JP2022001843A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】電流と共にバッテリの電圧を適正に検出することができる電流センサを提供する。【解決手段】電流センサは、導電性を有し、バッテリの負極を構成するバッテリポストに締結されるバッテリ端子部２と、バッテリ端子部２と接合部Ｊ１を介して導通接続され、電流検出用の第１検出端子４０ａ及び第２検出端子４０ｂを有するシャント抵抗４０とを備え、バッテリ端子部２は、接合部Ｊ１とバッテリポストとの間に、バッテリの電圧検出用の第３検出端子２０ｊを有することを特徴とする。この結果、電流センサは、電流と共にバッテリの電圧を適正に検出することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、電流センサに関する。

従来の電流センサに関する技術として、例えば、特許文献１には、電池と、シャント抵抗と、電流検出回路とを備える車両用の電源装置が開示されている。電池は、車両を走行させるモータに電力を供給する。シャント抵抗は、この電池と直列に接続してなる。電流検出回路は、このシャント抵抗の両端に発生する電圧を検出して電池の電流を検出する。

特開２００９−２０４５３１号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の車両用の電源装置は、例えば、バッテリの電圧の検出の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電流と共にバッテリの電圧を適正に検出することができる電流センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電流センサは、導電性を有し、バッテリの負極を構成するバッテリポストに締結されるバッテリ端子部と、前記バッテリ端子部と接合部を介して導通接続され、電流検出用の第１検出端子及び第２検出端子を有するシャント抵抗とを備え、前記バッテリ端子部は、前記接合部と前記バッテリポストとの間に、前記バッテリの電圧検出用の第３検出端子を有することを特徴とする。

また、上記電流センサでは、前記第１検出端子からの出力と前記第２検出端子からの出力とに応じて前記シャント抵抗に流れる電流を計測する電流検出部と、前記第３検出端子からの出力と前記バッテリの陽極側からの出力とに応じて前記バッテリの電圧を計測する電圧検出部とを備えるものとすることができる。

また、上記電流センサでは、前記第１検出端子からの出力と前記第２検出端子からの出力とに応じて計測される電流値と、前記第２検出端子からの出力と前記第３検出端子からの出力とに応じて計測される電流値から前記第１検出端子からの出力と前記第３検出端子からの出力とに応じて計測される電流値を減算した電流値とに基づいて、故障を判定する故障判定部を備えるものとすることができる。

本発明に係る電流センサは、バッテリポストに締結されたバッテリ端子部と接合部を介して導通接続されたシャント抵抗の第１検出端子及び第２検出端子からの出力に応じて電流を検出する。この構成において、電流センサは、バッテリ端子部において接合部とバッテリポストとの間に設けられた第３検出端子からの出力に応じてバッテリの電圧も検出することができる。この結果、電流センサは、電流と共にバッテリの電圧を適正に検出することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る電流センサの概略構成を表す回路図である。 図２は、実施形態に係る電流センサの概略構成を表す斜視図である。 図３は、実施形態に係る電流センサの概略構成を表す分解斜視図である。 図４は、実施形態に係る電流センサの概略構成を表す斜視図である。 図５は、実施形態に係る電流センサの概略構成を表す分解斜視図である。 図６は、実施形態に係る電流センサのバスバーアッセンブリの概略構成を表す分解斜視図である。 図７は、実施形態に係る電流センサの概略構成を表す断面図である。 図８は、実施形態に係る電流センサの概略構成を表す分解斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

なお、以下の説明では、互いに交差する第１方向、第２方向、及び、第３方向のうち、第１方向を「軸線方向Ｘ」といい、第２方向を「第１幅方向Ｙ」といい、第３方向を「第２幅方向Ｚ」という。ここでは、軸線方向Ｘと第１幅方向Ｙと第２幅方向Ｚとは、相互に略直交する。軸線方向Ｘは、典型的には、電流センサが設けられるバッテリポストの中心軸線Ｃ（図２等参照）に沿う方向、バッテリの高さ方向に沿う法線方向等に相当する。第１幅方向Ｙは、典型的には、バッテリ端子部と電流センサ部とが並ぶ方向、バッテリの短辺方向等に相当する。第２幅方向Ｚは、典型的には、バッテリ端子部の締付方向、バッテリの長辺方向等に相当する。典型的には、電流センサが車両に設置され当該車両が水平面に位置する状態で、軸線方向Ｘは、鉛直方向に沿い、第１幅方向Ｙ、第２幅方向Ｚは、水平方向に沿う。以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向を表すものとする。

