された誤差範囲内にあるか否かによって故障如何を判断する段階；
であることを特徴とする請求項１４に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項１７】
前記（ｃ）段階が、
前記絶縁検出電圧と前記診断検出電圧とを比較して、前記絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する段階；であることを特徴とする請求項１４に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項１８】
前記（ｃ）段階が、下記の数式を利用して正極端子側絶縁抵抗値及び負極端子側絶縁抵抗値を算出する段階；
であることを特徴とする請求項１５に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【数３】
2015509605.tif 000023
（ＶＢａｔ：バッテリーの電圧値、Ｖ１：第１絶縁検出電圧、Ｖ２：第２絶縁検出電圧、ＶＤＣ：ＤＣ電源印加部の電圧値、Ｒ１：第１抵抗値、Ｒ２：第２抵抗値、ＲＬｅａｋ（＋）：正極端子側絶縁抵抗値、ＲＬｅａｋ（−）：負極端子側絶縁抵抗値）
【請求項１９】
前記（ｃ）段階が、下記の数式を利用して正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【数４】
2015509605.tif 000024
（ＶＢａｔ：バッテリーの電圧値、Ｖ３：第１診断検出電圧、Ｖ４：第２診断検出電圧、ＶＤＣ：ＤＣ電源印加部の電圧値、Ｒ１：第１抵抗値、Ｒ２：第２抵抗値、Ｒ３：第１診断部抵抗値、Ｒ４：第２診断部抵抗値、ＲＬｅａｋ（＋）：正極端子側絶縁抵抗値、ＲＬｅａｋ（−）：負極端子側絶縁抵抗値、ＲＤｉａｇ（＋）：正極端子側診断抵抗値、ＲＤｉａｇ（−）：負極端子側診断抵抗値）
【請求項２０】
バッテリーの電圧値、ＤＣ電源印加部の電圧値、第１及び第２絶縁抵抗測定部の抵抗値、第１及び第２診断部の抵抗値、算出された正極及び負極端子側絶縁抵抗値、並びに算出された正極及び負極端子側診断抵抗値を保存する段階；を更に含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項２１】
（ｄ）前記絶縁抵抗測定装置の故障如何に関する情報を外部装置に伝送する段階；を更に含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項２２】
（ｄ）前記絶縁抵抗測定装置に故障が発生したとき、それをユーザに視覚的または聴覚的に警告する段階；を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【請求項２３】
診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）及び診断部の連結状態（自己故障診断モード）で、絶縁抵抗測定部から検出される第１及び第２絶縁検出電圧と第１及び第２診断検出電圧を利用して、バッテリーの絶縁抵抗測定装置の故障如何を診断する方法であって、
（ａ）前記絶縁抵抗測定部の一端部を前記バッテリーの正極端子または負極端子に連結し、前記絶縁抵抗測定部の他端部をグラウンドまたはＤＣ電源印加部に連結して絶縁抵抗測定モードを形成した後、前記第１及び第２絶縁検出電圧を検出する段階；
（ｂ）前記診断部を前記バッテリーの負極端子または正極端子に連結して第１及び第２診断モードを形成した後、前記第１及び第２診断検出電圧を検出する段階；並びに
（ｃ）前記第１及び第２絶縁検出電圧と前記第１及び第２診断検出電圧を利用して絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する段階；を含む
ことを特徴とする絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーの絶縁抵抗測定装置及び方法に関し、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絶縁抵抗を測定できる装置の故障如何を自己診断できる絶縁抵抗測定装置、及びそれを利用した自己故障診断方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１２年３月２７日出願の韓国特許出願第１０−２０１２−００３０９４２号、及び２０１３年０３月２６日出願の韓国特許出願第１０−２０１３−００３１９３３に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
近年、化石エネルギーの枯渇と環境汚染のため、化石エネルギーを使用せず、電気エネルギーを利用して駆動できる電気製品に対する関心が高まりつつある。
【０００４】
これによって、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電力貯蔵装置、無停電電源装置などに対する技術開発と需要が増加し、それにつれてエネルギー源として二次電池の需要が急増し、その形態も多様化している。従って、多様な要求に応えられる二次電池に対する研究が活発に行われている。
【０００５】
なお、高出力且つ大容量の二次電池を使用する電気自動車やハイブリッド自動車のような装置は、二次電池と装置との間の絶縁状態を良好に維持する必要がある。二次電池の絶縁状態が維持されねば、漏れ電流が発生して様々な問題を引き起こすためである。参考までに、漏れ電流は、予期せぬ二次電池の放電や装置に備えられた電子機器の誤作動を引き起こす。また、電気自動車のように高電圧バッテリーを用いる装置は、人に致命的な感電の被害を与える恐れがある。
【０００６】
上記のような漏れ電流による問題を解決するため、二次電池の絶縁抵抗を計算することで、二次電池の絶縁状態が良好に維持されているか否かを判断する多様な絶縁抵抗測定装置が開発及び使用されている。しかし、絶縁抵抗測定装置に故障が発生して絶縁抵抗値の計算が正確に行われなければ、装置の使用効果が半減し、漏れ電流による上記の様々な問題を解決することができなくなる。従って、絶縁抵抗測定装置の故障如何を装置内で自己診断できる機能が更に求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置及びそれを利用した自己故障診断方法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】
【０００８】
上記の課題を達成するため、本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置は、バッテリーの正極端子及び負極端子にそれぞれ連結される第１絶縁抵抗測定部及び第２絶縁抵抗測定部；前記バッテリーの負極端子及び正極端子にそれぞれ連結される第１診断部及び第２診断部；前記第１絶縁抵抗測定部及び前記第２絶縁抵抗測定部をそれぞれ前記正極端子及び前記負極端子に選択的に連結して、相異なる第１回路及び第２回路を形成する第１スイッチ及び第２スイッチ；前記第１診断部及び前記第２診断部をそれぞれ前記負極端子及び前記正極端子に選択的に連結して、相異なる第３回路及び第４回路を形成する第３スイッチ及び第４スイッチ；前記第１及び第２絶縁抵抗測定部に印加された第１絶縁検出電圧及び第２絶縁検出電圧と、第１診断検出電圧及び第２診断検出電圧をセンシングする電圧検出部；並びに前記第１〜第４スイッチ部に制御信号を出力し、前記診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）で検出された第１及び第２絶縁検出電圧と、前記診断部が連結された状態（自己故障診断モード）で検出された第１及び第２診断検出電圧を利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する制御部；を含む。
【０００９】
望ましくは、前記第２絶縁抵抗測定部は、ＤＣ電源印加部を更に含む。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、前記制御部は、前記第１及び第２絶縁検出電圧と前記第１及び第２回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側絶縁抵抗値及び負極端子側絶縁抵抗値を算出し、前記第１及び第２診断検出電圧と前記第３及び第４回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出した後、前記絶縁抵抗値と前記診断抵抗値とを比較して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。
【００１１】
本発明の他の実施例によれば、前記制御部は、前記第１及び第２診断検出電圧と前記第３及び第４回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出し、前記正極側及び前記負極端子側診断抵抗値が、前記第１及び第２診断部の抵抗値に比べて予め設定された誤差範囲内にあるか否かによって、故障如何を判断する。
【００１２】
本発明の更に他の実施例によれば、前記制御部は、前記絶縁検出電圧と前記診断検出電圧とを比較して前記絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。
【００１３】
