特許 7468287 漏電判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】漏電判定装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/52 20200101AFI20240409BHJP

   H02H 7/20 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

G01R31/52

H02H7/20 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020172213

(22)【出願日】2020-10-12

(65)【公開番号】P2022063792

(43)【公開日】2022-04-22

【審査請求日】2022-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】溝口 朝道

【審査官】越川 康弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０６６０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５２５５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０３３８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８３３３４２９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２５３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３４３２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１１９７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／５２

Ｈ０２Ｈ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源（１０）と接地部（Ｇ１）との間における漏電の有無を判定する漏電判定装置（２０）において、
前記接地部に一端が接続された検出用抵抗部（３１～３３）と、
オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を遮断状態にする第１スイッチ（Ｓ１）と、
オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を遮断状態にする第２スイッチ（Ｓ２）と、
前記接地部と前記検出用抵抗部の他端とを接続する充放電経路（Ｌ３）と、
前記充放電経路に設けられ、前記検出用抵抗部よりも小さいインピーダンスの充放電用素子（５１）と、
前記充放電経路に設けられ、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を遮断状態にする第３スイッチ（Ｓ３）と、
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオン又はオフを切り替える制御部（４０）と、
前記第１スイッチがオンされるとともに前記第２スイッチがオフされる第１期間における前記検出用抵抗部の電圧である第１電圧と、前記第２スイッチがオンされるとともに前記第１スイッチがオフされる第２期間における前記検出用抵抗部の電圧である第２電圧とを各制御周期において取得し、取得した前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記漏電の有無を判定する判定部（４０）と、を備え、
前記制御部は、前記第１期間の一部において前記第３スイッチをオンし、前記第２期間の一部において前記第３スイッチをオンし、
前記判定部は、前記第１期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後の前記第１電圧を取得し、前記第２期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後の前記第２電圧を取得し、
前記制御部は、
前記第１期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後における前記第１電圧の時間変化量を算出し、
前記第２期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後における前記第２電圧の時間変化量を算出し、
今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量が０でないと判定した場合、今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量よりも、次回の制御周期における前記第１電圧の時間変化量が小さくなるように、次回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量が０であると判定した場合、次回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間として、今回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間と同じ長さの期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量が０でないと判定した場合、今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量よりも、次回の制御周期における前記第２電圧の時間変化量が小さくなるように、次回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量が０であると判定した場合、次回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間として、今回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間と同じ長さの期間を設定する漏電判定装置。

【請求項2】

直流電源（１０）と接地部（Ｇ１）との間における漏電の有無を判定する漏電判定装置（２０）において、
前記接地部に一端が接続された検出用抵抗部（３１～３３）と、
オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を遮断状態にする第１スイッチ（Ｓ１）と、
オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を遮断状態にする第２スイッチ（Ｓ２）と、
前記接地部と前記検出用抵抗部の他端とを接続する充放電経路（Ｌ３）と、
前記充放電経路に設けられ、前記検出用抵抗部よりも小さいインピーダンスの充放電用素子（５１）と、
前記充放電経路に設けられ、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を遮断状態にする第３スイッチ（Ｓ３）と、
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオン又はオフを切り替える制御部（４０）と、
前記第１スイッチがオンされるとともに前記第２スイッチがオフされる第１期間における前記検出用抵抗部の電圧である第１電圧と、前記第２スイッチがオンされるとともに前記第１スイッチがオフされる第２期間における前記検出用抵抗部の電圧である第２電圧とを取得し、取得した前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記漏電の有無を判定する判定部（４０）と、を備え、
前記制御部は、
前記第１期間の一部において前記第３スイッチのオンオフを繰り返し、前記第１期間のうち前記第３スイッチがオフされる期間における前記第１電圧の時間変化量を算出し、算出した前記第１電圧の時間変化量が第１所定値以下となった場合に前記第３スイッチのオンオフを停止して前記第３スイッチをオフし、
前記第２期間の一部において前記第３スイッチのオンオフを繰り返し、前記第２期間のうち前記第３スイッチがオフされる期間における前記第２電圧の時間変化量を算出し、算出した前記第２電圧の時間変化量が第２所定値以下となった場合に前記第３スイッチのオンオフを停止して前記第３スイッチをオフし、
前記判定部は、
前記第１期間のうち前記第３スイッチのオンオフが停止されて前記第３スイッチがオフされた後において、前記第１電圧を取得し、
前記第２期間のうち前記第３スイッチのオンオフが停止されて前記第３スイッチがオフされた後において、前記第２電圧を取得する漏電判定装置。

【請求項3】

直流電源（１０）と接地部（Ｇ１）との間における漏電の有無を判定する漏電判定装置（２０）において、
前記接地部に一端が接続された検出用抵抗部（３１～３３）と、
オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を遮断状態にする第１スイッチ（Ｓ１）と、
前記第１スイッチに並列接続された第１ダイオード（Ｄ１）と、
オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を遮断状態にする第２スイッチ（Ｓ２）と、
前記第２スイッチに並列接続された第２ダイオード（Ｄ２）と、
前記接地部と前記検出用抵抗部の他端とを接続する充放電経路（Ｌ３）と、
前記充放電経路に設けられ、前記検出用抵抗部よりも小さいインピーダンスのリアクトル（Ｌｘ）と、
前記充放電経路に設けられ、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を遮断状態にする第３スイッチ（Ｓ３）と、
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオン又はオフを切り替える制御部（４０）と、
前記第１スイッチがオンされるとともに前記第２スイッチがオフされる第１期間における前記検出用抵抗部の電圧である第１電圧と、前記第２スイッチがオンされるとともに前記第１スイッチがオフされる第２期間における前記検出用抵抗部の電圧である第２電圧とを各制御周期において取得し、取得した前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記漏電の有無を判定する判定部（４０）と、を備え、
前記第１ダイオードのアノードは、前記検出用抵抗部の他端に接続され、前記第１ダイオードのカソードは、前記直流電源の正極端子に接続されており、
前記第２ダイオードのアノードは、前記直流電源の負極端子に接続され、前記第２ダイオードのカソードは、前記検出用抵抗部の他端に接続されており、
前記第１期間は、前記第１スイッチのオンオフが繰り返されるとともに前記第２スイッチがオフされる期間と、この期間に続く期間であって、前記第１スイッチがオンされるとともに前記第２スイッチがオフされる期間とからなり、
前記第２期間は、前記第２スイッチのオンオフが繰り返されるとともに前記第１スイッチがオフされる期間と、この期間に続く期間であって、前記第２スイッチがオンされるとともに前記第１スイッチがオフされる期間とからなり、
前記制御部は、
前記第１期間のうち前記第１スイッチのオンオフが繰り返されるとともに前記第２スイッチがオフされる期間において、前記第３スイッチをオンし、
前記第２期間のうち前記第２スイッチのオンオフが繰り返されるとともに前記第１スイッチがオフされる期間において、前記第３スイッチをオンし、
前記第３スイッチのオン期間において、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのオンオフを繰り返すことにより、前記直流電源の正極端子と前記接地部との間に存在する正極側容量（Ｃｐ）と、前記直流電源の負極端子と前記接地部の間に存在する負極側容量（Ｃｎ）とを充放電させ、
前記判定部は、前記第１期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後の前記第１電圧を取得し、前記第２期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後の前記第２電圧を取得し、
前記制御部は、
前記第１期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後における前記第１電圧の時間変化量を算出し、
前記第２期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後における前記第２電圧の時間変化量を算出し、
今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量が０でないと判定した場合、今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量よりも、次回の制御周期における前記第１電圧の時間変化量が小さくなるように、次回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量が０であると判定した場合、次回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間として、今回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間と同じ長さの期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量が０でないと判定した場合、今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量よりも、次回の制御周期における前記第２電圧の時間変化量が小さくなるように、次回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量が０であると判定した場合、次回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間として、今回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第３スイッチのオン期間と同じ長さの期間を設定する漏電判定装置。

