JP2011145072A - Current detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗用車やトラック等に搭載されてバッテリの充放電電流を検出する電流検出装置に関する。 The present invention relates to a current detection device that is mounted on a passenger car, a truck, or the like and detects a charge / discharge current of a battery.
従来から、平板形状のバスバーの長手方向の中間部分に、ケースに収納された電流検出回路を設けた電流センサが知られている(例えば、特許文献1参照。)。この電流センサでは、バスバーはアース端子を構成しており、バッテリのマイナス端子側にこの電流センサが取り付けられ、バッテリの充放電電流を検出するようになっている。この電流センサでは、車両搭載時にはバスバーが上下方向を向くように取り付けられるため、バスバーの2箇所の電位を検出するための電極がケース内で上下方向に沿って一列に配置されているとともに、コネクタ端子の先端部分がこれら2つの電極に隣接するように上下方向に沿って一列に配置されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a current sensor is known in which a current detection circuit housed in a case is provided in an intermediate portion in the longitudinal direction of a flat-plate bus bar (see, for example, Patent Document 1). In this current sensor, the bus bar constitutes a ground terminal, and this current sensor is attached to the negative terminal side of the battery so as to detect the charge / discharge current of the battery. In this current sensor, when the vehicle is mounted, the bus bar is mounted so as to face in the vertical direction. Therefore, electrodes for detecting potentials at two locations of the bus bar are arranged in a line along the vertical direction in the case, and the connector The tip portions of the terminals are arranged in a line along the vertical direction so as to be adjacent to these two electrodes.
ところで、特許文献1に開示された構造では、ケースの破損や結露によってケース内に水が浸入すると、下方向(地面側)の電極やコネクタ端子の近傍が被水するとこれらの電極やコネクタ端子の間あるいは電極と他の部位との間で短絡や電流のリークが発生し、予期しない電流が流れ、誤動作や回路故障が発生するおそれがあるという問題があった。特許文献1には、ケース内にシール材を配置して電極やICチップ等を被水から保護するようにしているが、シール材が劣化したり経年変化が生じるとシール材と電極等の間に隙間が生じるおそれがあり、そのような場合であっても電極と他の部位との間のショートや電流リークを防止することができる構造が望まれる。
By the way, in the structure disclosed in
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、電流検出用の電極と他の部位とのショートや電流リークの発生を防止することができ、これらの発生に伴う誤動作や回路故障を防止することができる電流検出装置を提供することにある。 The present invention was created in view of the above points, and the purpose of the present invention is to prevent a short circuit between the electrode for current detection and other parts and the occurrence of current leakage. An object of the present invention is to provide a current detection device capable of preventing the accompanying malfunction and circuit failure.
上述した課題を解決するために、本発明の電流検出装置は、バッテリの端子を通してハーネスに流れる電流を検出する電流検出装置であって、バッテリ側の配線に固定されて電気的な接続が行われる第1の固定部と、ハーネスが固定されて電気的な接続が行われる第2の固定部と、第1および第2の固定部と一体に形成されたバスバーと、第1および第2の固定部との間に挿入され、バスバーと一体あるいは別体で形成された抵抗体と、抵抗体の通電方向に沿った2箇所の電位差を検出する複数の電極と、複数の電極間の電圧に基づいて抵抗体を流れる電流を検出する電流検出回路が搭載される回路基板と、回路基板を収納する内部空間を形成する凹部を有するケースと、ケースの凹部を塞ぐ蓋と、内部空間内に配置された複数の外部インタフェース端子とを備えている。また、電極および外部インタフェース端子は、回路基板に半田付けにより接続されるとともに、回路基板上で最も離れた位置に電極と外部インタフェース端子が配置されている。具体的には、上述した回路基板は、回路基板の対角域に、電極と外部インタフェース端子のそれぞれを配置することが望ましい。 In order to solve the above-described problem, the current detection device of the present invention is a current detection device that detects a current flowing through a harness through a terminal of a battery, and is fixed to the wiring on the battery side to be electrically connected. A first fixing portion; a second fixing portion in which a harness is fixed and electrical connection is made; a bus bar formed integrally with the first and second fixing portions; and a first and second fixing Based on the voltage between the plurality of electrodes, a resistor inserted between the bus bar and formed integrally or separately with the bus bar, a plurality of electrodes for detecting a potential difference at two points along the energizing direction of the resistor A circuit board on which a current detection circuit for detecting a current flowing through the resistor is mounted, a case having a recess that forms an internal space for housing the circuit board, a lid that closes the recess of the case, and an internal space. Multiple external interfaces And a Esu terminal. The electrodes and the external interface terminals are connected to the circuit board by soldering, and the electrodes and the external interface terminals are arranged at the farthest positions on the circuit board. Specifically, in the circuit board described above, it is desirable to dispose each of the electrode and the external interface terminal in a diagonal region of the circuit board.