一態様によれば、前記制御部は、下記の数式を利用して正極端子側絶縁抵抗値及び負極端子側絶縁抵抗値を算出することができる。
【００１４】
【数１】
2015509605.tif 000003
【００１５】
（ＶＢａｔ：バッテリーの電圧値、Ｖ１：第１絶縁検出電圧、Ｖ２：第２絶縁検出電圧、ＶＤＣ：ＤＣ電源印加部の電圧値、Ｒ１：第１抵抗の抵抗値、Ｒ２：第２抵抗の抵抗値、ＲＬｅａｋ（＋）：正極端子側絶縁抵抗値、ＲＬｅａｋ（−）：負極端子側絶縁抵抗値）
【００１６】
また、前記制御部は、下記の数式を利用して正極端子側診断抵抗値及び負極端子側診断抵抗値を算出することができる。
【００１７】
【数２】
2015509605.tif 000004
【００１８】
（ＶＢａｔ：バッテリーの電圧値、Ｖ３：第１診断検出電圧、Ｖ４：第２診断検出電圧、ＶＤＣ：ＤＣ電源印加部の電圧値、Ｒ１：第１抵抗の抵抗値、Ｒ２：第２抵抗の抵抗値、Ｒ３：第１診断部の抵抗値、Ｒ４：第２診断部の抵抗値、ＲＬｅａｋ（＋）：正極端子側絶縁抵抗値、ＲＬｅａｋ（−）：負極端子側絶縁抵抗値、ＲＤｉａｇ（＋）：正極端子側診断抵抗値、ＲＤｉａｇ（−）：負極端子側診断抵抗値）
【００１９】
望ましくは、本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置は、バッテリーの電圧値、ＤＣ電源印加部の電圧値、第１及び第２絶縁抵抗測定部の抵抗値、第１及び第２診断部の抵抗値、算出された正極端子側及び負極端子側絶縁抵抗値、並びに算出された正極端子側及び負極端子側診断抵抗値を保存するメモリ部；を更に含む。
【００２０】
望ましくは、本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置は、外部装置との通信インターフェースを形成する伝送部；を更に含み、前記制御部は、前記絶縁抵抗測定装置の故障如何に関する情報を前記伝送部を通じて外部装置に伝送する。この場合、前記外部装置は、バッテリー分析装置またはバッテリーが搭載されたシステムの制御装置であり得る。
【００２１】
望ましくは、本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置は、故障如何を視覚的または聴覚的に出力する警告部；を更に含み、前記制御部は、絶縁抵抗測定装置が故障した場合、前記警告部を通じて絶縁抵抗測定装置の故障を視覚的または聴覚的に警告できるように、警告信号を出力する。
【００２２】
上記の技術的課題は、バッテリーの正極端子または負極端子に連結される絶縁抵抗測定部；前記バッテリーの負極端子または正極端子に連結される診断部；前記絶縁抵抗測定部の一端部を前記バッテリーの正極端子または負極端子に選択的に連結し、前記絶縁抵抗測定部の他端部をグラウンドまたはＤＣ電源印加部に選択的に連結し、前記診断部を前記バッテリーの負極端子または正極端子に選択的に連結するスイッチ部；前記絶縁抵抗測定部に印加される絶縁検出電圧、及び前記診断部に印加される診断検出電圧をセンシングする電圧検出部；並びに前記スイッチ部に制御信号を出力し、前記診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）で検出された絶縁検出電圧、及び前記診断部が連結された状態（自己故障診断モード）で検出された診断検出電圧を利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する制御部；を含む自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置によって達成することも可能である。
【００２３】
上記の技術的課題を達成するための本発明による絶縁抵抗の測定方法は、診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）で検出された第１及び第２絶縁検出電圧、並びに前記診断部が連結された状態（自己故障診断モード）で検出された第１及び第２診断検出電圧を利用して、バッテリーの絶縁抵抗測定装置の故障如何を自己診断する方法であって、（ａ）前記絶縁抵抗測定モードを形成した後、前記第１及び第２絶縁検出電圧を検出する段階；（ｂ）前記自己故障診断モードを形成した後、前記第１及び第２診断検出電圧を検出する段階；並びに（ｃ）前記絶縁検出電圧と前記診断検出電圧を利用して絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する段階；を含む。
【００２４】
上記の技術的課題は、診断部の非連結状態（絶縁抵抗測定モード）及び診断部の連結状態（自己故障診断モード）における、絶縁抵抗測定部から検出される第１及び第２絶縁検出電圧と、第１及び第２診断検出電圧を利用してバッテリーの絶縁抵抗測定装置の故障如何を診断する方法であって、（ａ）前記絶縁抵抗測定部の一端部を前記バッテリーの正極端子または負極端子に連結し、前記絶縁抵抗測定部の他端部をグラウンドまたはＤＣ電源印加部に連結して、絶縁抵抗測定モードを形成した後、前記第１及び第２絶縁検出電圧を検出する段階；（ｂ）前記診断部を前記バッテリーの負極端子または正極端子に連結して第１及び第２診断モードを形成した後、前記第１及び第２診断検出電圧を検出する段階；並びに（ｃ）前記第１及び第２絶縁検出電圧と、前記第１及び第２診断検出電圧を利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する段階；を含む絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法によって達成することも可能である。
【００２５】
本発明の一態様によれば、絶縁抵抗を測定できる絶縁抵抗測定装置の本来の機能を利用することで、故障如何を自己診断することができる。
【００２６】
本発明の他の態様によれば、絶縁抵抗測定装置に最小限の部品のみを付け加えることで自己故障診断機能を具現することができる。
【００２７】
本発明の更に他の態様によれば、伝送部を通じてバッテリーが装着された装置の制御機または外部装置に、絶縁抵抗測定装置の故障如何を知らせることができる。
【００２８】
本発明の更に他の態様によれば、故障発生時に警告部を通じてユーザに絶縁抵抗測定装置の故障を警告することで、ユーザが適切な措置を講じることができるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図１】本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置が連結された、バッテリー電源供給システムの等価回路を概略的に示した回路図である。
【図２】本発明の一実施例による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置の等価回路を概略的に示した回路図である。
【図３】第１回路を概略的に示した回路図である。
【図４】第２回路を概略的に示した回路図である。
【図５】第３回路を概略的に示した回路図である。
【図６】図５に示された第３回路の等価回路である。
【図７】第４回路を概略的に示した回路図である。
【図８】図７に示された第４回路の等価回路である。
【図９】本発明の更に他の実施例による絶縁抵抗測定装置の等価回路を概略的に示した回路図である。
【図１０】本発明の一実施例による絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法を示したフロー図である。
【図１１】本発明の他の実施例による絶縁抵抗の測定方法を示したフロー図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例による絶縁抵抗の測定方法を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、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ならず、発明者自らは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できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。従って、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３１】
図１は、本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置１００が連結されたバッテリー電源供給システムの等価回路を概略的に示した回路図である。
【００３２】
図１に示されたように、本発明による絶縁抵抗測定装置１００は、多数のセルが直列及び／または並列で連結されてセルアセンブリを成すバッテリー１０、及び前記バッテリー１０から出力された電力の供給を受ける負荷２０から構成されたバッテリー電源供給システムにおいて、バッテリー１０の正極及び負極端子に連結されている。
【００３３】
前記バッテリー１０は、電気エネルギー貯蔵手段であって、再充電可能な多数の単位セルが電気的に連結された構造を有する。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２次電池である。一例として、前記バッテリー１０が電気自動車またはハイブリッド自動車に使用されるバッテリーである場合、前記バッテリー１０は、２００Ｖ以上の高電圧ＤＣ電力を出力する。しかし、本発明がバッテリーの種類、出力電圧、充電容量などによって限定されることはない。
