JP2016170931A - コンタクタの故障判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクタの駆動状態によらず、漏電回路の駆動状態を検出すること。【解決手段】故障判定装置１０は、一端をバッテリ３０に接続されたコンタクタ２０と、漏電用スイッチのオンオフに連動してコンタクタ２０の他端側の配線を接地接続させる漏電回路２８と、バッテリ３０とコンタクタ２０間の電圧を測定することによりコンタクタ２０の故障の有無を判定する故障判定手段とを有し、コンタクタ２０と並列に、バイパス用コンデンサ４０２と抵抗器４０４が直列に接続されたバイパス回路４０をさらに備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリに接続されたコンタクタの故障判定装置に関する。

従来、モータを用いて走行する電動車には、モータ駆動用の電力を蓄える高電圧のバッテリが搭載されている。電動車のバッテリには、外部電源を用いて充電を行うための充電端子や、バッテリ内の電力を消費する負荷機器（モータ等）が接続されており、これらの機器とバッテリとの電気的な接続をオンオフするためのコンタクタがバッテリの両極側にそれぞれ設けられている。
ここで、電動車のバッテリは高電圧電源であるため、他の機器との電気的な接続をコンタクタで確実にオンオフすることが望まれる。このため、コンタクタに溶着等の故障が生じていないかを判定するコンタクタの故障判定に関する技術が多く知られている。

例えば、下記特許文献１は、故障判定の対象とするコンタクタを漏電検出回路と漏電回路とではさむよう接続することで、コンタクタの故障判定を行っている。すなわち、判定対象のコンタクタがオフ（非導通）に制御されている状態で漏電回路をオンした際に、漏電検出回路の検出波形が非漏電波形のままであれば、コンタクタは故障（オン固着）していないと判定する。
一方、コンタクタがオフに制御されている状態で漏電回路をオンにした際に、漏電検出回路が非漏電波形から漏電波形に変化した場合はコンタクタが故障（オン固着）していると判定する。

