JP2005188931A - 電圧降下式電流計測装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数の削減および小型化に適し、さらには温度検出機能も備えた電圧降下式電流計測装置を提供する。
【解決手段】電圧降下式電流計測装置1は被計測電流が流れる経路に介装される。電圧降下式電流計測装置1は、バスバー3と、バスバー3上に配設され、バスバー3の所定の2点間に生じる電圧降下量に基づいて被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた回路基板5と、回路基板5上に実装された温度センサ9とを備えている。
【選択図】図2
【解決手段】電圧降下式電流計測装置1は被計測電流が流れる経路に介装される。電圧降下式電流計測装置1は、バスバー3と、バスバー3上に配設され、バスバー3の所定の2点間に生じる電圧降下量に基づいて被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた回路基板5と、回路基板5上に実装された温度センサ9とを備えている。
【選択図】図2
Description
本発明は、電圧降下式電流計測装置に関するものである。
例えば自動車等に搭載されて様々な負荷を駆動するに際して、電流センサで電流を計測し、発電機の制御パラメータ等に使用されている。
この場合に使用される電流センサとしては、ホール素子を用いたものもあるが、大電流を流す導体の大きさに準じて部品サイズが比較的大きくなり、このため小型化の要請に合致しない場合がある。そこで、電流経路内にシャント抵抗を配置し、このシャント抵抗に流れる電流を計測することが行われている。
しかしながら、従来のシャント抵抗を用いた電流センサでは、所定の回路基板上にシャント抵抗を設ける構成が採用される場合が多い。このような構成では、シャント抵抗を専用部品として必要とする分だけ、部品点数が嵩み、装置構成の大型化等を招くとともに、回路基板を取り付けるための何らかの基台部材を用意する必要がある場合もある。
そこで、本発明の解決しようとする課題は、部品点数の削減および小型化に適し、さらには温度検出機能も備えた電圧降下式電流計測装置を提供することにある。
前記課題を解決するための技術的手段は、被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、導電性を有し、前記経路に介装される金属製の板状基台と、前記板状基台上に配設され、前記板状基台の所定の2点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた回路基板と、前記回路基板上に配設された温度センサと、を備える。
また、前記電圧降下式電流計測装置が、バッテリの端子に接続された前記経路中で、かつ前記端子に近接した位置に介装されている構造としてもよい。
さらに、前記被計測電流を計測する回路は、前記板状基台と、前記板状基台と同じ抵抗温度係数の材料で構成されて前記板状基台に対して所定の接続点で電気的に接続されるセンス導体と、前記板状基台において前記接続点から前記被計測電流の流れる方向に一定距離離れた第1の点と前記センス導体において前記接続点から所定の距離離れた第2の点との電位差を比較する電位差比較回路と、前記電位差比較回路からの信号に基づいて、前記第1の点と前記第2の点の電位が等しくなるまで前記センス導体に前記接続点から前記第2の点に向かって計測用電流を流す電流制御回路と、前記計測用電流に基づいて前記被計測電流を計測する電流計測回路と、を備えて構成され、前記回路基板には、前記板状基台を除いた前記被計測電流を計測するための回路の構成要素のうちの前記センス導体が少なくとも設けられる構造としてもよい。