これにより、回路基板上に露出した電極と外部インタフェース端子との間のショートや電流リークを防止することができる。また、回路基板上の対角域の2箇所において半田付けを行うことにより、1箇所のみで半田付けを行う場合に比べて熱歪みの発生を均一にすることができ、回路基板に生じるストレスを最小限に抑えることができる。さらに、上記2箇所において半田付けを行うことによって回路基板を固定することが可能となるため、振動に対して強度を確保することができるとともに、ビス等による他の固定手段が不要になる。 As a result, it is possible to prevent a short circuit or current leakage between the electrode exposed on the circuit board and the external interface terminal. In addition, by performing soldering at two locations on the circuit board in a diagonal region, it is possible to make the generation of thermal distortion uniform compared to the case of soldering at only one location, and to reduce the stress generated on the circuit board. Can be minimized. Furthermore, since it is possible to fix the circuit board by soldering at the two locations, it is possible to secure strength against vibrations and other fixing means such as screws are unnecessary.
また、上述した複数の外部インタフェース端子には、第1の固定部が接続されたバッテリの端子と反対極性の端子に接続された電源端子が含まれていることが望ましい。これにより、バッテリの端子間が電流検出装置内でショートしたりこれらの電極間で電流がリークしたりすることを防止することができる。 The plurality of external interface terminals described above preferably include a power supply terminal connected to a terminal having a polarity opposite to the terminal of the battery to which the first fixed portion is connected. Thereby, it is possible to prevent the battery terminals from being short-circuited in the current detection device or the current from leaking between these electrodes.
また、上述した回路基板は、外部インタフェース端子に接続された通信回路を有し、電極が接続された電流検出回路と、外部インタフェース端子が接続された通信回路を、回路基板の対角域に離間した状態で配置することが望ましい。電流検出回路と通信回路が回路基板上で互いに入り組んで形成されたり密接、平行した位置に形成された場合にはこれらの回路間でのクロストークが発生するが、これらの回路のそれぞれを対角域に配置して可能な限り離してこれらの間のクロストークを低減することにより、電流検出精度を向上させることが可能となる。 The circuit board described above has a communication circuit connected to the external interface terminal, and the current detection circuit to which the electrode is connected and the communication circuit to which the external interface terminal is connected are separated from each other in a diagonal area of the circuit board. It is desirable to arrange in such a state. If the current detection circuit and the communication circuit are formed in close proximity to each other on the circuit board or are formed in close and parallel positions, crosstalk will occur between these circuits. By reducing the crosstalk between them as far as possible by arranging them in the region, it is possible to improve the current detection accuracy.
また、上述した複数の外部インタフェース端子は、電極に平行な複数列に配置されており、電極に遠い側の列に属する複数の外部インタフェース端子の間に、電極に近い側の列に属する複数の外部インタフェース端子が配置されていることが望ましい。複数列の外部インタフェース端子を互い違いに配置することにより、各外部インタフェース端子間を狭ピッチ化するとともに、電極に遠い側の列と近い側の列との幅(図5のL1)を狭くすることができるため、ケースの内部空間や回路基板の面積を変えずに、電極と外部インタフェース端子との間をさらに離すことができ、これらの間でのショートや電流リークをさらに防止することができる。また、外部インタフェース端子を複数列に配置することにより、インサート成型する場合の押さえピンの場所を確保しやすくなり、ピンが傾くことなくインサート成型を行うことが可能となる。 Further, the plurality of external interface terminals described above are arranged in a plurality of columns parallel to the electrodes, and a plurality of external interface terminals belonging to the column closer to the electrode are between the plurality of external interface terminals belonging to the column far from the electrode. It is desirable that an external interface terminal is arranged. By arranging a plurality of external interface terminals in a staggered manner, the pitch between the external interface terminals is reduced, and the width (L1 in FIG. 5) between the row far from the electrode and the row closer to the electrode is narrowed. Therefore, without changing the internal space of the case or the area of the circuit board, the electrode and the external interface terminal can be further separated, and a short circuit and current leakage between them can be further prevented. In addition, by arranging the external interface terminals in a plurality of rows, it becomes easy to secure the location of the pressing pins in insert molding, and insert molding can be performed without tilting the pins.