［実施形態］
図１、図２、図３に示す本実施形態の電流センサ１は、車両Ｖに搭載されたバッテリＢの充放電電流を計測するためのセンサである。バッテリＢを含む車両Ｖの電源システムＳにおいては、近年、車両Ｖの電装品の種類、数の増加等に伴ってバッテリＢの消耗が相対的に増加する傾向にあり、このような傾向に対応すべく、当該バッテリＢの状態をより適正に監視したいという要請がある。このような要請に対応すべく、電源システムＳは、電流センサ１によってバッテリＢの充放電電流を検出し、検出した電流（電流値）に基づいて、バッテリＢの残存容量監視、バッテリＢの消耗（劣化度合い）検出、オルタネータ等の発電機Ｇの動作制御による燃費向上処理等を行う。

本実施形態の電流センサ１は、バッテリ取付構造を有して構成されるものであり、ここでは、バッテリ端子（バッテリ端子部２）と一体化されたバッテリ端子一体型センサを構成する。ここで、バッテリＢは、車両Ｖに蓄電装置として搭載されるものである。バッテリＢは、バッテリ液や種々の構成部品を収容するバッテリ筐体ＢａにバッテリポストＰが立設される。バッテリポストＰは、鉛電極であり、バッテリ筐体Ｂａのうちの１つの面、典型的には、バッテリＢを車両Ｖに搭載した状態で鉛直方向上側に位置する面に立設される。バッテリポストＰは、バッテリ筐体Ｂａの鉛直方向上側の面から鉛直方向上側に向けて突出する。バッテリポストＰは、円柱状、より詳細には、先端側に進むにつれて径が小さくなるようテーパが付けられた円柱状に形成される。バッテリポストＰは、中心軸線Ｃが鉛直方向、ここでは、軸線方向Ｘに沿うように配置され、軸線方向Ｘに沿って柱状に延在する。バッテリポストＰは、１つのバッテリＢにおいて、正極（プラス（＋）極）として１つ、負極（マイナス（−）極）として１つ、合計２つ設けられる（図２、図３等には一方側のみを図示）。

バッテリ端子一体型センサを構成する電流センサ１は、上記のように構成されるバッテリポストＰに締結される。本実施形態の電流センサ１は、バッテリＢの負極側のバッテリポストＰに設けられ、バッテリＢと発電機Ｇ、車両負荷部Ｌ、接地部（車両ボディ等）ＧＮＤ等との間に介在し、バッテリポストＰとこれらとの間に流れる電流を検出する。ここでは、電流センサ１は、負極側のバッテリポストＰに締結され当該バッテリポストＰと電気的に接続されると共に、接地部ＧＮＤ側の電線（例えば、アース線）Ｗの末端に設けられた接続端子Ｔと電気的に接続される。そして、電流センサ１は、接続端子ＴとバッテリポストＰとの間に介在しこれらを相互に電気的に接続した上で、当該接続端子Ｔと当該バッテリポストＰとの間に流れる電流を検出する。

本実施形態の電流センサ１は、いわゆるシャント式の電流センサである。すなわち、電流センサ１は、シャント抵抗４０（図５等参照も参照）に電流を流し、通電した際の電圧降下と当該シャント抵抗４０の抵抗値とからオームの法則を用いて電流値を計測するものである。電流センサ１は、例えば、シャント抵抗４０に流れる電流に応じてシャント抵抗４０の両端に発生する電圧（検出電圧）を出力する。このシャント抵抗４０からの出力は、増幅器によって増幅されてもよい。そして、電流センサ１は、当該シャント抵抗４０からの出力に基づいてシャント抵抗４０を流れる電流を検出する。シャント式の電流センサ１は、例えば、いわゆるホールＩＣ等を用いた磁気検出式の電流センサと比較すると、電子部品の選定幅が広く高精度化や低価格化に柔軟に対応可能、シャント抵抗４０として抵抗値の温度変化が少ない合金を用いることで温度特性が良好、外部磁界の影響が少ない、コア・シールド板等が不要であり軽量、等の利点がある。

そして、本実施形態の電流センサ１は、バッテリ端子一体型センサにおいて、上記のようにシャント抵抗４０を介して電流を検出する電流センサ部４と共に、バッテリＢのバッテリ電圧を検出する電圧センサ部１２も組み込まれたバッテリ電圧センサ一体型の電流センサを構成するものである。以下、各図を参照して電流センサ１の各構成について詳細に説明する。

