JP2012078327A - Current detection method and current detector by using bus bar as detection body - Google Patents

Current detection method and current detector by using bus bar as detection body Download PDF

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絵未 蔭山
Katsuya Komai
克哉 駒井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current detector capable of accurately detecting current without cutting a bus bar.SOLUTION: In a current detector 10 comprising a bus bar 11 including a battery terminal 11T and a stud bolt St, and a printed circuit board 12P mounted in a flat part 11F in the bus bar 11, and determining current flowing in the bus bar 11 from voltage drop in the bus bar 11 and a known resistance value by the printed circuit board 12P, an amplifier circuit, a bus bar temperature detection circuit and a microcomputer are mounted on the printed circuit board 12P, the voltage drop in the bus bar 11 is inputted into the amplifier circuit to be amplified with a prescribed amplification factor, the bus bar temperature detection circuit detects the temperature of the bus bar 11 when detecting the voltage drop and inputs the temperature into the microcomputer, the microcomputer calculates a correction value of the amplification factor in relation to the inputted detection temperature and transmits the correction value to the amplifier circuit, and the amplifier circuit corrects the amplification factor based on the correction value.

Description

本発明は、自動車の直流電源を構成するバッテリの端子に接続されるバスバーに流れる電流を検出する電流検出方法およびその検出装置に関するもので、特に、バスバーを切断することなく、しかも精度良く電流を検出することのできる電流検出方法および検出装置に関するものである。   The present invention relates to a current detection method for detecting a current flowing in a bus bar connected to a battery terminal constituting a DC power source of an automobile, and a detection apparatus therefor, and in particular, the current is accurately supplied without cutting the bus bar. The present invention relates to a current detection method and a detection device that can be detected.

〈シャント方式〉
導体に流れる電流量を検出する方式の一つとして、抵抗体に電流を流し、通電した際の電圧降下とその抵抗体の抵抗値からオームの法則(電流=電圧降下/抵抗値)を用いて電流値を算出するいわゆる「シャント方式」が一般的に知られている。
<Shunt method>
One method of detecting the amount of current flowing through a conductor is to use Ohm's law (current = voltage drop / resistance value) based on the voltage drop and the resistance value of the resistor when the current is passed through the resistor. A so-called “shunt method” for calculating a current value is generally known.

〈バッテリ端子に採用されたシャント方式の電流検出装置〉
近年、自動車の省エネが注目され、バッテリマネジメントシステムを搭載した車両が増えている。バッテリマネジメントでは、バッテリの入・出力電流を検出することが必要となる。そこで、シャント方式を採用した自動車用電流検出装置として、バッテリポスト(バッテリポール)にクランプして固定されるバッテリ端子(導体部)にシャント抵抗を溶接またはろう付けで結合し、そのシャント抵抗に流れる電流を検出する装置が知られている(特許文献1参照)。
<Shunt-type current detection device used for battery terminals>
In recent years, energy saving of automobiles has attracted attention, and the number of vehicles equipped with battery management systems is increasing. In battery management, it is necessary to detect battery input / output current. Therefore, as a current detection device for automobiles adopting a shunt method, a shunt resistor is connected to a battery terminal (conductor portion) clamped and fixed to a battery post (battery pole) by welding or brazing, and flows to the shunt resistor. An apparatus for detecting current is known (see Patent Document 1).

特開2008−46124号公報JP 2008-46124 A

〈特許文献1記載の電流検出装置の長所および問題点〉
《長所》
特許文献1記載の電流検出装置によれば、主導体に振動荷重や引張り荷重が加わっても導体とクランプとの間の結合領域に高い材料応力が加わらないようにできる、といった効果が得られる。
《問題点》
ところが、そのような構成にするには、バスバー(第1導体部)を切断したり、一部を削ったり、第2導体部の一部を削ったり、削った第1導体部の隙間にハウジングの一部で埋めたり、削った第2導体部の隙間にシャント抵抗を取り付けたりする種々の工程が必要となり、加工工程が複雑となって、コスト高となった。
<Advantages and Problems of Current Detection Device described in Patent Document 1>
《Advantages》
According to the current detection device described in Patent Document 1, even if a vibration load or a tensile load is applied to the main conductor, an effect that high material stress can be prevented from being applied to the coupling region between the conductor and the clamp can be obtained.
"problem"
However, in order to achieve such a configuration, the bus bar (first conductor portion) is cut, part of it is shaved, part of the second conductor part is shaved, or the housing is placed in the gap of the shaved first conductor part. Therefore, various processes for filling a part of the second conductor part and attaching a shunt resistor to the gap between the cut second conductor parts are required, which complicates the processing process and increases the cost.