特許第５２４０４６２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、コンタクタがオフしている状態では漏電回路の駆動状態を検出できないため、コンタクタの故障（オフ固着）と漏電回路の故障（オフ固着）とを区別することが出来ないという課題がある。
すなわち、コンタクタもしくは漏電回路が故障（オフ固着）している場合、コンタクタをオン制御し、漏電回路をオン制御した際に漏電検出回路の検出波形が非漏電波形のままである場合には、実際にコンタクタがオフ故障しているのか漏電回路自体にオフ故障が生じているかを判定することが困難であり、この点において依然として改善の余地があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、コンタクタの駆動状態によらず漏電回路の駆動状態を検出することができるコンタクタの故障判定装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、請求項１の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、一端をバッテリに接続されたコンタクタと、漏電用スイッチのオンオフに連動して前記コンタクタの他端側の配線を接地接続させる漏電回路と、前記バッテリと前記コンタクタ間の電圧を測定することにより前記コンタクタの故障の有無を判定する故障判定手段と、を備えるコンタクタの故障判定装置であって、前記コンタクタと並列に、バイパス用コンデンサと抵抗器が直列に接続されたバイパス回路をさらに備える、ことを特徴とする。
請求項２の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、前記故障判定手段は、前記バッテリの一方の極に一端が接続された判定用コンデンサと、前記判定用コンデンサの他端側から同一周期もしくは同一振幅の信号波を供給する信号発生器と、前記判定用コンデンサの前記他端側の電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部で検出された前記電圧の時間変化を示す波形と、前記コンタクタおよび前記漏電用スイッチのオンオフ状態に基づいて前記コンタクタおよび前記漏電回路の故障の有無を判定する故障判定部を備え、前記故障判定部は、前記漏電用スイッチと前記コンタクタとをオフに制御した際に検出される第１の検出波形と、前記漏電用スイッチをオンかつ前記コンタクタをオフに制御した際に検出される第２の検出波形と、前記漏電用スイッチと前記コンタクタとをオンに制御した際に検出される第３の検出波形と、に基づいて前記コンタクタおよび前記漏電回路の故障の有無を判定する、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、前記故障判定部は、前記第１の検出波形を基準波形とし、前記第２の検出波形が前記基準波形よりも小さい振幅値または前記基準波形よりも長い周期を有する第１の漏電波形として検出され、前記第３の検出波形が前記第１の漏電波形よりもさらに小さい振幅値または前記第１の漏電波形よりもさらに長い周期を有する第２の漏電波形として検出された場合に、前記コンタクタおよび前記漏電回路が故障していないと判定する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、前記故障判定部は、前記第２の検出波形および前記第３の検出波形が前記第１の漏電波形である場合に、前記コンタクタがオフ状態に固着または断線していると判定する、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、前記故障判定部は、前記第２の検出波形および前記第３の検出波形が前記基準波形である場合に、前記漏電回路が断線または前記漏電用スイッチがオフ状態に固着していると判定する、ことを特徴とする。
請求項６の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、前記故障判定部は、前記第２の検出波形および前記第３の検出波形が前記第２の漏電波形である場合に、前記コンタクタがオン状態に固着していると判定する、ことを特徴とする。
請求項７の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、前記故障判定部は、前記第２の検出波形が前記基準波形であり、前記第３の検出波形が前記第２の漏電波形である場合に、前記バイパス回路に断線が生じていると判定する、ことを特徴とする。
請求項８の発明にかかるコンタクタの故障判定装置は、前記バイパス回路は、前記バイパス用コンデンサと前記抵抗器とバイパス用スイッチとが直列に接続されて前記コンタクタと並列に接続されるとともに、前記バイパス用コンデンサと並列に前記バイパス用コンデンサの放電用抵抗器が接続される、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、故障判定対象となるコンタクタと並列に、バイパス用コンデンサと抵抗器が直列に接続されたバイパス回路を設けたので、故障判定対象のコンタクタの接続状態によらず、同バイパス回路を通じて漏電回路の駆動状態を容易に判定することができる。
請求項２の発明によれば、バッテリとコンタクタとの間の配線に接続された判定用コンデンサに対して同一振幅もしくは同一周期の信号を与え、判定用コンデンサの電圧の時間変化を示す波形と、コンタクタおよび漏電用スイッチのオンオフ状態に基づいて故障の有無を判定することができるので、各種の故障状態を個別に特定することが容易となり、故障判定の利便性を向上させる上で有利となる。
請求項３の発明によれば、コンタクタおよび漏電用スイッチのオンオフを切り換えるごとに波形が変化する場合にコンタクタ等に故障がないと判定するので、各部に故障がない状態を容易に判定する上で有利となる。
請求項４の発明によれば、コンタクタがオフ状態に固着または断線していることを、他の故障と区別して特定する上で有利となる。
請求項５の発明によれば、漏電回路の断線または漏電用スイッチのオフ状態での固着を、他の故障と区別して特定する上で有利となる。
請求項６の発明によれば、コンタクタのオン状態での固着を、他の故障と区別して特定する上で有利となる。
請求項７の発明によれば、バイパス回路の断線を、他の故障と区別して特定する上で有利となる。
請求項８の発明によれば、バイパス回路にバイパス用スイッチと放電用抵抗器を設けたので、故障判定時以外にはバイパス回路を高電圧回路から切り離すことができ、バイパス用コンデンサに蓄積された電荷の影響を低減する上で有利となる。

実施の形態にかかるコンタクタの故障判定装置１０の構成を示す説明図である。 電圧検出回路４２６の検出波形の一例を示す説明図である。 電圧検出回路４２６の検出波形の一例を示す説明図である。 故障判定部４４４による故障判定の内容を示す説明図である。 故障判定装置１０による故障判定処理を示すフローチャートである。 故障判定装置１０の他の構成を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるコンタクタの故障判定装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかるコンタクタの故障判定装置１０の構成を示す説明図である。
本実施の形態では、故障の判定対象となるコンタクタを、電動車の駆動用電力を蓄電するバッテリ３０と、バッテリ３０に外部電源を用いて充電を行うための充電端子２２（２２Ａ，２２Ｂ）との間に設けられた充電用コンタクタ２０（２０Ａ，２０Ｂ）とする場合について説明する。
なお、図１ではバッテリ３０の正極側と負極側とで高電圧回路（バッテリ３０−充電端子２２間の回路）の構成は同じである。このため、正極側の構成には符号にＡを、負極側の構成には符号にＢを付して図示し、明細書中の説明では特に必要がない限り符号にＡ，Ｂを付さずに記載する。

