CN113899931A - 电流传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够将电池的电压与电流一起适当地检测的电流传感器。电流传感器(1)的特征在于，具备：电池端子部(2)，其具有导电性且紧固于构成电池的负极的电池极柱；以及分流电阻(40)，其经由接合部(J1)而与电池端子部(2)导通连接，并且具有电流检测用的第一检测端子(40a)和第二检测端子(40b)，电池端子部(2)在接合部(J1)与电池极柱之间具有用于检测电池的电压的第三检测端子(20j)。其结果，电流传感器(1)能够将电池的电压与电流一起适当地检测。

Description

电流传感器

技术领域

本发明涉及一种电流传感器。

背景技术

作为与现有的电流传感器相关的技术，例如在专利文献1中公开了一种车辆用的电源装置，其具备电池、分流电阻和电流检测电路。电池向使车辆行驶的马达供给电力。分流电阻与该电池串联连接。电流检测电路检测在该分流电阻的两端产生的电压以检测电池的电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-204531号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

然而，上述专利文献1所记载的车辆用的电源装置例如在检测电池电压的方面存在进一步改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够将电池的电压与电流一起适当地检测的电流传感器。

用于解决问题的技术手段

为了实现上述目的，本发明的电流传感器的特征在于，具备：电池端子部，其具有导电性且紧固于构成电池的负极的电池极柱；以及分流电阻，其经由接合部而与上述电池端子部导通连接，并且具有用于检测电流的第一检测端子以及第二检测端子，上述电池端子部在上述接合部与上述电池极柱之间具有用于检测上述电池的电压的第三检测端子。

另外，在上述电流传感器中，也可以是，具备：电流检测部，其根据来自所述第一检测端子的输出和来自所述第二检测端子的输出，测量流经所述分流电阻的电流；以及电压检测部，其根据来自所述第三检测端子的输出和来自所述电池的阳极侧的输出，测量所述电池的电压。

另外，在上述电流传感器中，也可以是，具备故障判定部，该故障判定部基于根据来自所述第一检测端子的输出和来自所述第二检测端子的输出而计测的电流值、以及从根据来自所述第二检测端子的输出和来自所述第三检测端子的输出而计测的电流值中减去根据来自所述第一检测端子的输出和来自所述第三检测端子的输出而计测的电流值而得到的电流值，来判定故障。

发明效果

本发明的电流传感器根据来自经由接合部而与紧固于电池极柱的电池端子部导通连接的分流电阻的第一检测端子及第二检测端子的输出，来检测电流。在该结构中，电流传感器也能够根据来自在电池端子部中的设置于接合部与电池极柱之间的第三检测端子的输出，来检测电池的电压。其结果，电流传感器起到能够将电池的电压与电流一起适当地检测这样的效果。

附图说明

图1是示出实施方式的电流传感器的概略结构的电路图。

图2是示出实施方式的电流传感器的概略结构的立体图。

图3是示出实施方式的电流传感器的概略结构的分解立体图。

图4是示出实施方式的电流传感器的概略结构的立体图。

图5是示出实施方式的电流传感器的概略结构的分解立体图。

图6是示出实施方式的电流传感器的汇流条组件的概略结构的分解立体图。

图7是示出实施方式的电流传感器的概略结构的剖视图。

图8是示出实施方式的电流传感器的概略结构的分解立体图。

符号说明

1 电流传感器

2 电池端子部

3 端子连接部

4 电流传感器部

5 大头螺栓

6 壳体

7 连接端子

8 电路基板

9 模制件

10 紧固机构

11 处理部

11a 处理电路

11aa 第一电流检测电路(电流检测部)

11ab 第二电流检测电路

11ac 第三电流检测电路

11ad 电压检测电路

11b 故障判定部

12 电压传感器部

20 BT汇流条

20j 第三检测端子

21 主体部

22 电极部

30 GND汇流条

31 紧固部

32 电极部

40 分流电阻

40a 第一检测端子

40b 第二检测端子

61 传感器罩部

62 螺栓保持部

63 基板罩部

64 连接器壳体部

100 传感器主体

B 电池

BA 汇流条组件

J1、J2 接合部

P 电池极柱

S 电源系统

X 轴线方向

Y 第一宽度方向

Z 第二宽度方向

具体实施方式

以下，根据附图对本发明所涉及的实施方式进行详细的说明。需要说明的是，不是通过该实施方式来限定本发明。并且，下述实施方式的构成要件中包含本领域技术人员能够容易置换的要件、或实质上相同的要件。

另外，在以下的说明中，将相互交叉的第一方向、第二方向以及第三方向中的第一方向称为“轴线方向X”，将第二方向称为“第一宽度方向Y”，将第三方向称为“第二宽度方向Z”。在此，轴线方向X、第一宽度方向Y以及第二宽度方向Z相互大致正交。典型地，轴线方向X相当于沿着设置有电流传感器的电池极柱的中心轴线C(参照图2等)的方向、沿着电池的高度方向的法线方向等。第一宽度方向Y典型地相当于电池端子部和电流传感器部排列的方向、电池的短边方向等。第二宽度方向Z典型地相当于电池端子部的紧固方向、电池的长边方向等。典型地，在电流传感器设置于车辆且该车辆位于水平面的状态下，轴线方向X沿着铅垂方向，第一宽度方向Y、第二宽度方向Z沿着水平方向。以下的说明中使用的各方向只要不特别限定，表示在各部分互相组装的状态下的方向。

[实施方式]

图1、图2、图3所示的本实施方式的电流传感器1是用于测量搭载于车辆V的电池B的充放电电流的传感器。在包括电池B的车辆V的电源系统S中，近年来，随着车辆V的电气部件的种类、数量的增加等，存在电池B的消耗相对增加的倾向，为了应对这样的倾向，存在想要更适当地监视该电池B的状态的要求。为了应对这样的要求，电源系统S通过电流传感器1来检测电池B的充放电电流，基于检测出的电流(电流值)，来监视电池B的剩余容量、检测电池B的消耗(劣化程度)、进行基于交流发电机等发电机G的动作控制的燃料消耗改善处理等。