〈本発明の目的〉
本発明はこれらの課題を解決するためになされたもので、バスバーを切断したり、一部を削ったり、削ったバスバーの隙間をハウジングの一部で埋めたり、シャント抵抗を取り付けたりするような種々の工程を一切不要として、コストの低減できる電流検出方法および検出装置を提供することを目的としている。
<Object of the present invention>
The present invention has been made to solve these problems, such as cutting a bus bar, scraping a part thereof, filling a gap of the shaved bus bar with a part of a housing, or attaching a shunt resistor. It is an object of the present invention to provide a current detection method and a detection apparatus that can reduce costs by eliminating various processes.

上記課題を解決するために、本願の第1発明である電流検出方法は、バッテリポストに装着されるバッテリ端子とワイヤーハーネスを接続するスタッドボルトとを備えて成るバスバーの前記バッテリ端子と前記スタッドボルトとの間の所定間隔におけるバスバーの電圧降下と前記バスバーの現在温度を測定し、既知の温度における抵抗値を測定された前記測定温度を基に補正し、前記補正された抵抗値と前記測定された電圧降下から前記バスバーを流れる現在の電流を算出するようにした。   In order to solve the above-described problem, the current detection method according to the first invention of the present application includes a battery terminal mounted on a battery post and a stud bolt connecting a wire harness to the battery terminal of the bus bar and the stud bolt. Measuring the voltage drop of the bus bar and the current temperature of the bus bar at a predetermined interval, and correcting the resistance value at a known temperature based on the measured temperature, the corrected resistance value and the measured The current flowing through the bus bar is calculated from the voltage drop.

また、第2発明である電流検出装置は、バッテリポストに装着されるバッテリ端子とワイヤーハーネスを接続するスタッドボルトとを備えて成るバスバーと、前記バスバーの前記バッテリ端子と前記スタッドボルトとの間における平坦部に取り付けられたプリント回路基板と、から成り、前記バスバーにおける電圧降下と既知の抵抗値から前記バスバーに流れる電流を前記プリント回路基板で求める電流検出装置であって、前記プリント回路基板に増幅回路とバスバー温度検出回路とマイコンとを載置し、前記バスバーに流れる電流による電圧降下を前記増幅回路に入力して所定の増幅率で増幅し、一方、前記バスバー温度検出回路は電圧降下検出時の前記バスバーの温度を検出して前記マイコンに入力し、前記マイコンでは入力された検出温度に対する増幅率の補正値を算出して前記増幅回路に送信し、前記増幅回路では当該補正値を基に前記増幅率を補正するようにした。   Moreover, the current detection device according to the second aspect of the present invention is a bus bar comprising a battery terminal mounted on a battery post and a stud bolt for connecting a wire harness, and between the battery terminal of the bus bar and the stud bolt. A printed circuit board mounted on a flat portion, and a current detection device that obtains a current flowing in the bus bar from a voltage drop and a known resistance value in the bus bar, and amplifies the printed circuit board A circuit, a bus bar temperature detection circuit, and a microcomputer are mounted, and a voltage drop due to a current flowing through the bus bar is input to the amplifier circuit to amplify with a predetermined amplification factor. On the other hand, the bus bar temperature detection circuit The temperature of the bus bar is detected and input to the microcomputer, and the microcomputer detects the input. It calculates a correction value of the gain for degrees and sent to the amplifier circuit, wherein in the amplifier circuit is so as to correct the amplification factor based on the correction value.

また、第3発明は、第2発明の電流検出装置において、プリント回路基板にさらにオフセット回路を載置して、基準電圧をオフセットさせることでバッテリの充放電のどちらの方向の電流検出にも対応できるようにし、前記バスバー温度検出回路は電圧降下検出時の前記バスバーの温度を検出して前記マイコンに入力し、前記マイコンでは入力された検出温度に対するオフセットの補正値を算出して前記オフセット回路に送信し、前記オフセット回路は当該補正値を基に調整されたオフセットを前記増幅回路に出力するようにした。   Further, the third aspect of the current detection device according to the second aspect of the present invention is adapted to detect the current in either direction of charge / discharge of the battery by placing an offset circuit on the printed circuit board and offsetting the reference voltage The bus bar temperature detection circuit detects the temperature of the bus bar at the time of voltage drop detection and inputs it to the microcomputer, and the microcomputer calculates an offset correction value for the input detection temperature to the offset circuit. The offset circuit outputs an offset adjusted based on the correction value to the amplifier circuit.