本発明の電圧降下式電流計測装置によれば、板状基台がシャント抵抗として利用されると共に、電流計測用の回路の少なくとも一部が設けられる回路基板の基台としても利用される構成であるため、専用のシャント抵抗や回路基板の基台を設ける構成に比して、部品点数の削減および小型化により適した構成とすることができる。また、回路基板の板状基台に面した裏面側は板状基台によって覆われて保護されるため、実質的に回路基板の表面側を他の部材(ケース体等)で覆うだけで、回路基板の保護を行うことができる。そして、電流の計測だけでなく、回路基板上に配設された温度センサにより近傍の温度を計測でき、電圧降下式電流計測装置の高機能化も図れる。
また、電圧降下式電流計測装置をバッテリの端子に接続された前記経路中で、かつ前記端子に近接した位置に介装する構造とすれば、被計測電流が流れる経路を通じて伝導された熱を温度センサで計測することが可能となり、バッテリ温度を計測することができる。
さらに、前記被計測電流を計測する回路は、前記板状基台と、前記板状基台と同じ抵抗温度係数の材料で構成されて前記板状基台に対して所定の接続点で電気的に接続されるセンス導体と、前記板状基台において前記接続点から前記被計測電流の流れる方向に一定距離離れた第1の点と前記センス導体において前記接続点から所定の距離離れた第2の点との電位差を比較する電位差比較回路と、前記電位差比較回路からの信号に基づいて、前記第1の点と前記第2の点の電位が等しくなるまで前記センス導体に前記接続点から前記第2の点に向かって計測用電流を流す電流制御回路と、前記計測用電流に基づいて前記被計測電流を計測する電流計測回路と、を備えて構成され、前記回路基板には、前記板状基台を除いた前記被計測電流を計測するための回路の構成要素のうちの前記センス導体が少なくとも設けられる構造とすれば、板状基台における電圧降下と、この板状基台と同一の抵抗温度係数を有する材料のセンス導体の電圧降下とが、同一の温度変化による抵抗値変化を受けることを利用して、センス導体から流れ出る計測用電流を計測することで、板状基台に流れる被計測電流を計測するので、温度変化に対する抵抗値の変化率を演算等によって考慮しなくても、板状基台から流れ出るメイン電流を容易に計測することができる。
図1は本発明の一実施形態に係る電圧降下式電流計測装置(以下、単に「電流計測装置」という)の斜視図であり、図2はその断面図である。この電流計測装置1は、図1および図2に示すように、バスバー(板状基台)3と、回路基板5と、ケース体7と、温度センサ9とを備えて構成される。
<回路構成等について>
一般に、自動車など小電流〜大電流までを扱う環境においては、ジャンクション・ボックスと称される配線部品等での配電に、バスバーと呼ばれる銅や銅合金もしくはアルミなどで作られた板状の金属片が使用されることがあり、このバスバーを、負荷に与える電流計測のためのシャント抵抗として利用することが可能である。そこで、本実施形態では、被計測電流の経路に介装するバスバー3をシャント抵抗として利用すると共に、回路基板5の基台等としても用いている。
一般に、自動車など小電流〜大電流までを扱う環境においては、ジャンクション・ボックスと称される配線部品等での配電に、バスバーと呼ばれる銅や銅合金もしくはアルミなどで作られた板状の金属片が使用されることがあり、このバスバーを、負荷に与える電流計測のためのシャント抵抗として利用することが可能である。そこで、本実施形態では、被計測電流の経路に介装するバスバー3をシャント抵抗として利用すると共に、回路基板5の基台等としても用いている。
また、例えばバスバーの金属材料として銅を使用する場合、この銅の抵抗温度係数は、およそ0.004/℃である。そして、自動車内の回路でシャント抵抗を使用する場合、雰囲気温度が−40℃〜+85℃または+125℃と温度変化の幅が100℃以上と大きい。このように雰囲気温度の温度差が100℃あれば、その抵抗値は1.4倍となる。よって、シャント抵抗としてバスバー3を用いて正確な電流値を知るためには、何らかの手段により抵抗値を補正する必要がある。
そこで、本実施形態では、回路基板5に、シャント抵抗として用いるバスバー3と同じ抵抗温度係数を有する材料(同じ材料を含む)で構成された温度補償用抵抗体としてのセンス導体11(図3および図4参照)を設け、このセンス導体11をバスバー3に近接して配置し、バスバー3とセンス導体11との温度変化が互いに同等となることを利用して、バスバー3の抵抗値の温度変化の補正を行うようにしている。