本实施方式的电流传感器1构成为具有电池安装结构，在此，构成与电池端子(电池端子部2)一体化的电池端子一体型传感器。在此，电池B作为蓄电装置而搭载于车辆V。电池B在收纳电池液、各种构成部件的电池箱体Ba上竖立设置有电池极柱P。电池极柱P是铅电极，立设于电池箱体Ba中的1个面、典型的是在将电池B搭载于车辆V的状态下位于铅垂方向上侧的面。电池极柱P从电池箱体Ba的铅垂方向上侧的面向铅垂方向上侧突出。电池极柱P形成为圆柱状，更详细而言，形成为随着朝向顶端侧而直径变小的带有锥形的圆柱状。电池极柱P被配置为其中心轴线C沿着铅垂方向、此处为沿着轴线方向X，并沿着轴线方向X呈柱状地延伸。在1个电池B中，合计设置2个电池极柱P，1个作为正极(正(+)极)，1个作为负极(负(-)极)(在图2、图3等中仅图示了一侧)。

构成电池端子一体型传感器的电流传感器1紧固于如上述那样构成的电池极柱P。本实施方式的电流传感器1设置于电池B的负极侧的电池极柱P，并存在于电池B与发电机G、车辆负载部L、接地部(车身等)GND等之间，检测在电池极柱P与它们之间流经的电流。在此，电流传感器1紧固于负极侧的电池极柱P并与该电池极柱P电连接，并且与在接地部GND侧的电线(例如地线)W的末端设置的连接端子T电连接。而且，电流传感器1存在于连接端子T与电池极柱P之间并将它们相互电连接，在此基础上，检测在该连接端子T与该电池极柱P之间流经的电流。

本实施方式的电流传感器1是所谓的分流式的电流传感器。即，电流传感器1使电流流经分流电阻40(参照图5等)，并根据通电后的电压降和该分流电阻40的电阻值，使用欧姆定律来测量电流值。电流传感器1例如输出根据流经分流电阻40的电流而在分流电阻40的两端产生的电压(检测电压)。来自分流电阻器40的输出可以利用放大器放大。而且，电流传感器1基于来自该分流电阻40的输出来检测流经分流电阻40电流。分流式的电流传感器1例如与使用了所谓的霍尔IC等的磁检测式的电流传感器相比，具有如下优点：电子部件的选择范围广，能够灵活地应对高精度化、低价格化，使用电阻值随温度变化少的合金作为分流电阻40从而温度特性良好，外部磁场的影响少因此不需要芯-屏蔽板等、轻量等等。

并且，本实施方式的电流传感器1构成电池电压传感器一体型的电流传感器，即：在电池端子一体型传感器中，与如上述那样经由分流电阻40而检测电流的电流传感器部4一起，也组装有检测电池B的电池电压的电压传感器部12。以下，参照各图对电流传感器1的各结构进行详细说明。

具体而言，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，电流传感器1具备电池端子部2、端子连接部3、电流传感器部4、大头螺栓5、壳体6、连接端子7、电路基板8、模制件9、紧固机构10以及处理部11。电流传感器1利用电池端子部2的一部分(后述的第三检测端子20j)构成电压传感器部12(参照图6等)。另外，在电流传感器1中，除了处理部11的故障判定部11b以外的部分构成实际组装于电池极柱P的传感器主体100。换言之，电流传感器1也可以说是具备：组装于电池极柱P的传感器主体100；和与传感器主体100分开地设置于外部的故障判定部11b。以下，主要参照图2、图3、图4、图5、图6，适当参照图1、图7、图8，对电流传感器1的各部分进行说明。

电池端子部2、端子连接部3和电流传感器部4成为一体而构成汇流条组件BA。换言之，电流传感器1可以称为具有汇流条组件BA。汇流条组件BA包括BT汇流条20、GND汇流条30和分流电阻40，它们构成为一体。BT汇流条20是构成电池端子部2的第一汇流条。GND汇流条30是构成端子连接部3的第二汇流条。分流电阻40跨BT汇流条20和GND汇流条30而被导通连接，是构成电流传感器部4的电流检测用的电阻器。

BT汇流条20、GND汇流条30以及分流电阻40分别是具有导电性的板状的金属导体。BT汇流条20、GND汇流条30以及分流电阻40通过实施各种加工，从而分别形成为与电池端子部2、端子连接部3、电流传感器部4对应的形状。BT汇流条20及GND汇流条30由导电性良好的金属例如铜(Cu)或铜合金构成。另一方面，分流电阻40由与BT汇流条20、GND汇流条30不同的异种金属、例如电阻值不易随温度变动而改变且温度特性良好的铜-锰-镍(Cu-Mn-Ni)系合金、铜-镍(Cu-Ni)系合金、镍-铬(Ni-Cr)系合金等构成。

电池端子部2是具有导电性并紧固于电池极柱P的部分，由上述的BT汇流条20构成。如上所述，本实施方式的电池端子部2紧固于构成电池B的负极的电池极柱P。电池端子部2被构成为包括主体部21和电极部22。电池端子部2例如通过对BT汇流条20实施冲压弯折加工等而将主体部21和电极部22一体地形成。

主体部21是紧固于电池极柱P的主要部分。主体部21构成为包括一对板状部20a、20b以及弯曲连结部20c。一对板状部20a、20b分别呈带有各种凹凸形状、缺口形状的大致矩形环状，且形成为板状。各板状部20a、20b的板厚方向沿着轴线方向X，并且各板状部20a、20b沿着第一宽度方向Y以及第二宽度方向Z延伸。一对板状部20a、20b在沿着轴线方向X隔开间隔的状态下沿着该轴线方向X相互对置地配置。主体部21在紧固于电池极柱P的状态下，板状部20a位于铅垂方向的上侧(与电池极柱P的设置面相反的一侧)，板状部20b位于铅垂方向的下侧(电池极柱P的设置面侧)。板状部20a和板状部20b以第一宽度方向Y的一侧(与电极部22侧相反的一侧)的端部彼此经由弯曲连结部20c而连续的方式一体地形成。由此，主体部21形成为隔着弯曲连结部20c整体上以大致U字状折回的状态，板状部20a和板状部20b成为在轴线方向X上对置且分别上下大致平行且板状地层叠的状态。