以上、第1および第2発明によれば、バスバーそのものをシャント抵抗代わりにしているので、バスバーを切断したり、一部を削ったり、削ったバスバーの隙間をハウジングの一部で埋めたり、シャント抵抗を取り付けたりするような種々の工程を一切不要として、コストの低減できる電流検出方法および検出装置が得られる。また、シャント方式の検出誤差要因の1つにシャント抵抗部の温度変化があるが、この温度特性を回路で補正するようにしたので、温度特性の良い特殊な高価な金属を用いなくても、使用温度範囲で精度良く電流を検出することができる。   As described above, according to the first and second inventions, the bus bar itself is used as a shunt resistor. Therefore, the bus bar is cut, part of it is cut, the gap of the shaved bus bar is filled with part of the housing, A current detection method and a detection apparatus capable of reducing costs can be obtained by eliminating the need for various steps such as attaching resistors. In addition, one of the detection error factors of the shunt method is the temperature change of the shunt resistor, but since this temperature characteristic is corrected by a circuit, even without using a special expensive metal with good temperature characteristics, Current can be detected with high accuracy in the operating temperature range.

第2発明によれば、温度に依存するオフセット値をマイコンで計算されたオフセット補正値で調整するようにしているので、1個のバスバー温度検出回路でシャント抵抗部の温度変化の補正とオフセット値の調整を行うことができるようになる。   According to the second aspect of the invention, the offset value depending on the temperature is adjusted by the offset correction value calculated by the microcomputer. Therefore, the correction of the temperature change of the shunt resistor portion and the offset value are performed by one bus bar temperature detection circuit. You will be able to make adjustments.

図1は本発明に係る電流検出装置の平面図(A)と側面図(B)である。FIG. 1 is a plan view (A) and a side view (B) of a current detection device according to the present invention. 図2は本発明に係る電流検出装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the current detection device according to the present invention. 図3は本発明に係る電流検出装置の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the current detection device according to the present invention. 図4は本発明に係るプリント基板12Pとバスバー11の取付け状態を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the mounting state of the printed board 12P and the bus bar 11 according to the present invention.

以下、既存のバスバーを切断したり、一部を削る必要の無い、したがってシャント抵抗を溶接やろう付けしたりする工程を不要とし、しかも電流を精度良く検出できる本発明の電流検出装置について、図1〜図4に基づいて説明する。   Hereinafter, there is no need to cut an existing bus bar or to cut a part of the bus bar, and thus a step of welding or brazing a shunt resistor is unnecessary, and the current detection device of the present invention that can detect current with high accuracy is shown in FIG. It demonstrates based on 1-4.

〈本発明の2つの特徴〉
本発明はシャント抵抗の代わりに、既存のバスバーを検出体(すなわち、シャント抵抗)として使用することで、導体部を切断・加工することなくバスバー電流を検出するのが特徴の1である。
また、本発明では、温度特性の良い特殊な高価な金属を用いることなく、温度特性を回路で補正することで使用温度範囲で精度良く電流を検出するのが特徴の2である。
すなわち、シャント方式の検出誤差要因の1つに、シャント抵抗部の温度変化(通電による発熱、周囲温度変化による影響等による温度変化)が挙げられる。
シャント方式では、検出部の電圧降下と既知の抵抗値から印加電圧を算出するため、既知の抵抗値と実際の抵抗値との差が生じると検出誤差となってしまう。そのため、既存のシャント式電流検出装置ではシャント抵抗部には温度特性の良い(すなわち、温度が変化しても抵抗値は変化しない)特殊な金属を用いている。
本発明では、特殊な金属を用いることなく、温度特性を回路で補正することで、使用温度範囲で精度良く電流を検出できる装置を実現する。
<Two features of the present invention>
One feature of the present invention is that an existing bus bar is used as a detection body (that is, a shunt resistor) instead of a shunt resistor to detect the bus bar current without cutting and processing the conductor portion.
Further, the present invention is characterized in that the current is accurately detected in the operating temperature range by correcting the temperature characteristics with a circuit without using a special expensive metal with good temperature characteristics.
That is, one of the detection error factors of the shunt method is a temperature change of the shunt resistor portion (a heat change due to energization, a temperature change due to an influence of an ambient temperature change, etc.).
In the shunt method, the applied voltage is calculated from the voltage drop of the detection unit and the known resistance value. Therefore, if a difference between the known resistance value and the actual resistance value occurs, a detection error occurs. For this reason, in the existing shunt-type current detection device, a special metal having good temperature characteristics (that is, the resistance value does not change even when the temperature changes) is used for the shunt resistor portion.
In the present invention, a device capable of accurately detecting a current in the operating temperature range is realized by correcting a temperature characteristic with a circuit without using a special metal.