【００３４】
前記負荷２０は、電気自動車やハイブリッド自動車の駆動モーターＭ、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）などから構成され得る。また、負荷２０には、駆動モーターＭで発生するノイズを除去するために、ＤＣ／ＤＣキャップＣ１とＹ−キャップＣ２、Ｃ３が含まれ得る。ＤＣ／ＤＣキャップＣ１は容量の大きいキャパシタを採用して駆動モーターＭで発生する高周波ノイズを除去し、Ｙ−キャップＣ２、Ｃ３は駆動モーターＭで発生する低周波ノイズを除去する。
【００３５】
本発明による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置１００は、前記バッテリー１０の正極端子及び負極端子にそれぞれ連結されてバッテリー１０の絶縁抵抗を測定する。以下、前記自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置１００の構成について図２を参照して詳しく説明する。
【００３６】
図２は、本発明の一実施例による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置１００の等価回路を概略的に示した回路図である。
【００３７】
図２を参照すれば、本発明の一実施例による自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置１００は、第１絶縁抵抗測定部１１０、第２絶縁抵抗測定部１２０、第１診断部Ｒ３、第２診断部Ｒ４、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４、電圧検出部１３０、及び制御部１４０を含む。
【００３８】
前記第１スイッチＳＷ１は、前記第１絶縁抵抗測定部１１０をバッテリー１０の正極端子に連結する。前記第１スイッチＳＷ１は、前記制御部１４０の制御信号によってオンオフ動作をする。従って、前記第１絶縁抵抗測定部１１０は、前記制御部１４０の制御信号によってバッテリー１０の正極端子に連結される。本明細書では、発明の理解を助けるために、前記第１絶縁抵抗測定部１１０がバッテリー１０の正極端子に連結されて形成された回路を第１回路と称する。第１回路が形成されたとき、バッテリー１０の正極端子側の電圧が前記第１絶縁抵抗測定部１１０に印加される。
【００３９】
前記第２スイッチＳＷ２は、前記第２絶縁抵抗測定部１２０をバッテリー１０の負極端子に連結する。前記第２スイッチＳＷ２は、前記制御部１４０の制御信号によってオンオフ動作をする。従って、前記第２絶縁抵抗測定部１２０は、前記制御部１４０の制御信号によってバッテリー１０の負極端子に連結される。本明細書では、発明の理解を助けるために、前記第２絶縁抵抗測定部１２０がバッテリー１０の負極端子に連結されて形成された回路を第２回路と称する。第２回路が形成されたとき、バッテリー１０の負極端子側の電圧が前記第２絶縁抵抗測定部１２０に印加される。
【００４０】
前記第３スイッチＳＷ３は、前記第１診断部Ｒ３をバッテリー１０の負極端子に連結する。前記第３スイッチＳＷ３は、前記制御部１４０の制御信号によってオンオフ動作をする。従って、前記第１診断部Ｒ３は、前記制御部１４０の制御信号によってバッテリー１０の負極端子に連結される。本明細書では、発明の理解を助けるために、前記第１絶縁抵抗測定部１１０がバッテリー１０の正極端子に、前記第１診断部Ｒ３がバッテリー１０の負極端子にそれぞれ連結されて形成された回路を第３回路と称する。第３回路が形成されたとき、バッテリー１０の正極端子側から印加される電圧が前記第１絶縁抵抗測定部１１０に印加される。
【００４１】
前記第４スイッチＳＷ４は、前記第２診断部Ｒ４をバッテリー１０の正極端子に連結する。前記第４スイッチＳＷ４は、前記制御部１４０の制御信号によってオンオフ動作をする。従って、前記第２診断部Ｒ４は、前記制御部１４０の制御信号によってバッテリー１０の正極端子に連結される。本明細書では、発明の理解を助けるために、前記第２絶縁抵抗測定部１２０がバッテリー１０の負極端子に、前記第２診断部Ｒ４がバッテリー１０の正極端子にそれぞれ連結されて形成された回路を第４回路と称する。第４回路が形成されたとき、バッテリー１０の負極端子側の電圧が前記第２絶縁抵抗測定部１２０に印加される。
【００４２】
望ましくは、前記第２絶縁抵抗測定部１２０は、ＤＣ電源印加部ＤＣを更に含む。これは、第２回路または第４回路が形成されたとき、前記第２絶縁抵抗測定部１２０に正電圧を印加することで、前記電圧検出部１３０が０ではない電圧値をセンシングできるようにする。
【００４３】
望ましくは、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０は、複数の抵抗素子を含む。複数の抵抗素子に対する抵抗値を任意に選択して、バッテリー１０によって各抵抗素子に印加される電圧の範囲を設定することができる。抵抗素子の値を適切に選択して、前記電圧検出部１３０がセンシングする電圧の範囲を５Ｖ以下にすることが、一実施例になり得る。
【００４４】
図２には、第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０が、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２から構成された実施例が示されているが、このような実施例に本発明が限定されることはない。また、図２に示された実施例は、本発明の理解を助け、図面を簡素化するために、第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０が共に第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２から構成されていることを理解せねばならない。抵抗素子の個数、各抵抗素子の抵抗値などを多様に設定できることは、当業者にとって自明である。
【００４５】
望ましくは、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４は、同じ抵抗値を有し得る。図２には、前記バッテリー１０の正極端子及び負極端子にそれぞれ連結される第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４を区別するため、相異なる抵抗素子で示されたことを理解せねばならない。一例としては、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値は、５００ｋΩであり得る。また、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４は、複数の抵抗素子を含み得る。
【００４６】
前記電圧検出部１３０は、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０に印加される絶縁検出電圧及び診断検出電圧をセンシングする。前記絶縁検出電圧及び前記診断検出電圧は、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０内に含まれた第２抵抗Ｒ２に印加される電圧である。前記絶縁検出電圧は、バッテリー１０の絶縁抵抗値の算出に利用され、前記診断検出電圧は、絶縁抵抗測定装置の故障如何の判断に利用される。
【００４７】
本明細書では、第１回路が形成されたとき、前記第１絶縁抵抗測定部１１０内に含まれた第２抵抗Ｒ２に印加される電圧を第１絶縁検出電圧Ｖ１と称する。第２回路が形成されたとき、前記第２絶縁抵抗測定部１２０内に含まれた第２抵抗Ｒ２に印加される電圧を第２絶縁検出電圧Ｖ２と称する。そして、第３回路が形成されたとき、前記第１絶縁抵抗測定部１１０内に含まれた第２抵抗Ｒ２に印加される電圧を第１診断検出電圧Ｖ３と称する。第４回路が形成されたとき、前記第２絶縁抵抗測定部１２０内に含まれた第２抵抗Ｒ２に印加される電圧を第２診断検出電圧Ｖ４と称する。前記電圧検出部１３０は、第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２と、第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４とに対応する信号を前記制御部１４０側に出力する。
【００４８】