一对板状部20a、20b分别形成有极柱插入孔20d、20e，从而如上所述地分别形成为大致矩形环状。极柱插入孔20d、20e是供电池极柱P插入的孔，分别沿轴线方向X将板状部20a、20b贯通。极柱插入孔20d、20e形成为与电池极柱P的外径形状对应的大致圆形状。极柱插入孔20d和极柱插入孔20e在一对板状部20a、20b经由弯曲连结部20c而上下层叠后的状态下以沿着轴线方向X对置的位置关系形成。极柱插入孔20d、20e在各内周壁面形成有与电池极柱P的锥形对应的锥形，在该电池极柱P被插入的状态下，该各内周壁面与电池极柱P接触。

而且，主体部21遍及一对板状部20a、20b和弯曲连结部20c地形成有狭缝(间隙)20f。狭缝20f在一对板状部20a、20b的弯曲连结部20c侧的端部沿着第一宽度方向Y延伸并与极柱插入孔20d、20e连续，并且在弯曲连结部20c中沿着轴线方向X延伸。换言之，狭缝20f被形成为从极柱插入孔20d、20e将板状部20a、20b的一部分断开而延伸至弯曲连结部20c。主体部21中，在一对板状部20a、20b的弯曲连结部20c侧的端部，形成有该狭缝20f的这部分构成紧固端部20g。紧固端部20g成为在将电池端子部2紧固于电池极柱P时被紧固机构10紧固的部分。

电极部22是沿着第一宽度方向Y而与主体部21并排配置并与分流电阻40接合的部分。电极部22与一对板状部20a、20b中的一个、在此为板状部20b成为一体，并被导通连接(参照图7)。电极部22构成为包括延伸设置部20h和接合片部20i。延伸设置部20h以从板状部20b的第一宽度方向Y的端部20ba(参照图7)沿着轴线方向X折回的方式形成为板状。延伸设置部20h的板厚方向沿着第一宽度方向Y，并且延伸设置部20沿着轴线方向X以及第二宽度方向Z延伸。延伸设置部20h被形成为：从板状部20b的端部20ba沿着轴线方向X向一侧大致垂直地弯曲。延伸设置部20h从板状部20b的端部20ba沿着轴线方向X向板状部20a侧延伸，并且与板状部20a的端部20aa的端面隔开间隔地配置。接合片部20i以从延伸设置部20h的第二宽度方向Z的一侧的端部沿着第一宽度方向Y折回的方式形成为板状。接合片部20i的板厚方向沿着第二宽度方向Z，并且接合片部20i沿轴线方向X以及第一宽度方向Y延伸。接合片部20i被形成为：从延伸设置部20h的端部沿着第一宽度方向Y向与主体部21侧相反的一侧大致垂直地弯曲。

并且，本实施方式的电池端子部2还在电极部22具有第三检测端子20j(特别参照图5、图6)。在此，首先对该第三检测端子20j进行说明，关于第一检测端子40a、第二检测端子40b，与电流传感器部4的结构一起在后面叙述。

第三检测端子20j设置于电池端子部2，是构成电压传感器部12的部分。电压传感器部12检测电池B的电压即电池电压。第三检测端子20j是为了检测电池电压而进行输出的电压检测用的端子。第三检测端子20j是与安装于电路基板8的后述的处理电路11a电连接的端子。另外，本实施方式的第三检测端子20j也兼用作为了检测该处理电路11a、第一检测端子40a、第二检测端子40b、第三检测端子20j的连接不良等故障而进行输出的故障检测用的端子。

具体而言，第三检测端子20j是将根据在电池端子部2的电极部22的接合片部20i中流经的电流而在接合片部20i产生的电压(电位)向电路基板8输出的输出端子。第三检测端子20j从该接合片部20i的轴线方向X的一侧的端面沿着轴线方向X向一侧突出，形成为突片状(柱状)。更详细而言，第三检测端子20j形成为从接合片部20i的延伸设置部20h侧的端部的相反侧的端部(换言之，后述的分流电阻40侧的端部)沿着轴线方向X向后述的电路基板8侧突出。

而且，第三检测端子20j的顶端侧与电路基板8电连接，从而将与流经接合片部20i的电流对应地在接合片部20i的分流电阻40侧的端部产生的电压(电位)向电路基板8输出。来自第三检测端子20j的输出在安装于电路基板8的后述的处理电路11a中被用于电池B的电池电压的检测、处理电路11a等的故障的检测。

端子连接部3是具有导电性并与电线W的连接端子T电连接的部分，由上述GND汇流条30构成。端子连接部3沿着第一宽度方向Y与电池端子部2隔开间隔地排列配置，并且构成为包含紧固部31和电极部32。端子连接部3例如通过对GND汇流条30实施冲压弯折加工等，从而一体地形成紧固部31以及电极部32。

紧固部31是连接端子T被紧固并电连接的部分。紧固部31构成为包括板状部30a。板状部30a形成为大致矩形板状，经由大头螺栓5、连接端子T、电线W等而与接地部GND等电连接并接地。板状部30a的板厚方向沿着轴线方向X，并且板状部30a沿着第一宽度方向Y以及第二宽度方向Z延伸。板状部30a形成有螺栓插入孔30b。螺栓插入孔30b是供大头螺栓5的轴部5a插入的孔，沿着轴线方向X将板状部30a贯通。