【請求項4】

直流電源（１０）と接地部（Ｇ１）との間における漏電の有無を判定する漏電判定装置（２０）において、
前記直流電源の正極端子に一端が接続される正極側経路（Ｌ１）と、
前記直流電源の負極端子に一端が接続される負極側経路（Ｌ２）と、
第１抵抗体（３１）及び第２抵抗体（３２）の直列接続体を有する検出用抵抗部（３１～３３）と、
前記正極側経路に設けられ、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を遮断状態にする第１スイッチ（Ｓ１）と、
前記負極側経路に設けられ、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を遮断状態にする第２スイッチ（Ｓ２）と、
前記直流電源の正極端子と前記接地部との間に存在する正極側容量（Ｃｐ）、及び前記直流電源の負極端子と前記接地部の間に存在する負極側容量（Ｃｎ）の充放電を行うための第１コイル（８２）及び第２コイル（８３）と、
第３スイッチ（Ｓ６）と、
前記第３スイッチに並列接続された第１ダイオード（Ｄ３）と、
第４スイッチ（Ｓ７）と、
前記第４スイッチに並列接続された第２ダイオード（Ｄ４）と、
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチのオン又はオフを切り替える制御部（４０）と、
前記第１スイッチがオンされるとともに前記第２スイッチがオフされる第１期間における前記検出用抵抗部の電圧である第１電圧と、前記第２スイッチがオンされるとともに前記第１スイッチがオフされる第２期間における前記検出用抵抗部の電圧である第２電圧とを各制御周期において取得し、取得した前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記漏電の有無を判定する判定部（４０）と、を備え、
前記正極側経路の他端及び前記負極側経路の他端は、前記第１抵抗体及び前記第２抵抗体の直列接続体を介して前記接地部に接続され、
前記第１コイル及び前記第２コイルそれぞれのインピーダンスは、前記第１抵抗体及び前記第２抵抗体の直列接続体の合成インピーダンスよりも小さくなっており、
前記第１コイルの第１端は、前記正極側経路のうち前記第１スイッチよりも前記直流電源の正極端子側に接続されており、
前記第１コイルの第２端は、前記第３スイッチを介して前記接地部に接続されており、
前記第１ダイオードのアノードは、前記接地部に接続され、前記第１ダイオードのカソードは、前記第１コイルの第２端に接続されており、
前記第２コイルの第１端は、前記接地部に接続されており、
前記第２コイルの第２端は、前記第４スイッチを介して、前記負極側経路のうち前記第２スイッチよりも前記直流電源の負極端子側に接続されており、
前記第２ダイオードのアノードは、前記負極側経路のうち前記第２スイッチよりも前記直流電源の負極端子側に接続され、前記第２ダイオードのカソードは、前記第２コイルの第２端に接続されており、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、互いに磁気結合し、
前記第１コイルの第１端に対する第２端の電位が高くなる場合、前記第２コイルには、第２端よりも第１端の電位が高くなるような誘起電圧が発生し、
前記制御部は、前記第１期間の一部において前記第３スイッチのオンオフを繰り返し、前記第２期間の一部において前記第４スイッチのオンオフを繰り返すことにより、前記正極側容量と前記負極側容量とを充放電させ、
前記判定部は、前記第１期間のうち前記第３スイッチのオンオフが繰り返される期間の終了後の前記第１電圧を取得し、前記第２期間のうち前記第４スイッチのオンオフが繰り返される期間の終了後の前記第２電圧を取得し、
前記制御部は、
前記第１期間のうち前記第３スイッチのオンオフが繰り返される期間の終了後における前記第１電圧の時間変化量を算出し、
前記第２期間のうち前記第４スイッチのオンオフが繰り返される期間の終了後における前記第２電圧の時間変化量を算出し、
今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量が０でないと判定した場合、今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量よりも、次回の制御周期における前記第１電圧の時間変化量が小さくなるように、次回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオンオフを繰り返す期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第１電圧の時間変化量が０であると判定した場合、次回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオンオフを繰り返す期間として、今回の制御周期における前記第１期間に含まれる前記第３スイッチのオンオフを繰り返す期間と同じ長さの期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量が０でないと判定した場合、今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量よりも、次回の制御周期における前記第２電圧の時間変化量が小さくなるように、次回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第４スイッチのオンオフを繰り返す期間を設定し、
今回の制御周期において取得した前記第２電圧の時間変化量が０であると判定した場合、次回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第４スイッチのオンオフを繰り返す期間として、今回の制御周期における前記第２期間に含まれる前記第４スイッチのオンオフを繰り返す期間と同じ長さの期間を設定する漏電判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、漏電判定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、直流電源と接地部との間における漏電の有無を判定する漏電判定装置が知られている。

【0003】

特許文献１には、接地部に一端が接続された検出用抵抗部の電圧を検出し、検出した電圧に基づいて、漏電の有無を判定する漏電判定装置が記載されている。ここで、直流電源と接地部との間に存在する対地静電容量が大きい場合、検出用抵抗部の電圧の時間変化が緩やかになる。この場合、対地静電容量の影響を受けずに検出用抵抗部の電圧を検出するには、対地静電容量が充電されるのを待つ必要がある。このため、要求される時間内に対地静電容量への充電が完了しない場合、検出用抵抗部の電圧検出精度が悪化し、ひいては漏電の有無の判定精度が悪化する可能性がある。

【0004】

この問題に対処するために、対地静電容量への充電を急速に行った後、漏電の有無の判定に用いる電圧を検出する技術が知られている。例えば、特許文献２には、対地静電容量への充電を急速に行うための構成として、電圧のピーク値の異なる交流電源を複数備えた漏電判定装置が記載されている。複数の交流電源のうちピーク値が最も大きな交流電源により、対地静電容量への充電が急速に行われる。また、例えば、特許文献３には、対地静電容量への充電を急速に行うための経路を備えた漏電判定装置が記載されている。この経路に備えられた抵抗体の抵抗値を小さくすることにより、対地静電容量への充電が急速に行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５８６１９５４号公報

【文献】特開２０２０－６４０４２号公報

【文献】特開２０２０－５６７３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

対地静電容量への充電を急速に行うための構成が追加されることにより、漏電判定装置の部品数が増大し得る。例えば、特許文献３では、直流電源の正極端子と接地部との間に存在する対地静電容量への充電を行う経路と、直流電源の負極端子と接地部との間に存在する対地静電容量への充電を行う経路とのそれぞれに、抵抗体の導通状態及び遮断状態を切り替えるスイッチが備えられている。この場合、スイッチの数が増大し、ひいては漏電判定装置の部品数が増大する。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、部品数を低減しつつ、漏電の有無の判定精度を向上することができる漏電判定装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、直流電源と接地部との間における漏電の有無を判定する漏電判定装置において、前記接地部に一端が接続された検出用抵抗部と、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の正極端子との間を遮断状態にする第１スイッチと、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記直流電源の負極端子との間を遮断状態にする第２スイッチと、前記接地部と前記検出用抵抗部の他端とを接続する充放電経路と、前記充放電経路に設けられ、前記検出用抵抗部よりも小さいインピーダンスの充放電用素子と、前記充放電経路に設けられ、オンすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を導通状態にし、オフすることにより前記検出用抵抗部の他端と前記接地部との間を遮断状態にする第３スイッチと、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオン又はオフを切り替える制御部と、前記第１スイッチがオンされるとともに前記第２スイッチがオフされる第１期間における前記検出用抵抗部の電圧である第１電圧と、前記第２スイッチがオンされるとともに前記第１スイッチがオフされる第２期間における前記検出用抵抗部の電圧である第２電圧とを取得し、取得した前記第１電圧及び前記第２電圧に基づいて、前記漏電の有無を判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記第１期間の一部において前記第３スイッチをオンし、前記第２期間の一部において前記第３スイッチをオンし、前記判定部は、前記第１期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後の前記第１電圧を取得し、前記第２期間のうち前記第３スイッチのオン期間の終了後の前記第２電圧を取得する。

【0009】

対地静電容量が大きい場合、第１期間における第１電圧の時間変化が緩やかになる。この場合、対地静電容量の影響を受けずに第１電圧を検出するには、対地静電容量が充電又は放電されるのを待つ必要がある。同様に、対地静電容量が大きい場合、第２期間における第２電圧の時間変化が緩やかになる。この場合、対地静電容量の影響を受けずに第２電圧を検出するには、対地静電容量が充電又は放電されるのを待つ必要がある。このため、要求される時間内に対地静電容量の充電又は放電が完了せず、第１電圧及び第２電圧の検出精度が悪化し、ひいては漏電の有無の判定精度が悪化する可能性がある。

【0010】

そこで、本発明において、第１期間において第１電圧が検出されるのに先立ち、第３スイッチのオン期間が設けられる。また、第２期間において第２電圧が検出されるのに先立ち、第３スイッチのオン期間が設けられる。第３スイッチのオン期間では、第３スイッチにより検出用抵抗部の他端と接地部との間が導通状態とされ、直流電源の正極端子と接地部との間に存在する正極側容量、及び直流電源の負極端子と接地部との間に存在する負極側容量の間において充放電が行われる。ここで、充放電用素子のインピーダンスは、検出用抵抗部の抵抗値よりも小さい。このため、充放電用素子を介して、対地静電容量への充電又は放電を急速に完了させることができる。その結果、要求される時間内に対地静電容量への充電又は放電を完了させることができ、検出用抵抗部の電圧検出精度を向上することができ、ひいては漏電の有無の判定精度を向上することができる。

【0011】

本発明において、正極側容量の充放電の制御及び負極側容量の充放電の制御は、共通の充放電用素子及び第３スイッチにより行われる。そのため、正極側容量の充放電の制御及び負極側容量の充放電の制御が異なるスイッチにより行われる場合と比較して、スイッチの数を低減することができる。その結果、漏電判定装置の部品数を低減することができる。

【0012】

以上より、本発明によれば、漏電判定装置の部品数を低減しつつ、漏電の有無の判定精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係る漏電判定装置の構成図。

【図2】第１スイッチがオンされ、第２，第３スイッチがオフされた場合の電流経路を示す図。

【図3】第２スイッチがオンされ、第１，第３スイッチがオフされた場合の電流経路を示す図。

【図4】第１，第３スイッチがオンされ、第２スイッチがオフされた場合の電流経路を示す図。

【図5】第２，第３スイッチがオンされ、第１スイッチがオフされた場合の電流経路を示す図。

【図6】充放電期間が不足する場合の検出電圧等の推移を示すタイムチャート。

【図7】充放電期間が過剰な場合の検出電圧等の推移を示すタイムチャート。

【図8】充放電期間が適正な場合の検出電圧等の推移を示すタイムチャート。

【図9】第１，第２電圧の時間変化量と、第１，第２充放電期間との対応表。

【図10】制御装置が実施する処理のフローチャート。

【図11】制御装置が実施する処理の一例を示すタイムチャート。

【図12】比較例に係る漏電判定装置の構成図。

【図13】第２実施形態に係る第１，第２電圧の時間変化量と、第１，第２充放電期間との対応表。

【図14】制御装置が実施する処理のフローチャート。

【図15】制御装置が実施する処理の一例を示すタイムチャート。

【図16】第３実施形態に係る漏電判定装置の構成図。

【図17】第４実施形態に係る漏電判定装置の構成図。

【図18】正極側容量及び負極側容量の電流及び電圧の推移を示すタイムチャート。

【図19】第１，第３スイッチがオンされ、第２スイッチがオフされた場合の電流経路を示す図。

【図20】第２，第３スイッチがオンされ、第１スイッチがオフされた場合の電流経路を示す図。

【図21】制御装置が実施する処理の一例を示すタイムチャート。

【図22】第４実施形態の変形例１に係る漏電判定装置の構成図。

【図23】第４実施形態の変形例２に係る漏電判定装置の構成図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る漏電判定装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の漏電判定装置は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の電動化車両の制御システムに搭載される。