具体的には、この電流計測装置1には、電流計測用の回路構成として、図3および図4に示すように、メイン電流(被計測電流)I1が流れる経路に介装されるシャント抵抗としてのバスバー3と、このバスバー3内の所定の接続点Pcnに接続する温度補償用抵抗体としてのセンス導体11と、バスバー3内において上記の接続点Pcnからメイン電流I1の流れる方向に一定距離だけ離れた点A(第1の点)の電位とセンス導体11内において上記接続点Pcnから所定の距離だけ離れた点B(第2の点)の電位とを比較する電位差比較回路13と、点Bの電位と点Aの電位が等しくなるまでセンス導体11に上記の接続点Pcnから点Bに向かって計測用電流I2を流す電流制御回路15と、この計測用電流I2に基づいてメイン電流I1を計測する電流計測回路17とが備えられている。このバスバー3を除く電流計測用の回路構成のうち、少なくともセンス導体11が回路基板5上に設けられるようになっている。本実施形態では、回路基板5には、センス導体11、電位差比較回路13、電流制御回路15および電流計測回路17が設けられている。
次に、各回路要素の電気的構成および機能について簡単に説明する。バスバー3は、詳しくは後に説明するが、金属材料(ここでは、銅)で形成された板状体であり、シャント抵抗および回路基板5の基台等として機能している。
センス導体11は、例えばその端部が所定接続用の導体を介してバスバー3中の所定の接続点Pcnに接続されるもので、バスバー3と同じ抵抗温度係数を持つ金属材料(例えば、銅)が使用される。センス導体11の抵抗値は、バスバー3の抵抗値と異なって設定していても差し支えなく、例えば10,000:1等の所定の比率に設定される。
そして、バスバー3とセンス導体11の温度に対する変化をほぼ同等とするために、回路基板5上のセンス導体11がバスバー3に近接するように配置される。これにより、センス導体11の電流を計測すれば、バスバー3の温度変化に対する抵抗値の変化率を考慮した計測を行うことができることから、計測時にバスバー3とセンス導体11の温度係数をキャンセルすることができる。
電位差比較回路13は例えば演算増幅器(オペアンプ)であり、図4に示した非反転入力端子が、図3のようにバスバー3における上記接続点Pcnよりも負荷M側の中間点である接続点Aに接続され、図4に示した反転入力端子が、図3のようにセンス導体11の点Bに接続され、図4に示すように、両入力端子に与えられる電圧の差分が出力端子から出力される。
そして、図3において、接続点Pcnと接続点Aとの離間距離は、この間を流れる電流に対する抵抗値を規定することになるが、通電時に接続点Pcnと接続点Aとの間で所定の電圧降下が生じて電位差比較回路13での電圧検知精度に適応するような抵抗値を有するように、接続点Pcnと接続点Aとの離間距離が設定される。このように、バスバー3の中間位置を接続点Pcnおよび接続点Aとしているので、電位差比較回路13での電圧検知精度に適応するような電圧降下を実現する場合に、その抵抗値を決定するための接続点Pcnと接続点Aとの離間距離の設定を極めて容易に行うことができ便利である。
電流制御回路15は、例えばPチャネルFETであって、ソースがセンス導体11の点Bに接続され、ドレインが電流計測回路17に接続される。そして、電流制御回路15のゲートは電位差比較回路13の出力端子に接続されている。即ち、点Bからは、電位差比較回路13の反転入力端子への経路と、電流制御回路15への経路の2経路に分岐した回路が構成されていることになる。
これにより、図3および図4中のバスバー3にメイン電流I1が流れた際に生じるバスバー3での電圧降下によって電位差比較回路13が電流制御回路15のゲート入力を制御し、A点とB点の電圧降下が等しくなるようにB点に電流I2が流れることになる。