在此，大头螺栓5是将端子连接部3的紧固部31与连接端子T紧固并电连接的紧固部件。大头螺栓5被形成为轴部5a从基部5b突出。大头螺栓5在轴部5a插入螺栓插入孔30b并组装有连接端子T的状态下，使螺母5c与该轴部5a螺合，从而将端子连接部3的紧固部31与连接端子T紧固并导通连接。

电极部32是沿着第一宽度方向Y与电池端子部2的电极部22隔开间隔地排列配置并与分流电阻40接合的部分。电极部32与板状部30a成为一体并被导通连接。电极部32构成为包含接合片部30c。接合片部30c以从板状部30a的第二宽度方向Z的一个端部沿着轴线方向X折回的方式形成为板状。接合片部30c的板厚方向沿着第二宽度方向Z，并且接合片部30c沿轴线方向X以及第一宽度方向Y延伸。接合片部30c从板状部30a的端部沿着轴线方向X向一侧(与电极部22的延伸设置部20h相同的一侧)大致垂直地弯曲而形成。

电流传感器部4是沿着第一宽度方向Y与电池端子部2并排地配置并与电池端子部2导通连接以检测电流的部分。在此，电流传感器部4沿着第一宽度方向Y位于电池端子部2与端子连接部3之间。本实施方式的电流传感器部4构成分流式的电流传感器部，并且构成为包含上述的分流电阻40。

分流电阻40形成为板状，经由电极部22而与电池端子部2的一对板状部20a、20b中的一个此处为板状部20b导通连接。在电池端子部2的电极部22的接合片部20i的端面与端子连接部3的电极部32的接合片部30c的端面位于沿着第一宽度方向Y对置的位置的状态下，分流电阻40位于接合片部20i与接合片部30c之间。并且，分流电阻40与接合片部20i和接合片部30c接合。分流电阻40经由接合部J1而与接合片部20i接合，并且与电池端子部2导通连接(特别参照图6等)。上述第三检测端子20j位于分流电阻40的负极侧的该接合部J1与构成电池B的负极的电池极柱P之间。另一方面，分流电阻40经由接合部J2而与接合片部30c接合，并且与端子连接部3导通连接(特别参照图6等)。在该电流传感器部4中，电池端子部2的接合片部20i构成了在与分流电阻40接合的这一侧上的电极(电池B的负极侧的电极)，端子连接部3的接合片部30c构成了在与分流电阻40接合的另一侧上的电极(接地部GND侧的电极)。

分流电阻40形成为大致矩形板状，板厚方向沿着第二宽度方向Z，并且分流电阻40沿轴线方向X以及第一宽度方向Y延伸。而且，分流电阻40的第一宽度方向Y的两端部分别通过激光焊接、电子束焊接、钎焊等各种接合手段而与接合片部20i、接合片部30c接合，从而形成上述接合部J1、J2，并相互导通连接。即，接合部J1构成了在分流电阻40的负极侧将分流电阻40与电池端子部2接合并导通连接的部分。另一方面，接合部J2构成了在分流电阻40的接地部GND侧将分流电阻40与端子连接部3接合并导通连接的部分。通过该结构，分流电阻40跨构成电池端子部2的BT汇流条20和构成端子连接部3的GND汇流条30地导通连接。

分流电阻40被构成为在轴线方向X的端面上包含一对的第一检测端子40a、第二检测端子40b。第一检测端子40a、第二检测端子40b是为了检测流经分流电阻40的电流、换言之用于检测电池B的充放电电流而进行输出的电流检测用的端子。第一检测端子40a、第二检测端子40b是与安装于电路基板8的后述的处理电路11a电连接的端子。

具体而言，一对的第一检测端子40a、第二检测端子40b是将与流经分流电阻40的电流对应地在该分流电阻40的接合片部20i侧的端部与接合片部30c侧的端部之间产生的电压(电位差)向电路基板8输出的输出端子。一对的第一检测端子40a、第二检测端子40b在分流电阻40的轴线方向X的一侧的端面位于沿着第一宽度方向Y隔开间隔的位置，从该端面沿着轴线方向X突出而形成为突片状(柱状)。更详细而言，第一检测端子40a从分流电阻40的板状部分的接合片部20i侧的端部沿着轴线方向X向电路基板8侧突出地形成。第二检测端子40b从分流电阻40的板状部分的接合片部30c侧的端部沿着轴线方向X向电路基板8侧突出而形成。即，第一检测端子40a、第二检测端子40b被形成为沿着轴线方向X向与上述第三检测端子20j的突出侧相同的一侧突出。第一检测端子40a、第二检测端子40b以及上述第三检测端子20j位于沿着第一宽度方向Y隔开间隔地排列的位置，第二检测端子40b位于第一检测端子40a的一侧，第三检测端子20j位于第一检测端子40a的另一侧。换言之，第一检测端子40a在第一宽度方向Y上位于第二检测端子40b与第三检测端子20j之间。

而且，一对第一检测端子40a、第二检测端子40b的顶端侧与电路基板8电连接，从而将在分流电阻40的两端部产生的电压(电位差)向电路基板8输出。来自第一检测端子40a、第二检测端子40b的输出在安装于电路基板8的后述的处理电路11a中被用于检测流经该分流电阻40的电流。

壳体6具有绝缘性，是将电流传感器部4(分流电阻40)、连接端子7、电路基板8、构成电压传感器部12一部分的第三检测端子20j等内置并进行保护的保护部件。壳体6例如由具有绝缘性且具有高耐热性的聚苯硫醚(PPS)树脂等构成。另外，PPS等树脂为了提高壳体6的强度而包含玻璃纤维。壳体6例如通过嵌件成型等而与汇流条组件BA、大头螺栓5、连接端子7等一体成型后，在内部组装电路基板8。