前記制御部１４０は、前記第１〜第４スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４のオンオフ動作を制御する信号を出力する。前記制御部１４０は、前記第１回路を形成するために前記第１スイッチＳＷ１にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第２〜第４スイッチＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。また、前記制御部１４０は、前記第２回路を形成するために、前記第２スイッチＳＷ２にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第１、第３及び第４スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。そして、前記制御部１４０は、前記第３回路を形成するため、前記第１及び第３スイッチＳＷ１、ＳＷ３にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第２及び第４スイッチＳＷ２、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。最後に、前記制御部１４０は、前記第４回路を形成するため、前記第２及び第４スイッチＳＷ２、ＳＷ４にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第１及び第３スイッチＳＷ１、ＳＷ３がオフ状態を維持するように制御する。これによって、前記制御部１４０は、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部１２０と、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４を相異なる時点でバッテリー１０の正極端子と負極端子に連結させる。なお、前記第１〜第４スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、相互区別のための名称に過ぎず、前記制御部１４０が制御信号を出力する手順または本発明の動作手順を示すものではない。
【００４９】
本明細書では、説明の便宜上、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４がバッテリー１０の正極端子及び負極端子に連結されていない、すなわち第１及び第２回路が形成されるモードを「絶縁抵抗測定モード」と称する。また、本明細書では、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４がバッテリー１０の正極端子及び負極端子に連結されている、すなわち第３及び第４回路が形成されるモードを「自己故障診断モード」と称する。
【００５０】
前記制御部１４０は、絶縁抵抗測定モードで前記電圧検出部１３０によって受信した第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２に対応する信号を受信する。そして、前記制御部１４０は、自己故障診断モードで前記電圧検出部１３０によって受信した第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４に対応する信号を受信する。その場合、前記制御部１４０は、前記第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２と、前記第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４を利用して、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。故障判断方法について詳しくは後述する。
【００５１】
なお、前記バッテリー１０の電圧はＶＢａｔと示し、前記バッテリー１０の正極端子及び負極端子にそれぞれ示された正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）及び負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）は前記バッテリー１０の絶縁状態を表す仮想の抵抗値である。従って、前記バッテリー１０の絶縁状態が破壊されると、正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）と負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）が低く測定され、それによって漏れ電流が発生したと解釈することができる。
【００５２】
本発明の一実施例によれば、前記制御部１４０は、前記第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２と前記第１及び第２回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）を算出し、前記第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４と前記第３及び第４回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）を算出する。そして、前記正極端子側及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）と、前記正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）とを比較することで、絶縁抵抗測定装置１００の故障如何を判断する。
【００５３】
以下、図３〜図８を参照して本発明による絶縁抵抗測定装置１００が、正極端子側及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）と、正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）を算出するアルゴリズムについて詳しく説明する。
【００５４】
図３は、第１回路を概略的に示した回路図である。
【００５５】
図３を参照すると、絶縁抵抗測定モードであって、第１絶縁抵抗測定部１１０のみがバッテリー１０の正極端子に連結されていることが確認できる。そして、前記第１絶縁抵抗測定部１１０に流れる電流をＩ１、前記正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）に流れる電流をＩ２、前記負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）に流れる電流をＩ３と示した。
【００５６】
まず、第１絶縁検出電圧Ｖ１の値をＩ１をもって表すと、下記の[数１]のように表される。
【００５７】
【数３】
2015509605.tif 000005
【００５８】
[数１]をＩ１に対して整理すると、下記の[数２]のように表すことができる。
【００５９】
【数４】
2015509605.tif 000006
【００６０】
次いで、第１絶縁抵抗測定部１１０と正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）とは並列関係であるため、下記の[数３]のような関係が成立する。
【００６１】
【数５】
2015509605.tif 000007
【００６２】
[数３]をＩ２に対して整理して[数２]を代入すると、[数３]を下記の[数４]のように表すことができる。
【００６３】
【数６】
2015509605.tif 000008
【００６４】
なお、接地されたノードｎを基準に、キルヒホッフ（Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ）の電流法則を適用すると、下記の[数５]が導出される。
【００６５】
【数７】
2015509605.tif 000009
【００６６】
[数２]及び[数４]を[数５]に代入し、Ｉ３に対して整理すると、[数５]を下記の[数６]のように表すことができる。
【００６７】
【数８】
2015509605.tif 000010
【００６８】
なお、図３に示されたＭｅｓｈ１を基準に、キルヒホッフの電圧法則を適用すると、下記の[数７]の１行目の方程式が導出される。次いで、１行目の方程式を、[数４]及び[数６]から得られたＩ２及びＩ３を利用して整理すると、[数７]の３行目の方程式を誘導することができる。
【００６９】
【数９】
2015509605.tif 000011
【００７０】
[数７]の３行目の方程式は、前記正極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）及び前記負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（−）を算出するための連立回路方程式のうち一つであって、後述する他の回路方程式と共に使用される。
【００７１】
図４は、第２回路を概略的に示した回路図である。
【００７２】
図４を参照すると、絶縁抵抗測定モードであって、第２絶縁抵抗測定部１２０のみがバッテリー１０の負極端子に連結されていることを確認できる。次いで、前記第２絶縁抵抗測定部１２０に流れる電流をＩ１、前記負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）に流れる電流をＩ２、前記正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）に流れる電流をＩ３と示した。
【００７３】
まず、第２絶縁検出電圧Ｖ２に対する値をＩ１をもって表すと、[数８]のように表される。
【００７４】
【数１０】
2015509605.tif 000012
【００７５】
[数８]をＩ１に対して整理すると、[数９]のように表すことができる。
【００７６】
【数１１】
2015509605.tif 000013
【００７７】
次いで、第２絶縁抵抗測定部１２０と負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）とは並列関係であるため、[数１０]のような関係が成立する。
【００７８】
【数１２】
2015509605.tif 000014
【００７９】