バッテリ３０は、複数の電池セルを直列接続した高電圧直流電源である。バッテリ３０への充電は、充電端子２２に対して図示しない充電器（例えば急速充電器）を接続して、外部電源からの充電用電力を供給することによって行う。充電端子２２は、電動車の車外に露出するように配置されている。
充電用コンタクタ２０は、充電端子２２に充電器が接続されてバッテリ３０への充電が行われる際にオンに制御されるとともに、それ以外のタイミングでは基本的にオフに制御されバッテリ３０と充電端子２２との電気的接続を切断している。
図１では、バッテリ３０の正極側に接続されたコンタクタを充電用コンタクタ２０Ａ、正側の充電端子を充電端子２２Ａ、負極側に接続されたコンタクタを充電用コンタクタ２０Ｂ、負側の充電端子を充電端子２２Ｂとしている。
また、バッテリ３０の正極側と充電用コンタクタ２０Ａとの間の配線を配線２４Ａ、充電用コンタクタ２０Ａと充電端子２２Ａとの間の配線を配線２６Ａ、バッテリ３０の負極側と充電用コンタクタ２０Ｂとの間の配線を配線２４Ｂ、充電用コンタクタ２０Ｂと充電端子２２Ｂとの間の配線を配線２６Ｂとする。

充電用コンタクタ２０Ａおよび充電用コンタクタ２０Ｂには、それぞれバイパス回路４０（４０Ａ，４０Ｂ）が設けられている。
バイパス回路４０は、それぞれ充電用コンタクタ２０と並列に、配線２４と配線２６とをつなぐように接続されている。
バイパス回路４０は、バイパス用コンデンサ４０２（４０２Ａ，４０２Ｂ）とバイパス抵抗器４０４（４０４Ａ，４０４Ｂ）が直列に接続されている。

充電用コンタクタ２０と充電端子２２との間の配線２６には、それぞれ漏電回路２８（２８Ａ，２８Ｂ）が設けられている。
漏電回路２８は、漏電用スイッチ２８２（２８２Ａ，２８２Ｂ）および漏電用抵抗器２８４（２８４Ａ，２８４Ｂ）が直列に接続されている。漏電用スイッチ２８２は、後述するＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）４４によってオンオフが制御される。漏電用抵抗器２８４は接地接続されている。なお、漏電回路２８はＢＭＵ４４内に形成してもよい。
漏電用スイッチ２８２がオンにされると、配線２６が接地接続される。配線２６がバッテリ３０と接続した状態である場合、電流がバッテリ３０から接地点へ流れて漏電状態となる。
ここで、本発明においては、故障判定対象となるコンタクタ２０と並列に、バイパス用コンデンサ４０２と抵抗器４０４が直列に接続されたバイパス回路４０を設けたので、漏電回路２８をオンしたとしても後述する故障検出回路４２により検出される波形が非漏電波形のままであれば漏電回路２８が故障しているものと容易に判定される。すなわち、コンタクタ２０と並列にバイパス回路４０を設けることで、コンタクタ２０の駆動状態によらず、漏電回路２８の駆動状態を容易に検出することが可能となる。

バッテリ３０の負極側と充電用コンタクタ２０Ｂとの間の配線２４Ｂには、故障検出回路４２が接続されている。
故障検出回路４２は、ＢＭＵ４４とともに充電用コンタクタ２０の故障判定手段４１を構成する。なお、故障検出回路４２はＢＭＵ４４内に形成してもよい。
故障検出回路４２は、判定用コンデンサ４２２、信号発生器４２４、電圧検出回路（電圧検出部）４２６、フィルタ回路４２８によって構成される。
判定用コンデンサ４２２は、バッテリ３０の一方の極に一端が接続されている。図１では判定用コンデンサ４２２をバッテリ３０の負極側と充電用コンタクタ２０Ｂとの間の配線２４Ｂに接続しているが、正極側の配線２４Ａに接続してもよい。
信号発生器４２４は、判定用コンデンサ４２２の他端側から同一振幅もしくは同一周期の信号波を供給する。信号発生器４２４は一定の出力抵抗を持つ信号発生器で、例えば所定周期や所定振幅を有する交流信号や矩形状のパルス波を出力する。また、信号発生器４２４は検出回路４２６で得られた検出信号を監視している。
電圧検出回路４２６は、判定用コンデンサ４２２の他端側（信号発生器４２４が設けられている側）の電圧を検出する。判定用コンデンサ４２２の他端側には、信号発生器４２４から出力された信号波が供給されて電荷が蓄積される。よって、電圧検出回路４２６で検出される電圧値は、信号発生器４２４から出力された信号波に連動して変化する。
なお、電圧検出回路４２６と判定用コンデンサ４２２との間には、入力される信号をフィルタ処理するフィルタ回路４２８が設けられている。

