JP2017063544A - 電流判定装置及び車載機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電源装置が出力する電流を確実に判定することができる電流判定装置及び該電流判定装置を備える車載機器を提供する。【解決手段】電流判定装置は、電源装置が出力する電流を該電流に対応した電圧に変換する電流電圧変換部が出力する電圧を取得する電圧取得部と、電流電圧変換部が出力する電圧の大小を反転した反転電圧を取得する反転電圧取得部と、所定の基準電圧に基づいて電圧取得部が取得した電圧を変換値に変換する第１変換部と、基準電圧に基づいて反転電圧取得部が取得した反転電圧を変換値に変換する第２変換部と、第１変換部及び第２変換部それぞれで変換した変換値に基づいて、電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であるか否かを判定する判定部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置が出力する電流を判定する電流判定装置及び該電流判定装置を備える車載機器に関する。

近年、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）及びＥＶ（Electric Vehicle）等の車両が普及しつつある。このような車両では、蓄電池及び負荷などに電力を供給するために大容量の出力電流を扱う電源装置（充放電装置）を装備している。このような電源装置では、装置の破壊又は劣化を避けて装置を保護するための過電流保護機能が備えられている（特許文献１参照）。

過電流保護の方法としては、充放電装置が出力する電流を検出し、検出した電流が所定の閾値よりも大きい場合に、充放電装置の動作を停止させる方法が一般的である。

特開２０１４−７５８５３号公報

検出した電流が過電流であるか否かを判定するには、一般的にＡＤ変換器を用いている。すなわち、充放電装置の出力電流を電流センサで検出し、検出された電流値をＡＤ変換器で変換し、変換値を過電流に対応する閾値と比較することにより過電流判定を行う。しかし、ＡＤ変換を行う際に、ＡＤ変換器の基準電圧が変動した場合、変換値も変動するため、充放電装置の出力電流が過電流状態であっても過電流と判定することができないおそれがある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電源装置が出力する電流を確実に判定することができる電流判定装置及び該電流判定装置を備える車載機器を提供することを目的とする。

本発明に係る電流判定装置は、電源装置が出力する電流を判定する電流判定装置において、前記電源装置が出力する電流を該電流に対応した電圧に変換する電流電圧変換部が出力する電圧を取得する電圧取得部と、前記電流電圧変換部が出力する電圧の大小を反転した反転電圧を取得する反転電圧取得部と、所定の基準電圧に基づいて前記電圧取得部が取得した電圧を第１変換値に変換する第１変換部と、前記基準電圧に基づいて前記反転電圧取得部が取得した反転電圧を第２変換値に変換する第２変換部と、前記第１変換部及び第２変換部それぞれで変換した第１変換値及び第２変換値に基づいて、前記電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であるか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、電圧取得部は、電源装置が出力する電流を当該電流に対応した電圧に変換する電流電圧変換部が出力する電圧を取得する。電流電圧変換部は、例えば、電流センサであり、検出した電流の大小に応じた電圧を出力する。電流電圧変換部は、一例として、０〜１００Ａの電流に対応して０〜５Ｖの電圧を出力する。反転電圧取得部は、電流電圧変換部が出力する電圧の大小を反転した反転電圧を取得する。反転電圧は、例えば、０〜５Ｖの電圧を反転すると５〜０Ｖとなる。すなわち、電源装置が出力する電流が０〜１００Ａの場合、電圧取得部は、０〜５Ｖの電圧を取得し、反転電圧取得部は、５〜０Ｖの電圧を取得する。また、電源装置が出力する電流の上限値Ｉｏｃを８０Ａとし、電流が上限値Ｉｏｃ＝８０Ａのときに電流電圧変換部の出力電圧を４Ｖとすると、電流が上限値Ｉｏｃ＝８０Ａ以上の場合、電圧取得部は、４Ｖ以上の電圧を取得し、反転電圧取得部は、１Ｖ以下の電圧を取得する。