具体的には、電流センサ１は、図１、図２、図３、図４、図５、図６に示すように、バッテリ端子部２と、端子接続部３と、電流センサ部４と、スタッドボルト５と、ハウジング６と、接続端子７と、回路基板８と、モールド材９と、締付機構１０と、処理部１１とを備える。電流センサ１は、バッテリ端子部２の一部（後述する第３検出端子２０ｊ）によって電圧センサ部１２（図６等参照）が構成される。また、電流センサ１において、処理部１１の故障判定部１１ｂを除く部分は、実際にバッテリポストＰに組み付けられるセンサ本体１００を構成する。言い換えれば、電流センサ１は、バッテリポストＰに組み付けられるセンサ本体１００と、センサ本体１００とは別に外部に設けられる故障判定部１１ｂとを備えるものであるということもできる。以下では、主に図２、図３、図４、図５、図６を参照しつつ、適宜図１、図７、図８も参照して電流センサ１の各部について説明する。

バッテリ端子部２と端子接続部３と電流センサ部４とは、一体となってバスバーアッセンブリＢＡを構成する。言い換えれば、電流センサ１は、バスバーアッセンブリＢＡを備えるものであるということができる。バスバーアッセンブリＢＡは、ＢＴバスバー２０と、ＧＮＤバスバー３０と、シャント抵抗４０とを含み、これらが一体となって構成される。ＢＴバスバー２０は、バッテリ端子部２を構成する第１のバスバーである。ＧＮＤバスバー３０は、端子接続部３を構成する第２のバスバーである。シャント抵抗４０は、ＢＴバスバー２０とＧＮＤバスバー３０とに渡って導通接続され、電流センサ部４を構成する電流検出用の抵抗器である。

ＢＴバスバー２０、ＧＮＤバスバー３０、及び、シャント抵抗４０は、それぞれ導電性を有する板状の金属導体である。ＢＴバスバー２０、ＧＮＤバスバー３０、及び、シャント抵抗４０は、種々の加工が施されることで、それぞれバッテリ端子部２、端子接続部３、電流センサ部４に応じた形状に形成される。ＢＴバスバー２０、及び、ＧＮＤバスバー３０は、導電性が良好な金属、例えば、銅（Ｃｕ）又は銅合金によって構成される。一方、シャント抵抗４０は、ＢＴバスバー２０、ＧＮＤバスバー３０とは異なる異種金属、例えば、温度に応じて抵抗値が変動し難く温度特性が良好な銅・マンガン・ニッケル（Ｃｕ−Ｍｎ−Ｎｉ）系合金、銅・ニッケル（Ｃｕ−Ｎｉ）系合金、ニッケル・クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）系合金等によって構成される。

バッテリ端子部２は、導電性を有しバッテリポストＰに締結される部分であり、上述のＢＴバスバー２０によって構成される。本実施形態のバッテリ端子部２は、上述したようにバッテリＢの負極を構成するバッテリポストＰに締結される。バッテリ端子部２は、本体部２１と、電極部２２とを含んで構成される。バッテリ端子部２は、例えば、ＢＴバスバー２０に対してプレス折り曲げ加工等を施すことにより、本体部２１、及び、電極部２２が一体で形成される。

本体部２１は、バッテリポストＰに締結される主たる部分である。本体部２１は、一対の板状部２０ａ、２０ｂ、及び、屈曲連結部２０ｃを含んで構成される。一対の板状部２０ａ、２０ｂは、それぞれ種々の凹凸形状や切り欠き形状が付された略矩形環状で、かつ、板状に形成される。各板状部２０ａ、２０ｂは、板厚方向が軸線方向Ｘに沿い、かつ、第１幅方向Ｙ、及び、第２幅方向Ｚに沿って延在する。一対の板状部２０ａ、２０ｂは、軸線方向Ｘに沿って間隔をあけた状態で当該軸線方向Ｘに沿って相互に対向して位置する。本体部２１は、バッテリポストＰに締結された状態で、板状部２０ａが鉛直方向の上側（バッテリポストＰの設置面とは反対側）に位置し、板状部２０ｂが鉛直方向の下側（バッテリポストＰの設置面側）に位置する。板状部２０ａと板状部２０ｂとは、第１幅方向Ｙの一方側（電極部２２側とは反対側）の端部同士が屈曲連結部２０ｃを介して連続するように一体で形成される。これにより、本体部２１は、屈曲連結部２０ｃを挟んで、全体として略Ｕ字状に折り返された状態に形成され、板状部２０ａと板状部２０ａとが軸線方向Ｘに対向しそれぞれ上下に略平行に板状に積層された状態となる。

