(57)【要約】【課題】組電池の漏電部位を特定しながら、漏電抵抗の電気抵抗の大きさも検出する。【解決手段】組電池の漏電検出回路は、互いに直列に接続されて組電池１を構成している電池ユニット１Ａの接続点１０に接続されて、測定抵抗７とスイッチング素子８の直列回路を介して接続点１０をアース１１に接続する回路ブロック３と、回路ブロック３の測定抵抗７の電圧を検出する抵抗電圧検出回路４と、回路ブロック３のスイッチング素子８をオンオフにコントロールする制御回路５と、抵抗電圧検出回路４の検出電圧から漏電を検出する漏電判別回路６とを備える。この漏電検出回路は、制御回路５が回路ブロック３のスイッチング素子８を順番に切り換え、抵抗電圧検出回路４が測定抵抗７の電圧を検出し、漏電判別回路６が測定抵抗７の電圧から組電池１の漏電を検出する。【選択図】図２
2007149561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直列に接続されて組電池(1)を構成している電池ユニット(1A)の接続点(10)に接続されて、測定抵抗(7)とスイッチング素子(8)の直列回路を介して接続点(10)をアース(11)に接続する回路ブロック(3)と、
回路ブロック(3)の測定抵抗(7)の電圧を検出する抵抗電圧検出回路(4)と、
回路ブロック(3)のスイッチング素子(8)をオンオフにコントロールする制御回路(5)と、
抵抗電圧検出回路(4)の検出電圧から漏電を検出する漏電判別回路(6)とを備え、
制御回路(5)が、回路ブロック(3)のスイッチング素子(8)を順番に切り換え、抵抗電圧検出回路(4)が測定抵抗(7)の電圧を検出し、漏電判別回路(6)が測定抵抗(7)の電圧から組電池(1)の漏電を検出するようにしてなる組電池の漏電検出回路。
【請求項２】
互いに直列に接続されて組電池(1)を構成してなる電池ユニット(1A)の接続点(10)の電圧を検出するユニット電圧検出回路(2)を備えており、漏電判別回路(6)が、ユニット電圧検出回路(2)で検出された電池ユニット(1A)の接続点電圧と、抵抗電圧検出回路(4)で検出された測定抵抗(7)の電圧から組電池(1)の漏電を検出する請求項１に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項３】
制御回路(5)が、回路ブロック(3)のスイッチング素子(8)を一定の周期で順番にオフからオンに切り換える請求項１に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項４】
複数の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールを直列に接続して組電池(1)としており、ひとつ又は直列接続されてなる複数の電池モジュールをひとつの電池ユニット(1A)としている請求項１に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項５】
回路ブロック(3)が、測定抵抗(7)に直列抵抗(9)を接続している請求項１に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項６】
漏電判別回路(6)が組電池(1)の漏電部位を検出する請求項１に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項７】
漏電判別回路(6)が、測定抵抗(7)の電圧の絶対値が最小となる接続点(10)であって、かつ、その両側の接続点(10)に接続された測定抵抗(7)の電圧が正負逆となる接続点(10)を漏電部位と判定する請求項６に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項８】
漏電判別回路(6)が組電池(1)の漏電抵抗値を検出する請求項１または２に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項９】
漏電判別回路(6)が、２つの任意の接続点(10)に接続された回路ブロック(3)の測定抵抗(7)の電圧をＶf、Ｖg、これらの接続点(10)間の電圧をＶs、測定抵抗(7)の抵抗値をＲx、直列抵抗(9)の抵抗値をＲyとするとき、
【数１】
2007149561.tif 000012