例如，在将BT汇流条20、GND汇流条30和分流电阻40一体化且将大头螺栓5组装于螺栓插入孔30b的状态下，汇流条组件BA与连接端子7一起嵌入(设置)于壳体6的嵌件成型用的模具内。并且，壳体6通过在该模具内注入绝缘性的树脂并成型，从而与汇流条组件BA、大头螺栓5、连接端子7等一体化地形成。

壳体6在内部内置有汇流条组件BA、大头螺栓5、连接端子7的状态下，使它们的一部分向外部露出。具体而言，壳体6构成为包括传感器罩部61、螺栓保持部62、基板罩部63以及连接器壳体部64，它们一体地形成。

传感器罩部61是埋设有构成电流传感器部4的分流电阻40以及构成电压传感器部12的第三检测端子20j并对它们进行覆盖保护的部分。在此，传感器罩部61将电池端子部2的电极部22整体以及端子连接部3的电极部32整体与电流传感器部4的分流电阻40整体一起埋设，并对它们进行覆盖保护。传感器罩部61根据电极部22、分流电阻40以及电极部32的一系列形状，在沿着轴线方向X观察时形成为大致L字型形状。如图7所示，壳体6在使构成电池端子部2的主体部21的大部分露出在外部的基础上，将构成主体部21的板状部20a、20b的电极部22侧的端部20aa、20ba也埋设于该传感器罩部61的内部而一体化。

螺栓保持部62是埋设有插通于端子连接部3的螺栓插入孔30b中的大头螺栓5并对其进行保持的部分。螺栓保持部62设置在沿着第一宽度方向Y与传感器罩部61相邻的位置，且设置在形成为大致L字型形状的该传感器罩部61内侧的位置。螺栓保持部62形成为沿着轴线方向X相对于传感器罩部61具有台阶。在此，螺栓保持部62一边使端子连接部3的板状部30a的一个面以及大头螺栓5的轴部5a沿着轴线方向X的一侧露出，一边将该板状部30a以及该大头螺栓5的基部5b埋设并对它们进行覆盖保护。螺栓保持部62与板状部30a及大头螺栓5的基部5b的形状相匹配，且沿着轴线方向X观察时形成为大致矩形状。从螺栓保持部62露出的板状部30a的一个面以及大头螺栓5的轴部5a露出到由传感器罩部61和螺栓保持部62围成的空间部62a。该空间部62a与传感器罩部61与螺栓保持部62的台阶对应地形成，并且在大头螺栓5的轴部5a处组装的连接端子T、螺母5c位于该空间部62a。

基板罩部63是将电路基板8容纳在内部并覆盖保护该电路基板8的部分。基板罩部63设置在沿着第一宽度方向Y及第二宽度方向Z与传感器罩部61相邻的位置，且在第二宽度方向Z上隔着传感器罩部61而设置于与螺栓保持部62相反的一侧的位置。基板罩部63与螺栓保持部62同样地，被形成为沿着轴线方向X相对于传感器罩部61具有台阶。基板罩部63与形成为大致矩形板状的电路基板8的形状相匹配，沿着轴线方向X观察时形成为大致矩形状。

如图8所示，基板罩部63在成形壳体6之后，在该基板罩部63的内部形成有用于组装电路基板8的设置开口部63a。设置开口部63a与电路基板8的形状相匹配地形成为大致矩形状的空间部，并且朝向轴线方向X的一侧(与大头螺栓5的轴部5a突出的一侧相反的一侧)开口。设置开口部63a将分流电阻40的第一检测端子40a以及第二检测端子40b、电池端子部2的第三检测端子20j、连接端子7的端部露出。该设置开口部63a在电路基板8组装于基板罩部63的内部之后，被模制件9密封。

连接器壳体部64是与连接端子7一起构成连接器部CN的部分。连接器壳体部64形成为从基板罩部63沿着第二宽度方向Z向一侧(与螺栓保持部62侧相反的一侧)突出。连接器壳体部64形成为向该第二宽度方向Z的一侧开口的筒状，以使连接端子7的端部在内部露出的方式保持该连接端子7。

连接端子7与电路基板8电连接，是将电流传感器1与外部设备电连接的端子。在此，连接端子7具有导电性，且由形成为大致L字型的一对弯曲端子构成。如上所述，连接端子7通过嵌件成型而被埋设在连接器壳体部64的内部并一体化。连接端子7在埋设于连接器壳体部64的状态下，一个端部沿着第二宽度方向Z露出在连接器壳体部64内，另一个端部沿着轴线方向X露出在上述的设置开口部63a内。由连接器壳体部64和连接端子7构成的连接器部CN通过与对方连接器进行连接器嵌合从而与该对方连接器电连接，并将外部的连接对象与电路基板8电连接。在此，作为经由连接端子7与电路基板8连接的对象，例如包括传感器输出的输出目标、电池B的阳极侧等。另外，作为传感器输出的输出目标，例如包括由车辆V中的构成上位ECU的运算部构成的后述的故障判定部11b等。而且，一对连接端子7中的一个例如将由电流传感器部4、电压传感器部12检测到的传感器输出向外部输出。一对连接端子7中的另一个例如将来自电池B的阳极侧的输出(阳极侧的电压(电位))输入到安装于电路基板8的后述的处理电路11a。

电路基板8安装有电子部件并构成电子电路。电路基板8与电池端子部2的第三检测端子20j、分流电阻40的第一检测端子40a、第二检测端子40b导通连接，并且安装有例如放大器、后述的处理电路11a(参照图1)等的实现各种功能的电子部件。电路基板8例如由所谓的印刷电路基板(PCB：Printed Circuit Board)构成。电路基板8通过在由环氧树脂、玻璃环氧树脂、纸环氧树脂、陶瓷等绝缘性材料构成的绝缘层上利用铜等导电性材料印刷布线图案(印刷图案)，从而由该布线图案构成电路体。电路基板8形成为大致矩形板状，在收纳于基板罩部63内部的状态下，板厚方向沿着轴线方向X，并且电路基板8沿着第一宽度方向Y以及第二宽度方向Z延伸。