【0015】

図１に示すように、制御システムは、「直流電源」としての蓄電池１０と、漏電判定装置２０とを備えている。蓄電池１０の正極端子と、漏電判定装置２０の第１外部端子Ｐ１との間は、正極側経路Ｌ１により接続されている。蓄電池１０の負極端子と、漏電判定装置２０の第２外部端子Ｐ２との間は、負極側経路Ｌ２により接続されている。

【0016】

蓄電池１０は、複数の電池セルが直列接続された組電池であり、蓄電池１０の端子間電圧Ｖｃは、例えば百Ｖ以上である。電池セルとして、例えば、リチウムイオン蓄電池やニッケル水素蓄電池を用いることができる。蓄電池１０の端子間電圧Ｖｃは、インバータを介して車載主機としての回転電機に供給される。なお、図１において、制御システムを構成するインバータ及び回転電機の図示を省略している。

【0017】

正極側経路Ｌ１は、車体等の接地部Ｇ１に対して電気的に絶縁されている。正極側経路Ｌ１と、接地部Ｇ１との間における絶縁状態を正極側地絡抵抗Ｒｐとして表すことができる。また、正極側経路Ｌ１と、接地部Ｇ１との間には、ノイズ除去用の受動素子としてのコンデンサ及び浮遊容量等の対地静電容量が存在し、これらをまとめて正極側容量Ｃｐとして表す。

【0018】

負極側経路Ｌ２は、車体等の接地部Ｇ１に対して電気的に絶縁されている。負極側経路Ｌ２と、接地部Ｇ１との間における絶縁状態を負極側地絡抵抗Ｒｎとして表すことができる。また、負極側経路Ｌ２と、接地部Ｇ１との間には、ノイズ除去用の受動素子としてのコンデンサ及び浮遊容量等の対地静電容量が存在し、これらをまとめて負極側容量Ｃｎとして表す。

【0019】

なお、本実施形態では、正極側，負極側容量Ｃｐ，Ｃｎに、浮遊容量に加え、受動素子としてのコンデンサの静電容量を含めているが、これに限らない。例えば、正極側，負極側経路Ｌ１，Ｌ２と接地部Ｇ１との間に受動素子としてのコンデンサが設けられていない制御システムの場合、正極側，負極側容量Ｃｐ，Ｃｎは浮遊容量のみとなる。つまり、正極側，負極側容量Ｃｐ，Ｃｎは、少なくとも浮遊容量で構成されている。

【0020】

漏電判定装置２０は、第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を備えている。第１スイッチＳ１の一端と、第２スイッチＳ２の一端とは、接続点Ｍにおいて接続されている。第１スイッチＳ１の他端は、第１外部端子Ｐ１に接続されている。第１スイッチＳ１は、オンされることにより蓄電池１０の正極端子と接続点Ｍとの間を導通状態とし、オフされることにより蓄電池１０の正極端子と接続点Ｍとの間を遮断状態とする。第２スイッチＳ２の他端は、第２外部端子Ｐ２に接続されている。第２スイッチＳ２は、オンされることにより蓄電池１０の負極端子と接続点Ｍとの間を導通状態とし、オフされることにより蓄電池１０の負極端子と接続点Ｍとの間を遮断状態とする。

【0021】

漏電判定装置２０は、電圧検出部３０を備えている。電圧検出部３０は、第１抵抗体３１、第２抵抗体３２、第３抵抗体３３及び接地部Ｇ１を基準とした定電圧源３４を備えている。第１抵抗体３１の一端は、接続点Ｍに接続されている。第１抵抗体３１の他端は、第２抵抗体３２の一端に接続されている。第１抵抗体３１の他端及び第２抵抗体３２の一端の接続点をＮとする。第２抵抗体３２の他端は、接地部Ｇ１に接続されている。定電圧源３４は、第３抵抗体３３の一端に接続され、第３抵抗体３３の他端は、接続点Ｎに接続されている。なお、図１には、定電圧源３４の出力電圧をＶｄｃで示している。

【0022】

漏電判定装置２０は、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、第１，第２スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフを切り替える信号を出力する。制御装置４０には、接続点Ｎの電圧に応じた電圧信号が入力される。制御装置４０は、入力された電圧信号を含む各種情報を記憶する記憶部を有している。記憶部は、ＲＯＭ以外の非遷移的実体的記録媒体（例えば、ＲＯＭ以外の不揮発性メモリ）である。本実施形態において、制御装置４０が「制御部」に相当する。

【0023】

第１～第３抵抗体３１～３３は、電圧信号を制御装置４０に入力可能な電圧範囲（例えば０～５Ｖ）に降圧するべく、各抵抗体３１～３３の抵抗値Ｒ１～Ｒ３が設定される。本実施形態では、第１抵抗体３１の抵抗値Ｒ１は、第２抵抗体３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗体３３の抵抗値Ｒ３よりも大きい。例えば、第１抵抗体３１の抵抗値Ｒ１は数ＭΩであり、第２，第３抵抗体３２，３３の抵抗値Ｒ２，Ｒ３は数ｋΩである。制御装置４０は、入力された電圧信号に基づいて、接続点Ｎの電圧を検出する。本実施形態において、第１～第３抵抗体３１～３３が「検出用抵抗部」に相当する。

【0024】

漏電判定装置２０は、急速充放電部５０を備えている。急速充放電部５０は、急速充放電経路Ｌ３、第４抵抗体５１及び第３スイッチＳ３を有している。急速充放電経路Ｌ３は、接続点Ｍと、漏電判定装置２０の第３外部端子Ｐ３とを接続する。第３外部端子Ｐ３は接地部Ｇ１に接続されている。第４抵抗体５１及び第３スイッチＳ３は、急速充放電経路Ｌ３に設けられている。第４抵抗体５１の一端が第３外部端子Ｐ３に接続されている。第３スイッチＳ３は、第４抵抗体５１の他端と、接続点Ｍとを接続している。第３スイッチＳ３は、制御装置４０によってオンオフが切り替えられる。本実施形態において、第４抵抗体５１の抵抗値Ｒ４は、例えば数百ｋΩであり、第１抵抗体３１及び第２抵抗体３２の合成抵抗値（Ｒ１＋Ｒ２）よりも小さい。本実施形態において、第４抵抗体５１が「充放電用素子」に相当する。

【0025】

続いて、各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値の算出方法について説明する。

【0026】

図２は、第１スイッチＳ１がオンされ、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３がオフされた後、十分に時間が経過した場合における電流経路を示す。図３は、第２スイッチＳ２がオンされ、第１，第３スイッチＳ１，Ｓ３がオフされた後、十分に時間が経過した場合における電流経路を示す。図２及び図３に示す回路では、共通して、蓄電池１０の正極端子→正極側地絡抵抗Ｒｐ→負極側地絡抵抗Ｒｎ→蓄電池１０の負極端子からなる電流経路が形成される。

【0027】

図２では、上述した電流経路に加えて、蓄電池１０の正極端子→第１スイッチＳ１→第１抵抗体３１→第２抵抗体３２→接地部Ｇ１→負極側地絡抵抗Ｒｎ→蓄電池１０の負極端子からなる電流経路が形成される。この場合、正極側地絡抵抗Ｒｐは、第１，第２抵抗体３１，３２に対して並列接続される。このため、正極側地絡抵抗Ｒｐの電圧降下量は、負極側地絡抵抗Ｒｎの電圧降下量よりも小さくなる。つまり、正極側容量Ｃｐに印加される電圧は、負極側容量Ｃｎに印加される電圧よりも低くなる。制御装置４０は、この状態における電圧検出部３０の検出電圧Ｖｒを第１電圧Ｖ１として取得し、各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値の算出に用いる。

【0028】

図３では、上述した電流経路に加えて、蓄電池１０の正極端子→正極側地絡抵抗Ｒｐ→接地部Ｇ１→第２抵抗体３２→第１抵抗体３１→第２スイッチＳ２→蓄電池１０の負極端子からなる電流経路が形成される。この場合、負極側地絡抵抗Ｒｎは、第１，第２抵抗体３１，３２に対して並列接続される。このため、負極側地絡抵抗Ｒｎの電圧降下量は、正極側地絡抵抗Ｒｐの電圧降下量よりも小さくなる。つまり、負極側容量Ｃｎに印加される電圧は、正極側容量Ｃｐに印加される電圧よりも低くなる。制御装置４０は、この状態における検出電圧Ｖｒを、第２電圧Ｖ２として取得し、各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値の算出に用いる。なお、定電圧源３４及び第３抵抗体３３は、第２電圧Ｖ２が０でない電圧値として検出できるようにするために設けられている。

【0029】

制御装置４０は、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２に基づいて、各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値を算出する。各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値を算出する方法としては、例えば、特許文献１に記載された方法に準じた方法を用いればよい。この方法は、正極側地絡抵抗Ｒｐの抵抗値を含む方程式と、負極側地絡抵抗Ｒｎの抵抗値を含む方程式とを連立させることにより、連立方程式の解として各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値を算出するものである。算出された各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値に基づいて、漏電の有無が判定される。本実施形態において、制御装置４０が「判定部」に相当する。

【0030】

第１スイッチＳ１がオンされるとともに第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３がオフされてから、図２に示した状態とされるまでの間、正極側容量Ｃｐは放電され、負極側容量Ｃｎは充電される。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、抵抗値の大きな第１抵抗体３１を介して行われるため、図２に示した状態とされるまでには時間を要する。