第１変換部は、所定の基準電圧に基づいて電圧取得部が取得した電圧を第１変換値に変換する。所定の基準電圧をＶｒとし、第１変換値の最大値をＤｍとすると、第１変換部は、入力電圧（電圧取得部が取得した電圧）が０〜Ｖｒの場合、０〜Ｄｍの第１変換値を出力する。例えば、Ｖｒ＝５Ｖとすると、電圧取得部が取得した電圧が０〜５Ｖの場合、第１変換値は０〜Ｄｍとなる。第１変換部は、電源装置が出力する電流が上限値以上の場合、閾値Ｔｈ１（４Ｖに対応する変換値に相当）以上の第１変換値を出力する。

第２変換部は、所定の基準電圧に基づいて反転電圧取得部が取得した反転電圧を第２変換値に変換する。所定の基準電圧をＶｒとし、第２変換値の最大値をＤｍとすると、第２変換部は、入力電圧（反転電圧取得部が取得した電圧）がＶｒ〜０の場合、Ｄｍ〜０の第２変換値を出力する。例えば、Ｖｒ＝５Ｖとすると、反転電圧取得部が取得した電圧が５〜０Ｖの場合、第２変換値はＤｍ〜０となる。第２変換部は、電源装置が出力する電流が上限値以上の場合、閾値Ｔｈ２（１Ｖに対応する変換値に相当）以下の第２変換値を出力する。

第１変換部及び第２変換部は、入力電圧が基準電圧Ｖｒに等しいときに変換値が最大値Ｄｍとなるので、例えば、基準電圧がＶｒよりも高くなった場合、同じ入力電圧に対する変換値は小さくなり、基準電圧がＶｒよりも低くなった場合、同じ入力電圧に対する変換値は大きくなる。

判定部は、第１変換部及び第２変換部それぞれで変換した第１変換値及び第２変換値に基づいて、電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であるか否かを判定する。前述のように、電源装置が出力する電流が所定の上限値Ｉｏｃ＝８０Ａの場合に電流電圧変換部が出力する電圧を４Ｖとすると、電圧取得部は４Ｖを取得し、反転電圧取得部は、反転電圧として１Ｖを取得するとする。基準電圧がＶｒである場合、第１変換部が変換する第１変換値は、電流が上限値であると判定するための閾値Ｔｈ１に等しくなる。また、基準電圧がＶｒである場合、第２変換部が変換する第２変換値は、電流が上限値であると判定するための閾値Ｔｈ２に等しくなる。

基準電圧がＶｒよりも低い場合、第１変換部が変換する第１変換値は大きくなるので、第１変換部の第１変換値は閾値Ｔｈ１より大きくなり電流が上限値であることを判定することができる。一方、基準電圧がＶｒよりも高い場合、第１変換部が変換する第１変換値は小さくなるので、第１変換部の第１変換値は閾値Ｔｈ１より小さくなり電流が上限値であることを判定することができない。そこで、基準電圧がＶｒよりも高い場合、第２変換部が変換する第２変換値は小さくなるので、第２変換部の第２変換値は閾値Ｔｈ２より小さくなり電流が上限値であることを判定することができる。これにより、基準電圧がＶｒより低い場合でも高い場合でも、電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であることを判定することができ、基準電圧が変動する場合でも、電源装置が出力する電流を確実に判定することができる。

本発明に係る電流判定装置は、前記判定部は、前記第１変換部で変換した第１変換値が所定の第１閾値以上である場合、又は前記第２変換部で変換した第２変換値が前記第１閾値より小さい第２閾値以下である場合、前記電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であると判定することを特徴とする。

本発明にあっては、判定部は、第１変換部で変換した第１変換値が所定の第１閾値以上である場合、又は第２変換部で変換した第２変換値が第１閾値より小さい第２閾値以下である場合、電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であると判定する。第１変換部は、電源装置が出力する電流が上限値以上の場合、第１閾値Ｔｈ１（４Ｖに対応する変換値に相当）以上の第１変換値を出力する。また、第２変換部は、電源装置が出力する電流が上限値以上の場合、第２閾値Ｔｈ２（１Ｖに対応する変換値に相当）以下の第２変換値を出力する。