[数１０]をＩ２に対して整理し、[数９]を代入すると、[数１０]を[数１１]のように表すことができる。
【００８０】
【数１３】
2015509605.tif 000015
【００８１】
なお、接地されたノードｎを基準に、キルヒホッフの電流法則を適用すれば、[数１２]が導出される。
【００８２】
【数１４】
2015509605.tif 000016
【００８３】
[数９]及び[数１１]を[数１２]に代入し、Ｉ３に対して整理すると、[数１２]を[数１３]のように表すことができる。
【００８４】
【数１５】
2015509605.tif 000017
【００８５】
なお、図４に示されたＭｅｓｈ２を基準に、キルヒホッフの電圧法則を適用すると、下記の[数１４]の１行目の方程式が導出される。次いで、１行目の方程式を、[数１１]及び[数１３]から得られたＩ２及びＩ３を利用して整理すると、下記の[数１４]の３行目の方程式を誘導することができる。
【００８６】
【数１６】
2015509605.tif 000018
【００８７】
[数１４]の３行目の方程式は、前記正極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（−）を算出するための連立回路方程式の他の１つの回路方程式である。従って、[数７]の３行目の方程式と[数１４]の３行目の方程式とを連立して、正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）について解を求めると、下記のような[数１５]が得られる。
【００８８】
【数１７】
2015509605.tif 000019
【００８９】
[数１５]において、バッテリーの電圧値ＶＢａｔ、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値、並びにＤＣ電源印加部の電圧値ＶＤＣは、既知の値であり、第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２は前記電圧検出部１３０から得られる。従って、前記制御部１４０は、前記電圧検出部１３０から受信した第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２を[数１５]に代入し、バッテリー１０の正極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）と負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（−）をそれぞれ定量的に算出することができる。
【００９０】
図５は、第３回路を概略的に示した回路図である。
【００９１】
図５を参照すると、自己故障診断モードであって、第１絶縁抵抗測定部１１０がバッテリー１０の正極端子に、第１故障診断部Ｒ３がバッテリー１０の負極端子にそれぞれ連結されていることが確認できる。なお、本発明において、前記電圧検出部１３０がセンシングする電圧は、第１絶縁抵抗測定部１１０内に含まれた第２抵抗Ｒ２に印加される電圧である。従って、第２抵抗Ｒ２を基準に、前記第１故障診断部Ｒ３と負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）は、並列連結された抵抗素子に過ぎない。従って、前記第１故障診断部Ｒ３と負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）とを合成抵抗として考慮して第３回路を解釈しても、結果に影響を及ぼさない。
【００９２】
図６は、図５に示された第３回路の等価回路である。
【００９３】
図６を参照すると、前記第１故障診断部Ｒ３と負極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（−）とを合成抵抗素子ＲＤｉａｇ（−）（＝Ｒ３／／ＲＬｅａｋ（−））として表した。これによって図６は、上述した図３の第１回路と類似の回路となる。従って、上述した[数１]〜[数７]において、絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２を検出電圧Ｖ３、Ｖ４に代替すれば、[数１]〜[数７]を第３回路の解釈に実質的に同様に適用することができる。
【００９４】
なお、図７は、第４回路を概略的に示した回路図である。
【００９５】
図７を参照すると、自己故障診断モードであって、第２絶縁抵抗測定部１１０がバッテリー１０の負極端子に、第２故障診断部Ｒ４がバッテリー１０の正極端子にそれぞれ連結されていることが確認できる。なお、本発明において、前記電圧検出部１３０がセンシングする電圧は、第２絶縁抵抗測定部１１０内に含まれた第２抵抗Ｒ２に印加される電圧である。従って、第２抵抗Ｒ２を基準に、前記第２故障診断部Ｒ４と正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）は、並列連結された抵抗素子に過ぎない。従って、前記第２故障診断部Ｒ４と正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）とを合成抵抗として考慮して第４回路を解釈しても、結果に影響を及ぼさない。
【００９６】
図８は、図７に示された第４回路の等価回路である。
【００９７】
図８を参照すると、前記第２故障診断部Ｒ４と正極端子側絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）とを合成抵抗素子ＲＤｉａｇ（＋）（＝Ｒ４／／ＲＬｅａｋ（＋））として表した。これによって図８は、上述した図４の第２回路と類似の回路となる。従って、上述した[数８]〜[数１４]において、絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２を検出電圧Ｖ３、Ｖ４に代替すると、[数８]〜[数１４]を第４回路の解釈に実質的に同様に適用することができる。
【００９８】
前記第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４と前記第３及び第４回路から誘導される連立回路方程式から、下記のような[数１６]を導出することができる。
【００９９】
【数１８】
2015509605.tif 000020
【０１００】
[数１６]において、バッテリーの電圧値ＶＢａｔ、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値、第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値、並びにＤＣ電源印加部の電圧値ＶＤＣは、既知の値であり、第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４は前記電圧検出部１３０から得られる。従って、前記制御部１４０は、前記電圧検出部１３０から受信した第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４を[数１６]に代入して、バッテリー１０の正極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）と負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（−）をそれぞれ定量的に算出することができる。
【０１０１】
次いで、前記制御部１４０は、前記絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）と前記診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）とを相互比較することで、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。前記自己故障診断モードでは、絶縁抵抗測定モードとは異なり第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４が更に連結されているため、前記絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）とは異なる診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）の値が算出されねばならない。しかし、前記診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）と前記絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）とが、相互同一または類似の値として算出される場合、絶縁抵抗測定装置１００が故障したと判断することができる。
【０１０２】
本発明の他の実施例によれば、前記制御部１４０は、前記第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４と前記第３及び第４回路から誘導される連立回路方程式から、正極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（−）を算出し、前記正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）が、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値に比べて予め設定された誤差範囲内にあるか否かによって故障如何を判断する。