【0031】

一方、第２スイッチＳ２がオンされるとともに第１，第３スイッチＳ１，Ｓ３がオフされてから、図３に示した状態とされるまでの間、正極側容量Ｃｐは充電され、負極側容量Ｃｎは放電される。この場合も、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、抵抗値の大きな第１抵抗体３１を介して行われるため、図３に示した状態とされるまでには時間を要する。そのため、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が要求される時間内に完了せず、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の検出精度が悪化する可能性がある。特に、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎが大きい場合には、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の検出精度の悪化が顕著になる可能性がある。

【0032】

そこで、本実施形態において、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電を急速に行うための構成として、第３スイッチＳ３、第４抵抗体５１及び急速充放電経路Ｌ３が設けられている。

【0033】

図４は、第１，第３スイッチＳ１，Ｓ３がオンされ、第２スイッチＳ２がオフされる第１充放電期間Ｔｐｐにおける電流経路を示す。正極側容量Ｃｐは、第１スイッチＳ１→第３スイッチＳ３→第４抵抗体５１→正極側容量Ｃｐからなる電流経路により放電される。一方、負極側容量Ｃｎは、蓄電池１０の正極端子→第１スイッチＳ１→第３スイッチＳ３→第４抵抗体５１→負極側容量Ｃｎ→蓄電池１０の負極端子からなる電流経路により充電される。これにより、正極側容量Ｃｐに印加される電圧が低くされ、負極側容量Ｃｎに印加される電圧が高くされる。

【0034】

ここで、正極側容量Ｃｐの放電及び負極側容量Ｃｎの充電は、第４抵抗体５１を介して行われる。第４抵抗体５１の抵抗値Ｒ４は、第１抵抗体３１の抵抗値Ｒ１よりも小さいため、正極側容量Ｃｐの放電及び負極側容量Ｃｎの充電が急速に行われる。これにより、図２に示す状態とされるまでの期間を短縮することができる。

【0035】

図５は、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３がオンされ、第１スイッチＳ１がオフされる第２充放電期間Ｔｐｎにおける電流経路を示す。負極側容量Ｃｎは、第４抵抗体５１→第３スイッチＳ３→第２スイッチＳ２→負極側容量Ｃｎからなる電流経路により放電される。一方、正極側容量Ｃｐは、蓄電池１０の正極端子→正極側容量Ｃｐ→第４抵抗体５１→第３スイッチＳ３→第２スイッチＳ２→蓄電池１０の負極端子からなる電流経路により充電される。これにより、正極側容量Ｃｐに印加される電圧が高くされ、負極側容量Ｃｎに印加される電圧が低くされる。

【0036】

ここで、負極側容量Ｃｎの放電及び正極側容量Ｃｐの充電も、第４抵抗体５１を介して行われる。そのため、負極側容量Ｃｎの放電及び正極側容量Ｃｐの充電が急速に行われる。これにより、図３に示す状態とされるまでの期間を短縮することができる。

【0037】

続いて、各スイッチＳ１～Ｓ３がオンオフされたときの検出電圧Ｖｒの推移を詳しく説明する。

【0038】

図６は、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが適切な長さに対して不足する場合の検出電圧Ｖｒの推移である。図６において、（ａ）は第１スイッチＳ１の駆動状態を示し、（ｂ）は第２スイッチＳ２の駆動状態を示し、（ｃ）は第３スイッチＳ３の駆動状態を示し、（ｄ）は検出電圧Ｖｒ及び理想電圧Ｖｄの推移を示す。図６（ｄ）では、検出電圧Ｖｒを実線で示し、理想電圧Ｖｄを破線で示している。理想電圧Ｖｄは、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの値を０とした場合の電圧であり、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２として検出されるべき電圧である。なお、図６では、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが０とされる。

【0039】

時刻ｔ１において、第１スイッチＳ１がオンに切り替えられ、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３がオフされる。この場合、蓄電池１０の正極端子と接続点Ｍとが接続されるため、検出電圧Ｖｒが上昇する。時刻ｔ１から、第１スイッチＳ１がオフに切り替えられる時刻ｔ２までの第１期間Ｔ１において、正極側容量Ｃｐは放電され、負極側容量Ｃｎは充電される。正極側容量Ｃｐに印加される電圧が漸減すると、検出電圧Ｖｒは漸減する。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、主に第１抵抗体３１を介して行われるため、検出電圧Ｖｒの漸減速度は低い。そのため、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が完了する前の時刻ｔ２において、第１電圧Ｖ１が検出される。この場合、第１電圧Ｖ１は理想電圧Ｖｄに比べて高く、第１電圧Ｖ１の検出精度が悪化する。

【0040】

時刻ｔ３において、第２スイッチＳ２がオンに切り替えられる。この場合、蓄電池１０の負極端子と接続点Ｍとが接続されるため、検出電圧Ｖｒが低下する。時刻ｔ３から、第２スイッチＳ２がオフに切り替えられる時刻ｔ４までの第２期間Ｔ２において、正極側容量Ｃｐは充電され、負極側容量Ｃｎは放電される。負極側容量Ｃｎに印加される電圧が漸減すると、検出電圧Ｖｒは漸増する。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、主に第１抵抗体３１を介して行われるため、検出電圧Ｖｒの漸増速度は低い。そのため、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が完了する前の時刻ｔ４において、第２電圧Ｖ２が検出される。この場合、第２電圧Ｖ２は理想電圧Ｖｄに比べて低く、第２電圧Ｖ２の検出精度が悪化する。なお、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが０である場合に限らず、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが適正な長さに対して不足する場合、同様に、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の検出精度が悪化する。

【0041】

図７は、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが適切な長さに対して過剰となる場合の検出電圧Ｖｒの推移である。図７（ａ）～（ｄ）は、図６（ａ）～（ｄ）に対応している。

【0042】

時刻ｔ１において、第１，第３スイッチＳ１，Ｓ３がオンに切り替えられ、第２スイッチＳ２がオフされる。時刻ｔ１から、第３スイッチＳ３がオフに切り替えられる時刻ｔ２までの間、図４に示した電流経路が形成され、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、第４抵抗体５１を介して行われるため、検出電圧Ｖｒが漸減する速さは、第１抵抗体３１を介して充放電が行われる場合に比べて速い。そのため、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間である第１充放電期間Ｔｐｐが適切な長さに対して過剰に長いと、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が過剰に行われる。

【0043】

時刻ｔ２において、検出電圧Ｖｒは理想電圧Ｖｄよりも低い。そのため、時刻ｔ２から、第１スイッチＳ１がオフに切り替えられる時刻ｔ３までの間、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。そのため、検出電圧Ｖｒが漸増する。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、主に第１抵抗体３１を介して行われるため、検出電圧Ｖｒが漸増する速さは、第４抵抗体５１を介して充放電が行われる場合よりも遅い。よって、時刻ｔ３において、検出電圧Ｖｒは理想電圧Ｖｄよりも低いままであり、第１電圧Ｖ１の検出精度が悪化する。なお、図７において、時刻ｔ１から時刻ｔ３までが第１期間Ｔ１である。

【0044】

時刻ｔ４において、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３がオンに切り替えられる。時刻ｔ４から、第３スイッチＳ３がオフに切り替えられる時刻ｔ５までの間、図５に示した電流経路が形成され、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、第４抵抗体５１を介して行われるため、検出電圧Ｖｒが漸増する速さは、第１抵抗体３１を介して充放電が行われる場合に比べて速い。そのため、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間である第２充放電期間Ｔｐｎが適切な長さに対して過剰に長いと、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が過剰に行われる。

【0045】

時刻ｔ５において、検出電圧Ｖｒは理想電圧Ｖｄよりも高い。そのため、時刻ｔ５から、第２スイッチＳ２がオフに切り替えられる時刻ｔ６までの間、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。そのため、検出電圧Ｖｒが漸減する。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電は、主に第１抵抗体３１を介して行われるため、検出電圧Ｖｒが漸減する速さは、第４抵抗体５１を介して充放電が行われる場合よりも遅い。よって、時刻ｔ６において、検出電圧Ｖｒは理想電圧Ｖｄよりも高いままであり、第２電圧Ｖ２の検出精度が悪化する。なお、図７において、時刻ｔ４から時刻ｔ６までが第２期間Ｔ２である。

【0046】

図８は、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが適切な長さに設定された場合の検出電圧Ｖｒの推移である。図８（ａ）～（ｄ）は、図６（ａ）～（ｄ）に対応している。

【0047】

時刻ｔ１において、第１，第３スイッチＳ１，Ｓ３がオンに切り替えられ、第２スイッチＳ２がオフされる。時刻ｔ１から、第１充放電期間Ｔｐｐだけ経過した時刻ｔ２までの間、図４に示した電流経路が形成され、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。時刻ｔ２において、検出電圧Ｖｒが理想電圧Ｖｄと一致する。そのため、時刻ｔ２から、第１スイッチＳ１がオフされる時刻ｔ３までの間、図２に示した電流経路が形成され、検出電圧Ｖｒは一定となる。よって、制御装置４０は、例えば第１スイッチＳ１がオフに切り替えられる時刻ｔ３において、第１電圧Ｖ１を精度よく検出することができる。なお、図８において、時刻ｔ１から時刻ｔ３までが第１期間Ｔ１である。

【0048】

時刻ｔ４において、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３がオンに切り替えられる。時刻ｔ４から、第２充放電期間Ｔｐｎだけ経過した時刻ｔ５までの間、図５に示した電流経路が形成され、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。時刻ｔ５において、検出電圧Ｖｒが理想電圧Ｖｄと一致する。そのため、時刻ｔ５から、第２スイッチＳ２がオフに切り替えられる時刻ｔ６までの間、図３に示した電流経路が形成され、検出電圧Ｖｒは一定となる。よって、制御装置４０は、例えば時刻ｔ６において、第２電圧Ｖ２を精度よく検出することができる。なお、図８において、時刻ｔ４から時刻ｔ６までが第２期間Ｔ２である。