また、上述した内部空間および回路基板は、地面に対して非平行に配置されており、複数の電極は、ケースの内部空間内であって、地面から遠い上部に配置されていることが望ましい。電流検出用の電極をケースの内部空間の上部に配置することにより、ケースや蓋の破損や結露等によって内部空間内に水が浸入した場合であっても、電流検出用の電極が被水したり、仮に被水した場合であってもその後に電極近傍に水が滞留したりすることを防止することができ、電流検出用の電極と他の部位との間がショートしたり、これらの間で電流リークが発生することを防止することができ、これらの発生に伴う誤動作や回路故障を防止することができる。 The internal space and the circuit board described above are disposed non-parallel to the ground, and the plurality of electrodes are desirably disposed in the internal space of the case and in the upper part far from the ground. By disposing the electrode for current detection in the upper part of the internal space of the case, even if water enters the internal space due to breakage of the case or lid or condensation, the current detection electrode is covered with water. Or even if it is flooded, it is possible to prevent water from staying in the vicinity of the electrode thereafter, and the current detection electrode and other parts may be short-circuited or Thus, current leakage can be prevented, and malfunctions and circuit failures associated with these can be prevented.
また、上述した内部空間および回路基板は、地面に対して垂直な向きに配置されていることが望ましい。このような配置を採用することにより、さらに電極への被水や水の滞留を防止することが可能となる。 Moreover, it is desirable that the internal space and the circuit board described above are arranged in a direction perpendicular to the ground. By adopting such an arrangement, it is possible to further prevent the electrode from being wet or staying with water.
また、上述したケースは、樹脂材料で形成されており、複数の外部インタフェース端子のそれぞれは、一部がケースの内部空間に突出し、他の一部がケースの内部に埋設するとともに、内部に埋設した部位が屈曲した形状を有することが望ましい。これにより、樹脂材料で形成されたケース内部で外部インタフェース端子の位置を拘束することができるため、例えば、外部インタフェース端子をピン形状とした場合にピン抜けを防止することができる。 In addition, the case described above is formed of a resin material, and each of the plurality of external interface terminals protrudes partly into the internal space of the case and the other part is embedded inside the case and embedded inside the case. It is desirable that the portion to be bent has a bent shape. Accordingly, the position of the external interface terminal can be constrained inside the case formed of a resin material. For example, when the external interface terminal has a pin shape, it is possible to prevent the pin from coming off.
以下、本発明を適用した一実施形態の電流検出装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態の電流検出装置は、例えば、車両用鉛バッテリに搭載固定され、バッテリの充放電電流を検出するために用いることができる。 Hereinafter, a current detection device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. The current detection device of the present embodiment is mounted and fixed on, for example, a vehicle lead battery, and can be used to detect a charge / discharge current of the battery.
図1は一実施形態の電流検出装置の構成を示す断面図であり、バッテリに取り付けた状態が示されている。また、図2は電流検出装置の側面図、図3は電流検出装置の斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a current detection device according to an embodiment, and illustrates a state where the current detection device is attached to a battery. 2 is a side view of the current detection device, and FIG. 3 is a perspective view of the current detection device.