に基づいて漏電抵抗値Ｒlを演算する請求項５及び８に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項１０】
直列抵抗(9)の抵抗値Ｒyが０である請求項９に記載される組電池の漏電検出回路。
【請求項１１】
互いに直列に接続されて組電池(1)を構成している電池ユニット(1A)の接続点(10)を、測定抵抗(7)とスイッチング素子(8)の直列回路を介してアース(11)に接続すると共に、スイッチング素子(8)を順番に切り換えて測定抵抗(7)の電圧を検出し、検出された測定抵抗(7)の電圧から組電池(1)の漏電を検出するようにしてなる組電池の漏電検出方法。
【請求項１２】
互いに直列に接続されて組電池(1)を構成してなる電池ユニット(1A)の接続点(10)の電圧を検出し、検出された電池ユニット(1A)の接続点電圧と、測定抵抗(7)の電圧から組電池(1)の漏電を検出する請求項１１に記載される組電池の漏電検出方法。
【請求項１３】
測定抵抗(7)に直列抵抗(9)を接続している請求項１１または１２に記載される組電池の漏電検出方法。
【請求項１４】
測定抵抗(7)の電圧の絶対値が最小となる接続点(10)であって、かつ、その両側の接続点(10)に接続された測定抵抗(7)の電圧が正負逆となる接続点(10)を漏電部位として組電池の漏電部位を検出する請求項１１に記載される組電池の漏電検出方法。
【請求項１５】
２つの任意の接続点(10)に接続された測定抵抗(7)の電圧をＶf、Ｖg、これらの接続点(10)間の電圧をＶs、測定抵抗(7)の抵抗値をＲx、直列抵抗(9)の抵抗値をＲyとするとき、
【数２】
2007149561.tif 000013
に基づいて漏電抵抗値Ｒlを演算する請求項１３に記載される組電池の漏電検出方法。
【請求項１６】
直列抵抗(9)の抵抗値Ｒyが０である請求項１３または１５に記載される組電池の漏電検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池を直列に接続している組電池の漏電検出回路と漏電検出方法に関し、とくに、ハイブリッドカーや電気自動車等の電動車両を走行させるモーターを駆動する組電池の漏電検出に最適な漏電検出回路と漏電検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている組電池は、漏電対策が大切である。漏電電流が出力電圧に比例して大きくなって、漏電の弊害が大きくなるからである。出力電圧の高い組電池は、車両を走行させるモーターを駆動する電源装置に使用される。たとえば、ハイブリッドカーや電気自動車を走行させる電源装置の組電池は、出力電圧を２００Ｖ以上と極めて高くしている。高電圧の組電池は、漏電による弊害が大きいので、安全性を考慮してアースには接続されない。アースに接続されない組電池は、経時的に付着量が増加するゴミや水分によって、アースとの間の抵抗、すなわち漏電抵抗の電気抵抗が次第に低下することがある。漏電抵抗の弊害を防止するために、車両用の電源装置は漏電抵抗の電気抵抗を検出している。漏電抵抗は、組電池とアースとの間の抵抗である。組電池の漏電検出回路は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
図１は、特許文献１に記載される組電池の漏電検出回路を示す。この図の漏電検出回路は、組電池のアースに対する電圧を検出して、漏電を検出する。漏電抵抗によって、組電池がアースに接続されると、組電池とアースとの間に電圧が発生するからである。また、組電池がアースに接続される部位によって、組電池のプラス側に発生する電圧が変化するので、組電池のプラス側の電圧を検出して、組電池の漏電位置を特定できる。
【特許文献１】特開平８−７０５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される漏電検出回路は、組電池の漏電位置を特定するために、電圧検出回路が複雑になる。とくに、組電池の電圧を検出する電圧の検出回路が、検出した電圧と基準電圧とを差動アンプで比較して、組電池の漏電位置を特定するので、基準電圧を正確に調整する必要がある。さらに、この漏電検出回路は、組電池の漏電位置を特定できても、漏電抵抗の電気抵抗を判定できない。