ＢＭＵ４４は、バッテリ３０を制御する制御部であり、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
ＢＭＵ４４は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、漏電用スイッチ制御部４４０、コンタクタ制御部４４２、故障判定部４４４として機能する。
漏電用スイッチ制御部４４０は、漏電回路２８の漏電用スイッチ２８２のオンオフを切り換える制御信号を出力する。なお、正極側の漏電用スイッチ２８２Ａおよび負極側の漏電用スイッチ２８２Ｂは、それぞれ個別にオンオフを制御可能である。
コンタクタ制御部４４２は、充電用コンタクタ２０のオンオフを切り換える制御信号を出力する。なお、正極側の充電用コンタクタ２０Ａおよび負極側の充電用コンタクタ２０Ｂは、それぞれ個別にオンオフを制御可能である。
故障判定部４４４は、電圧検出部である電圧検出回路で検出された電圧の時間変化を示す波形と、充電用コンタクタ２０および漏電用スイッチ２８２のオンオフ状態に基づいて充電用コンタクタ２０または漏電回路２８の故障を判定する。

以下、故障判定部４４４による充電用コンタクタ２０または漏電回路２８の故障判定の詳細について説明する。
図２は、電圧検出回路４２６の検出波形の一例を示す説明図である。
なお、図２および図３の説明では、充電用コンタクタ２０および漏電回路２８は故障しておらず、制御信号に従ってオンオフされているものとする。
充電用コンタクタ２０および漏電用スイッチ２８２がオフの状態を基準状態とすると、電圧検出回路４２６の電圧検出値は図２に基準波形として示す振幅Ｖ０、周期Ｔ０の波形として検出される。基準状態では配線２４、２６から接地点へのインピーダンスは大きく絶縁状態となる。
ここで、充電用コンタクタ２０をオフ状態としたままで漏電用スイッチ２８２のみをオン状態とすると、漏電回路２８に対してバイパス回路４０経由で電流が流れる。このため、配線２４から接地点までのインピーダンスが低下するため、判定用コンデンサ４２２の電圧が下がり、図２の波形Ａ（第１の漏電波形）のように基準波形よりも振幅が小さい波形が検出される。波形Ａの振幅はＶＡ（＜Ｖ０）、周期はＴ０である。
さらに、漏電用スイッチ２８２のオン状態を維持したまま充電用コンタクタ２０をオン状態とすると、充電用コンタクタ２０経由で漏電回路２８に対して電流が流れる。このため、配線２４から接地点までのインピーダンスがさらに低下するため、判定用コンデンサ４２２の電圧がさらに下がり、図２の波形Ｂ（第２の漏電波形）のように波形Ａよりもさらに振幅が小さい波形が検出される。波形Ｂの振幅はＶＢ（＜ＶＡ）、周期はＴ０である。
すなわち、波形Ａはバイパス回路４０のインピーダンスと漏電回路２８の漏電用抵抗器２８４の抵抗値との合成インピーダンスによる漏電波形（漏電状態を示す波形）であり、波形Ｂは漏電回路２８の漏電用抵抗器２８４の抵抗値による漏電波形である。