【０１０３】
前記バッテリー１０の正極端子及び負極端子は、絶縁状態が維持されねばならないため、絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）は、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４より高い抵抗値を有する。また、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４は、前記バッテリー１０の絶縁抵抗ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）と並列関係で連結される。従って、自己故障診断モードで算出される正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）は、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値に近似するように算出されるはずである。一例としては、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値が５００ｋΩである場合、正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）は、５００ｋΩの近似値として算出されるはずである。
【０１０４】
従って、前記制御部１４０は、算出された正極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）を第１診断部Ｒ３の抵抗値と比較するか、または、算出された負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（−）を第２診断部Ｒ４の抵抗値と比較して、予め設定された誤差範囲内にあるか否かをもって故障如何を判断することができる。前記誤差範囲は、絶縁抵抗測定装置の精度、第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値、使用環境による絶縁状態の劣化などを考慮して多様に設定できるということは、当業者にとって自明である。
【０１０５】
なお、第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値は、既知の値であり、前記正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）を算出するアルゴリズムについては、図５〜図８と[数１６]を参照して上述したため、繰り返される説明は省略する。
【０１０６】
本発明の更に他の実施例によれば、前記制御部１４０は、前記第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２と、前記第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４とを比較することで、前記絶縁抵抗測定装置１００の故障如何を判断する。
【０１０７】
絶縁抵抗測定モードと自己故障診断モードは、第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の連結如何によって、相異なる第１回路及び第３回路、並びに第２回路及び第４回路を形成する。従って、第１絶縁検出電圧Ｖ１と第１診断検出電圧Ｖ３とは、相異なる電圧が検出されねばならない。同様に、第２絶縁検出電圧Ｖ２と第２診断検出電圧Ｖ４とは、相異なる電圧が検出されねばならない。しかし、第１絶縁検出電圧Ｖ１と第１診断検出電圧Ｖ３、または第２絶縁検出電圧Ｖ２と第２診断検出電圧Ｖ４を比較して実質的に同一もしくは類似の電圧が測定されたら、前記絶縁抵抗測定装置１００が故障したと判断することができる。本実施例によれば、上述した数式を用いずに故障如何を簡単に判断できるという長所がある。
【０１０８】
本発明による絶縁抵抗測定装置１００は、バッテリー電圧値ＶＢａｔ、ＤＣ電源印加部の電圧値ＶＤＣ、第１抵抗値Ｒ１、第２抵抗値Ｒ２、第１診断部Ｒ３の抵抗値、第２診断部Ｒ４の抵抗値、算出された正極端子側及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）、並びに算出された正極端子側及び負極端子側診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）を貯蔵するメモリ部（図示せず）を更に含むことができる。
【０１０９】
前記メモリ部は前記制御部１４０の内部または外部にあり得、周知の多様な手段で前記制御部１４０と連結され得る。前記メモリ部は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど、データを記録及び消去できると知られた公知の半導体素子またはハードディスクのような大容量保存媒体であって、装置の種類に関係なく情報が保存される装置を総称するものであって、特定メモリ装置を指すものではない。
【０１１０】
本発明による絶縁抵抗測定装置１００は、外部装置と通信インターフェースを形成する伝送部（図示せず）を更に含むことができる。この場合、前記制御部１４０は、前記絶縁抵抗測定装置の故障如何に関する情報を前記伝送部を通じて外部装置に伝送する。このとき、前記外部装置は、バッテリー分析装置またはバッテリーが搭載されたシステムの制御装置であり得る。
【０１１１】
本発明による絶縁抵抗測定装置１００は、故障如何を視覚的または聴覚的に出力する警告部（図示せず）を更に含むことができる。この場合、前記制御部１４０は、故障が発生した場合、前記警告部を通じて故障が発生したことを視覚的または聴覚的に警告できるように、警告信号を出力することができる。
【０１１２】
一例としては、前記警告部は、ＬＥＤ、ＬＣＤ、アラーム警報器、またはこれらの組合せを含み得る。この場合、前記警告部は、ＬＥＤを点滅するか、ＬＣＤに警告メッセージを出力するか、またはアラームブザー音を発することで、ユーザに絶縁抵抗測定装置の故障発生を警告することができる。また、前記警告部は、前記伝送部と連結された外部装置に含まれ得るが、本発明がこれらに限定されることはない。また、前記ＬＥＤ、前記ＬＣＤ、及び前記アラーム警報器は、前記警告部の一例に過ぎず、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を警告部として採用できるということは、当業者にとって自明である。
【０１１３】
前記制御部１４０は、上述した[数１５]を利用した絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）の算出、[数１６]を利用した診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）の算出、及び多様な制御ロジックを実行するため、本発明が属した技術分野で周知のプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ‐Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、レジスタ、通信モデム、並びにデータ処理装置などを含み得る。また、上述した制御ロジックがソフトウェアとして具現されるとき、前記制御部１４０はプログラムモジュールのアセンブリとして具現され得る。このとき、プログラムモジュールは前記メモリ部に保存され、プロセッサによって実行され得る。
【０１１４】
図９は、本発明の更に他の実施例による絶縁抵抗測定装置２００の等価回路を概略的に示した回路図である。
【０１１５】
図９を参照すれば、本発明の更に他の実施例による絶縁抵抗測定装置２００は、絶縁抵抗測定部２１０、スイッチ部２２０、診断部ＲＤｉａｇ、電圧検出部２３０、及び制御部２４０を含む。
【０１１６】
前記絶縁抵抗測定部２１０及び前記診断部ＲＤｉａｇは、前記スイッチ部２２０に含まれたスイッチ素子のオンオフ動作によって、バッテリー１０の正極端子または負極端子に選択的に連結される。
【０１１７】
前記スイッチ部２２０は、前記絶縁抵抗測定部２１０の一端部をバッテリー１０の正極または負極に連結する第５スイッチＳＷ５、前記絶縁抵抗測定部２１０の他端部をグラウンドまたはＤＣ電源印加部ＤＣと連結する第６スイッチＳＷ６、及び前記診断部ＲＤｉａｇをバッテリー１０の負極または正極に連結する第７スイッチＳＷ７を含む。
【０１１８】
前記第５スイッチＳＷ５がバッテリー１０の正極端子に連結され、前記第６スイッチＳＷ６が接地に連結され、且つ前記第７スイッチＳＷ７のオフ状態が維持されるように、前記スイッチ部２２０で制御信号を受信すると、絶縁抵抗測定モードの第１回路が形成される。また、前記第５スイッチＳＷ５がバッテリー１０の負極端子に連結され、前記第６スイッチＳＷ６がＤＣ電源印加部ＤＣに連結され、且つ前記第７スイッチＳＷ７のオフ状態が維持されるように、前記スイッチ部２２０で制御信号を受信すると、絶縁抵抗測定モードの第２回路が形成される。
【０１１９】