【０００５】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、組電池の漏電部位を特定できると共に、漏電抵抗の電気抵抗の大きさも検出できる組電池の漏電検出回路と漏電検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の組電池の漏電検出回路は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
組電池の漏電検出回路は、互いに直列に接続されて組電池１を構成している電池ユニット１Ａの接続点１０に接続されて、測定抵抗７とスイッチング素子８の直列回路を介して接続点１０をアース１１に接続する回路ブロック３と、回路ブロック３の測定抵抗７の電圧を検出する抵抗電圧検出回路４と、回路ブロック３のスイッチング素子８をオンオフにコントロールする制御回路５と、抵抗電圧検出回路４の検出電圧から漏電を検出する漏電判別回路６とを備える。この漏電検出回路は、制御回路５が回路ブロック３のスイッチング素子８を順番に切り換え、抵抗電圧検出回路４が測定抵抗７の電圧を検出し、漏電判別回路６が測定抵抗７の電圧から組電池１の漏電を検出する。
【０００７】
本発明の組電池の漏電検出回路は、互いに直列に接続されて組電池１を構成している電池ユニット１Ａの接続点１０の電圧を検出するユニット電圧検出回路２を備えることができる。この漏電検出回路は、漏電判別回路６が、ユニット電圧検出回路２で検出された電池ユニット１Ａの接続点電圧と、抵抗電圧検出回路４で検出された測定抵抗７の電圧から組電池１の漏電を検出する。
【０００８】
本発明の組電池の漏電検出回路は、制御回路５が、回路ブロック３のスイッチング素子８を一定の周期で順番にオフからオンに切り換えることができる。
【０００９】
本発明の組電池の漏電検出回路は、複数の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールを直列に接続して組電池１とし、ひとつ又は直列接続されてなる複数の電池モジュールをひとつの電池ユニット１Ａとすることができる。
【００１０】
本発明の組電池の漏電検出回路は、回路ブロック３が、測定抵抗７に直列抵抗９を接続することができる。
【００１１】
本発明の組電池の漏電検出回路は、漏電判別回路６が組電池１の漏電部位を検出することができる。この漏電検出回路は、漏電判別回路６が、測定抵抗７の電圧の絶対値が最小となる接続点１０であって、かつ、その両側の接続点１０に接続された測定抵抗７の電圧が正負逆となる接続点１０を漏電部位と判定することができる。
【００１２】
本発明の組電池の漏電検出回路は、漏電判別回路６が組電池１の漏電抵抗値を検出することができる。この漏電検出回路は、漏電判別回路６が、２つの任意の接続点１０に接続された回路ブロック３の測定抵抗７の電圧をＶf、Ｖg、これらの接続点１０間の電圧をＶs、測定抵抗７の抵抗値をＲx、直列抵抗９の抵抗値をＲyとするとき、以下の数３に基づいて漏電抵抗値Ｒlを演算することができる。
【００１３】
【数３】
2007149561.tif 000003
【００１４】
さらに、本発明の組電池の漏電検出回路は、直列抵抗９の抵抗値Ｒyを０とすることができる。
【００１５】
本発明の組電池の漏電検出方法は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
組電池の漏電検出方法は、互いに直列に接続されて組電池１を構成している電池ユニット１Ａの接続点１０を、測定抵抗７とスイッチング素子８の直列回路を介してアース１１に接続すると共に、スイッチング素子８を順番に切り換えて測定抵抗７の電圧を検出し、検出された測定抵抗７の電圧から組電池１の漏電を検出する。
【００１６】
本発明の組電池の漏電検出方法は、互いに直列に接続されて組電池１を構成してなる電池ユニット１Ａの接続点１０の電圧を検出し、検出された電池ユニット１Ａの接続点電圧と、測定抵抗７の電圧から組電池１の漏電を検出することができる。
【００１７】
本発明の組電池の漏電検出方法は、測定抵抗７に直列抵抗９を接続することができる。
【００１８】
本発明の組電池の漏電検出方法は、測定抵抗７の電圧の絶対値が最小となる接続点１０であって、かつ、その両側の接続点１０に接続された測定抵抗７の電圧が正負逆となる接続点１０を漏電部位として組電池の漏電部位を検出することができる。
【００１９】
本発明の組電池の漏電検出方法は、２つの任意の接続点１０に接続された測定抵抗７の電圧をＶf、Ｖg、これらの接続点１０間の電圧をＶs、測定抵抗７の抵抗値をＲx、直列抵抗９の抵抗値をＲyとするとき、以下の数４に基づいて漏電抵抗値Ｒlを演算することができる。