基準電圧がＶｒよりも低い場合、第１変換部が変換する第１変換値は大きくなるので、第１変換部の第１変換値は第１閾値Ｔｈ１より大きくなり電流が上限値であることを判定することができる。基準電圧がＶｒよりも高い場合、第２変換部が変換する第２変換値は小さくなるので、第２変換部の第２変換値は閾値Ｔｈ２より小さくなり電流が上限値であることを判定することができる。これにより、基準電圧がＶｒより低い場合でも高い場合でも、電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であることを判定することができ、基準電圧が変動する場合でも、電源装置が出力する電流を確実に判定することができる。

本発明に係る電流判定装置は、前記電圧取得部が取得した電圧の大小を反転する電圧反転部を備え、前記反転電圧取得部は、前記電圧反転部が反転した反転電圧を取得することを特徴とする。

本発明にあっては、電圧反転部は、電圧取得部が取得した電圧の大小を反転する。反転電圧取得部は、電圧反転部が反転した反転電圧を取得する。反転電圧は、例えば、０〜５Ｖの電圧を反転すると５〜０Ｖとなる。すなわち、電源装置が出力する電流が、例えば、０〜１００Ａの場合に、電圧取得部が０〜５Ｖの電圧を取得すると、電圧反転部は、０〜５Ｖの電圧を５〜０Ｖの電圧に反転することができる。これにより、電源装置の出力電流の増加に応じて、電圧も増加する系統と、電圧が減少する系統との２系統の電流検出系統を構成することができる。

本発明に係る電流判定装置は、前記第１変換部及び第２変換部は、アナログ値をデジタル値に変換することを特徴とする。

本発明にあっては、第１変換部及び第２変換部は、アナログ値をデジタル値に変換する。これにより、２系統の異なるＡＤ変換方式を構成することができる。

本発明に係る電流判定装置は、前記判定部で電流が所定の上限値以上であると判定した場合、前記電源装置の動作を停止すべく制御する制御部を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、制御部は、判定部で電流が所定の上限値以上であると判定した場合、電源装置の動作を停止すべく制御する。上限値は、例えば、過電流と判定される電流値とすることができる。これにより、電源装置の出力電流が過電流状態になった場合、電源装置の動作を停止させることができるので、電源装置を含む装置の破壊又は劣化を確実に防止することができる。

本発明に係る車載機器は、前述の発明のいずれか１つに係る電流判定装置と、前記電源装置と、前記電流電圧変換部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、車載機器は、電源装置と、電源装置が出力する電流を判定する電流判定装置、電源装置が出力する電流を該電流に対応した電圧に変換する電流電圧変換部とを備える。これにより、電源装置が出力する電流を確実に判定することができる車載機器を実現することができる。

本発明に係る車載機器は、前記電源装置が出力する電流により充電される蓄電池を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、車載機器は、電源装置が出力する電流により充電される蓄電池を備える。これにより、蓄電池を充電する電流を確実に判定することができる車載機器を実現することができる。

本発明によれば、電源装置が出力する電流を確実に判定することができる。

本実施の形態の電流判定装置を備える車載機器の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の電流センサの特性の一例を示す模式図である。 本実施の形態の電圧判定部の特性の一例を示す模式図である。 本実施の形態のＡＤ変換部の変換特性の一例を示す模式図である。 本実施の形態の電流判定装置による電流判定方法の一例を示す説明図である。 本実施の形態の電流判定装置による電流判定条件及び判定結果の一例を示す説明図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の電流判定装置５０を備える車載機器１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、車載機器１００は、電流判定装置５０、昇降圧回路１０、電流センサ１５、１６、第１蓄電池２１、第２蓄電池２２、基準電圧源（Ｖｒ）３０、電圧反転部４０などを備える。また、電流判定装置５０は、ＡＤ変換部５１、５２、５３、判定部５５、ＰＷＭ制御部５６などを備える。