なお、図２では漏電波形を基準波形からの振幅の変化として示したが、制御方法を変えることで漏電波形を図３のように振幅を一定振幅Ｖ０として周期の変化とすることもできる。
この場合、図３に示すように充電用コンタクタ２０および漏電用スイッチ２８２がオフの基準状態では振幅Ｖ０、周期Ｔ０の基準波形として検出される。配線２４，２６から接地点へのインピーダンスは大きく絶縁状態となる。
充電用コンタクタ２０をオフ状態としたままで漏電用スイッチ２８２のみをオン状態とすると、バイパス回路４０および漏電回路２８を通じて、配線２４から接地点へのインピーダンスが低下するが、低下したインピーダンスを調整するために検出回路４２６で検出される信号の振幅が振幅Ｖ０になるように信号発生器４２４が発生させる信号の周期を長くする。結果として図３の波形Ａ（第１の漏電波形）のように基準波形よりも周期が長い波形が検出される。図３の波形Ａの振幅はＶ０、周期はＴＡ（＞Ｔ０）である。
さらに、漏電用スイッチ２８２のオン状態を維持したまま充電用コンタクタ２０をオン状態とすると、さらに配線２４から接地点のインピーダンスが低下するため、信号発生器４２４の発生させる信号の周期をさらに長く制御する。結果として、図３の波形Ｂ（第２の漏電波形）のように波形Ａよりもさらに周期が長い波形が検出される。波形Ｂの振幅はＶ０、周期はＴＢ（＞ＴＡ）である。

一方で、充電用コンタクタ２０または漏電回路２８が故障している場合、故障している部分が制御信号通りに稼働しないため、上記説明の制御信号状態で電圧検出回路４２６の電圧検出値は図２または図３に示す波形のように検出されない状況が発生する。
これを利用して故障判定部４４４は、電圧検出回路４２６で検出された電圧の時間変化を示す波形と、充電用コンタクタ２０および漏電用スイッチ２８２のオンオフ状態に基づいて充電用コンタクタ２０および漏電回路２８の故障の有無を判定する。
より詳細には、故障判定部４４４は、漏電用スイッチ２８２と充電用コンタクタ２０とをオフに制御した際に検出される第１の検出波形と、漏電用スイッチ２８２をオンかつ充電用コンタクタ２０をオフに制御した際に検出される第２の検出波形と、漏電用スイッチ２８２と充電用コンタクタ２０とをオンに制御した際に検出される第３の検出波形と、に基づいて充電用コンタクタ２０および漏電回路２８の故障の有無を判定する。

図４は、故障判定部４４４による故障判定の内容を示す説明図である。
図４には、上から順に電圧検出回路４２６の検出波形、漏電回路２８（漏電用スイッチ２８２）のオンオフ制御状態、および充電用コンタクタ２０のオンオフ制御状態を示している。
漏電用スイッチ２８２および充電用コンタクタ２０の両方をオフに制御した際に検出した波形が第１の検出波形、充電用コンタクタ２０をオフに制御したまま漏電用スイッチ２８２をオンに制御した際に検出した波形が第２の検出波形、充電用コンタクタ２０と漏電用スイッチ２８２とを両方オンに制御した際に検出した波形が第３の検出波形である。

上述のように、故障判定部４４４は、第１の検出波形を基準波形とし、第２の検出波形が基準波形よりも小さい振幅値または基準波形よりも長い周期を有する波形Ａ（第１の漏電波形）として検出され、第３の検出波形が波形Ａよりもさらに小さい振幅値または波形Ａよりもさらに長い周期を有する波形Ｂ（第２の漏電波形）として検出された場合に、充電用コンタクタ２０および漏電回路２８が故障していないと判定する。

また、故障判定部４４４は、第２の検出波形および第３の検出波形が共に波形Ａ（第１の漏電波形）である場合には、充電用コンタクタ２０がオフ状態に固着または断線していると判定する。
すなわち、第２の検出波形および第３の検出波形が共に波形Ａである場合には、充電用コンタクタ２０がオフからオンに制御されたにも関わらず波形に変化がない。このため、バイパス回路４０は正常に接続され漏電用スイッチ２８２は正常にオン動作しているが、充電用コンタクタ２０のオン制御が不能である状態、すなわち充電用コンタクタ２０のオフ固着または充電用コンタクタ２０の断線が生じていると判定する。

また、故障判定部４４４は、第２の検出波形および第３の検出波形が共に波形Ｂ（第２の漏電波形）である場合には、充電用コンタクタ２０がオン状態に固着していると判定する。
すなわち、第２の検出波形および第３の検出波形が共に波形Ｂである場合には、漏電用スイッチ２８２のみをオンに制御した状態にも関わらず、漏電用スイッチ２８２と充電用コンタクタ２０とが両方オン状態となっている。このため、充電用コンタクタ２０の接点が接続され続けてオフ制御が不能である状態、すなわち充電用コンタクタ２０のオン固着が生じていると判定する。