電流計測回路17は、例えば図4に示すように、計測用電流I2を電圧に変換するための抵抗器21と、この抵抗器21の一端の電位を計測するA/D変換器(検出回路)23とを備える。抵抗器21の他端は、A/D変換器23の基準電位(接地レベル)に接続される。抵抗器21は、その抵抗温度係数がバスバー3の抵抗温度係数よりも十分に小さなものが用いられる。このため、本実施形態のように抵抗器21を回路基板5上に配設しても、温度変化が生じた際の抵抗器21の抵抗値の変化が、バスバー3の抵抗値の変化に比して十分に小さく抑えられる。
次に上記回路構成の動作を説明する。
図3および図4中の元電源(+B)からの電源電圧が供給されると、バスバー3にメイン電流I1が流れ、このメイン電流I1が負荷Mに供給される。
ここで、バスバー3にメイン電流I1が流れると、バスバー3での電圧降下によって、図4に示すようの、電位差比較回路13の非反転入力端子がローとなる。そうすると、電位差比較回路13の出力端子がローとなり、これがPチャネルFETである電流制御回路15のゲートに与えられ、このゲート入力が制御されることで、電位差比較回路13の動作に基づき図4中のA点とB点の電圧降下が等しくなるようにセンス導体11に計測用電流I2が流れる。
この場合、バスバー3の抵抗値をR1とし、センス導体11の抵抗値をR2として、「R1×I1=R2×I2」となるように、電位差比較回路13が電流制御回路15を制御する。かかる動作において、電位差比較回路13の各入力端子には電流が流れ込まないので、分流電流としての計測用電流I2は全て電流制御回路15のドレイン電流として電流計測回路17に出力される。
電流計測回路17の抵抗器21に計測用電流I2が流れると、この抵抗器21の一端に生じる電圧がA/D変換器23に与えられ、これにより計測用電流I2を計測することで、メイン電流I1を計測する。
この場合、抵抗器21の抵抗値をRout、抵抗器21の両端電圧をVoutとすると、「Vout=Rout×I2」であり、また「I2=(R1/R2)×I1」であるため、「Vout=Rout×(R1/R2)×I1」である。したがって、メイン電流I1は、A/D変換器23で計測されたVoutに基づいて、「I1=Vout×(R2/R1)/Rout」という式により演算で求めることができる。
<構造等について>
図5は本実施形態に係る電流計測装置1の適用例を示す斜視図であり、図6はその電流計測装置1等の分解斜視図である。この電流計測装置1は、図5および図6に示すように、ボルト(固定具)31とナット33を用いて電気接続および固定が行われるようになっている。
図5は本実施形態に係る電流計測装置1の適用例を示す斜視図であり、図6はその電流計測装置1等の分解斜視図である。この電流計測装置1は、図5および図6に示すように、ボルト(固定具)31とナット33を用いて電気接続および固定が行われるようになっている。
電流計測装置1のバスバー3は、図1、図2および図6に示すように、所定の金属材料(ここでは、銅)によって形成された所定厚み(例えば、1〜2mm)を有する板状体であり、上述のようにシャント抵抗としての機能と、回路基板5の基台等としての機能とを担っている。このバスバー3は、被検出電流であるメイン電流I1の流れる方向に沿ってやや細長い略矩形板状の形態を有し、その長手方向の両端部に、ボルト31が挿通される貫通孔35が設けられている。
また、バスバー3は、図2等に示すように、バスバー3の回路基板5が配設される長手方向の中間部分3aがその他の部分(両端部分)に対して片側(回路基板5が配設される面側)に台形状に張り出すように、プレス成形等により屈曲されている。このバスバー3の屈曲形状の作用等については後述する。中間部分3aには、封止材37(図2参照)の注入のための切欠部39が設けられている。
回路基板5は、PCB(Printed Circuit Board)、FPC(Flexible Printed Circuit)等の基板(本実施形態では、PCB)が用いられ、上述のように、電流計測用の上記回路構成のうちの、バスバー3を除く少なくともセンス抵抗11(本実施形態では、センス導体11、電位差比較回路13、電流制御回路15および電流計測回路17)が設けられている。