【００２０】
【数４】
2007149561.tif 000004
【００２１】
さらに、本発明の組電池の漏電検出方法は、直列抵抗９の抵抗値Ｒyを０とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の組電池の漏電検出回路と漏電検出方法は、簡単な回路構成としながら、組電池の漏電部位を特定できると共に、漏電抵抗の電気抵抗の大きさも検出できる特徴がある。とくに、本発明の漏電検出回路と漏電検出方法は、従来のように、検出電圧を特定の基準電圧に比較して漏電部位を特定する必要がなく、検出電圧がほぼ０Ｖとなる接続点から漏電部位を特定できるので、回路構成を簡単にできることに加えて、特定の電圧値に調整する必要もなく、安価に多量生産して確実に組電池の漏電部位を特定できる特徴がある。
【００２３】
さらに、本発明の漏電検出回路と漏電検出方法は、電池ユニットの接続点に接続された測定抵抗の電圧値の大きさから、漏電の電気抵抗の大きさを判別できるので、回路の構成を複雑にすることなく、漏電が発生するときに電気抵抗を検出できる特徴も実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための組電池の漏電検出回路と漏電検出方法を例示するものであって、本発明は漏電検出回路と漏電検出方法を以下のものに特定しない。
【００２５】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２６】
図２は、電動車両用の漏電検出回路を示す。この漏電検出回路は、互いに直列に接続されて組電池１を構成してなる各々の電池ユニット１Ａの接続点１０の電圧を検出するユニット電圧検出回路２と、電池ユニット１Ａの接続点１０とアース１１との間に接続してなる、測定抵抗７とスイッチング素子８の直列回路からなる回路ブロック３と、この回路ブロック３の測定抵抗７の電圧を検出する抵抗電圧検出回路４と、回路ブロック３のスイッチング素子８をオンオフにコントロールする制御回路５と、ユニット電圧検出回路２と抵抗電圧検出回路４の検出電圧から漏電を検出する漏電判別回路６とを備える。
【００２７】
図２の組電池１は、複数の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールを直列に接続して組電池１としている。この組電池１は、ひとつの電池モジュールをひとつの電池ユニット１Ａとして漏電を検出する。ただし、直列に接続している複数の電池モジュールをひとつの電池ユニットとして漏電を検出することもできる。また、電池ユニットをひとつの素電池として、漏電を検出することもできる。
【００２８】
ユニット電圧検出回路２は、互いに直列に接続している電池ユニット１Ａの接続点１０の電圧を検出する。ユニット電圧検出回路２は、電池ユニット１Ａの両端の接続点１０の電圧を検出して、各々の電池ユニット１Ａの電圧を検出し、あるいは、組電池１の中点、負極端子、あるいは正極端子に対する各々の接続点１０の電圧を検出し、検出された差電圧から各々の電池ユニット１Ａの電圧を検出することもできる。車両用の電源装置は、電池ユニット１Ａの過充電と過放電を防止するために、電池ユニット１Ａの電圧を検出して充放電を制御している。したがって、このユニット電圧検出回路２は特別に設けることなく、すでに電源装置に備えている電圧検出回路を利用することができる。また、各々の電池ユニット１Ａの電圧は、充放電する電流で変動するが、その変動幅は予め決められた範囲にある。したがって、本発明の漏電検出回路は、必ずしもユニット電圧検出回路を設けることなく、電池ユニットの電圧を一定の電圧として、漏電を検出することもできる。
【００２９】
ユニット電圧検出回路２は、図示しないが、入力側に切換スイッチを備えている。この切換スイッチを一定のサンプリング周期で切り換えて、各々の接続点１０の電圧を順番に検出する。順番に検出される接続点電圧は、内蔵されるＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル信号に変換されて漏電判別回路６に出力される。
【００３０】