また、故障判定部４４４は、第２の検出波形が基準波形であり、第３の検出波形が波形Ｂ（第２の漏電波形）である場合には、バイパス回路４０に断線が生じていると判定する。
すなわち、第２の検出波形が基準波形である場合には、漏電回路２８に電流が流れておらず、バッテリ３０から漏電回路２８までの配線に断線が生じていると考えられる。一方で、第３の検出波形が波形Ｂ（第２の漏電波形）となった場合、充電用コンタクタ２０がオンになったことにより漏電回路２８に電流が流れたことになり、バッテリ３０−充電用コンタクタ２０−漏電回路２８間の配線には断線は生じていないと考えられる。よって、バッテリ３０から漏電回路２８までの配線上の残りの部分であるバイパス回路４０に断線が生じていると判定することができる。

また、故障判定部４４４は、第２の検出波形および第３の検出波形が基準波形である場合には、漏電回路２８が断線または漏電用スイッチ２８２がオフ状態に固着していると判定する。
すなわち、上述のように第２の検出波形が基準波形である場合には、漏電回路２８に電流が流れておらず、バッテリ３０から漏電回路２８までの配線に断線が生じていると考えられる。また、第３の検出波形も基準波形であるということは、充電用コンタクタ２０がオンになっても漏電回路２８に電流が流れていないことになる。よって、漏電回路２８内の断線または漏電用スイッチ２８２のオフ固着により漏電を生じさせることができないと判定することができる。

このように、故障判定装置１０によれば、バイパス回路４０を有することによって、充電用コンタクタ２０の故障（断線やオフ固着）と漏電回路の故障とを区別して判定することができ、またバイパス回路４０の断線も判定することができる。

図５は、故障判定装置１０による故障判定処理を示すフローチャートである。
図５に示す故障判定処理は、例えば電動車の終了時や起動時等、定期的に行うことが望ましい。
故障判定装置１０は、まず、故障判定の対象とする充電用コンタクタ２０および漏電回路２８の極を選択する（ステップＳ５００）。なお、故障判定対象ではない極の充電用コンタクタ２０および漏電用スイッチ２８２はオフに制御しておく。

つぎに、故障判定装置１０は、故障判定の対象とする極の充電用コンタクタ２０および漏電用スイッチ２８２を、漏電用スイッチ制御部４４０およびコンタクタ制御部４４２によってオフに制御する（ステップＳ５０２）。
つづいて、信号発生器４２４による信号波の供給を開始し（ステップＳ５０４）、電圧検出回路４２６によって、判定用コンデンサ４２２の電圧を検出して第１の検出波形を取得する（ステップＳ５０６）。なお、初期状態において漏電用スイッチ２８２やコンタクタ２０がオフ状態であり、漏電波形検出に影響がなければ、信号発生器４２４による信号波の供給開始（ステップＳ５０４）は、判定対象の極を選択（ステップＳ５００）の前から実施してもよい。
つぎに、漏電用スイッチ制御部４４０によって漏電用スイッチ２８２をオンに制御し（ステップＳ５０８）、電圧検出回路４２６によって第２の検出波形を取得する（ステップＳ５１０）。
さらに、コンタクタ制御部４４２によって充電用コンタクタ２０をオンに制御し（ステップＳ５１２）、電圧検出回路４２６によって第３の検出波形を取得する（ステップＳ５１４）。
故障判定部４４４は、第１の検出波形、第２の検出波形および第３の検出波形の変化に基づいて判定対象の充電用コンタクタ２０や漏電回路２８、バイパス回路４０の故障の有無を判定する（ステップＳ５１６）。
なお、充電用コンタクタ２０や漏電回路２８、バイパス回路４０の故障が発見された場合は、図示しない報知部により運転者に対して報知を行い、修理や点検を促すことが望ましい。
その後、両極側の充電用コンタクタ２０の故障判定が終了していない場合は（ステップＳ５１８：Ｎｏ）、判定対象とする充電用コンタクタ２０を切り替えて（ステップＳ５２０）、ステップＳ５０２に戻り以降の処理をくり返す。
両極側の充電用コンタクタ２０の故障判定が終了した場合は（ステップＳ５１８：Ｙｅｓ）、本フローチャートによる処理を終了する。