また、本実施形態では、回路基板5上に温度センサ9、例えばサーミスタが実装されており、その検出信号は回路基板5上の回路からワイヤハーネス等の適宜配線を通じて取り出される構造とされている。
そして、図2に示されるように、回路基板5は、バスバー3の台形状に片側に張り出す中間部分3aに配設される。回路基板5とバスバー3との固定は、回路基板5の接点のバスバー3への電気接続を兼ねた半田付け等により行われる。
ケース体7は、絶縁材料(本実施形態では、樹脂)により形成され、バスバー3に装着されることにより、回路基板5の保護およびナット33の収容保持の役目等を担っている。また、ケース体7は、バスバー3とほぼ同サイズの一方向にやや細長い矩形の平面形状を有している。
ケース体7のバスバー3の中間部分3aに対向する部分には、バスバー3に配設された回路基板5を収容する凹状の基板収容部41が設けられている。バスバー3は、上述のように中間部分3aが片側に張り出すように屈曲されているため、図2に示すように、ケース体7がバスバー3に装着された際に、中間部分3aの回路基板5の実装面が基板収容部41の開口部よりもさらに内方に嵌まり込むようになっている。このため、ケース体7の装着後に、バスバー3の切欠部39の部分を介してゲル状の封止材37を基板収容部41内に注入する際、封止材37を基板収容部41の開口部またはその近傍まで充填すれば、回路基板5を含む中間部分3aの実装面が封止材37中に確実に埋没されるようになっている。
また、ケース体7のバスバー3の両端の貫通孔35に対向する部分には、ナット33を収容保持するナット収容部43が設けられている。ナット収容部43は、例えばバスバー3側に開口する凹状の構造を有し、その内周壁がナット33の多角形状(ここでは、六角形)に対応した多角形の平面形状を有している。このため、ナット33がナット収容部43に嵌め込まれると、ナット収容部43の内周壁がナット33に外嵌し、ナット33の回転を止めるようになっている。なお、ナット33の回転を止めるための構造としては、これに限らず、ナット33の複数の角部または辺に係合してその回転を止める構造であれば、任意の構造を採用することができる。本実施形態では、外部からナット33への操作および状態確認等を行うため等の目的で、ナット収容部43の底部に開口45が設けられていると共に、ナット収容部43の長手方向の端部の側壁が部分的に除去されて開口46が設けられている。
このナット収容部43にナット33を嵌め込んだ状態でケース体7をバスバー3に装着すると、ナット33が回り止めされた状態でバスバー3の貫通孔35に対向配置される。このため、この電流計測装置1の電気接続等の際に、ナット33が対向配置される側と反対側からボルト31をバスバー3の貫通孔35に挿入し、螺合操作するだけで、ナット33がボルト31に螺着されて締結されるため、作業者がわざわざナット33の位置決め保持および回り止め等を行う必要がない。
また、ケース体7の長手方向と垂直な幅方向の両側の側縁部には、両側からバスバー3の側縁部に抱え込むようにして係合し、ケース体7をバスバー3に固定する第1ないし第3の係合爪47,49,51が設けられている。第1の係合爪47は、ケース体7の前記幅方向の一方側の側縁部におけるその長手方向の中間部分に、長手方向に所定区間連なって設けられている。第2および第3の係合爪49,51は、ケース体7の前記幅方向の他方側の側縁部に、第1の係合爪47と対向するように長手方向に互いに所定間隔をあけて設けられている。また、第2および第3の係合爪49,51は、その両側にそれぞれ設けられたスリットにより、第1の係合爪47から離反する方向に撓み変形可能となっている。
このため、バスバー3の幅方向の一方側の側縁部を第1の係合爪47に先に係合させた状態で、ガスバー3の幅方向の他方側の側縁部をケース体7側に押し込むことにより、第2および第3の係合爪49,51が第1の係合爪47から離反する方向に撓み変形し、これによってバスバー3の他方側の側縁部の通過が許容される。そして、バスバー3の他方側の側縁部が第2および第3の係合爪49,51を通過するのに伴って、係合爪49,51が復元力により元の状態に復帰し、バスバー3の幅方向の他方側の側縁部に係合し、ケース体7がバスバー3に固定される。