〈本発明に係る電流検出装置10〉
本発明に係る電流検出装置10は、図1および図2に示すように、既存のバスバー11の平坦部11Fに本発明に係る回路基板12を取り付け、この回路基板12をカバーKで覆って成るものである。以下、順に説明する。
<Current detection device 10 according to the present invention>
As shown in FIGS. 1 and 2, the current detection device 10 according to the present invention is configured by attaching a circuit board 12 according to the present invention to a flat portion 11F of an existing bus bar 11 and covering the circuit board 12 with a cover K. Is. Hereinafter, it demonstrates in order.

〈既存のバスバー11の形状〉
本発明が適用される既存のバスバー11は導電性金属板で成り、回路基板12が取り付けられる平面視で長方形をした中央部の平坦部11Fと、この平坦部11Fを挟んで上流部と下流部とから構成される。
<Shape of existing bus bar 11>
The existing bus bar 11 to which the present invention is applied is made of a conductive metal plate, and has a flat portion 11F at the center in a rectangular shape in plan view to which the circuit board 12 is attached, and an upstream portion and a downstream portion across the flat portion 11F. It consists of.

《上流部》
上流部は、平坦部11Fに電流が流れる方向の上流部に当たる一辺で直角に立ち上がる立上り部11Vと、立上り部11Vの幅方向両端からそれぞれ半円筒状に延びて全体で嵌合穴11Hを形成するバッテリ端子11Tと、バッテリ端子11Tの両先端からそれぞれ対向して平行に延びるボルト挿通部11B(ナットNが当接するナット側11B1、ボルトBの頭が当接するボルト側11B2)で構成される。ボルト挿通部11BにはボルトBが挿通される孔が空けられており、そこにボルトBが通され、ナットNで締め付けることでボルト挿通部11B1と11B2とが互いに引き寄せられ、バッテリ端子11Tの嵌合孔11Hの径が次第に小さくなる。そこで、バッテリ20(図3)の円柱形をしたバッテリポストにバッテリ端子11Tの嵌合孔11Hが嵌められ、ナットNで締め付けることによってバッテリ端子11Tはバッテリポストに締結される。
<Upstream part>
The upstream portion rises at a right angle on one side corresponding to the upstream portion in the direction in which current flows in the flat portion 11F, and extends in a semi-cylindrical shape from both ends in the width direction of the rising portion 11V to form a fitting hole 11H as a whole. The battery terminal 11T is configured by a bolt insertion portion 11B (a nut side 11B1 on which the nut N abuts and a bolt side 11B2 on which the head of the bolt B abuts) extending in parallel oppositely from both ends of the battery terminal 11T. The bolt insertion portion 11B has a hole through which the bolt B is inserted. The bolt B is passed through the bolt insertion portion 11B. When the nut N is tightened, the bolt insertion portions 11B1 and 11B2 are pulled together to fit the battery terminal 11T. The diameter of the joint hole 11H is gradually reduced. Therefore, the fitting hole 11H of the battery terminal 11T is fitted into the cylindrical battery post of the battery 20 (FIG. 3), and the battery terminal 11T is fastened to the battery post by tightening with the nut N.