これらの図に示すように、本実施形態の電流検出装置100は、導電性材料を用いて形成される抵抗体(シャント抵抗)としてのバスバー110と、バスバー110の通電方向に沿った2箇所の電位差に基づいてバスバー110を流れる電流を検出する電流検出回路が搭載された回路基板120と、バスバー110と回路基板120を収納するケース130と、回路基板120との間で電気的な接続が行われる複数のコネクタターミナル142が内部に露出したコネクタ140と、回路基板120が収納されるケース130の内部空間を形成する凹部の開口を塞ぐ蓋150とを備えている。
As shown in these drawings, the
バスバー110は、ケース130内で折り返されたU字形状をしており、一方の端部がバッテリ200側の配線に固定されて電気的な接続が行われる第1の固定部112を形成し、他方の端部がハーネスに固定されて電気的な接続が行われる第2の固定部114を形成している。このバスバー110は、1枚の板状部材をプレス成形することにより形成されている。
The
本実施形態では、バッテリ200の側面(電流検出装置100が取り付けられるバッテリ200の端子202に最も近い側面)近傍に概略的には直方体形状を有するケース130が縦長になるように、具体的には、ケース130の内部空間とこれに収納される回路基板120のそれぞれが地面に対して垂直な向きになるように配置されている。この縦長のケース130を挟んで両側に水平方向に第1および第2の固定部112、114が突出している。
In the present embodiment, specifically, the
第1の固定部112は、横断面がコの字形状を有しており、コの字型の底面の一部に貫通穴112A(図3参照)が形成されている。一方、図1に示すように、バッテリ200のマイナス側端子202には、電流検出装置100を取り付けるとともにマイナス側端子202と第1の固定部112との間の配線を兼ねる取付金具210が取り付けられている。この取付金具210の端部には、上向きにボルト211が突出している。本実施形態では、コの字型形状を有する第1の固定部112の凹部開口側から貫通穴112Aに、取付金具210のボルト211を挿入して第1の固定部112をナット(図示せず)で締め付けることにより、取付金具210への第1の固定部112の固定が行われる。なお、この場合には第1の固定部112において取付金具210を取り付ける凹部底面(下面)が取付面(第1の取付面)112Bとなる(図2参照)。
The
また、第2の固定部114は、端部近傍に貫通穴が設けられており、この貫通穴にボルト115が挿入されている。一方、この第2の固定部114に電気的に接続されるハーネス300の端部には貫通穴を有する端子302が設けられており、この端子302の貫通穴に第2の固定部114に設けられたボルト115を挿入して端子302をナット(図示せず)で締め付けることにより、第2の固定部114への端子302の固定が行われる。なお、この場合には第2の固定部114において端子302を取り付ける上面が取付面(第2の取付面)114Bとなる(図2参照)。
The
また、本実施形態では、ケース130は絶縁性および熱伝導性が良好な樹脂材料、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂によって形成されており、第1の固定部112あるいは第2の固定部114として外部に露出する部分を除くバスバー110の大部分がこの樹脂材料によってインサート成形されている。
In the present embodiment, the
U字形状を有するバスバー110からは、U字形状の折り返し部分を挟んで離間して配置される2箇所からこれら2箇所間の電位差を検出するための複数の電極としての電流検出端子110Aおよびセンシング用グランド端子110Bが回路基板120側に延びている。これら2つの電流検出端子110Aおよびセンシング用グランド端子110Bは、導電性材料(金属材料)の板材をプレス成形してバスバー110を形成する際に同時に形成され、その後、この板材をU字形状に折り曲げる際に、あるいは折り曲げた後に、回路基板120側に向けて折り曲げられる。なお、本実施形態では、センシング用グランド端子110Bとは別にバスバー110のほぼ同じ位置から回路用グランド端子110Cが引き出されている。センシング用グランド端子110Bとは別に回路用グランド端子110Cを設けるのは、回路基板120に搭載された各種回路の動作時にセンシング用グランド端子110Bの電位の変動を極力抑制するためである。バスバー110から延びる2本の端子(電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110C)は、回路基板120内の電流検出回路に、例えば半田付けにて接続されている。
From the
また、ケース130の一部からは、コネクタ140内の複数のコネクタターミナル142のそれぞれと一体形成されたピン形状の複数の外部インタフェース端子144が回路基板120側に延びている。これら複数の外部インタフェース端子144の中には、第1の固定部112Aが接続されるバッテリ200のマイナス側端子202と反対極性のプラス側端子(図示せず)に接続された電源端子が含まれる。これらの外部インタフェース端子144は、回路基板120内の通信回路に、例えば半田付けにて接続される。
A plurality of pin-shaped
本実施形態では、第1の固定部112においてバッテリ200側の取付金具210を取り付ける第1の取付面112Bと、第2の固定部114においてハーネス300の端子302を取り付ける第2の取付面114Bのそれぞれは、バッテリ200の上面200A(図1)と平行になるように設定されている。
In the present embodiment, the first mounting
また、第1および第2の取付面112B、114Bのそれぞれは、バッテリ200の上方に配置されているとともに、バッテリ200側の第1の取付面112Bよりもハーネス300側の第2の取付面114Bの方が低い位置に配置されている。ここで、「バッテリ200の上方」とは、バッテリ200の上面200A近傍の意味であって、例えば低い側の第2の固定部114に設けられたボルト115の先端がバッテリ200の上面200Aよりも低くならないように第2の取付面114Bの位置が決定される。