电路基板8具有沿轴线方向X贯通的多个通孔8a。如图8所示，电路基板8经由上述的设置开口部63a而组装于基板罩部63内。在该情况下，电路基板8以使分流电阻40的第一检测端子40a和第二检测端子40b、电池端子部2的第三检测端子20j、连接端子7等沿着轴线方向X插通于该多个通孔8a的方式组装于该基板罩部63内。电路基板8通过将插通于通孔8a中的第一检测端子40a、第二检测端子40b、第三检测端子20j、连接端子7等焊接于电路体而构成将它们电连接的电子电路。在此，如图6等所示，电路基板8的轴线方向X的一侧的主面8b的法线沿着轴线方向X，在该主面8b上以沿着法线方向(在此为轴线方向X)的方式立设有分流电阻40。而且，设置开口部63a在电路基板8组装于基板罩部63的内部之后，通过填充模制件9而被该模制件9密封。

电路基板8经由如上述那样连接的一对第一检测端子40a、第二检测端子40b而输入在分流电阻40的两端部产生的电压(电位差)。另外，电路基板8经由如上述那样连接的第三检测端子20j来输入在接合片部20i产生的电压(电位)，换言之，输入电池B的负极的电压(电位)。电路基板8可以利用放大器对已输入的电压(检测电压)进行放大，将该放大后的检测电压本身经由连接端子7而输出到上位ECU(由运算部构成的故障判定部11b等)(模拟输出)。在该情况下，上位ECU基于该已输入的检测电压来计算电流值、电池电压值。另外，电路基板8也可以安装微型计算机、处理电路11a作为电子部件，基于被放大器放大后的检测电压利用该微型计算机、处理电路11a算出电流值、电池电压值，将表示该计算出的电流值、电池电压值的检测信号经由连接端子7而输出到上位ECU(由运算部构成的故障判定部11b等)(数字输出)。另外，作为一例，以下以电路基板8进行数字输出的情况来说明电流传感器1。

如上所述，模制件9是通过填充于壳体6的设置开口部63a而将该设置开口部63a密封的密封部件。模制件9典型地由比构成壳体6的树脂材料柔软的树脂材料构成。模制材料9例如由具有绝缘性且具有高密合性的聚氨酯树脂等构成。

紧固机构10是通过将电池端子部2的紧固端部20g沿着第二宽度方向Z紧固，从而将电池端子部2紧固于电池极柱P的机构。作为一例，紧固机构10构成为包括：作为贯通部件的板螺母10a、作为紧固部件的紧固螺栓10b、作为按压力转换部件的托架10c，它们协作而产生将紧固端部20g沿着第二宽度方向Z紧固的力。在此，紧固机构10构成通过使沿着轴线方向X延伸的紧固螺栓10b绕该轴线方向X旋转从而将电池端子部2紧固于电池极柱P的顶部紧固式的机构。该紧固机构10以板螺母10a沿着第二宽度方向Z横贯狭缝20f这样的位置关系插通于紧固端部20g，并且通过将紧固螺栓10b、托架10c组装于该板螺母10a，从而安装于紧固端部20g。

处理部11对来自第一检测端子40a、第二检测端子40b以及第三检测端子20j的各检测端子的输出进行处理。如图1所示，本实施方式的处理部11构成为包括安装于电路基板8的处理电路11a、以及由传感器主体100的外部的运算部(微型计算机)构成的故障判定部11b。

处理电路11a是测量根据电池B的充放电而变化的第一检测端子40a、第二检测端子40b、第三检测端子20j的各端子间电压并检测流经分流电阻40的充放电电流、电池电压的电路。处理电路11a构成为包含：作为电流检测部的第一电流检测电路11aa、第二电流检测电路11ab、第三电流检测电路11ac以及作为电压检测部的电压检测电路11ad。

第一电流检测电路11aa构成电流检测主电路，用于测量在分流电阻40的第一检测端子40a与第二检测端子40b之间流经的充放电电流的电流值。第一电流检测电路11aa电连接于第一检测端子40a和第二检测端子40b，输入来自该第一检测端子40a的输出和来自该第二检测端子40b的输出。并且，第一电流检测电路11aa与来自第一检测端子40a的输出和来自第二检测端子40b的输出对应地，根据该端子间的电压降和电阻值，利用欧姆定律来测量在第一检测端子40a和第二检测端子40b之间流经的电流的电流值。然后，第一电流检测电路11aa将测量出的电流值作为传感器输出经由连接端子7而输出到故障判定部11b。

第二电流检测电路11ab构成用于测量在电池端子部2的第三检测端子20j与分流电阻40的第二检测端子40b之间流经的充放电电流的电流值、即故障检测用的电流值的第一子电路。第二电流检测电路11ab与第三检测端子20j和第二检测端子40b电连接，输入来自该第三检测端子20j的输出和来自该第二检测端子40b的输出。并且，第二电流检测电路11ab与来自第三检测端子20j的输出和来自第二检测端子40b的输出对应地，根据该端子间的电压降和电阻值，利用欧姆定律来测量在第三检测端子20j与第二检测端子40b之间流经的电流的电流值。然后，第二电流检测电路11ab将测量出的电流值作为传感器输出经由连接端子7而输出到故障判定部11b。

第三电流检测电路11ac构成了用于测量在电池端子部2的第三检测端子20j与分流电阻40的第一检测端子40a之间流经的充放电电流的电流值即故障检测用的电流值的第二子电路。第三电流检测电路11ac与第三检测端子20j和第一检测端子40a电连接，输入来自该第三检测端子20j的输出和来自该第一检测端子40a的输出。并且，第三电流检测电路11ac与来自第三检测端子20j的输出和来自第一检测端子40a的输出对应地，根据该端子间的电压降和电阻值，利用欧姆定律来测量在第三检测端子20j与第一检测端子40a之间流经的电流的电流值。然后，第三电流检测电路11ac将测量出的电流值作为传感器输出经由连接端子7而输出到故障判定部11b。