《下流部》
一方、下流部は、平坦部11Fの下流の一辺からの延設されたスタッド立設部11SにスタッドボルトStが立設されている。このスタッドボルトStにワイヤーハーネスWの端子が接続され、ナットで締結される。
バッテリからの電流は負荷を介し、バッテリのマイナス端子に帰ってくる。本発明の電流検出装置はバッテリのマイナス端子に装備されており、したがって負荷のマイナス側のワイヤーハーネスはスタッドボルトStに接続されている。電流はこのスタッドボルトStから平坦部11Fを経てバッテリ端子11T、バッテリマイナス端子へと流れる。
<Downstream part>
On the other hand, in the downstream portion, a stud bolt St is erected on a stud erection portion 11S extending from one side downstream of the flat portion 11F. A terminal of the wire harness W is connected to the stud bolt St and fastened with a nut.
Current from the battery returns to the negative terminal of the battery through the load. The current detection device of the present invention is mounted on the negative terminal of the battery, and thus the wire harness on the negative side of the load is connected to the stud bolt St. Current flows from the stud bolt St through the flat portion 11F to the battery terminal 11T and the battery minus terminal.

〈本発明に係る回路基板12の構成〉
図3は本発明の電流検出装置10のブロック図を示している。
電流検出装置10は、測定対象のバスバー11(中央部の平坦部11F)と、バスバー11の両端にそれぞれリード線L1、L2で接続され、本体はバスバー11の上に載置される回路基板12とから成る。
回路基板12はプリント基板12Pを備え、図4のように、バスバー11の上に載置され、プリント基板12Pの上に電源回路120と、検出した電圧降下値を増幅する増幅回路121と、補正回路122とが載置される。
<Configuration of Circuit Board 12 According to the Present Invention>
FIG. 3 shows a block diagram of the current detection device 10 of the present invention.
The current detection device 10 is connected to a bus bar 11 to be measured (a flat portion 11F at the center) and both ends of the bus bar 11 with lead wires L1 and L2, respectively, and a main body is a circuit board 12 mounted on the bus bar 11. It consists of.
The circuit board 12 includes a printed circuit board 12P. The circuit board 12 is placed on the bus bar 11 as shown in FIG. 4, and a power circuit 120, an amplification circuit 121 that amplifies the detected voltage drop value, and a correction are mounted on the printed circuit board 12P. A circuit 122 is mounted.

《増幅回路121》
増幅回路121は、バスバー11の上流にリード線L1と、バスバー11の下流にリード線L2を介して接続され、リード線L1とリード線L2間のバスバー11の抵抗値による電圧降下を電流検出装置10で測定するが、バスバー11の抵抗値が小さいので測定される電圧降下も小さく、したがって増幅回路121で増幅してから、電流検出装置10から出力する。
<< Amplifier circuit 121 >>
The amplifier circuit 121 is connected to the upstream side of the bus bar 11 via a lead wire L1 and the downstream side of the bus bar 11 via a lead wire L2, and a current detection device detects a voltage drop due to the resistance value of the bus bar 11 between the lead wire L1 and the lead wire L2. 10, the voltage drop measured is small because the resistance value of the bus bar 11 is small. Therefore, the voltage drop is amplified by the amplifier circuit 121 and then output from the current detection device 10.

《補正回路122》
補正回路122は、検出値をオフセットするオフセット回路122aと、温度センサダイオード12S1、12S2(図4)を用いてバスバー11の温度を検出するバスバー温度検出回路122bと、検出した温度より増幅率とオフセットの補正値を計算するマイコン(CPU)122cとから成り、マイコン122cで計算された増幅率は増幅回路121へ送られ、マイコン122cで計算されたオフセット補正値はオフセット回路122aへ送られ、オフセット回路122aから増幅回路121へ調整されたオフセット値が出力される。
上記構成の見方を変えれば、電流検出部12M(バスバー11、リード線L1・L2、増幅回路121)と電源回路120と補正回路122(オフセット回路122a、バスバー温度検出回路122b、マイコン122c)で構成されている。
<< Correction circuit 122 >>
The correction circuit 122 includes an offset circuit 122a that offsets the detection value, a bus bar temperature detection circuit 122b that detects the temperature of the bus bar 11 using the temperature sensor diodes 12S1 and 12S2 (FIG. 4), and an amplification factor and an offset based on the detected temperature. The microcomputer (c) 122c calculates an amplification factor calculated by the microcomputer 122c, and the offset correction value calculated by the microcomputer 122c is sent to the offset circuit 122a. The adjusted offset value is output from 122a to the amplifier circuit 121.
In other words, the current detection unit 12M (bus bar 11, lead wires L1 and L2, amplification circuit 121), power supply circuit 120, and correction circuit 122 (offset circuit 122a, bus bar temperature detection circuit 122b, microcomputer 122c) are configured. Has been.