Each of the first and second attachment surfaces 112B and 114B is disposed above the
例えば、第1の取付面112Bは、バッテリ200の端子202と同じ高さに設定されている。また、第2の取付面114Bは、バッテリ200の端子202よりも低い位置、さらに具体的には、バッテリ200の上面200Aよりも低い位置に設定されている。
For example, the first mounting
本実施形態の電流検出装置100全体はこのような構造を有しており、次に、回路基板120に半田付けされる電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110C、外部インタフェース端子144の具体的な配置等について説明する。
The entire
図4は、電流検出装置100の正面図であり、蓋150を取り外した状態を示している。図4に示すように、蓋150を取り外したケース130の凹部に回路基板120が収納されている。上述したように、回路基板120は、地面に対して垂直な向き、すなわち地面に対して非平行となるように配置されており、電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cのそれぞれがケース130の凹部の内部空間において地面から遠い上部に配置されている。
FIG. 4 is a front view of the
電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cのそれぞれをケース130の内部空間の上部に配置することにより、ケース130や蓋150の破損や結露等によって内部空間内に水が浸入した場合であっても、電流検出端子110Aやセンシング用グランド端子110B等が被水したり、仮に被水した場合であってもその後にこれらの端子近傍に水が滞留したりすることを防止することができる。これにより、電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cのそれぞれと他の部位との間がショートしたり、これらの間で電流リークが発生することを防止することができ、ショート等の発生に伴う誤動作や回路故障を防止することができる。
By disposing each of the
また、回路基板120上であって、電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cと、外部インタフェース端子144のそれぞれが最も離れて配置されるようにこれらの端子が配置されている。本実施形態では、回路基板120は四角形形状を有しているため、最も離れた位置とは対角域(対角線の両端)であり、図4に示す例では、左上近傍に電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cが配置され、右下近傍に外部インタフェース端子144が配置されている。
Further, these terminals are arranged on the
これにより、回路基板120上に露出した電流検出端子110A等と外部インタフェース端子144との間のショートや電流リークを防止することができる。また、回路基板120上の対角域の2箇所において半田付けを行うことにより、1箇所のみで半田付けを行う場合に比べて熱歪みの発生を均一にすることができ、回路基板120に生じるストレスを最小限に抑えることができる。さらに、上記2箇所において半田付けを行うことによって回路基板120を固定することが可能となるため、振動に対して強度を確保することができるとともに、ビス等による他の固定手段が不要になる。
As a result, a short circuit or current leakage between the
また、上述したように、複数の外部インタフェース端子144には、第1の固定部112が接続されたバッテリ200のマイナス側端子202と反対極性のプラス側端子に接続された電源端子が含まれており、この電源端子が電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cと隔たった位置に配置されていることから、バッテリ200の端子間が電流検出装置100内でショートしたりこれらの端子間で電流がリークしたりすることを防止することができる。
In addition, as described above, the plurality of
また、図4に示すように、回路基板120には、電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cが接続された電流検出回路400十は別に、外部インタフェース端子144が接続された通信回路410を有しており、これら電流検出回路400と通信回路410とが四角形形状の対角域に離間した状態で配置されている。電流検出回路400と通信回路410が回路基板120上で互いに入り組んで形成されたり密接した位置に形成された場合にはこれらの回路間でのクロストークが発生するが、これらの回路のそれぞれを対角域に配置して可能な限り離してこれらの間のクロストークを低減することにより、電流検出精度を向上させることが可能となる。
As shown in FIG. 4, the
また、上述した外部インタフェース端子144は複数個(例えば8個)が設けられており、複数の電極および地面のそれぞれと平行な複数列(例えば2列)に配置されている。しかも、地面に近い側(複数の電極に遠い側)の列に属する4個の外部インタフェース端子144の間に、地面に遠い側(複数の電極に近い側)の列に属する外部インタフェース端子144が、位置をずらして配置されている。図5は、2列に配置された外部インタフェース端子144の詳細を示す図である。