回路ブロック３は、スイッチング素子８と測定抵抗７の直列回路である。図の回路ブロック３は、測定抵抗７に直列抵抗９を接続している。直列抵抗９と測定抵抗７の直列回路は、接続点１０とアース１１との間の電圧を分圧する。したがって、この回路ブロック３は、測定抵抗７と直列抵抗９とで分圧した電圧を抵抗電圧検出回路４で検出できる。直列抵抗９は測定抵抗７に対して充分に大きい電気抵抗、たとえば直列抵抗９は測定抵抗７の１０倍以上の電気抵抗とされる。この回路ブロック３は、接続点１０とアース１１との電圧を直列抵抗９で分圧することに加えて、スイッチング素子８をオンに切り換える状態で、直列抵抗９でもって、接続点１０とアース１１との間に流れる電流を小さくして、漏電を検出できる。図に示す回路ブロック３は、直列抵抗９をアース１１側に接続しているが、回路ブロックは、測定抵抗をアース側に接続することもできる。ただし、本発明の漏電検出回路は、測定抵抗に、必ずしも直列抵抗を接続する必要はない。
【００３１】
抵抗電圧検出回路４は、スイッチング素子８をオンに切り換える状態で、回路ブロック３の測定抵抗７の両端に発生する電圧を検出する。抵抗電圧検出回路４は、ユニット電圧検出回路２と同じように、入力側に切換スイッチ（図示せず）を接続している。この切換スイッチを一定の周期で切り換えて、複数の回路ブロック３の測定抵抗７の電圧を順番に検出する。検出された測定抵抗７の電圧は、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル信号に変換して漏電判別回路６に出力される。
【００３２】
制御回路５は、複数の回路ブロック３のスイッチング素子８を順番にオンに切り換える。複数の回路ブロック３のスイッチング素子８は同時にオンに切り換えられることはなく、いずれかひとつのスイッチング素子８がオンに切り換えられるとき、他のスイッチング素子８はオフに制御される。組電池１は複数の接続点１０に複数の回路ブロック３を接続しているので、制御回路５は順番に回路ブロック３のスイッチング素子８をオンに切り換える。スイッチング素子８がオンに切り換えられる状態で、抵抗電圧検出回路４は測定抵抗７の電圧を検出する。したがって、制御回路５は、回路ブロック３のスイッチング素子８をオンに切り換えるタイミングに同期して、抵抗電圧検出回路４で電圧を検出する。とくに、オンに切り換えられるスイッチング素子８と直列に接続される測定抵抗７の電圧が抵抗電圧検出回路４で検出されるように、制御回路５は、回路ブロック３と抵抗電圧検出回路４をコントロールする。すなわち、制御回路５は、回路ブロック３のスイッチング素子８と、抵抗電圧検出回路４とを同期して動作させる。
【００３３】
漏電判別回路６は、ユニット電圧検出回路２から入力される各々の接続点１０の電圧と、抵抗電圧検出回路４から入力される測定抵抗７の電圧から、組電池１の漏電部位と、漏電抵抗の大きさを検出できる。
【００３４】
図３は、以下の４条件(1)〜(4)における測定抵抗７の電圧を示すグラフである。
ただし、このグラフは、図２に示すように、各電池ユニット１Ａの電圧を３０Ｖ、測定抵抗７を１０ｋΩ、直列抵抗９を３９０ｋΩとしている。
(1)  組電池１が漏電していないとき
(2)  図２において、組電池１のＢ点が２００ｋΩの漏電抵抗で漏電する状態
(3)  図２において、組電池１のＤ点が０Ωの漏電抵抗で漏電する状態
(4)  図２において、組電池１のＡ点が１ＭΩの漏電抵抗で漏電する状態
【００３５】
図３は、漏電部位に接続される回路ブロック３の測定抵抗７の電圧がほぼ０Ｖとなり、また、漏電部位の両側の接続点１０に接続している測定抵抗７の電圧は符号が逆となることを示す。漏電部位の接続点１０に接続している測定抵抗７の電圧が０Ｖとなるのは、漏電部位の接続点１０が漏電抵抗を介してアースに接続されて、接続点１０の電位がアース電位となるからである。したがって、このグラフが示すように、漏電部位を測定抵抗７の電圧から判定できる。すなわち、図３のグラフから、測定抵抗７の電圧がほぼ０Ｖとなり、かつその両側の接続点１０に接続している測定抵抗７の電圧が正負逆となる接続点１０が漏電していることが判定される。そして、このような漏電の判定が、漏電判別回路６にて行われる。
【００３６】