図６は、故障判定装置１０の他の構成を示す説明図である。
なお、図６において図１と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図６に示す故障判定装置１０では、図１の構成と比較してバイパス回路４０の構成が異なっている。すなわち、バイパス回路４０は、バイパス用コンデンサ４０２とバイパス抵抗器４０４とバイパス用スイッチ４０６とが直列に接続されて充電用コンタクタ２０と並列に接続されるとともに、バイパス用コンデンサ４０２と並列にバイパス用コンデンサ４０２の放電用抵抗器４０８が接続される。

図６の構成では、バイパス用スイッチ４０６および放電用抵抗器４０８を設けたことによって、故障判定処理時以外はバイパス回路４０を高電圧回路（バッテリ３０と充電端子２２との間の回路）と切り離すことができるとともに、バイパス用コンデンサ４０２に残った残留電荷の影響（外部への放電など）をなくすことができる。
図６のようなバイパス回路４０の構成では、例えば図５のステップＳ５０８の漏電用スイッチ２８２のオン制御時にバイパス用スイッチ４０６もオンにしてバイパス回路４０を高電圧回路に接続すればよい。その後、ステップＳ５１６で故障の有無を判定した後にバイパス用スイッチ４０６をオフにしてバイパス回路４０を高電圧回路から切り離す。
なお、バイパス用スイッチ４０６のオフ固着は、バイパス回路４０の断線として検出することができる。

また、放電用抵抗器４０８の抵抗値が波形の検出に影響する場合には、放電用抵抗器４０８に直列に放電用スイッチを設け、バイパス用スイッチ４０６のオン時には放電用スイッチをオフにして放電用抵抗器４０８をバイパス回路から切り離し、バイパス用スイッチ４０６がオフになった際に放電用スイッチをオンにしてバイパス用コンデンサ４０２の電荷を放電用抵抗器４０８で放電させればよい。

以上説明したように、実施の形態にかかるコンデンサの故障判定装置１０によれば、故障判定対象となる充電用コンタクタ２０と並列に、バイパス用コンデンサ４０２とバイパス抵抗器４０４が直列に接続されたバイパス回路４０を設けたので、バイパス回路４０を通じて漏電回路２０の駆動状態を検出することが出来る。また、漏電回路２８をオンにし、コンタクタ２０をオンにしたとしても故障検出回路４２により検出される波形が波形Ａのままであればコンタクタ２０のオフ固着故障、非漏電波形（基準波形）のままであれば漏電回路２８がオフ固着故障しているものと容易に判定される。すなわち、コンタクタ２０と並列にバイパス回路４０を設けることで、コンタクタ２０の駆動状態によらず漏電回路自体の駆動状態を判定することができ、漏電回路２８とコンタクタ２０のオン駆動信号によりコンタクタ２０と漏電回路２８のオフ固着故障の区別を容易に検出することが可能となる。
また、コンデンサの故障判定装置１０によれば、バッテリ３０と充電用コンタクタ２０との間の配線に接続された判定用コンデンサ４２２に対して同一周期もしくは同一振幅の信号を与え、判定用コンデンサ４２２の電圧の時間変化を示す波形と、充電用コンタクタ２０および漏電用スイッチ２８２のオンオフ状態に基づいて故障の有無を判定するので、各種の故障状態を個別に特定することができ、故障判定の利便性を向上させる上で有利となる。

なお、本実施の形態では故障判定対象とするコンタクタとしてバッテリ３０と充電端子２２との間の充電用コンタクタ２０を例にして説明したが、本発明の適用はこれに限らず、例えばバッテリ３０と高電圧負荷（電動車のモータ等）との間のコンタクタ等、従来公知の様々なコンタクタに対して適用可能である。