Further, a plurality of (for example, eight)
複数列の外部インタフェース端子144を互い違いに配置することにより、地面と垂直な向きに沿った幅を狭くすることができるため、ケース130の内部空間や回路基板120の面積を変えずに、電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cと外部インタフェース端子144との間をさらに離すことができ、これらの間でのショートや電流リークをさらに防止することができる。また、例えば、外部インタフェース端子144がケース130内で地面に対して垂直な向きに折り曲げられる場合を想定すると、外部インタフェース端子144を複数列に配置することにより、インサート成型する場合の押さえピンの場所を確保しやすくなる。
By arranging the
図5(A)には、位置をずらさずに外部インタフェース端子144を2列に配置した場合が示されている。隣接する外部インタフェース端子144間の距離L0を確保する場合を考えると、図5(B)に示す本実施形態の場合の2列の間隔L1はL0よりも小さくなる。しかも、地面から遠い側の左端の外部インタフェース端子144の位置を右側にずらしているため、この左端の外部インタフェース端子144と電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110Cとの間の距離がさらに遠くすることができる。
FIG. 5A shows a case where the
また、複数の外部インタフェース端子144のそれぞれは、一部がケース130の内部空間に突出し、他の一部がケース130の内部に埋設するとともに、内部に埋設した部位が屈曲した形状を有している。図6は、外部インタフェース端子144の部分的な詳細形状を示す図であり、図6(A)には正面図が、図6(B)には側面図が示されている。図6において、Pで示された範囲は、ケース130内に埋設した範囲を示している。図6に示すように、外部インタフェース端子144をケース130内で屈曲した形状とすることにより、樹脂材料で形成されたケース130内部で外部インタフェース端子144の位置を拘束することができるため、外部インタフェース端子144をピン形状とした場合にピン抜けを防止することができる。
Each of the plurality of
図7は、電流検出装置100の回路の具体例とバッテリ200等との接続例を示す図である。図7に示すように、電流検出装置100の回路基板120には、バスバー110の一部によって形成される抵抗体としてのシャント抵抗100’の両端に接続された差動増幅器10、バッテリ200のプラス端子とマイナス端子に接続された差動増幅器12、温度検出部20、電流検出処理部30、電圧検出処理部32、温度検出処理部34、バッテリ状態検知部36、充電制御部40、通信入出力部(通信I/O)50、52、CANプロトコルにしたがったデータの送受信を行うCANインタフェース(CAN I/F)60、LINプロトコルにしたがったデータの送受信を行うLINインタフェース(LIN I/F)62とが備わっている。一方の差動増幅器10は、シャント抵抗100’の両端電圧を増幅し、電流検出処理部30は、この差動増幅器10の出力電圧に基づいてシャント抵抗100’に流れる電流を検出する。差動増幅器10と電流検出処理部30によって電流検出回路が構成されている。他方の差動増幅器12は、バッテリ200の両端電圧(バッテリ電圧)を適正レベルに変換し、電圧検出処理部32は、この差動増幅器12の出力電圧に基づいてバッテリ電圧を検出する。温度検出部20は、抵抗とサーミスタによる分圧回路によって構成されており、温度に応じてサーミスタの抵抗値が変化して分圧回路の分圧電圧が変化する。温度検出処理部34は、温度検出部20の出力電圧(分圧電圧)に基づいて電流検出装置100の温度(バッテリ200の温度)を検出する。バッテリ状態検知部36は、電流検出処理部30、電圧検出処理部32、温度検出処理部34の各検出値を取り込んでバッテリ状態信号を生成する。電流検出処理部30、電圧検出処理部32、温度検出処理部34、バッテリ状態検知部36によって状態検知センサ38が構成されている。充電制御部40は、バッテリ状態検知部36によって生成されたバッテリ状態信号に基づいて車両用発電機(G)80の発電状態を制御する。この発電制御は、通信入出力部52、LINインタフェース62を介して、車両用発電機80に搭載された発電制御装置82に指示を送ることにより行われる。また、バッテリ状態検知部36によって生成されたバッテリ状態信号は、通信入出力部50、CANインタフェース60を介して車両システム70に送られる。車両システム70は、受信したバッテリ状態信号等に基づいてエンジンや各種電気負荷に対する統合的な制御を行う。
FIG. 7 is a diagram illustrating a connection example between a specific example of the circuit of the
上述した差動増幅器10、電流検出処理部30によって電流検出回路400が形成されている。また、上述した通信入出力部50、52、CANインタフェース60、LINインタフェース62によって通信回路410が形成されている。
A
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、バスバー100と抵抗体が一体になっている場合について説明したが、バスバー100と別体の抵抗体を用いるようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In the embodiment described above, the case where the