电压检测电路11ad构成用于测量电池B的电池电压的电压值的电压检测主电路。电压检测电路11ad与电池端子部2的第三检测端子20j和连接端子7中的1个连接端子7电连接，输入来自该第三检测端子20j的输出和经由连接端子7的来自电池B的阳极侧的输出。并且，电压检测电路11ad根据来自第三检测端子20j的输出和来自电池B的阳极侧的输出，基于该端子间的电压降来测量电池B的电池电压的电压值。然后，电压检测电路11ad将测量出的电压值作为传感器输出经由连接端子7而输出到故障判定部11b。

故障判定部11b由对从处理电路11a输入的传感器输出执行各种运算处理的电路构成。故障判定部11b例如构成为包含以具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等中央运算处理装置、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)以及接口的公知的微型计算机(微机)为主体的电子电路。如上所述，故障判定部11b例如也可以由车辆V中的上位ECU等运算部构成。

本实施方式的故障判定部11b基于从处理电路11a输入的传感器输出，来执行判定故障的运算处理。即，故障判定部11b基于由第一电流检测电路11aa测量的电流值、由第二电流检测电路11ab测量的电流值以及由第三电流检测电路11ac测量的电流值，来执行判定故障的处理。在此，由故障判定部11b判定的故障例如是该处理电路11a、第一检测端子40a、第二检测端子40b、第三检测端子20j的连接不良等故障。

如上所述，由第一电流检测电路11aa测量的电流值是根据来自第一检测端子40a的输出和来自第二检测端子40b的输出而测量的电流值，是在第一检测端子40a与第二检测端子40b之间流经的充放电电流的电流值。由第二电流检测电路11ab测量的电流值是根据来自第三检测端子20j的输出和来自第二检测端子40b的输出而测量的电流值，是在第三检测端子20j与第二检测端子40b之间流经的充放电电流的电流值。由第三电流检测电路11ac测量的电流值是根据来自第三检测端子20j的输出和来自第一检测端子40a的输出而测量的电流值，是在第三检测端子20j与第一检测端子40a之间流经的充放电电流的电流值。

本实施方式的故障判定部11b基于由第一电流检测电路11aa测量出的电流值和从由第二电流检测电路11ab测量出的电流值中减去由第三电流检测电路11ac测量出的电流值而得到的电流值，来判定处理电路11a等的故障。更具体而言，故障判定部11b将由第一电流检测电路11aa测量出的电流值与从由第二电流检测电路11ab测量出的电流值中减去由第三电流检测电路11ac测量出的电流值而得到的电流值进行比较，在判定为它们相等的情况下，判定为处理电路11a正常。另一方面，故障判定部11b将由第一电流检测电路11aa测量出的电流值与从由第二电流检测电路11ab测量出的电流值中减去由第三电流检测电路11ac测量出的电流值而得到的电流值进行比较，在判定为它们不相等的情况下，判定为处理电路11a发生了故障。在此，故障判定部11b在判定为由第一电流检测电路11aa测量出的电流值与从由第二电流检测电路11ab测量出的电流值中减去由第三电流检测电路11ac测量出的电流值而得到的电流值的差值的绝对值小于预先设定的判定阈值的情况下，判定为它们相等，并判定为处理电路11a正常。另一方面，故障判定部11b在判定为上述差值的绝对值为预先设定的判定阈值以上的情况下，判定为它们不相等，并判定为处理电路11a等发生故障。

如上述那样构成的电流传感器1在电池极柱P插入到电池端子部2的极柱插入孔20d、20e内的状态下，利用紧固机构10将紧固端部20g紧固从而紧固于电池极柱P。省略详细的说明，该紧固机构10在将电池端子部2紧固于电池极柱P的情况下，在电池极柱P插入到极柱插入孔20d、20e内的状态下，将紧固螺栓10b沿着轴线方向X紧固。由此，紧固机构10在紧固螺栓10b与板螺母10a之间产生沿着轴线方向X的紧固力。并且，紧固机构10利用转换后的该按压力，经由板螺母10a和托架10c，将紧固端部20g以沿着第二宽度方向Z缩小狭缝20f的宽度的方式进行紧固。其结果，紧固机构10能够使极柱插入孔20d、20e的直径缩小，并将传感器主体100的电池端子部2紧固于电池极柱P并导通。

并且，电流传感器1通过将连接端子T组装于大头螺栓5的轴部5a并使螺母5c螺合，从而将连接端子T紧固于轴部5a，连接端子T与端子连接部3的紧固部31被导通连接。

在该状态下，电流传感器1通过电流传感器部4来检测在连接端子T与电池极柱P之间流经的电流，将该检测出的传感器输出经由连接器部CN输出到故障判定部11b。另外，电流传感器1通过电压传感器部12来检测电池B的电池电压，将该检测出的传感器输出经由连接器部CN输出到故障判定部11b。进而，电流传感器1在故障判定部11b中，基于由第一电流检测电路11aa、第二电流检测电路11ab、第三电流检测电路11ac测量的各电流值，来判定处理电路11a的故障。

以上说明的电流传感器1根据来自经由接合部J1而与紧固于电池极柱P的电池端子部2导通连接的分流电阻40的第一检测端子40a及第二检测端子40b的输出，来检测电流。在该结构中，电流传感器1能够根据来自在电池端子部2中的设置于接合部J1与电池极柱P之间的第三检测端子20j的输出，来检测电池B的电压。即，电流传感器1能够在组装于电池极柱P的传感器主体100中一并检测电池B的电流和电压这两者。