また、図３のグラフから、漏電抵抗の電気抵抗が小さくなるにしたがって、測定抵抗７の電圧が変化する割合が大きくなって、各測定抵抗７の電圧値を結ぶグラフの傾斜が大きくなる。漏電抵抗が小さくなるにしたがって、測定抵抗７の電圧が変化する割合が大きくなるのは、漏電抵抗が小さくなるにしたがって、測定抵抗７に流れる電流が大きくなるからである。漏電抵抗が接続された接続点１０に接続している回路ブロック３の測定抵抗７には電流が流れないが、漏電抵抗の接続されない接続点１０に接続している回路ブロック３の測定抵抗７には、漏電抵抗によって電流が流れるが、この電流が大きくなるので、漏電抵抗が小さくなると、測定抵抗７の電圧変化が大きくなる。したがって、図３のグラフの測定抵抗７の電圧値の変化する割合から、漏電抵抗の大きさを特定でき、傾斜が大きくで電圧変化が大きい場合には、漏電抵抗が小さいと判定できる。
【００３７】
漏電抵抗が小さくなるにしたがって、測定抵抗７の電圧変化が大きくなる理由を、図４に基づいて説明する。図４は、特定の接続点１０が漏電抵抗１２を介してアース１１に接続された状態を示す。さらに、図４は、２つの任意の回路ブロック３から漏電部位電位と漏電抵抗値とを演算する状態を示している。
【００３８】
図４に示すように、Ｂ点が漏電抵抗１２を介してアース１１に接続された状態で、任意の２つの回路ブロック３として、Ｃ点に接続された回路ブロックＣと、Ｄ点に接続された回路ブロックＤとを選択する。
【００３９】
回路ブロックＣのスイッチング素子ＳＷ３を開いた状態で、回路ブロックＤのスイッチング素子ＳＷ４を閉じる。この状態では、回路ブロックＤにおいて、図の破線で示すループを電流が流れる。このとき、回路ブロックＤの測定抵抗Ｒxの電圧をＶfとすると、Ｖfは以下の数５で求められる。
ただし、以下の式において、Ｒlは漏電抵抗値を、Ｒxは測定抵抗値を、Ｒyは直列抵抗値を、Ｖsは回路ブロック間（Ｃ点−Ｄ点間）の電位差を示している。また、Ｖlは、見かけ上、漏電抵抗が最も小さくなっているところ、すなわち漏電部位（Ｂ点）と回路ブロックＤ（Ｄ点）との電位差を示している。
【００４０】
【数５】
2007149561.tif 000005
【００４１】
次に、回路ブロックＤのスイッチング素子ＳＷ４を開いて、回路ブロックＣのスイッチング素子ＳＷ３を閉じる。この状態では、回路ブロックＣにおいて、図の一点鎖線で示すループを電流が流れる。このとき、回路ブロックＣの測定抵抗Ｒxの電圧をＶgとすると、Ｖgは以下の数６で求められる。
【００４２】
【数６】
2007149561.tif 000006
【００４３】
以上の数５と数６から、回路ブロックＤ（Ｄ点）から漏電部位（Ｂ点）の電位であるＶlは、以下の数７で求められる。
【００４４】
【数７】
2007149561.tif 000007
【００４５】
また、漏電抵抗値Ｒlは、以下の数８で求められる。
【００４６】
【数８】
2007149561.tif 000008
【００４７】
さらに、数８から、以下の数９が求められる。
【００４８】
【数９】
2007149561.tif 000009
【００４９】
数９から、漏電抵抗Ｒlが小さくなるにしたがって、測定抵抗７の電圧変化（Ｖf−Ｖg）が大きくなることがわかる。つまり、数９について、図２及び図４と対比すると、ＶfはＶd、ＶgはＶc、Ｖsは定数の３０Ｖとなる。よって、数９において、電圧変化（Ｖf−Ｖg）（＝（Ｖd−Ｖc））が大きくなることは、Ｖd、Ｖcの電圧差が大きくなることであり、図３でのグラフの傾きが大きく（＝傾きが急峻）なることであり、数９より、Ｒlの値が小さくなることになる。また、電圧変化（Ｖf−Ｖg）（＝（Ｖd−Ｖc））が小さくなることは、Ｖd、Ｖcの電圧差が小さくなることであり、図３のグラフの傾きが小さく（＝傾きが緩い）なることで、数９より、Ｒlの値が大きくなることになる。
【００５０】
また、図４では、漏電が１箇所で発生した場合を説明しているが、漏電が複数箇所で発生している場合においても、漏電箇所の推定に利用できるＶlは、見かけ上、最も低く見えるポイントになる。また、このとき、演算可能な漏電抵抗値Ｒlは、複数の漏電抵抗を並列接続した合成抵抗値として、以下の数１０で求めることができる。
【００５１】
【数１０】
2007149561.tif 000010
【００５２】
なお、上述のように、図３においては、漏電部位の両側の接続点１０に接続された測定抵抗７の電圧が正負逆となることを説明したが、上記図４に基づいて説明した数式の算出方法を利用して、以下のように漏電部位の両側の接続点１０に接続された測定抵抗の電圧が正負逆転することが確認できる。
【００５３】