【0049】

図６，７において説明したように、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが適切な長さに設定されない場合、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の検出精度が悪化する可能性がある。そこで、本実施形態において、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２は所定周期毎に検出されるものとし、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の時間変化量ｄＶｐ，ｄＶｎに基づいて、次の周期における第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが設定されることとした。

【0050】

図９は、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐと、第１充放電期間Ｔｐｐの増減との対応関係を示し、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎと、第２充放電期間Ｔｐｎの増減との対応関係を示す。

【0051】

第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが負の値である場合、次の周期における第１充放電期間Ｔｐｐが増加させられる。第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが正の値である場合、次の周期における第１充放電期間Ｔｐｐが短縮させられる。これにより、次の周期における第１充放電期間Ｔｐｐは、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐを小さくするように設定される。第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが０である場合、次の周期における第１充放電期間Ｔｐｐとして、現在の周期における第１充放電期間Ｔｐｐが用いられる。なお、本実施形態において、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが０であるか否かの判定は、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐの絶対値が所定値ｋよりも小さいか否かを判定することにより行われる。

【0052】

本実施形態では、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐを０にするべく、操作量を第１充放電期間Ｔｐｐとするフィードバック制御が実施される。第１電圧Ｖ１のフィードバック制御として、下式（ｅ１）に示す比例積分制御が用いられる。

【0053】

【数1】

上式（ｅ１）の右辺第１項は比例項であり、右辺第２項は積分項であり、右辺第３項は第１充放電期間Ｔｐｐの初期値又は前回の制御周期における第１充放電期間Ｔｐｐである。係数ＫＰは比例係数であり、係数ＫＩは積分係数である。

【0054】

第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが正の値である場合、次の周期における第２充放電期間Ｔｐｎが増加させられる。第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが負の値である場合、次の周期における第２充放電期間Ｔｐｎが短縮させられる。これにより、次の周期における第２充放電期間Ｔｐｎは、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎを小さくするように設定される。第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが０である場合、次の周期における第２充放電期間Ｔｐｎは、現在の周期における第２充放電期間Ｔｐｎを用いる。なお、本実施形態において、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが０であるか否かの判定は、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎの絶対値が所定値ｋよりも小さいか否かを判定することにより行われる。

【0055】

本実施形態では、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎを０にするべく、操作量を第２充放電期間Ｔｐｎとするフィードバック制御が実施される。第２電圧Ｖ２のフィードバック制御として、下式（ｅ２）に示す比例積分制御が用いられる。

【0056】

【数2】

上式（ｅ２）の右辺第１項は比例項であり、右辺第２項は積分項であり、右辺第３項は第２充放電期間Ｔｐｎの初期値又は前回の制御周期における第２充放電期間Ｔｐｎである。なお、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２のフィードバック制御としては、比例積分制御に限らず、例えば比例積分微分制御であってもよい。

【0057】

図１０に、制御装置４０が実施する処理の手順を示す。この処理は、開始条件が満たされた場合に実施される。開始条件は任意に設定される。

【0058】

ステップＳ１００では、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎの初期値を設定する。本実施形態では、初期値として、第１充放電期間Ｔｐｐ＝０，第２充放電期間Ｔｐｎ＝０とする。

【0059】

ステップＳ１０１では、第１スイッチＳ１をオンに切り替える。これにより、第１期間Ｔ１が開始される。ステップＳ１０２では、第３スイッチＳ３をオンに切り替える。これにより、第１充放電期間Ｔｐｐが開始される。ステップＳ１０３では、第３スイッチＳ３をオンしてから第１充放電期間Ｔｐｐだけ待機する。この待機期間において、図４に示す電流経路により正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。ステップＳ１０４では、第３スイッチＳ３をオフする。これにより、第１充放電期間Ｔｐｐが終了される。

【0060】

ステップＳ１０５では、第３スイッチＳ３がオフされた直後の第１電圧Ｖ１を検出し、検出された値をＶ１ａとして記憶部に記憶する。ステップＳ１０５の処理は、第３スイッチＳ３のオフタイミングから少し遅れたタイミングに実施する。これにより、第３スイッチＳ３がオフに切り替えられる場合に発生するノイズが検出電圧Ｖｒに混入することを抑制できる。ステップＳ１０６では、第３スイッチＳ３がオフされた後、第１期間Ｔ１から第１充放電期間Ｔｐｐを除いた期間だけ待機する。ステップＳ１０７では、待機後の第１電圧Ｖ１を検出し、Ｖ１ｂとして記憶部に記憶する。ステップＳ１０８では、第１スイッチＳ１をオフにする。これにより、第１期間Ｔ１が終了される。ステップＳ１０７の処理は、第１スイッチＳ１のオフタイミングよりも少し早いタイミングに実施する。これにより、第１スイッチＳ１がオフに切り替えられる場合に発生するノイズが検出電圧Ｖｒに混入することを抑制できる。ステップＳ１０９では、所定の第３期間Ｔ３だけ待機する。

【0061】

ステップＳ１１０では、第２スイッチＳ２をオンする。これにより、第２期間Ｔ２が開始される。ステップＳ１１１では、第３スイッチＳ３をオンする。これにより、第２充放電期間Ｔｐｎが開始される。ステップＳ１１２では、第３スイッチＳ３をオンしてから第２充放電期間Ｔｐｎだけ待機する。この待機期間において、図５に示す電流経路により正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。ステップＳ１１３では、第３スイッチＳ３をオフする。これにより、第２充放電期間Ｔｐｎが終了される。

【0062】

ステップＳ１１４では、第３スイッチＳ３がオフされた直後の第２電圧Ｖ２を検出し、Ｖ２ａとして記憶部に記憶する。ステップＳ１１４の処理は、第３スイッチＳ３のオフタイミングから少し遅れたタイミングに実施する。これにより、第３スイッチＳ３がオフに切り替えられる場合に発生するノイズが検出電圧Ｖｒに混入することを抑制できる。ステップＳ１１５では、第２期間Ｔ２から第２充放電期間Ｔｐｎを除いた期間だけ待機する。ステップＳ１１６では、待機後の第２電圧Ｖ２を検出し、Ｖ２ｂとして記憶部に記憶する。ステップＳ１１７では、第２スイッチＳ２をオフする。これにより、第２期間Ｔ２が終了される。ステップＳ１１６の処理は、第２スイッチＳ２のオフタイミングよりも少し早いタイミングに実施する。これにより、第２スイッチＳ２がオフに切り替えられる場合に発生するノイズが検出電圧Ｖｒに混入することを抑制できる。

【0063】

ステップＳ１１８では、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐ及び第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎを算出する。第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐは下式（ｅ３）により求められる。

【0064】

【数3】

ここで、Ｖ１ａはステップＳ１０５において記憶部に記憶された検出電圧であり、Ｖ１ｂはステップＳ１０７において記憶部に記憶された検出電圧であり、Δｔ１は第１待機時間である。本実施形態において、第１待機時間Δｔ１は、第１期間Ｔ１から第１充放電期間Ｔｐｐを除いた期間よりも短い期間である。これは、ステップＳ１０５の処理が第３スイッチＳ３のオフタイミングから少し遅れること、及びステップＳ１０７の処理が第１スイッチＳ１のオフタイミングよりも少し早められることを考慮したためである。

【0065】

第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎは下式（ｅ４）により求められる。

【0066】

【数4】

ここで、Ｖ２ａはステップＳ１１４において記憶部に記憶された検出電圧であり、Ｖ１ｂはステップＳ１１６において記憶部に記憶された検出電圧であり、Δｔ２は第２待機時間である。本実施形態において、第２待機時間Δｔ２は、第２期間Ｔ２から第２充放電期間Ｔｐｎを除いた期間よりも短い期間である。これは、ステップＳ１１４の処理が第３スイッチＳ３のオフタイミングから少し遅れること、及びステップＳ１１６の処理が第２スイッチＳ２のオフタイミングよりも少し早められることを考慮したためである。

【0067】

ステップＳ１１９では、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２のフィードバック制御を実施することにより、次の制御周期における第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎを算出する。

【0068】

ステップＳ１２０では、算出された第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐの絶対値が所定値ｋよりも小さく、かつ、算出された第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎの絶対値が所定値ｋよりも小さいか否かを判定する。

【0069】

ステップＳ１２０において否定判定した場合、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが適切な長さでないと判定し、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２では、第３期間Ｔ３だけ待機する。

【0070】

ステップＳ１２０において肯定判定した場合、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが適切な長さであると判定し、ステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１では、今回の周期において検出した第１，第２電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂに基づいて、各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値を算出する。その後、ステップＳ１２２に進む。

【0071】

ステップＳ１２３では、本処理の停止条件を満たしているか否かを判定する。停止条件は任意に設定することができる。ステップＳ１２３において否定判定した場合、ステップＳ１０１に戻り、更新した第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎを用いて本処理を繰り返し実施する。一方、ステップＳ１２３において肯定判定した場合、本処理を終了する。

【0072】

図１１に、制御装置４０が実施する制御の一例を示す。図１１において、（ａ）は第１スイッチＳ１の駆動状態を示し、（ｂ）は第２スイッチＳ２の駆動状態を示し、（ｃ）は第３スイッチＳ３の駆動状態を示し、（ｄ）は検出電圧Ｖｒ及び理想電圧Ｖｄの推移を示す。図１１（ｄ）では、検出電圧Ｖｒを実線で示し、理想電圧Ｖｄを破線で示している。図１１には、４周期に亘る第１～第３スイッチＳ１～Ｓ３のオンオフ及び検出電圧Ｖｒの推移を示す。