なお、前記第５スイッチＳＷ５がバッテリー１０の正極端子に連結され、前記第６スイッチＳＷ６が接地に連結され、且つ前記第７スイッチＳＷ７がバッテリー１０の負極端子に連結されるように、前記スイッチ部２２０で制御信号を受信すると、自己故障診断モードの第３回路が形成される。そして、前記第５スイッチＳＷ５がバッテリー１０の負極端子に連結され、且つ前記第６スイッチＳＷ６がＤＣ電源印加部ＤＣに連結され、且つ前記第７スイッチＳＷ７がバッテリー１０の正極端子に連結されるように、前記スイッチ部２２０で制御信号を受信すると、絶縁抵抗測定モードの第４回路が形成される。
【０１２０】
前記スイッチ部２２０は、マルチプレクサー（ＭＵＸ：ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）を含むことができる。マルチプレクサーとは、多くの回線の入力が１ヶ所に集中するとき、特定の回線を選択する装置である。マルチプレクサーは、「選択器」とも呼ばれる。前記スイッチ部２２０としてマルチプレクサーが使用される場合、マルチプレクサーに入力される信号によって、前記絶縁抵抗測定部２１０の一端部を前記バッテリー１０の正極端子または負極端子に選択的に連結することができる。また、マルチプレクサーに入力される信号によって、前記絶縁抵抗測定部２１０の他端部をグラウンドまたはＤＣ電源印加部ＤＣに選択的に連結することができる。また、マルチプレクサーに入力される信号によって、前記診断部ＲＤｉａｇをバッテリー１０の負極または正極に連結することができる。
【０１２１】
図２と図９を参照して、図９に示された絶縁抵抗測定装置２００の実施例を図２に示された絶縁抵抗測定装置１００の実施例と比較すると、絶縁抵抗測定部２１０、スイッチ部２２０、及び診断部ＲＤｉａｇの回路構成のみが異なることが分かる。従って、前記電圧検出部２３０及び前記制御部２４０の機能と役割は、上述した絶縁抵抗測定装置１００の電圧検出部１３０及び制御部１４０と実質的に同一である。従って、正極端子側及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）と正極及び負極診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）を算出する具体的なアルゴリズムについては、繰り返されるため説明を省略する。
【０１２２】
また、本発明の実施例によって、前記絶縁測定抵抗部１１０、１２０、２１０及び前記診断部Ｒ３、Ｒ４、ＲＤｉａｇを抵抗素子のみを含むものとして示したが、抵抗素子の外に、前記バッテリー１０の電圧が印加されて電圧を測定できる公知の電気部品を追加及び代替できることを理解せねばならない。また、前記スイッチＳＷ１〜ＳＷ７も、説明及び理解の便宜上、それぞれ分離または一部統合された実施例として示したが、本発明の思想が実現できれば、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者が容易に代替または変形できるすべての実施例を含むと理解せねばならない。
【０１２３】
以下、上述した装置の動作メカニズムに該当する絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法を説明する。但し、上述した絶縁抵抗測定装置１００の構成などの繰り返される説明は省略する。
【０１２４】
図１０は、本発明の一実施例による絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法を示したフロー図である。
【０１２５】
まず、段階Ｓ３００において、前記メモリ部に、バッテリー電圧値ＶＢａｔ、ＤＣ電源印加部の電圧値ＶＤＣ、第１抵抗値Ｒ１、第２抵抗値Ｒ２、第１診断部の抵抗値Ｒ３、及び第２診断部の抵抗値Ｒ４を保存する。保存された値は、[数１５]及び[数１６]に代入して第１及び第２絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）、並びに第１及び第２診断抵抗値ＲＤｉａｇ（＋）、ＲＤｉａｇ（−）を算出するために使用される。ここで、前記バッテリー電圧値ＶＢａｔは、電圧検出回路（図示せず）を利用して測定した値であり得る。
【０１２６】
次いで、段階Ｓ３１０において、前記制御部１４０は、絶縁抵抗測定モードになるようにスイッチ制御信号を出力する。本段階は、前記第１及び第２診断部Ｒ３、Ｒ４の非連結状態で、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０を相異なる時点で前記バッテリー１０の正極及び負極端子にそれぞれ連結する段階である。上述したように、前記制御部１４０は、前記第１回路を形成するために前記第１スイッチＳＷ１にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第２〜第４スイッチＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。逆に、前記制御部１４０は、前記第２回路を形成するために前記第２スイッチＳＷ２にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第１、第３及び第４スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。
【０１２７】
次の段階Ｓ３２０において、それぞれの第２抵抗Ｒ２に印加された電圧、すなわち絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２に対応する信号を前記電圧検出部１３０から受信する。前記第１回路が形成されたときに受信する信号は、第１絶縁検出電圧Ｖ１に対応する信号であり、前記第２回路が形成されたときに受信する信号は、第２絶縁検出電圧Ｖ２に対応する信号であって、前記制御部１４０が受信する。
【０１２８】
その場合、段階Ｓ３３０において、前記制御部１４０は、受信した第１及び第２絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２を利用した連立回路方程式から、正極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（−）を算出する。前記絶縁抵抗値を計算する連立回路方程式は、[数１]〜[数１５]を参照して詳しく説明したため、繰り返される説明は省略する。前記絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）は、前記メモリ部に保存されることが望ましい。
【０１２９】
次いで、段階Ｓ３４０において、前記制御部２４０は、自己故障診断モードになるようにスイッチ制御信号を出力する。本段階は、前記診断部Ｒ３、Ｒ４、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０を、相異なる時点で前記バッテリー１０の正極端子及び負極端子にそれぞれ連結する段階である。上述したように、前記制御部１４０は、前記第３回路を形成するために前記第１及び第３スイッチＳＷ１、ＳＷ３にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第２及び第４スイッチＳＷ２、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。逆に、前記制御部１４０は、前記第４回路を形成するために前記第２及び第４スイッチＳＷ２、ＳＷ４にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第１及び第３スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。
【０１３０】
次の段階Ｓ３５０において、それぞれの第２抵抗Ｒ２に印加された電圧、すなわち診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４に対応する信号を前記電圧検出部１３０から受信する。前記第３回路が形成されたときに受信する信号は、第１診断検出電圧Ｖ３に対応する信号であり、前記第４回路が形成されたときに受信する信号は、第２診断検出電圧Ｖ４に対応する信号であって、前記制御部１４０が受信する。
【０１３１】
その場合、段階Ｓ３６０において、前記制御部１４０は、受信した第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４を利用した連立回路方程式から、正極端子側絶縁抵抗値ＲＤｉａｇｋ（＋）及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＤｉａｇｋ（−）を算出する。前記絶縁抵抗値を計算する連立回路方程式は、[数１６]を参照して詳しく説明したため、繰り返される説明は省略する。前記絶縁抵抗値ＲＤｉａｇｋ（＋）、ＲＤｉａｇｋ（−）は、前記メモリ部に保存されることが望ましい。
【０１３２】
前記段階Ｓ３１０〜Ｓ３３０と段階Ｓ３４０〜Ｓ３６０とは、その手順が逆になっても構わない。本発明の一実施例による絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法は、前記絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）と、診断抵抗値ＲＤｉａｇｋ（＋）、ＲＤｉａｇｋ（−）とを相互比較することで故障如何を判断するため、両段階の手順によって本発明が制限されることはない。
【０１３３】