昇降圧回路１０は、電源装置としての機能を有し、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータで構成され、入力された直流を昇圧又は降圧して出力する。昇降圧回路１０は、ＦＥＴ（不図示）を備え、ＰＷＭ制御部５６からのＰＷＭ信号に基づいて、所定の周波数及び所要のデユーティ比でオン／オフを繰り返すことにより、間欠的動作を行う。昇降圧回路１０は、双方向に電力を変換することができ、充放電装置として機能する。

昇降圧回路１０の端子１１には、電流センサ１５を介して発電機１、負荷２、第１蓄電池２１を接続してある。また、昇降圧回路１０の端子１２には、電流センサ１６を介して第２蓄電池２２、スタータ３を接続してある。昇降圧回路１０の端子１３には、ＰＷＭ制御部５６を接続してある。

発電機１は、エンジン（不図示）と連動して電力を発生し、あるいは車両の制動動作と連動して回生電力を発生する。発電機１は、整流器（不図示）を備え、発生した電力を直流に整流し、整流した直流を負荷２、第１蓄電池２１、昇降圧回路１０へ出力する。

昇降圧回路１０は、電流判定装置５０の制御の下、発電機１が出力した直流を所要の電圧値の直流に変換し、第２蓄電池２２を充電する。

スタータ３は、エンジンを始動するためのモータであり、第２蓄電池２２により給電される。また、昇降圧回路１０は、第２蓄電池２２からの直流を所要の電圧の直流に変換し、変換した直流を負荷２へ供給する。

すなわち、昇降圧回路１０は、充電動作を行う場合、端子１２が出力端となり、電流センサ１６は、昇降圧回路１０の出力電流を検出して電圧を出力する。また、昇降圧回路１０は、放電動作を行う場合、端子１１が出力端となり、電流センサ１５は、昇降圧回路１０の出力電流を検出して電圧を出力する。以下では、簡便のため昇降圧回路１０が充電動作を行う場合について説明する。

電流センサ１６は、電流電圧変換部としての機能を有し、昇降圧回路１０が出力する電流を当該電流に対応した電圧に変換する。すなわち、電流センサ１６は、検出した電流の大小に応じた電圧を出力する。

図２は本実施の形態の電流センサ１６の特性の一例を示す模式図である。図２において、横軸は昇降圧回路１０の出力電流を示し、縦軸は電流センサ１６の出力電圧を示す。電流センサ１６は、例えば、０Ａから検出上限値である１００Ａまでの電流を検出し、検出した電流値に比例して出力電圧０Ｖから５Ｖを出力することができる。すなわち、電流センサ１６は、０〜１００Ａの電流に対応して０〜５Ｖの電圧を出力する。また、昇降圧回路１０の出力電流の上限値Ｉｏｃ（例えば、過電流閾値）を８０Ａとすると、電流センサ１６は、上限値Ｉｏｃに対応する電圧Ｖｏｃ（例えば、４Ｖ）を出力する。

電圧反転部４０は、電流センサ１６が出力する電圧の大小を反転した反転電圧を出力する。

図３は本実施の形態の電圧判定部４０の特性の一例を示す模式図である。図３において、横軸は入力電圧であり、電流センサ１６の出力電圧を示し、縦軸は電圧判定部４０の出力電圧、すなわち電流センサ１６の出力電圧を反転させた反転電圧を示す。図３に示すように、電流センサ１６の出力電圧（入力電圧）が、０Ｖ〜Ｖｍと変化する場合、反転電圧はＶｍ〜０となる。例えば、前述のように、電流センサ１６の検出する電流が０〜１００Ａである場合、電流センサ１６の出力電圧は、０〜５Ｖとなり、電圧反転部４０が出力する反転電圧は、５〜０Ｖとなる。