漏電部位の両側の接続点１０に接続された測定抵抗７の電圧が正負逆転する理由を、図５に基づいて説明する。図５は、特定の接続点１０であるＣ点が漏電抵抗１２を介してアース１１に接続された状態を示している。図５に示すように、Ｃ点が漏電している場合において、回路ブロックＡ〜Ｅの各測定抵抗７の電圧Ｖa〜Ｖeは、以下の数１１で求められる。
ただし、数１１において、Ｖ0〜Ｖ4は以下の電位を、Ｖa〜Ｖeは以下の電圧をそれぞれ示している。
Ｖ0…Ｅ点における電位
Ｖ1…Ｄ点における電位
Ｖ2…Ｃ点における電位
Ｖ3…Ｂ点における電位
Ｖ4…Ａ点における電位
Ｖa…スイッチング素子ＳＷ１のみを閉じたときの回路ブロックＡの測定抵抗の電圧
Ｖb…スイッチング素子ＳＷ２のみを閉じたときの回路ブロックＢの測定抵抗の電圧
Ｖc…スイッチング素子ＳＷ３のみを閉じたときの回路ブロックＣの測定抵抗の電圧
Ｖd…スイッチング素子ＳＷ４のみを閉じたときの回路ブロックＤの測定抵抗の電圧
Ｖe…スイッチング素子ＳＷ５のみを閉じたときの回路ブロックＥの測定抵抗の電圧
【００５４】
【数１１】
2007149561.tif 000011
【００５５】
図５において、各接続点１０であるＡ点〜Ｅ点における電位Ｖ4〜Ｖ0は、Ｖ0からＶ4に向かって大きくなるので、これらの電位差の正負は、数１１で示すようになる。
以上のように、数１１から、漏電部位の電圧は０Ｖとなり、漏電部位の両側の接続点１０に接続された測定抵抗７の電圧が正負逆転することがわかる。
【００５６】
なお、以上の式において、Ｖsはユニット電圧検出回路２で検出され、ＶfとＶgは抵抗電圧検出回路４で検出され、ＲxとＲyは既知の電気抵抗の抵抗であるから、漏電抵抗の電気抵抗は演算して検出される。したがって、漏電検出回路は、回路ブロック３の測定抵抗７の両端に発生する電圧を検出して、組電池１の漏電部位と漏電抵抗の大きさを検出することができる。漏電部位の判定は、上述のように、測定抵抗７の電圧がほぼ０Ｖとなり、かつ、その両側の接続点１０の電圧が正負逆となる接続点１０が漏電している部位として判定される。このような漏電部位の検出、判定と、漏電抵抗の大きさの検出は、漏電検出回路６にて行われる。
【００５７】
ユニット電圧検出回路２を備える漏電検出回路は、電池ユニット１Ａの電圧Ｖsをユニット電圧検出回路２で検出できる。ただ、電池ユニット１Ａの電圧Ｖsを一定の電圧として、漏電抵抗の電気抵抗を演算することもできる。この場合、電池ユニット１Ａの電圧ＶSの変動が、漏電抵抗の電気抵抗の誤差の原因となる。ただ、電池ユニット１Ａの電圧変動は限られた範囲にあることから、電池ユニット１Ａの電圧を一定の電圧として演算しても、漏電抵抗の電気抵抗の概略値を検出できる。電池ユニット１Ａの電圧をユニット電圧検出回路２で正確に検出して漏電抵抗の電気抵抗を演算する漏電検出回路は、漏電抵抗の電気抵抗を正確に検出できる。
【００５８】
以上のように、いずれかの接続点１０が漏電して所定の電気抵抗の漏電抵抗でアース１１に接続された状態になると、漏電抵抗が接続されない接続点１０に接続している回路ブロック３の測定抵抗７の電圧から、漏電抵抗の電気抵抗を演算できる。また、漏電抵抗が接続される接続点１０、いいかえると漏電している接続点１０は、測定抵抗７の電圧がほぼ０Ｖとなることから特定される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来の組電池の漏電検出回路を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる組電池の漏電検出回路を示す回路図である。
【図３】測定抵抗の電圧を示すグラフである。
【図４】図２に示す漏電検出回路において漏電抵抗値を演算する原理を示す図である。
【図５】図２に示す漏電検出回路において漏電部位を検出する原理を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…組電池                １Ａ…電池ユニット
２…ユニット電圧検出回路
３…回路ブロック
４…抵抗電圧検出回路
５…制御回路
６…漏電判別回路
７…測定抵抗
８…スイッチング素子
９…直列抵抗
１０…接続点
１１…アース
１２…漏電抵抗
【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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