図4は本発明に係るプリント基板12Pとバスバー11の取付け状態を説明する模式図である。バスバー11の平坦な部位にプリント基板12Pが配置されている。バスバー11に流れる電流のプリント基板12Pの上流側でリード線L1によってバスバー11とプリント基板12Pが接続され、プリント基板12Pの下流側でリード線L2によってバスバー11とプリント基板12Pが接続されている。プリント基板12Pには温度センサダイオード12S1、12S2が搭載され、温度センサダイオード12S1、12S2はスルーホールを介してバスバー11と熱結合されている。プリント基板12Pの上には、増幅回路121とオフセット回路122aとバスバー温度検出回路122bとマイコン122c、および図示しないがマイコンに付随するインタフェース回路、メモリ回路等も搭載されている。プリント基板12Pで検出された電流値は上位システムへ出力される。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the mounting state of the printed board 12P and the bus bar 11 according to the present invention. A printed circuit board 12 </ b> P is disposed on a flat portion of the bus bar 11. The bus bar 11 and the printed board 12P are connected by the lead wire L1 on the upstream side of the printed board 12P of the current flowing through the bus bar 11, and the bus bar 11 and the printed board 12P are connected by the lead wire L2 on the downstream side of the printed board 12P. Temperature sensor diodes 12S1 and 12S2 are mounted on the printed circuit board 12P, and the temperature sensor diodes 12S1 and 12S2 are thermally coupled to the bus bar 11 through through holes. On the printed circuit board 12P, an amplifier circuit 121, an offset circuit 122a, a bus bar temperature detection circuit 122b, a microcomputer 122c, and an interface circuit, a memory circuit, and the like (not shown) associated with the microcomputer are mounted. The current value detected by the printed circuit board 12P is output to the host system.

《本発明に係る回路基板12の電流検出動作》
嵌合穴11H(図1(A)、図2)とスタッドボルトSt間に電流が流れた際に生じる電圧降下をリード線L1、L2を介して増幅回路121に入力する。このとき、オフセット回路122aにより基準電圧をオフセットさせることでバッテリ20の充放電のどちらの方向の電流検出にも対応できるような回路となっている。
一方、バスバー温度検出回路122bは電圧降下検出時のバスバー温度を検出し、マイコン122cに入力する。マイコン122cでは入力された検出温度に応じ、オフセットの補正値を算出する。
オフセット回路122aは内部にオフセット調整回路を持っており、マイコン122cで算出したオフセットの補正値に応じてオフセット値を調整できるようになっている。
オフセット調整回路は、例えばマイコン122cのPWM出力をRC直列回路にてアナログ変換した値をオフセットとして使用し、補正値に応じてDutyを調整することでオフセット値を変動させる回路等が考えられる。
続いて、検出温度に対する増幅率の補正を行う。マイコン122cでは温度に応じ、増幅率の補正値を算出する。算出した値はマイコンの入出力ポートより増幅回路121内の可変抵抗器に送信され、増幅回路121の抵抗比を変更する。
このような処理を行うことで、使用温度範囲内で印加電流と電流検出値の関係は一定となり、その関係から被測定電流を求めることができる。
なお、電圧降下を増幅・オフセットして出力する電流検出部12Mと、補正回路122は独立した構成となっているため、本発明の電流検出装置10では、補正による検出温度の遅延は生じない。
<< Current Detection Operation of Circuit Board 12 According to the Present Invention >>
A voltage drop generated when a current flows between the fitting hole 11H (FIGS. 1A and 2) and the stud bolt St is input to the amplifier circuit 121 via the lead wires L1 and L2. At this time, the reference voltage is offset by the offset circuit 122a so that the current detection in either direction of charge / discharge of the battery 20 can be handled.
On the other hand, the bus bar temperature detection circuit 122b detects the bus bar temperature when the voltage drop is detected, and inputs it to the microcomputer 122c. The microcomputer 122c calculates an offset correction value according to the input detected temperature.
The offset circuit 122a has an offset adjustment circuit inside, and can adjust the offset value according to the offset correction value calculated by the microcomputer 122c.
The offset adjustment circuit may be, for example, a circuit that uses a value obtained by analog conversion of the PWM output of the microcomputer 122c by an RC series circuit as an offset, and adjusts the duty according to the correction value to change the offset value.
Subsequently, the amplification factor with respect to the detected temperature is corrected. The microcomputer 122c calculates a correction value for the amplification factor according to the temperature. The calculated value is transmitted from the input / output port of the microcomputer to the variable resistor in the amplifier circuit 121, and the resistance ratio of the amplifier circuit 121 is changed.
By performing such processing, the relationship between the applied current and the detected current value becomes constant within the operating temperature range, and the current to be measured can be obtained from the relationship.
Since the current detector 12M that amplifies and offsets the voltage drop and outputs the correction circuit 122 and the correction circuit 122 are independent from each other, the current detection device 10 of the present invention does not cause a delay in the detection temperature due to the correction.