【0073】

第１周期Ｔｓ１において、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが負の値とされ、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが正の値とされる。この状態は、図６において説明した状態と同様であり、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が不足している。そのため、ステップＳ１１９のフィードバック制御により、第２周期Ｔｓ２における第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが増加するように、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが更新される。

【0074】

第２周期Ｔｓ２において、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが、第１周期Ｔｓ１における第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐよりも小さくされ、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｐが、第１周期Ｔｓ１における第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｐよりも小さくされる。しかし、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが負の値とされ、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｐが正の値とされるため、再びステップＳ１１９のフィードバック制御により、第３周期Ｔｓ３における第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが増加するように、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが更新される。

【0075】

第３周期Ｔｓ３において、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが０とされ、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｐが０とされる。この状態は、図８において説明した状態と同様であり、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が完了している。そのため、第４周期Ｔｓ４では、第３周期Ｔｓ３における第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが用いられる。各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値の算出は、第３周期Ｔｓ３及び第４周期Ｔｓ４において実施される。

【0076】

図１２では、本実施形態の急速充放電部５０に代えて、比較例の回路部６０が漏電判定装置２０に備えられている場合について説明する。図１２において、先の図１に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。

【0077】

回路部６０は、第４抵抗体５１、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５を備えている。第４抵抗体５１の一端は第３外部端子Ｐ３に接続されている。第４抵抗体５１の他端は、第４スイッチＳ４及び第５スイッチＳ５の中間点Ａに接続されている。第４スイッチＳ４は、中間点Ａと、第１外部端子Ｐ１及び第１スイッチＳ１の間とを接続している。第５スイッチＳ５は、中間点Ａと、第２外部端子Ｐ２及び第２スイッチＳ２の間とを接続している。

【0078】

第４スイッチＳ４がオンされ、第５スイッチＳ５がオフされることにより、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。また、第５スイッチＳ５がオンされ、第４スイッチＳ４がオフされることにより、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。しかし、この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電を実施するために２つのスイッチが必要となる。その結果、比較例では、漏電判定装置２０の部品数が増大する。

【0079】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0080】

第１電圧Ｖ１が検出されるのに先立ち、第１充放電期間Ｔｐｐが設けられる。第１充放電期間Ｔｐｐでは、第４抵抗体５１を介して、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。一方、第２電圧Ｖ２が検出されるのに先立ち、第２充放電期間Ｔｐｎが設けられる。第２充放電期間Ｔｐｎでは、第４抵抗体５１を介して、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。これにより、第１，第２抵抗体３１，３２を介して正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電を行う場合よりも、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電を早く完了することができる。このため、第１期間Ｔ１内に適正な第１電圧Ｖ１を検出でき、第２期間Ｔ２内に適正な第２電圧Ｖ２を検出できる。その結果、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の検出精度を向上することができ、ひいては漏電の有無の判定精度を向上することができる。

【0081】

正極側容量Ｃｐの充放電及び負極側容量Ｃｎの充放電が、共通の第４抵抗体５１及び第３スイッチＳ３により行われる。そのため、正極側容量Ｃｐの充放電及び負極側容量Ｃｎの充放電が異なるスイッチにより制御される場合と比較して、スイッチの数を低減することができる。その結果、漏電判定装置２０の部品数を低減することができる。

【0082】

操作量を第１充放電期間Ｔｐｐとして、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐを０とするフィードバック制御が実施される。また、操作量を第２充放電期間Ｔｐｎとして、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎを０とするフィードバック制御が実施される。これにより、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎが変化し、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎへの充放電に要する時間が変化したとしても、その変化に対応して適切な第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが設定される。その結果、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の検出精度を向上することができる。

【0083】

第１充放電期間Ｔｐｐが第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐに基づいて設定され、第２充放電期間Ｔｐｎが第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎに基づいて設定される。これにより、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎを設定するための部品が新たに追加される構成と比較して、漏電判定装置２０の部品数を低減することができる。

【0084】

以上より、本実施形態によれば、漏電判定装置２０の部品数を低減しつつ、漏電の有無の判定精度を向上することができる。

【0085】

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎの設定方法が変更される。

【0086】

制御装置４０は、第１充放電期間Ｔｐｐにおいて、第３スイッチＳ３を繰り返しオンオフさせる。第１充放電期間Ｔｐｐのうち、第３スイッチＳ３の各オン期間は第１微小期間Ｔｐである。第１微小期間Ｔｐは、正極側容量Ｃｐの放電が完了し、負極側容量Ｃｎの充電が完了するまでに必要な期間と比較して十分に短い期間である。このため、正極側容量Ｃｐの放電及び負極側容量Ｃｎの充電が完了するまでの期間において、正極側容量Ｃｐの放電量及び負極側容量Ｃｎの充電量は不足した状態とされる。また、第１充放電期間Ｔｐｐのうち、時間的に隣り合う第１微小期間Ｔｐに挟まれる第３スイッチＳ３のオフ期間が微小待機期間Ｔｗとされている。

【0087】

制御装置４０は、第２充放電期間Ｔｐｎにおいて、第３スイッチＳ３を繰り返しオンオフさせる。第２充放電期間Ｔｐｎのうち、第３スイッチＳ３の各オン期間は第２微小期間Ｔｎである。第２微小期間Ｔｎは、正極側容量Ｃｐの充電が完了し、負極側容量Ｃｎの放電が完了するまでに必要な期間と比較して十分に短い期間である。このため、正極側容量Ｃｐの充電及び負極側容量Ｃｎの放電が完了するまでの期間において、正極側容量Ｃｐの充電量及び負極側容量Ｃｎの放電量は不足した状態とされる。また、第２充放電期間Ｔｐｎのうち、時間的に隣り合う第２微小期間Ｔｎに挟まれる第３スイッチＳ３のオフ期間が微小待機期間Ｔｗとされている。

【0088】

図１３は、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐと、第１充放電期間Ｔｐｐの継続又は停止との対応関係を示し、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎと、第２充放電期間Ｔｐｎの継続又は停止との対応関係を示す。第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが正の値である場合、第１充放電期間Ｔｐｐが継続され、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが０である場合、第１充放電期間Ｔｐｐが停止される。第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが正の値である場合、第２充放電期間Ｔｐｎが継続され、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが０である場合、第２充放電期間Ｔｐｎが停止される。

【0089】

図１４に、制御装置４０が実施する処理の手順を示す。この処理は、所定周期で実施されてもよいし、処理の開始条件が満たされた場合に実施されてもよい。開始条件は任意に設定されればよい。

【0090】

ステップＳ２００では、第１カウンタｉの値を１に設定し、第２カウンタｊの値を１に設定する。第１カウンタｉは第１充放電期間Ｔｐｐの継続時間を算出するのに用いられ、第２カウンタｊは第２充放電期間Ｔｐｎの継続時間を算出するのに用いられる。

【0091】

ステップＳ２０１では、第１スイッチＳ１をオンする。これにより、第１期間Ｔ１が開始される。ステップＳ２０２では、第３スイッチＳ３をオンする。ステップＳ２０３では、第１微小期間Ｔｐだけ待機する。ステップＳ２０４では、第３スイッチＳ３をオフする。ステップＳ２０５では、第３スイッチＳ３がオフされた直後の第１電圧Ｖ１を検出し、Ｖ１αとして記憶部に記憶する。ステップＳ２０６では、微小待機期間Ｔｗだけ待機する。ステップＳ２０７では、待機後の第１電圧Ｖ１を検出し、Ｖ１βとして記憶部に記憶する。

【0092】

ステップＳ２０８では、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐを算出する。第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐは下式（ｅ５）により求められる。

【0093】

【数5】

ここで、Ｖ１αはステップＳ２０５において記憶部に記憶された検出電圧であり、Ｖ１βはステップＳ２０７において記憶部に記憶された検出電圧である。なお、上式（ｅ５）では、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが正の値とされる。

【0094】

ステップＳ２０９では、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが所定値ｋよりも小さいか否かを判定する。ステップＳ２０９において否定判定した場合、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、第１カウンタｉの値をインクリメントする。その後、ステップＳ２０２に戻る。これにより、第１充放電期間Ｔｐｐが継続される。一方、ステップＳ２０９において肯定判定した場合、ステップＳ２１１に進む。これにより、第１充放電期間Ｔｐｐが停止される。なお、本実施形態において、第１充放電期間Ｔｐｐは、最初のステップＳ２０２からステップＳ２０９において肯定判定されるまでの期間である。

【0095】

ステップＳ２１１では、第１残余期間だけ待機する。第１残余期間は、第１期間Ｔ１から第１充放電期間Ｔｐｐを除いた期間である。本実施形態において、第１充放電期間Ｔｐｐは、ｉ×（Ｔｐ＋Ｔｗ）であり、第１残余期間は、Ｔ１－ｉ×（Ｔｐ＋Ｔｗ）である。

【0096】

ステップＳ２１２では、第１電圧Ｖ１を検出し、記憶部に記憶する。ステップＳ２１３では、第１スイッチＳ１をオフする。これにより、第１期間Ｔ１が終了される。

【0097】

ステップＳ２１４では、第３期間Ｔ３だけ待機する。ステップＳ２１５では、第２スイッチＳ２をオンする。これにより、第２期間Ｔ２が開始される。ステップＳ２１６では、第３スイッチＳ３をオンする。ステップＳ２１７では、第２微小期間Ｔｎだけ待機する。ステップＳ２１８では、第３スイッチＳ３をオフする。ステップＳ２１９では、第３スイッチＳ３がオフされた直後の第２電圧Ｖ２を検出し、Ｖ２αとして記憶部に記憶する。ステップＳ２２０では、微小待機期間Ｔｗだけ待機する。ステップＳ２２１では、待機後の第２電圧Ｖ２を検出し、Ｖ２βとして記憶部に記憶する。