この装着状態では、図2に示されるように、バスバー3の台形状に張り出した中間部分3aの長手方向の両側部分がケース体7の基板収容部41の開口部から長手方向両側に連なる当接面53に当接した状態で、第1ないし第3の係合爪47,49,51がバスバー3の中間部分3aの幅方向の両側の側縁部をケース体7側に引き付けるようにして係合することにより、ケース体7がバスバー3にがたつきなく固定されている。ケース体7の取外しは、第2および第3の係合爪49,51を第1の係合爪47から離反する方向に撓ませて係合を解除することにより行うことができる。
次に、電流計測装置1の組立について説明する。まず、温度センサ9が実装された回路基板5が、バスバー3に半田付け等により電気接続および固定される。続いて、ナット33をナット収容部43に嵌め込んだ状態で(他の手段により接続等を行う場合はナット33は省略可)、上記のようにしてケース体7の各係合爪47,49,51をバスバー3に係合させて、ケース体7をバスバー3に装着する。続いて、バスバー3の切欠部39の部分を介して、ケース体7の基板収容部41内にゲル状の封止材37を充填し、回路基板5を封止し、電流計測装置1の組立が完了する。
次に、図5および図6を参照して電流計測装置1の取付について説明する。図5および図6に示す適用例では、車載用のバッテリ61のプラス端子63に接続される電流経路に電流計測装置1が介装され、その電流経路を流れる電流を計測するようになっている。具体的には、電流計測装置1の長手方向の一方側端部が中継用の導電金具65を介してバッテリ61のプラス端子63に電気接続されている。この際、電流計測装置1はプラス端子63に近接した位置で介装された構造とされている。
導電金具65の一端部65aは、略リング状の構造を有し、プラス端子63に外嵌されてボルト66およびナット(図示せず)により締結固定および電気接続される。
導電金具65の他端部65bは、バッテリ1の側面に沿うように直角に折り曲げられてボルト31の挿通用の貫通孔65cが設けられており、電流計測装置1のバスバー3の上側にセットされた状態で、その貫通孔65cを介してボルト31がバスバー3の貫通孔35内に挿入されてその内部のナット33に螺着、締結され、これによって電流計測装置1の一方側端部と電気接続および固定される。この固定状態では、電流計測装置1は、ケース体7側の面がバッテリ61の側面に密着された状態にある。
電流計測装置1の他方側の端部には、電源供給用の電線67,69(図6では電線69を省略)の末端部に圧着等により電気接続された端子71が接続される。例えば、端子71は、リング状の接続端71aを有しており、電流計測装置1のバスバー3の上側にセットされた状態で、その接続端71aの貫通孔を介してボルト31がバスバー3の貫通孔35内に挿入されてその内部のナット33に螺着、締結され、これによって電流計測装置1の他方側端部と電気接続および固定される。ここで、図5に示す電線67はスタータへの電源供給用のものであり、電線69はその他の負荷への電源供給用のものである。
このように電線計測装置1の取付が完了すると、図5に示すようにカバー73が装着される。このカバー73は、バッテリ61のプラス端子63から電流計測装置1までの電流経路に沿った構成部分を覆って絶縁および保護する。
なお、図5の図示例ではバッテリ61のプラス端子63に接続される電流経路に電流計測装置1を介装する構成としたが、電流計測装置1をバッテリ1のマイナス端子75とボディとを結ぶ電流経路に介装するようにしてもよい。この場合、図5の構成とほぼ同様な構成を利用して、電流計測装置1の取付等を行うことができる。
以上のように、本実施形態によれば、バスバー3がシャント抵抗として利用されると共に、回路基板5およびケース体7の基台等としても利用される構成であるため、専用のシャント抵抗や回路基板5の基台を設ける構成と比較して、部品点数の削減および小型化により適した構成とすることができる。