〈本発明による初期バラツキの補正〉
前述した通り、シャント抵抗式の電流検出装置では、シャント抵抗へ流れる電流に応じて生じる電圧降下と既知のシャント抵抗値により印加電流を算出する。したがって、バスバー11と回路基板12の組み付け誤差により生じるシャント抵抗値の誤差は検出誤差となってしまう。
また、増幅回路121やオフセット回路122aを構成する抵抗値のバラツキも検出誤差につながる。
そこで、本発明の電流検出装置では、組み付け工程後、補正回路122にて初期補正を行い、バラツキによる誤差を低減させる。
<Correction of initial variation according to the present invention>
As described above, in the shunt resistance type current detection device, the applied current is calculated based on the voltage drop generated according to the current flowing through the shunt resistor and the known shunt resistance value. Therefore, an error in the shunt resistance value caused by an assembly error between the bus bar 11 and the circuit board 12 becomes a detection error.
In addition, variations in resistance values constituting the amplifier circuit 121 and the offset circuit 122a also lead to detection errors.
Therefore, in the current detection device of the present invention, after the assembly process, initial correction is performed by the correction circuit 122 to reduce errors due to variations.

《本発明によるバラツキ補正方法》
本発明によるバラツキ補正方法は電流検出方法内の温度に対する補正とほぼ同様であるが、温度に対する補正が温度に応じてオフセットや増幅率を調整するのに対し、初期バラツキの補正では出力理想値に対して調整を行う。例えば、出力理想値が、印加電流±200[A]に対し、電流検出値が2.5±2[V]とすると、実際に電流検出装置に電流を流し、目的とする出力になるようオフセットと増幅率を調整する。
以上の検出方法および補正を行うことで、バスバーそのものを検出体(シャント抵抗)とした電流検出装置が実現可能となる。
<< Dispersion Correction Method According to the Present Invention >>
The variation correction method according to the present invention is almost the same as the correction for the temperature in the current detection method, but the correction for the temperature adjusts the offset and the amplification factor according to the temperature. Make adjustments. For example, if the output ideal value is an applied current of ± 200 [A] and the current detection value is 2.5 ± 2 [V], the current is actually passed through the current detection device so that the target output can be obtained. And adjust the amplification factor.
By performing the above detection method and correction, it is possible to realize a current detection device using the bus bar itself as a detection body (shunt resistor).

〈本発明のバスバー10の長所〉
以上のように、本発明の電流検出装置によれば、
(1)バスバーの切断・加工や、バスバーとシャント抵抗との結合がないため、製造工数の低減が望める。
(2)バスバーとシャント抵抗との結合がないため、信頼性の向上が望める。
(3)シャント抵抗部に特殊な金属を使用しないため、コストダウンが望める。
<Advantages of the bus bar 10 of the present invention>
As described above, according to the current detection device of the present invention,
(1) Since there is no bus bar cutting and processing, and no connection between the bus bar and the shunt resistor, the number of manufacturing steps can be reduced.
(2) Since there is no connection between the bus bar and the shunt resistor, the reliability can be improved.
(3) Since no special metal is used for the shunt resistor, the cost can be reduced.