【0098】

ステップＳ２２２では、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎを算出する。第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎは下式（ｅ６）により求められる。

【0099】

【数6】

ここで、Ｖ２αはステップＳ２１９において記憶部に記憶された検出電圧であり、Ｖ２βはステップＳ２２１において記憶部に記憶された検出電圧である。

【0100】

ステップＳ２２３では、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが所定値ｋよりも小さいか否かを判定する。ステップＳ２２３において否定判定した場合、ステップＳ２２４に進む。ステップＳ２２４では、第２カウンタｊの値をインクリメントする。その後、ステップＳ２１６に戻る。これにより、第２充放電期間Ｔｐｎが継続される。一方、ステップＳ２２３において肯定判定した場合、ステップＳ２２５に進む。これにより、第２充放電期間Ｔｐｎが停止される。なお、本実施形態において、第２充放電期間Ｔｐｎは、最初のステップＳ２１６からステップＳ２２３において肯定判定されるまでの期間である。

【0101】

ステップＳ２２５では、第２残余期間だけ待機する。第２残余期間は、第２期間Ｔ２から第２充放電期間Ｔｐｎを除いた期間である。本実施形態において、第２充放電期間Ｔｐｎは、ｊ×（Ｔｎ＋Ｔｗ）であり、第２残余期間は、Ｔ２－ｊ×（Ｔｎ＋Ｔｗ）である。

【0102】

ステップＳ２２６では、第２電圧Ｖ２を検出し、記憶部に記憶する。ステップＳ２２７では、第２スイッチＳ２をオフする。これにより、第２期間Ｔ２が終了される。

【0103】

ステップＳ２２８では、ステップＳ２１２において記憶部に記憶された第１電圧Ｖ１と、ステップＳ２２６において記憶部に記憶された第２電圧Ｖ２に基づいて、各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値を算出する。ステップＳ２２９では、第３期間Ｔ３だけ待機し、本処理を終了する。

【0104】

図１５に、制御装置４０が実施する制御の一例を示す。図１５において、（ａ）は第１スイッチＳ１の駆動状態を示し、（ｂ）は第２スイッチＳ２の駆動状態を示し、（ｃ）は第３スイッチＳ３の駆動状態を示し、（ｄ）は検出電圧Ｖｒ及び理想電圧Ｖｄの推移を示す。図１５（ｄ）では、検出電圧Ｖｒを実線で示し、理想電圧Ｖｄを破線で示している。

【0105】

図１５に示す例では、第１期間Ｔ１において、第３スイッチＳ３のオンオフが６回繰り返される。第３スイッチＳ３のオンオフ回数が１回目から５回目までの期間において、算出された第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐ１～ｄＶｐ５は正の値である。そのため、第３スイッチＳ３のオンオフが継続され、第１充放電期間Ｔｐｐが継続される。第３スイッチＳ３のオンオフ回数が６回目の期間において、算出された第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐ６は０である。そのため、第３スイッチＳ３がオフされ、第１充放電期間Ｔｐｐが停止される。この場合、正極側容量Ｃｐの放電及び負極側容量Ｃｎの充電が完了しているため、その後の検出電圧Ｖｒは一定となる。そのため、第１残余期間だけ経過した後、適切な第１電圧Ｖ１が検出される。

【0106】

図１５に示す例では、第２期間Ｔ２においても、第３スイッチＳ３のオンオフが６回繰り返される。第３スイッチＳ３のオンオフ回数が１回目から５回目までの期間において、算出された第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎ１～ｄＶｎ５は正の値である。そのため、第３スイッチＳ３のオンオフが継続され、第２充放電期間Ｔｐｎが継続される。第３スイッチＳ３のオンオフ回数が６回目の期間において、算出された第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎ６は０である。そのため、第３スイッチＳ３がオフされ、第２充放電期間Ｔｐｎが停止される。この場合、正極側容量Ｃｐの充電及び負極側容量Ｃｎの放電が完了しているため、その後の検出電圧Ｖｒは一定となる。そのため、第２残余期間だけ経過した後、適切な第２電圧Ｖ２が検出される。

【0107】

本実施形態において、第１実施形態と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

【0108】

第１期間Ｔ１において、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが０とされるまで、第１充放電期間Ｔｐｐが継続される。これにより、第１期間Ｔ１中に、正極側容量Ｃｐの放電及び負極側容量Ｃｎの充電が完了し、適切な第１電圧Ｖ１が検出される。また、第２期間Ｔ２において、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが０とされるまで、第２充放電期間Ｔｐｎが継続される。これにより、第２期間Ｔ２中に、正極側容量Ｃｐの充電及び負極側容量Ｃｎの放電が完了し、適切な第２電圧Ｖ２が検出される。その結果、適切な第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２が検出されるまでに要する時間を短縮することができる。

【0109】

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎの設定に、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の時間変化量ｄＶｐ，ｄＶｎが用いられることに代えて、急速充放電経路Ｌ３に流れる電流が用いられる。

【0110】

図１６に、本実施形態に係る漏電判定装置２０の構成を示す。図１６において、先の図１に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。

【0111】

漏電判定装置２０は、電流センサ７１、増幅器７２及びフィルタ７３を備えている。電流センサ７１は、急速充放電経路Ｌ３のうち第４抵抗体５１と、第３スイッチＳ３との間に設けられている。電流センサ７１は、例えばホール素子を備える電流センサのように、急速充放電経路Ｌ３と非接触で電流を検出可能なものである。電流センサ７１には、定電圧源３４から増幅器７２を介して電圧が供給される。電流センサ７１によって検出された電圧が、フィルタ７３を介して制御装置４０に入力される。制御装置４０は、入力された電圧に基づいて、急速充放電経路Ｌ３に流れる電流を検出する。

【0112】

制御装置４０は、電流センサ７１の検出電流Ｉｒに基づいて、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が完了するのに適切な第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎを設定する。

【0113】

本実施形態では、検出電流Ｉｒに基づいて、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが設定される。これにより、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が完了するのに適切な第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが設定される。このため、第１期間Ｔ１において適切な第１電圧Ｖ１を検出することができ、第２期間Ｔ２において適切な第２電圧Ｖ２を検出することができる。その結果、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の検出精度を向上することができる。

【0114】

本実施形態においても、正極側容量Ｃｐの充放電及び負極側容量Ｃｎの充放電が、共通の第４抵抗体及び第３スイッチＳ３により行われるため、第１実施形態と同様に、漏電判定装置２０のスイッチの数を低減することができる。

【0115】

以上より、本実施形態によれば、漏電判定装置２０の部品数を低減しつつ、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の検出精度を向上することができる。

【0116】

＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、漏電判定装置２０の構成が変更される。

【0117】

図１７に示すように、漏電判定装置２０はＤＣＤＣコンバータ８０を備えている。本実施形態において、ＤＣＤＣコンバータ８０は、非絶縁型コンバータである。図１７において、先の図１に示した構成については、便宜上、同一の符号を付している。ＤＣＤＣコンバータ８０は、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２を備えている。第１ダイオードＤ１は、第１スイッチＳ１に並列接続されており、アノードが接続点Ｍに接続され、カソードが第１外部端子Ｐ１に接続される。第２ダイオードＤ２は、第２スイッチＳ２に並列接続されており、アノードが第２外部端子Ｐ２に接続され、カソードが接続点Ｍに接続される。

【0118】

ＤＣＤＣコンバータ８０は、第４抵抗体５１に代えて、リアクトルＬｘを備えている。ここで、リアクトルＬｘのインピーダンスは、第１抵抗体３１及び第２抵抗体３２の合成インピーダンスよりも小さい。本実施形態において、リアクトルＬｘが「充放電用素子」に相当する。

【0119】

ＤＣＤＣコンバータ８０は、電流センサ７１を備えている。電流センサ７１は、急速充放電経路Ｌ３のうち第３スイッチＳ３と、接続点Ｍとの間に設けられている。本実施形態において、電流センサ７１は非接触で急速充放電経路Ｌ３に流れる電流を検出可能なものであり、電流センサ７１の検出電流Ｉｒは制御装置４０に入力される。検出電流Ｉｒの符号は、第３スイッチＳ３からリアクトルＬｘへと向かうに流れる場合を正とする。

【0120】

図１８は、対地静電容量へ電荷が充電される場合において、対地静電容量の電流及び電圧の推移を示す図である。図１８において、（ａ）が対地静電容量に流れる通電電流Ｉの推移を示し、（ｂ）が対地静電容量の電圧Ｖの推移を示す。図１８（ａ），（ｂ）では、第１実施形態における対地静電容量の通電電流Ｉｃｒ及び電圧Ｖｃｒの推移を実線で示し、本実施形態における対地静電容量の通電電流Ｉｃｌ及び端子間電圧Ｖｃｌの推移を破線で示す。

【0121】

第１実施形態に係る構成では、対地静電容量の充電開始直後において、通電電流Ｉｃｒは最大値Ｉｍａｘとされるが、その後漸減する。そのため、電圧Ｖｃｒの上昇速度が徐々に低下する。この場合、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が完了するまでに要する時間が長くなる。

【0122】

そこで、本実施形態では、通電電流Ｉｃｌを一定値に維持するための構成として、ＤＣＤＣコンバータ８０が備えられている。これにより、電圧Ｖｃｌが目標電圧Ｖ＊に到達するまでの時間を短縮することができる。