また、上述した実施形態では、電流検出装置100をバッテリ200のマイナス側端子202に取り付ける際に取付金具210を介したが、電流検出装置100の第1の固定部112を長くする等の変形を行って電流検出装置100を直接マイナス側端子202に取り付けるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、電流検出装置100を地面に対して垂直な向きに設置する場合を説明したが、地面と非平行あるいは平行に設置するようにしてもよい。また、上述した実施形態では、回路基板120をこれを収納するケース130の内部空間の形状を四角形形状としたが、四角形形状以外の多角形形状やその他の形状としてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
図8は、電流検出装置の変形例を示す図である。図8に示す電流検出装置100Aは、ケース130の内部空間とこれに収納される回路基板120Aのそれぞれが地面に対して平行な向きになるように、バッテリ200の上面200Aにケース130が配置されている。また、回路基板120Aは、多角形形状を有しており、その最長距離の対角域に、電極(電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B、回路用グランド端子110C)と外部インタフェース端子144のそれぞれが配置されている。このように、回路基板120A等をバッテリ200の上面200Aに平行に配置した場合であっても、回路基板120A上に露出した電極(電流検出端子110A等)と外部インタフェース端子144との間のショートや電流リークを有効に防止することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a modification of the current detection device. In the
上述したように、本発明によれば、電流検出用の電流検出端子110A、センシング用グランド端子110B等をケース130の内部空間の上部に配置することにより、ケース130や蓋150の破損や結露等によって内部空間内に水が浸入した場合であっても、これらの端子が被水したり、仮に被水した場合であってもその後にこれらの端子近傍に水が滞留したりすることを防止することができ、これらの端子と他の部位との間がショートしたり、これらの間で電流リークが発生することを防止することができ、これらの発生に伴う誤動作や回路故障を防止することができる。
As described above, according to the present invention, the
100、110A 電流検出装置
110 バスバー
110A 電流検出端子
110B センシング用グランド端子
110C 回路用グランド端子
112 第1の固定部
112A 貫通穴
112B 第1の取付面
114 第2の固定部
114B 第2の取付面
115、211 ボルト
115A 頭部
120、120A 回路基板
130 ケース
140 コネクタ
142 コネクタターミナル
144 外部インタフェース端子
150 蓋
200 バッテリ
202、302 端子
210 取付金具
300 ハーネス
400 電流検出回路
410 通信回路
100, 110A
Claims (8)
前記バッテリ側の端子に固定されて電気的な接続が行われる第1の固定部と、
前記ハーネスが固定されて電気的な接続が行われる第2の固定部と、
前記第1および第2の固定部と一体に形成されたバスバーと、
前記第1および第2の固定部との間に挿入され、前記バスバーと一体あるいは別体で形成された抵抗体と、
前記抵抗体の通電方向に沿った2箇所の電位差を検出する複数の電極と、
前記複数の電極間の電圧に基づいて前記抵抗体を流れる電流を検出する電流検出回路が搭載される回路基板と、
前記回路基板を収納する内部空間を形成する凹部を有するケースと、
前記ケースの凹部を塞ぐ蓋と、
前記内部空間内に配置された複数の外部インタフェース端子と、
を備え、前記電極および前記外部インタフェース端子は、前記回路基板に半田付けにより接続されるとともに、
前記回路基板上で最も離れた位置に前記電極と前記外部インタフェース端子が配置されていることを特徴とする電流検出装置。 A current detection device for detecting a current flowing through a harness through a terminal of a battery,
A first fixing portion fixed to the terminal on the battery side and electrically connected;
A second fixing portion where the harness is fixed and electrical connection is made;
A bus bar formed integrally with the first and second fixing portions;
A resistor inserted between the first and second fixing portions and formed integrally with or separate from the bus bar;
A plurality of electrodes for detecting a potential difference between two locations along the energization direction of the resistor;
A circuit board on which a current detection circuit for detecting a current flowing through the resistor based on a voltage between the plurality of electrodes is mounted;
A case having a recess that forms an internal space for housing the circuit board;
A lid for closing the recess of the case;
A plurality of external interface terminals arranged in the internal space;