10 電流検出装置
11 既存のバスバー
11B ボルト挿通部
11B1 ナット側
11B2 ボルト側
11F 平坦部
11H 嵌合穴
11S スタッド立設部
11T バッテリ端子
11V 立上り部
12 回路基板
12M 電流検出部
12P プリント基板
120 電源回路
121 増幅回路
122 補正回路
122a オフセット回路
122b バスバー温度検出回路
122c マイコン(CPU)
20 バッテリ
K カバー
L1、L2 リード線
B ボルト
N ナット
St スタッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Current detection apparatus 11 Existing bus bar 11B Bolt insertion part 11B1 Nut side 11B2 Bolt side 11F Flat part 11H Fitting hole 11S Stud standing part 11T Battery terminal 11V Rising part 12 Circuit board 12M Current detection part 12P Printed board 120 Power supply circuit 121 Amplifier circuit 122 Correction circuit 122a Offset circuit 122b Bus bar temperature detection circuit 122c Microcomputer (CPU)
20 Battery K Cover L1, L2 Lead wire B Bolt N Nut St Stud

Claims (3)

バッテリポストに装着されるバッテリ端子とワイヤーハーネスを接続するスタッドボルトとを備えて成るバスバーの前記バッテリ端子と前記スタッドボルトとの間の所定間隔におけるバスバーの電圧降下と前記バスバーの現在温度を測定し、既知の温度における抵抗値を測定された前記測定温度を基に補正し、前記補正された抵抗値と前記測定された電圧降下から前記バスバーを流れる現在の電流を算出することを特徴とするバスバーを検出体とした電流検出方法。   A voltage drop of the bus bar and a current temperature of the bus bar at a predetermined interval between the battery terminal of the bus bar and the stud bolt of the bus bar comprising a battery terminal attached to the battery post and a stud bolt connecting the wire harness are measured. And correcting a resistance value at a known temperature based on the measured temperature, and calculating a current flowing through the bus bar from the corrected resistance value and the measured voltage drop. A current detection method using as a detection object. バッテリポストに装着されるバッテリ端子とワイヤーハーネスを接続するスタッドボルトとを備えて成るバスバーと、前記バスバーの前記バッテリ端子と前記スタッドボルトとの間における平坦部に取り付けられたプリント回路基板と、から成り、前記バスバーにおける電圧降下と既知の抵抗値から前記バスバーに流れる電流を前記プリント回路基板で求める電流検出装置であって、前記プリント回路基板に増幅回路とバスバー温度検出回路とマイコンとを載置し、前記バスバーに流れる電流による電圧降下を前記増幅回路に入力して所定の増幅率で増幅し、一方、前記バスバー温度検出回路は電圧降下検出時の前記バスバーの温度を検出して前記マイコンに入力し、前記マイコンでは入力された検出温度に対する増幅率の補正値を算出して前記増幅回路に送信し、前記増幅回路では当該補正値を基に前記増幅率を補正することを特徴とする電流検出装置。   A bus bar comprising a battery terminal attached to the battery post and a stud bolt for connecting a wire harness; and a printed circuit board attached to a flat portion between the battery terminal of the bus bar and the stud bolt. A current detecting device for obtaining a current flowing in the bus bar from the voltage drop in the bus bar and a known resistance value by the printed circuit board, wherein an amplifier circuit, a bus bar temperature detecting circuit, and a microcomputer are mounted on the printed circuit board. The voltage drop caused by the current flowing through the bus bar is input to the amplifier circuit and amplified with a predetermined amplification factor, while the bus bar temperature detection circuit detects the temperature of the bus bar when the voltage drop is detected and The microcomputer calculates the gain correction value for the input detected temperature. Serial transmitted to the amplifier circuit, wherein in the amplifier circuit is a current detection device and corrects the gain based on the correction value. 前記プリント回路基板にさらにオフセット回路を載置して、基準電圧をオフセットさせることでバッテリの充放電のどちらの方向の電流検出にも対応できるようにし、
前記バスバー温度検出回路は電圧降下検出時の前記バスバーの温度を検出して前記マイコンに入力し、前記マイコンでは入力された検出温度に対するオフセットの補正値を算出して前記オフセット回路に送信し、前記オフセット回路は当該補正値を基に調整されたオフセットを前記増幅回路に出力することを特徴とする請求項2記載の電流検出装置。
An offset circuit is further mounted on the printed circuit board so that the reference voltage is offset so that current detection in either direction of charge / discharge of the battery can be supported.
The bus bar temperature detection circuit detects the temperature of the bus bar at the time of voltage drop detection and inputs it to the microcomputer, and the microcomputer calculates an offset correction value for the input detection temperature and transmits the offset value to the offset circuit, 3. The current detection device according to claim 2, wherein the offset circuit outputs an offset adjusted based on the correction value to the amplifier circuit.
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