また、図３に示すように、電流センサ１６が、昇降圧回路１０の出力電流の上限値Ｉｏｃ（例えば、８０Ａ）を検出し、上限値Ｉｏｃに対応する電圧Ｖｏｃ（例えば、４Ｖ）を出力すると、電圧反転部４０は、反転電圧Ｖｒｏｃ（例えば、１Ｖ）を出力する。

電流判定装置５０は、電圧取得部としての機能を有し、電流センサ１６の出力電圧を取得し、取得した電圧はＡＤ変換部５１の入力端へ出力される。また、電流判定装置５０は、反転電圧取得部としての機能を有し、電圧反転部４０が出力する反転電圧を取得し、取得した反転電圧はＡＤ変換部５２の入力端へ出力される。これにより、昇降圧回路１０の出力電流の増加に応じて、電圧も増加する系統と、電圧が減少する系統との２系統の電流検出系統を構成することができる。

昇降圧回路１０が出力する電流の上限値Ｉｏｃを８０Ａとし、電流が上限値Ｉｏｃ＝８０Ａのときに電流センサ１６の出力電圧を４Ｖとすると、電流が上限値Ｉｏｃ＝８０Ａ以上の場合、電流判定装置５０は、電流センサ１６から４Ｖ以上の電圧を取得し、電圧反転部４０から１Ｖ以下の電圧を取得する。

基準電圧源３０は、例えば、レギュレータで構成され、所定の基準電圧ＶｒをＡＤ変換部５１、５２、５３の入力端へ出力する。基準電圧Ｖｒは、例えば、５Ｖとすることができるが、これに限定されるものではない。

ＡＤ変換部５１は、第１変換部としての機能を有し、基準電圧Ｖｒに基づいて、電流センサ１６から取得した電圧（入力電圧）を変換値（第１変換値）に変換する。

ＡＤ変換部５２は、第２変換部としての機能を有し、基準電圧Ｖｒに基づいて、電圧反転部４０から取得した電圧（入力電圧）を変換値（第２変換値）に変換する。

図４は本実施の形態のＡＤ変換部５１、５２の変換特性の一例を示す模式図である。図４において、横軸はＡＤ変換部５１、５２の入力端の入力電圧（アナログ値）を示し、縦軸は変換値（デジタル値）を示す。ＡＤ変換部５１、５２へ入力される基準電圧をＶｒ、変換値の最大値をＤｍとすると、ＡＤ変換部５１、５２は、入力電圧が０〜Ｖｒの場合、０〜Ｄｍの変換値を出力する。例えば、Ｖｒ＝５Ｖとすると、入力電圧が０〜５Ｖの場合、変換値は０〜Ｄｍとなる。変換値の範囲は、たとえば、０〜１０００（Ｄｍ＝１０００）とすることができる。

昇降圧回路１０の出力電流が上限値Ｉｏｃである場合、電流センサ１６の出力電圧をＶｏｃとし、ＡＤ変換部５１が出力する変換値をＤｏｃとする。例えば、Ｉｏｃ＝８０Ａの場合、Ｖｏｃ＝４Ｖとなり、Ｄｏｃ＝８００となる。また、昇降圧回路１０の出力電流が上限値Ｉｏｃである場合、電流センサ１６の出力電圧をＶｏｃとし、電圧反転部４０の反転電圧をＶｒｏｃとし、ＡＤ変換部５２が出力する変換値をＤｒｏｃとする。例えば、Ｉｏｃ＝８０Ａの場合、Ｖｒｏｃ＝１Ｖとなり、Ｄｒｏｃ＝１００となる。