また、回路基板5に温度センサ9を実装しているため、回路基板5近傍の温度も計測できる。そして、本実施形態においては、電流計測装置1がバッテリ61のプラス端子63に接続された経路途中で、そのプラス端子63に近接した位置に介装されているため、電流経路となるプラス端子63、導電金具65およびバスバー3等を通じて伝導された熱を、温度センサ9により計測する構造となり、ここに、バッテリ61の温度をプラス端子63等を通じて間接的に計測することができる。従って、バッテリ61からの電流経路を流れる電流の計測だけでなく、バッテリ61の温度も計測でき、高機能化が図れると共に、バッテリ61の状態を把握することによりバッテリ61の管理が行える利点がある。
さらに、回路基板5のバスバー3に面した裏面側はバスバー3によって覆われて保護されるため、実質的に回路基板5の表面側をケース体7等で覆うだけで、回路基板5の保護を行うことができる。
また、ケース体7に設けた係合爪47,49,51によりケース体7をバスバー3に固定するため、簡易な構成によりケース体7の着脱を容易に行うことができる。
さらに、ケース体7の基板収容部41に注入されたゲル状の封止材37により回路基板5や温度センサ9が封止されるため、雨水や埃等から回路基板5や温度センサ9を保護することができる。
また、バスバー3における電圧降下と、このバスバー3と同一の抵抗温度係数を有する材料のセンス導体11の電圧降下とが、同一の温度変化による抵抗値変化を受けることを利用して、センス導体11から流れ出る計測用電流を計測することで、バスバー3に流れるメイン電流を計測するので、温度変化に対する抵抗値の変化率を演算等によって考慮しなくても、バスバー3から流れ出るメイン電流を容易に計測することができる。
なお、本実施形態では、図2に示すように、温度センサ9を回路基板5におけるバスバー3と反対側の面に実装した構造を示しているが、回路基板5におけるバスバー3に面した側に温度センサ9を実装する構造としてもよい。この場合、バスバー3を通じて伝導された熱をより効率よく検出することができる。
1 電圧降下式電流計測装置
3 バスバー
5 回路基板
7 ケース体
9 温度センサ
11 センス導体
13 電位差比較回路
15 電流制御回路
17 電流計測回路
3 バスバー
5 回路基板
7 ケース体
9 温度センサ
11 センス導体
13 電位差比較回路
15 電流制御回路
17 電流計測回路
Claims (3)
- 被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、
導電性を有し、前記経路に介装される金属製の板状基台と、
前記板状基台上に配設され、前記板状基台の所定の2点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた回路基板と、
前記回路基板上に配設された温度センサと、
を備える、電圧降下式電流計測装置。 - 請求項1に記載の電圧降下式電流計測装置において、
バッテリの端子に接続された前記経路中で、かつ前記端子に近接した位置に介装されている、電圧降下式電流計測装置。 - 請求項1または2に記載の電圧降下式電流計測装置において、
前記被計測電流を計測する回路は、
前記板状基台と、
前記板状基台と同じ抵抗温度係数の材料で構成されて前記板状基台に対して所定の接続点で電気的に接続されるセンス導体と、
前記板状基台において前記接続点から前記被計測電流の流れる方向に一定距離離れた第1の点と前記センス導体において前記接続点から所定の距離離れた第2の点との電位差を比較する電位差比較回路と、
前記電位差比較回路からの信号に基づいて、前記第1の点と前記第2の点の電位が等しくなるまで前記センス導体に前記接続点から前記第2の点に向かって計測用電流を流す電流制御回路と、
前記計測用電流に基づいて前記被計測電流を計測する電流計測回路と、
を備えて構成され、
前記回路基板には、前記板状基台を除いた前記被計測電流を計測するための回路の構成要素のうちの前記センス導体が少なくとも設けられる、電圧降下式電流計測装置。
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