在此，电流传感器1的接合部J1、J2中，关于其电阻值，存在包括焊接的影响等设计上难以控制的因素在内的倾向。在温度特性上，接合部J1、J2由于包含比分流电阻40更容易受到温度的影响的焊接材料等，因此上述倾向更显著。与此相对，本实施方式的电流传感器1能够根据来自位于比该接合部J1更靠近电池极柱P侧的位置的第三检测端子20j的输出，来检测电池B的电压。根据该结构，电流传感器1在电池极柱P与第三检测端子20j之间不存在接合部J1的电阻成分，因此不会受到该接合部J1的电阻值的偏差、电压变动等的影响，能够抑制误差且精度良好地准确检测电池B的电压。

另一方面，电流传感器1能够根据来自从分流电阻40突出的一对第一检测端子40a、第二检测端子40b的输出来检测电流。根据该结构，电流传感器1在检测电流时，在一对第一检测端子40a、第二检测端子40b之间不存在接合部J1、接合部J2，相应地，不会受到该接合部J1、J2的电阻值的偏差、电压变动等的影响，能够抑制误差且精度良好地准确检测电流。

即，该电流传感器1通过将第一检测端子40a、第二检测端子40b以及第三检测端子20j相对于接合部J1、J2以上述那样的位置关系设置，能够抑制误差且精度良好、准确地检测电池B的电流和电压这两者。

另外，电流传感器1构成为：该第三检测端子20j在电池端子部2通过冲压加工等成形，并与电池端子部2一体化。根据该结构，电流传感器1无需将用于检测电池B的电压的第三检测端子20j作为与电池端子部2不同的部件而另外准备，因此能够起到例如抑制部件费用、抑制作业工序、抑制加工费用等效果。

如上所述，该电流传感器1能够将电池B的电压与电流一起适当地检测。

在此，以上说明的电流传感器1能够通过第一电流检测电路11aa，根据来自第一检测端子40a的输出和来自第二检测端子40b的输出来测量流经分流电阻40的电流。另外，以上说明的电流传感器1能够通过电压检测电路11ad，根据来自第三检测端子20j的输出和来自电池B的阳极侧的输出来测量电池B的电压。

另外，以上说明的电流传感器1中，通过使来自第一检测端子40a、第二检测端子40b以及第三检测端子20j这3个端子的输出组合，从而能够判定处理电路11a、第一检测端子40a、第二检测端子40b、第三检测端子20j的连接不良等故障。在该情况下，电流传感器1基于从根据来自第二检测端子40b的输出和来自第三检测端子20j的输出而测量的电流值中减去根据来自第一检测端子40a的输出和来自第三检测端子20j的输出而测量的电流值而得到的电流值，来进行故障判定。根据该结构，电流传感器1能够对该减法运算而得到的电流值与在消除了上述接合部J1的电阻值的偏差、电压变动等影响的基础上、根据来自第一检测端子40a的输出和来自第二检测端子40b的输出而测量的电流值进行比较，来进行故障判定。其结果，电流传感器1例如将用于故障判定的判定阈值设定为相对较小的值，能够在不受接合部J1的电阻值的偏差等影响的情况下，准确地判定故障。

此外，上述的本发明的实施方式的电流传感器不限于上述的实施方式，能够给在权利要求书记载的范围内进行各种变更。

在以上的说明中，对于电池端子部2，对通过具有导电性的金属板的冲压弯折加工等而一体地形成一对板状部20a、20b及弯曲连结部20c的情况进行了说明，但不限于此。电池端子部2例如也可以具有以下结构：不具备弯曲连结部20c，而是相互独立地形成的一对板状部20a、20b的2层分割构造，并且将独立构成的一对板状部20a、20b一体化。

在以上的说明中，说明了延伸设置部20h从板状部20b的端部20ba沿着轴线方向X向板状部20a侧延伸，并且位于与板状部20a的端部20aa的端面隔开间隔的位置的情况，但不限于此。延伸设置部20h例如也可以在传感器罩部61的内部，与一对板状部20a、20b双方导通连接。

在以上的说明中，对紧固机构10构成顶部紧固式的机构的情况进行了说明，但不限于此。紧固机构10例如也可以构成为包括螺栓和螺母，并通过沿第二宽度方向Z将螺栓紧固，从而将紧固端部20g沿着第二宽度方向Z紧固。

在以上的说明中，说明了处理部11构成为包含处理电路11a以及故障判定部11b的情况，但不限于此。处理部11也可以不具备处理电路11a，而是通过构成故障判定部11b的运算部来实现由该处理电路11a实现的处理功能。即，实际计算电流值或电压值的主体可以是如以上说明的那样安装在电路基板8上的处理电路11a或微型计算机，也可以是作为传感器输出的输出目标的运算部等的上位ECU。在该情况下，电流传感器1也可以构成为由电路基板8进行模拟输出。另外，故障判定部11b不限于微型计算机等运算部，也可以通过模拟电路等其他手段来实现。

本实施方式的电流传感器也可以通过对以上说明的实施方式、变形例的构成要素适当组合而构成。

Claims (3)

1.一种电流传感器，其特征在于，具备：

电池端子部，所述电池端子部具有导电性，并紧固于构成电池的负极的电池极柱；以及

分流电阻，所述分流电阻经由接合部而与所述电池端子部导通连接，并且所述分流电阻具有用于检测电流的第一检测端子和第二检测端子，

所述电池端子部在所述接合部与所述电池极柱之间具有用于检测所述电池的电压的第三检测端子。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其中，

所述电流传感器还具备：

电流检测部，所述电流检测部根据来自所述第一检测端子的输出和来自所述第二检测端子的输出，测量流经所述分流电阻的电流；以及

电压检测部，所述电压检测部根据来自所述第三检测端子的输出和来自所述电池的阳极侧的输出，测量所述电池的电压。

3.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其中，

所述电流传感器具备故障判定部，所述故障判定部基于根据来自所述第一检测端子的输出和来自所述第二检测端子的输出而计测的电流值、以及从根据来自所述第二检测端子的输出和来自所述第三检测端子的输出而计测的电流值中减去根据来自所述第一检测端子的输出和来自所述第三检测端子的输出而计测的电流值而得到的电流值，来判定故障。

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