ＡＤ変換部５１は、昇降圧回路１０の出力電流が上限値Ｉｏｃ以上の場合、電流センサ１６の出力電圧がＶｏｃ（例えば、４Ｖ）以上となるので、Ｄｏｃ（４Ｖに対応する変換値に相当）以上の変換値を出力する。また、ＡＤ変換部５２は、昇降圧回路１０の出力電流が上限値Ｉｏｃ以上の場合、電圧反転部４０が出力する反転電圧がＶｒｏｃ（例えば、１Ｖ）以下となるので、Ｄｒｏｃ（１Ｖに対応する変換値に相当）以下の変換値を出力する。これにより、２系統の異なるＡＤ変換方式を構成することができる。

ＡＤ変換部５１、５２は、入力電圧が基準電圧Ｖｒに等しいときに変換値が最大値Ｄｍとなる。しかし、基準電圧Ｖｒを生成している基準電圧源３０（例えば、レギュレータ）の故障等で基準電圧Ｖｒが変動する場合がある。例えば、基準電圧がＶｒよりも高くなった場合、同じ入力電圧に対するＡＤ変換部５１、５２の変換値は小さくなり、基準電圧がＶｒよりも低くなった場合、同じ入力電圧に対するＡＤ変換部５１、５２の変換値は大きくなる。

判定部５５は、ＡＤ変換部５１、５２それぞれで変換した変換値に基づいて、昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上（例えば、過電流状態）であるか否かを判定する。

図５は本実施の形態の電流判定装置５０による電流判定方法の一例を示す説明図である。図５において、左図はＡＤ変換部５１の変換特性を示し、基準電圧がＶｒの場合を破線で示し、基準電圧がＶｒよりも高い場合及び低い場合を実線で示す。ＡＤ変換部５１の入力端には、電流センサ１６の出力電圧が入力されるので、昇降圧回路１０の出力電流の増加に応じて入力電圧が増加する。

同様に、左図はＡＤ変換部５２の変換特性を示し、基準電圧がＶｒの場合を破線で示し、基準電圧がＶｒよりも高い場合及び低い場合を実線で示す。ＡＤ変換部５２の入力端には、電圧反転部４０の反転電圧が入力されるので、昇降圧回路１０の出力電流の増加に応じて入力電圧が減少する。

ＡＤ変換部５１では、基準電圧がＶｒの場合、入力電圧がＶｏｃのとき、変換値Ｄｏｃが出力される。第１閾値Ｔｈ１を変換値Ｄｏｃと同じ値に設定しておく。昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上となると、入力電圧はＶｏｃ以上となり、変換値は第１閾値Ｔｈ１以上となるので、過電流状態であることを判定することができる。

また、ＡＤ変換部５２では、基準電圧がＶｒの場合、入力電圧がＶｒｏｃのとき、変換値Ｄｒｏｃが出力される。第２閾値Ｔｈ２を変換値Ｄｒｏｃと同じ値に設定しておく。昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上となると、入力電圧はＶｒｏｃ以下となり、変換値は第２閾値Ｔｈ２以下となるので、過電流状態であることを判定することができる。

基準電圧がＶｒより低い場合、例えば、基準電圧を（Ｖｒ-ΔＶ）とすると、ＡＤ変換部５１の変換特性は、入力電圧が（Ｖｒ-ΔＶ）のときに、変換値の最大値Ｄｍを出力する。このため、変換特性を示すグラフは、基準電圧Ｖｒの場合よりも上側になる。基準電圧がＶｒより低い場合、入力電圧がＶｏｃのときにＡＤ変換部５１が変換する変換値Ｄｏｃ２は、Ｄｏｃよりも大きくなるので、ＡＤ変換部５１の変換値は第１閾値Ｔｈ１より大きくなり電流が上限値であることを判定することができる。

基準電圧がＶｒより高い場合、例えば、基準電圧を（Ｖｒ＋ΔＶ）とすると、ＡＤ変換部５１の変換特性は、入力電圧が（Ｖｒ＋ΔＶ）のときに、変換値の最大値Ｄｍを出力する。このため、変換特性を示すグラフは、基準電圧Ｖｒの場合よりも下側になる。基準電圧がＶｒより高い場合、入力電圧がＶｏｃのときにＡＤ変換部５１が変換する変換値Ｄｏｃ１は、Ｄｏｃよりも小さくなるので、ＡＤ変換部５１の変換値は第１閾値Ｔｈ１より小さくなり電流が上限値であることを判定することができない。