段階Ｓ３７０において、前記制御部１４０は、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。故障如何の判断は、前記絶縁抵抗値ＲＬｅａｋ（＋）、ＲＬｅａｋ（−）と、診断抵抗値ＲＤｉａｇｋ（＋）、ＲＤｉａｇｋ（−）との相互比較を通じて行われる。これについては上述したため、繰り返される説明は省略する。望ましくは、絶縁測定装置が故障した場合（段階Ｓ３７０の「はい」、段階Ｓ３８０に移動して外部装置に故障如何に関する情報を送るか、または、段階Ｓ３９０に移動してユーザに警告することができる。
【０１３４】
図１１は、本発明の他の実施例による絶縁抵抗測定方法の流れを示した手順図である。
【０１３５】
まず、段階Ｓ４００において、前記メモリ部に、バッテリー電圧値ＶＢａｔ、ＤＣ電源印加部の電圧値ＶＤＣ、第１抵抗値Ｒ１、第２抵抗値Ｒ２、第１診断部の抵抗値Ｒ３、及び第２診断部の抵抗値Ｒ４を保存する。保存された値は、[数１６]に代入して抵抗値を算出するために使用される。ここで、前記バッテリー電圧値ＶＢａｔは、電圧検出回路（図示せず）を利用して測定した値であり得る。
【０１３６】
次の段階Ｓ４１０において、前記制御部２４０は、自己故障診断モードになるようにスイッチ制御信号を出力する。本段階は、前記診断部Ｒ３、Ｒ４、前記第１及び第２絶縁抵抗測定部１１０、１２０を、相異なる時点で前記バッテリー１０の正極端子及び負極端子にそれぞれ連結する段階である。上述したように、前記制御部１４０は、前記第３回路を形成するために前記第１及び第３スイッチＳＷ１、ＳＷ３にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第２及び第４スイッチＳＷ２、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。逆に、前記制御部１４０は、前記第４回路を形成するために前記第２及び第４スイッチＳＷ２、ＳＷ４にオン動作をさせる制御信号を伝送するとき、前記第１及び第３スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４がオフ状態を維持するように制御する。
【０１３７】
段階Ｓ４２０において、それぞれの第２抵抗Ｒ２に印加された電圧、すなわち診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４に対応する信号を前記電圧検出部１３０から受信する。前記第３回路が形成されたときに受信する信号は、第１診断検出電圧Ｖ３に対応する信号であり、前記第４回路が形成されたときに受信する信号は、第２診断検出電圧Ｖ４に対応する信号であって、前記制御部１４０が受信する。
【０１３８】
その場合、段階Ｓ４３０において、前記制御部１４０は、受信した第１及び第２診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４を利用した連立回路方程式から、正極端子側絶縁抵抗値ＲＤｉａｇｋ（＋）及び負極端子側絶縁抵抗値ＲＤｉａｇｋ（−）を算出する。前記絶縁抵抗値を計算する連立回路方程式は、[数１６]を参照して詳しく説明したため、繰り返される説明は省略する。前記絶縁抵抗値ＲＤｉａｇｋ（＋）、ＲＤｉａｇｋ（−）は、前記メモリ部に保存されることが望ましい。
【０１３９】
段階Ｓ４４０において、前記制御部１４０は、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。故障如何の判断は、前記診断抵抗値ＲＤｉａｇｋ（＋）、ＲＤｉａｇｋ（−）を前記診断部Ｒ３、Ｒ４の抵抗値に比べたとき、誤差範囲内にあるか否かによって行われる。これについては上述したため、繰り返される説明は省略する。望ましくは、絶縁抵抗測定装置が故障した場合（段階Ｓ４４０の「はい」）、段階Ｓ４５０に移動して外部装置に故障如何に関する情報を送るか、または、段階Ｓ４６０に移動してユーザに警告することができる。
【０１４０】
図１２は、本発明の更に他の実施例による絶縁抵抗測定方法を示したフロー図である。
【０１４１】
まず、段階Ｓ５００において、前記制御部２４０は、絶縁抵抗測定モードになるようにスイッチ制御信号を出力する。次いで、段階Ｓ５１０において、それぞれの第２抵抗Ｒ２に印加された電圧、すなわち絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２に対応する信号を前記電圧検出部１３０から受信する。前記段階Ｓ５００及びＳ５１０は、上述した図１０の段階Ｓ３１０及びＳ３２０と同一であるため、繰り返される説明は省略する。
【０１４２】
次いで、段階Ｓ５２０において、前記制御部２４０は、自己故障診断モードになるようにスイッチ制御信号を出力する。次いで、段階Ｓ５３０において、前記各第２抵抗Ｒ２に印加された電圧、すなわち診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４に対応する信号を前記電圧検出部１３０から受信する。前記段階Ｓ５２０及びＳ５３０も、上述した図１０の段階Ｓ３４０及びＳ３５０と同一であるため、繰り返される説明は省略する。
【０１４３】
前記段階Ｓ５００、Ｓ５１０と段階Ｓ５２０、Ｓ５３０とは、その手順が逆になっても構わない。本発明の更に他の実施例による絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法は、前記絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２と診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４とを相互比較することで故障如何を判断するため、両段階の手順によって本発明が制限されることはない。
【０１４４】
段階Ｓ５５０において、前記制御部１４０は、絶縁抵抗測定装置の故障如何を判断する。故障如何の判断は、前記絶縁検出電圧Ｖ１、Ｖ２と診断検出電圧Ｖ３、Ｖ４との相互比較を通じて行われる。これについては上述したため、繰り返される説明は省略する。望ましくは、絶縁測定装置が故障した場合（段階Ｓ５４０の「はい」）、段階Ｓ５５０に移動して外部装置に故障如何に関する情報を送るか、または、段階Ｓ５６０に移動してユーザに警告することができる。
【０１４５】
前記図１０〜図１２を参照して上述した絶縁抵抗測定装置の自己故障診断方法は、図９に示された絶縁抵抗測定装置２００に対する自己故障診断方法にも該当する。各フロー図の段階のうち、絶縁抵抗測定モード及び自己故障診断モードになるようにスイッチ部２２０に制御信号を出力する段階において、第５〜第７スイッチＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７に制御信号を出力する具体的な制御方法のみが異なり、他の段階は実質的に同一であるため、繰り返し説明は省略する。
【０１４６】
本発明によれば、絶縁抵抗を測定できる絶縁抵抗測定装置の本来の機能を利用することで、故障如何を自己診断することができる。また、更なる構成を最小化することで、本発明の目的である自己故障診断機能を具現することができる。なお、伝送部を通じてバッテリーが装着された装置の制御機または外部装置に電気接触機の故障を通知することができるという利点がある。また、故障発生時に、警告部を通じてユーザに電気接触機の故障を警告してユーザに適切な措置を講じらせることができる。
【０１４７】
本発明の説明において、図１〜図９に示された本発明の自己故障診断機能を備えた絶縁抵抗測定装置１００、２００に対する各構成は、物理的に区別される構成要素というよりは論理的に区別される構成要素として理解されねばならない。すなわち、各構成は、本発明の技術思想を実現するための論理的な構成要素に該当するため、各構成要素が統合または分離されても、本発明の論理構成の機能を実現できれば、本発明の範囲内であると解釈されねばならず、同一または類似の機能を行う構成要素であれば、その名称上の一致如何とは関係なく、本発明の範囲内であると解釈されねばならないことは勿論である。
【０１４８】
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、これらによって限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１４９】
１０  バッテリー
２０  負荷
１００、２００  絶縁抵抗測定装置
１１０、１２０、２１０  絶縁測定抵抗部
１３０、２３０  電圧検出部
１４０、２４０  制御部
２２０  スイッチ部
【図１】
2015509605.tif 000025
【図２】
2015509605.tif 000026
【図３】
2015509605.tif 000027
【図４】
2015509605.tif 000028
【図５】
2015509605.tif 000029
【図６】
2015509605.tif 000030
【図７】
2015509605.tif 000031
【図８】
2015509605.tif 000032
【図９】
2015509605.tif 000033
【図１０】
2015509605.tif 000034
【図１１】
2015509605.tif 000035
【図１２】
2015509605.tif 000036
【国際調査報告】
2015509605.tif 000037
2015509605.tif 000038
2015509605.tif 000039
2015509605.tif 000040