１０……故障判定装置、２０（２０Ａ，２０Ｂ）……充電用コンタクタ、２２（２２Ａ，２２Ｂ）……充電端子、２４（２４Ａ，２４Ｂ）、２６（２６Ａ，２６Ｂ）……配線、２８（２８Ａ，２８Ｂ）……漏電回路、２８２（２８２Ａ，２８２Ｂ）……漏電用スイッチ、２８４（２８４Ａ，２８４Ｂ）……漏電用抵抗器、３０……バッテリ、４０……バイパス回路、４０２……バイパス用コンデンサ、４０４……バイパス抵抗器、４０６……バイパス用スイッチ、４０８……放電用抵抗器、４１……故障判定手段、４２……故障検出回路、４２２……判定用コンデンサ、４２４……信号発生器、４２６……電圧検出回路、４２８……フィルタ回路、４４……ＢＭＵ、４４０……漏電用スイッチ制御部、４４２……コンタクタ制御部、４４４……故障判定部。

Claims (8)

1. 一端をバッテリに接続されたコンタクタと、漏電用スイッチのオンオフに連動して前記コンタクタの他端側の配線を接地接続させる漏電回路と、前記バッテリと前記コンタクタ間の電圧を測定することにより前記コンタクタの故障の有無を判定する故障判定手段と、を備えるコンタクタの故障判定装置であって、
   前記コンタクタと並列に、バイパス用コンデンサと抵抗器が直列に接続されたバイパス回路をさらに備える、
   ことを特徴とするコンタクタの故障判定装置。
2. 前記故障判定手段は、
   前記バッテリの一方の極に一端が接続された判定用コンデンサと、
   前記判定用コンデンサの他端側から同一周期もしくは同一振幅の信号波を供給する信号発生器と、
   前記判定用コンデンサの前記他端側の電圧を検出する電圧検出部と、
   前記電圧検出部で検出された前記電圧の時間変化を示す波形と、前記コンタクタおよび前記漏電用スイッチのオンオフ状態に基づいて前記コンタクタおよび前記漏電回路の故障の有無を判定する故障判定部を備え、
   前記故障判定部は、前記漏電用スイッチと前記コンタクタとをオフに制御した際に検出される第１の検出波形と、前記漏電用スイッチをオンかつ前記コンタクタをオフに制御した際に検出される第２の検出波形と、前記漏電用スイッチと前記コンタクタとをオンに制御した際に検出される第３の検出波形と、に基づいて前記コンタクタおよび前記漏電回路の故障の有無を判定する、
   ことを特徴とする請求項１記載のコンタクタの故障判定装置。
3. 前記故障判定部は、前記第１の検出波形を基準波形とし、前記第２の検出波形が前記基準波形よりも小さい振幅値または前記基準波形よりも長い周期を有する第１の漏電波形として検出され、前記第３の検出波形が前記第１の漏電波形よりもさらに小さい振幅値または前記第１の漏電波形よりもさらに長い周期を有する第２の漏電波形として検出された場合に、前記コンタクタおよび前記漏電回路が故障していないと判定する、
   ことを特徴とする請求項２記載のコンタクタの故障判定装置。
4. 前記故障判定部は、前記第２の検出波形および前記第３の検出波形が前記第１の漏電波形である場合に、前記コンタクタがオフ状態に固着または断線していると判定する、
   ことを特徴とする請求項３記載のコンタクタの故障判定装置。
5. 前記故障判定部は、前記第２の検出波形および前記第３の検出波形が前記基準波形である場合に、前記漏電回路が断線または前記漏電用スイッチがオフ状態に固着していると判定する、
   ことを特徴とする請求項３または４記載のコンタクタの故障判定装置。
6. 前記故障判定部は、前記第２の検出波形および前記第３の検出波形が前記第２の漏電波形である場合に、前記コンタクタがオン状態に固着していると判定する、
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項記載のコンタクタの故障判定装置。
7. 前記故障判定部は、前記第２の検出波形が前記基準波形であり、前記第３の検出波形が前記第２の漏電波形である場合に、前記バイパス回路に断線が生じていると判定する、
   ことを特徴とする請求項３から６のいずれか１項記載のコンタクタの故障判定装置。
8. 前記バイパス回路は、前記バイパス用コンデンサと前記抵抗器とバイパス用スイッチとが直列に接続されて前記コンタクタと並列に接続されるとともに、前記バイパス用コンデンサと並列に前記バイパス用コンデンサの放電用抵抗器が接続される、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のコンタクタの故障判定装置。

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