基準電圧がＶｒよりも高い場合、入力電圧がＶｒｏｃのときにＡＤ変換部５２が変換する変換値Ｄｒｏｃ１は、Ｄｒｏｃよりも小さくなるので、ＡＤ変換部５２の変換値は第２閾値Ｔｈ２より小さくなり電流が上限値であることを判定することができる。これにより、基準電圧がＶｒより低い場合でも高い場合でも、昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上であることを判定することができ、基準電圧が変動する場合でも、昇降圧回路１０が出力する電流を確実に判定することができる。

なお、基準電圧がＶｒよりも低い場合、入力電圧がＶｒｏｃのときにＡＤ変換部５２が変換する変換値Ｄｒｏｃ２は、Ｄｒｏｃよりも大きくなるので、ＡＤ変換部５２の変換値は第２閾値Ｔｈ２より大きくなる。しかし、基準電圧がＶｒよりも低い場合には、ＡＤ変換部５１により、昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上であることを判定することができる。

図６は本実施の形態の電流判定装置５０による電流判定条件及び判定結果の一例を示す説明図である。図６に示すように、判定部５５は、ＡＤ変換部５１の変換値が第１閾値Ｔｈ１以上である場合、過電流（昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上）であると判定する。また、判定部５５は、ＡＤ変換部５２の変換値が第２閾値Ｔｈ２（Ｔｈ１＞ｔｈ２）以下である場合、過電流（昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上）であると判定する。

基準電圧がＶｒよりも低い場合、ＡＤ変換部５１の変換値は大きくなるので、ＡＤ変換部５１の変換値は第１閾値Ｔｈ１より大きくなり電流が上限値であることを判定することができる。また、基準電圧がＶｒよりも高い場合、ＡＤ変換部５２の変換値は小さくなるので、ＡＤ変換部５２の変換値は第２閾値Ｔｈ２より小さくなり電流が上限値であることを判定することができる。これにより、基準電圧がＶｒより低い場合でも高い場合でも、昇降圧回路１０の出力電流が過電流状態であることを判定することができ、基準電圧が変動する場合でも、昇降圧回路１０が出力する電流を確実に判定することができる。

また、図６に示すように、ＡＤ変換部５１の変換値が第１閾値Ｔｈ１より小さく、かつ、ＡＤ変換部５２の変換値が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合、正常電流（昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値より小さい状態）であると判定することができる。

ＰＷＭ制御部５６は、制御部としての機能を有し、判定部５５が、昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値以上であると判定した場合、昇降圧回路１０の動作を停止すべく制御する。上限値は、例えば、過電流と判定される電流値とすることができる。これにより、昇降圧回路１０の出力電流が過電流状態になった場合、昇降圧回路１０の動作を停止させることができるので、昇降圧回路１０を含む車載機器の破壊又は劣化を確実に防止することができる。

ＰＷＭ制御部５６は、昇降圧回路１０が出力する電流が所定の上限値より小さい状態（正常電流）である場合、ＡＤ変換部５１の変換値に応じて、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整して、昇降圧回路１０の出力電流を調整（例えば、出力電流が所定値となるように）することができる。

昇降圧回路１０により放電動作を行う場合、端子１１が出力端となり、電流センサ１５は、昇降圧回路１０の出力電流を検出して電圧を出力する。この場合、電流センサ１５は、電流センサ１６と同様の機能を有する。また、昇降圧回路１０により放電動作を行う場合、ＡＤ変換部５３は、ＡＤ変換部５１と同様の機能を有する。