The electrode and the external interface terminal are connected to the circuit board by soldering,
The current detection device characterized in that the electrode and the external interface terminal are arranged at the farthest positions on the circuit board.
前記回路基板の最長距離の対角域に、前記電極と前記外部インタフェース端子のそれぞれを配置することを特徴とする電流検出装置。 In claim 1,
Each of the electrode and the external interface terminal is arranged in a diagonal region of the longest distance of the circuit board.
前記複数の外部インタフェース端子には、前記第1の固定部が接続された前記バッテリの端子と反対極性の端子に接続された電源端子が含まれていることを特徴とする電流検出装置。 In claim 1 or 2,
The plurality of external interface terminals include a power supply terminal connected to a terminal having a polarity opposite to the terminal of the battery to which the first fixing portion is connected.
前記回路基板は、前記外部インタフェース端子に接続された通信回路を有し、
前記電極が接続された前記電流検出回路と、前記外部インタフェース端子が接続された前記通信回路を、前記回路基板の対角域に離間した状態で配置することを特徴とする電流検出装置。 In claim 2,
The circuit board has a communication circuit connected to the external interface terminal,
The current detection device, wherein the current detection circuit to which the electrode is connected and the communication circuit to which the external interface terminal is connected are arranged in a state of being separated in a diagonal area of the circuit board.
前記複数の外部インタフェース端子は、前記電極に平行な複数列に配置されており、
前記電極に遠い側の列に属する複数の前記外部インタフェース端子の間に、前記電極に近い側の列に属する複数の外部インタフェース端子が配置されていることを特徴とする電流検出装置。 In any one of Claims 1-4,
The plurality of external interface terminals are arranged in a plurality of rows parallel to the electrodes,
A plurality of external interface terminals belonging to a row closer to the electrode are arranged between the plurality of external interface terminals belonging to a row far from the electrode.
前記内部空間および前記回路基板は、地面に対して非平行に配置されており、
前記複数の電極は、前記ケースの内部空間内であって、地面から遠い上部に配置されていることを特徴とする電流検出装置。 In any one of Claims 1-5,
The internal space and the circuit board are arranged non-parallel to the ground,
The plurality of electrodes are arranged in an upper portion far from the ground in the internal space of the case.
前記内部空間および前記回路基板は、地面に対して垂直な向きに配置されていることを特徴とする電流検出装置。 In claim 6,
The internal space and the circuit board are arranged in a direction perpendicular to the ground.
前記ケースは、樹脂材料で形成されており、
前記複数の外部インタフェース端子のそれぞれは、一部が前記ケースの内部空間に突出し、他の一部が前記ケースの内部に埋設するとともに、内部に埋設した部位が屈曲した形状を有することを特徴とする電流検出装置。 In claim 5,
The case is formed of a resin material,
Each of the plurality of external interface terminals has a shape in which a part protrudes into the internal space of the case, the other part is embedded in the case, and a portion embedded in the case is bent. Current detector.
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