【0123】

次に、ＤＣＤＣコンバータ８０の制御について説明する。

【0124】

制御装置４０は、第１充放電期間Ｔｐｐにおいて、検出電流Ｉｒを正の目標電流に制御すべく、第１スイッチＳ１をオンオフし、第２スイッチＳ２をオフし、第３スイッチＳ３をオンする。また、制御装置４０は、第２充放電期間Ｔｐｎにおいて、検出電流Ｉｒを負の目標電流に制御すべく、第１スイッチＳ１をオフし、第２スイッチＳ２をオンオフし、第３スイッチＳ３をオンする。

【0125】

図１９に、第１，第３スイッチＳ１，Ｓ３がオンされ、第２スイッチＳ２がオフされた場合に形成される各電流経路Ｉ１，Ｉ２を示す。第１電流経路Ｉ１は、正極側容量Ｃｐ→第１スイッチＳ１→第３スイッチＳ３→リアクトルＬｘからなる電流経路である。第２電流経路Ｉ２は、負極側容量Ｃｎ→第２ダイオードＤ２→第３スイッチＳ３→リアクトルＬｘからなる電流経路である。これにより、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。

【0126】

図２０に、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３がオンされ、第１スイッチＳ１がオフされた場合に形成される各電流経路Ｉ３，Ｉ４を示す。第３電流経路Ｉ３は、正極側容量Ｃｐ→リアクトルＬｘ→第３スイッチＳ３→第１ダイオードＤ１からなる電流経路である。第４電流経路Ｉ４は、負極側容量Ｃｎ→リアクトルＬｘ→第３スイッチＳ３→第２スイッチＳ２からなる電流経路である。これにより、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。

【0127】

図２１に、制御装置４０が実施する制御の一例を示す。図２１において、（ａ）は第１スイッチＳ１の駆動状態を示し、（ｂ）は第２スイッチＳ２の駆動状態を示し、（ｃ）は第３スイッチＳ３の駆動状態を示し、（ｄ）は検出電流Ｉｒの推移を示し、（ｅ）は検出電圧Ｖｒ及び理想電圧Ｖｄの推移を示す。図２１（ｅ）では、検出電圧Ｖｒの推移を実線で示し、理想電圧Ｖｄの推移を一点鎖線で示す。

【0128】

第１充放電期間Ｔｐｐにおいて、第１スイッチＳ１がオンオフされ、第２スイッチＳ２がオフされ、第３スイッチＳ３がオンされる。第１充放電期間Ｔｐｐのうち第１スイッチＳ１がオンされる期間において、図１９に示した各電流経路Ｉ１，Ｉ２が形成され、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。これにより、検出電流Ｉｒが正の目標値に制御される。その結果、第１充放電期間Ｔｐｐの継続時間を短縮することができる。第１充放電期間Ｔｐｐの継続時間は、例えば第１期間Ｔ１における検出電流Ｉｒの目標値に応じて設定されればよい。

【0129】

第２充放電期間Ｔｐｎにおいて、第１スイッチＳ１がオフされ、第２スイッチＳ２がオンオフされ、第３スイッチＳ３がオンされる。第２充放電期間Ｔｐｎのうち第２スイッチＳ２がオンされる期間において、図２０に示した各電流経路Ｉ３，Ｉ４が形成され、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。これにより、検出電流Ｉｒが負の目標値に制御される。その結果、第２充放電期間Ｔｐｎの継続時間を短縮することができる。第２充放電期間Ｔｐｎの継続時間は、例えば第２期間Ｔ２における検出電流Ｉｒの目標値に応じて設定されればよい。

【0130】

本実施形態において、検出電流Ｉｒが目標値に維持される。これにより、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎに流れる電流も一定値に維持される。その結果、正極側容量Ｃｐ及び負極側容量Ｃｎの充放電が完了するまでに要する時間を短縮することができる。

【0131】

＜第４実施形態の変形例１＞
電流センサ７１は、急速充放電経路Ｌ３に非接触で電流を検出可能なものに限られず、急速充放電経路Ｌ３に直接取り付けられるシャント抵抗を備えるものであってもよい。シャント抵抗を備える構成の一例を図２２に示す。

【0132】

図２２に示すように、漏電判定装置２０は、シャント抵抗Ｒｓ及び差動増幅回路９０を備えている。シャント抵抗Ｒｓは、一端が第３外部端子Ｐ３に接続され、他端がリアクトルＬｘに接続されている。差動増幅回路９０は、オペアンプ９１と、抵抗体９２～９５と、定電圧源９６を備えている。差動増幅回路９０の出力電圧は、制御装置４０に入力される。制御装置４０は、差動増幅回路９０からの入力電圧が、制御装置４０に入力可能な電圧範囲（例えば０～５Ｖ）に収まるように、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流の方向に基づいて基準電圧を設定し、設定した基準電圧を０Ｖとして、差動増幅回路９０からの入力電圧を検出する。なお、図２２には、定電圧源９６の出力電圧をＶｄｃ２で示している。

【0133】

＜第４実施形態の変形例２＞
ＤＣＤＣコンバータ８０は、非絶縁型コンバータに限られず、絶縁型コンバータであってもよい。図２３に示すように、ＤＣＤＣコンバータ８０は、第６，第７スイッチＳ６，Ｓ７、第３，第４ダイオードＤ３，Ｄ４及びトランス８１を備えている。トランス８１は、第１コイル８２及び第２コイル８３を有している。第１，第２コイル８２，８３のインピーダンスは、第１抵抗体３１及び第２抵抗体３２の合成インピーダンスよりも小さい。本実施形態において、第１，第２コイル８２，８３が「充放電用素子」に相当する。

【0134】

第１コイル８２の第１端は、第１外部端子Ｐ１及び第１スイッチＳ１の間に接続されている。第１コイル８２の第２端は、第６スイッチＳ６の一端に接続されている。第６スイッチＳ６の他端は第３外部端子Ｐ３に接続されている。第３ダイオードＤ３は、第６スイッチＳ６に対して並列接続されており、アノードが第３外部端子Ｐ３に接続され、カソードが第１コイル８２の第２端に接続される。

【0135】

第２コイル８３の第１端は、第３外部端子Ｐ３に接続されている。第２コイル８３の第２端は、第７スイッチＳ７の一端に接続されている。第７スイッチＳ７の他端は、第２外部端子Ｐ２及び第２スイッチＳ２の間に接続されている。第４ダイオードＤ４は、第７スイッチＳ７に対して並列接続されており、アノードが第２外部端子Ｐ２及び第２スイッチＳ２の間に接続され、カソードが第２コイル８３の第２端に接続されている。

【0136】

第１コイル８２及び第２コイル８３は、例えばトランス８１が備えるコアを介して、互いに磁気結合する。第１コイル８２の第１端に対する第２端の電位が高くなる場合、第２コイル８３には、第２端よりも第１端の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。一方、第１コイル８２の第２端に対する第１端の電位が高くなる場合、第２コイル８３には、第１端よりも第２端の電位が高くなるような誘起電圧が発生する。

【0137】

制御装置４０は、第１充放電期間Ｔｐｐにおいて、第６スイッチＳ６をオンオフ制御する。これにより、正極側容量Ｃｐが放電され、負極側容量Ｃｎが充電される。一方、制御装置４０は、第２充放電期間Ｔｐｎにおいて、第７スイッチＳ７をオンオフ制御する。これにより、正極側容量Ｃｐが充電され、負極側容量Ｃｎが放電される。第６，第７スイッチＳ６，Ｓ７の１スイッチング周期におけるオンオフ比を制御することにより、検出電流Ｉｒを一定値に維持することができる。

【0138】

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

【0139】

・第１実施形態において、ステップＳ１００では、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎの初期値が０とされたが、これに限られない。正常な各地絡抵抗Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値が既知である場合、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２を予想できる。また、正極側容量Ｃｐの静電容量及び負極側容量Ｃｎの静電容量が既知である場合、第４抵抗体５１との時定数も計算できる。よって、これらのパラメータに基づいて、第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎを算出し、初期値として用いてもよい。この場合、適切な第１，第２充放電期間Ｔｐｐ，Ｔｐｎが設定されるまでの期間を短縮することができる。

【0140】

・第１実施形態において、図１０のステップＳ１０５の処理は第３スイッチＳ３のオフへの切替タイミングに実施し、ステップＳ１０７の処理は第１スイッチＳ１のオフへの切替タイミングに実施してもよい。この場合、ステップＳ１１８で用いられる第１待機時間Δｔ１は、第１期間Ｔ１から第１充放電期間Ｔｐｐを除いた期間とされればよい。

【0141】

・第１実施形態において、ステップＳ１１４の処理は第３スイッチＳ３のオフへの切替タイミングに実施し、ステップＳ１１６の処理は第２スイッチＳ２のオフへの切替タイミングに実施してもよい。この場合、ステップＳ１１８で用いられる第２待機時間Δｔ２は、第２期間Ｔ２から第２充放電期間Ｔｐｎを除いた期間とされればよい。

【0142】

第２実施形態において、ステップＳ２０９の処理及びステップＳ２２３の処理では、同一の所定値ｋを用いたが、これに限られない。ステップＳ２０９では、第１電圧Ｖ１の時間変化量ｄＶｐが第１所定値ｋ１よりも小さいか否かを判定し、第２電圧Ｖ２の時間変化量ｄＶｎが第１所定値ｋ１と異なる第２所定値ｋ２よりも小さいか否かを判定してもよい。

【0143】

・蓄電池１０は組電池に限らず、単電池であってもよい。

【0144】

・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0145】

１０…蓄電池、２０…漏電判定装置、３１～３３…第１～第３抵抗体、４０…制御装置、５１…第４抵抗体、Ｌ１…正極側経路、Ｌ２…負極側経路、Ｌ３…急速充放電経路、Ｇ１…接地部、Ｓ１～Ｓ３…第１～第３スイッチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】