上述の実施の形態において、電流センサ１５の出力電圧を反転する電圧反転部（電圧反転部４０に相当するもの）、当該電圧反転部の反転電圧が入力端に入力されるＡＤ変換部（ＡＤ変換部５２に相当するもの）を設けることもできる。これにより、昇降圧回路１０により放電動作を行う場合において、基準電圧がＶｒより低い場合でも高い場合でも、昇降圧回路１０の出力電流が過電流状態であることを判定することができ、基準電圧が変動する場合でも、昇降圧回路１０が出力する電流を確実に判定することができる。

上述の実施の形態において、車載機器１００は、電流判定装置５０の他に、昇降圧回路１０、電流センサ１５、１６を備える構成でもよく、さらに、第１蓄電池２１、第２蓄電池２２を備える構成でもよい。これにより、昇降圧回路１０が出力する電流を確実に判定することができる車載機器を実現することができ、また、蓄電池を充電する電流を確実に判定することができる車載機器を実現することができる。

上述の実施の形態では、昇降圧回路１０が充電動作を行い、第１蓄電池２１から第２蓄電池２２への過電流を電流センサ１６で検出する場合について説明した。昇降圧回路１０が放電動作を行う場合、すなわち、第２蓄電池２２から第１蓄電池２１への過電流を電流センサ１５で検出する場合には、昇降圧回路１０が充電動作を行う場合と同様に、電流センサ１５が出力する電圧の大小を反転する電圧反転部を設け、電流センサ１５が出力する電圧と、電流センサ１５が出力する電圧を反転した反転電圧とをそれぞれＡＤ変換部へ出力するようにすればよい。

上述の実施の形態において、電圧反転部４０を電流判定装置５０内に設けることもできる。また、基準電圧源３０を電流判定装置５０内に設けることもできる。

以上に開示された実施の形態及び実施例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態及び実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての修正や変形を含むものと意図される。

１ 発電機
２ 負荷
１０ 昇降圧回路
１１、１２、１３ 端子
１５、１６ 電流センサ
２１ 第１蓄電池
２２ 第２蓄電池
３０ 基準電圧源
４０ 電圧反転部
５０ 電流判定装置
５１、５２、５３ ＡＤ変換部
５５ 判定部
５６ ＰＷＭ制御部
１００ 車載機器

Claims (7)

1. 電源装置が出力する電流を判定する電流判定装置において、
   前記電源装置が出力する電流を該電流に対応した電圧に変換する電流電圧変換部が出力する電圧を取得する電圧取得部と、
   前記電流電圧変換部が出力する電圧の大小を反転した反転電圧を取得する反転電圧取得部と、
   所定の基準電圧に基づいて前記電圧取得部が取得した電圧を第１変換値に変換する第１変換部と、
   前記基準電圧に基づいて前記反転電圧取得部が取得した反転電圧を第２変換値に変換する第２変換部と、
   前記第１変換部及び第２変換部それぞれで変換した第１変換値及び第２変換値に基づいて、前記電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であるか否かを判定する判定部と
   を備えることを特徴とする電流判定装置。
2. 前記判定部は、
   前記第１変換部で変換した第１変換値が所定の第１閾値以上である場合、又は前記第２変換部で変換した第２変換値が前記第１閾値より小さい第２閾値以下である場合、前記電源装置が出力する電流が所定の上限値以上であると判定することを特徴とする請求項１に記載の電流判定装置。
3. 前記電圧取得部が取得した電圧の大小を反転する電圧反転部を備え、
   前記反転電圧取得部は、
   前記電圧反転部が反転した反転電圧を取得することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電流判定装置。
4. 前記第１変換部及び第２変換部は、
   アナログ値をデジタル値に変換することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電流判定装置。
5. 前記判定部で電流が所定の上限値以上であると判定した場合、前記電源装置の動作を停止すべく制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の電流判定装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の電流判定装置と、前記電源装置と、前記電流電圧変換部とを備えることを特徴とする車載機器。
7. 前記電源装置が出力する電流により充電される蓄電池を備えることを特徴とする請求項６に記載の車載機器。

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