一対の板状部２０ａ、２０ｂは、それぞれポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅが形成されることで、上述したようにそれぞれ略矩形環状に形成される。ポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅは、バッテリポストＰが挿入される孔であり、それぞれ板状部２０ａ、２０ｂを軸線方向Ｘに沿って貫通している。ポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅは、バッテリポストＰの外径形状に応じた略円形状に形成される。ポスト挿入孔２０ｄとポスト挿入孔２０ｅとは、一対の板状部２０ａ、２０ｂが屈曲連結部２０ｃを介して上下に積層された状態で軸線方向Ｘに沿って対向する位置関係で形成される。ポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅは、各内周壁面にバッテリポストＰのテーパに対応したテーパが形成されており、当該バッテリポストＰが挿入された状態で当該各内周壁面がバッテリポストＰと接触する。

そして、本体部２１は、一対の板状部２０ａ、２０ｂと屈曲連結部２０ｃとに渡ってスリット（間隙）２０ｆが形成される。スリット２０ｆは、一対の板状部２０ａ、２０ｂの屈曲連結部２０ｃ側の端部において、第１幅方向Ｙに沿って延在しポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅと連続すると共に、屈曲連結部２０ｃにおいて軸線方向Ｘに沿って延在する。言い換えれば、スリット２０ｆは、ポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅから板状部２０ａ、２０ｂの一部を分断するようにして屈曲連結部２０ｃまで延在して形成される。本体部２１は、一対の板状部２０ａ、２０ｂの屈曲連結部２０ｃ側の端部において、当該スリット２０ｆが形成された部分が締付端部２０ｇを構成する。締付端部２０ｇは、バッテリ端子部２をバッテリポストＰに締結する際に締付機構１０によって締め付けられる部分となる。

電極部２２は、第１幅方向Ｙに沿って本体部２１と並んで位置しシャント抵抗４０が接合される部分である。電極部２２は、一対の板状部２０ａ、２０ｂの一方、ここでは、板状部２０ｂと一体となり導通接続されている（図７参照）。電極部２２は、延設部２０ｈ、及び、接合片部２０ｉを含んで構成される。延設部２０ｈは、板状部２０ｂの第１幅方向Ｙの端部２０ｂａ（図７参照）から軸線方向Ｘに沿って折り返されるようにして板状に形成される。延設部２０ｈは、板厚方向が第１幅方向Ｙに沿い、かつ、軸線方向Ｘ、及び、第２幅方向Ｚに沿って延在する。延設部２０ｈは、板状部２０ｂの端部２０ｂａから軸線方向Ｘに沿って一方側に略垂直に屈曲して形成される。延設部２０ｈは、板状部２０ｂの端部２０ｂａから軸線方向Ｘに沿って板状部２０ａ側に延在し、かつ、板状部２０ａの端部２０ａａの端面とは間隔をあけて位置する。接合片部２０ｉは、延設部２０ｈの第２幅方向Ｚの一方側の端部から第１幅方向Ｙに沿って折り返されるようにして板状に形成される。接合片部２０ｉは、板厚方向が第２幅方向Ｚに沿い、かつ、軸線方向Ｘ、及び、第１幅方向Ｙに沿って延在する。接合片部２０ｉは、延設部２０ｈの端部から第１幅方向Ｙに沿って本体部２１側とは反対側に略垂直に屈曲して形成される。

そして、本実施形態のバッテリ端子部２は、さらに、電極部２２に第３検出端子２０ｊを有する（特に図５、図６参照）。ここではまず、当該第３検出端子２０ｊについて先に説明し、第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂについては、電流センサ部４の構成と共に後述することとする。

第３検出端子２０ｊは、バッテリ端子部２に設けられ、電圧センサ部１２を構成する部分である。電圧センサ部１２は、バッテリＢの電圧であるバッテリ電圧を検出する。第３検出端子２０ｊは、バッテリ電圧を検出するための出力を行う電圧検出用の端子である。第３検出端子２０ｊは、回路基板８に実装される後述の処理回路１１ａと電気的に接続される端子である。また、本実施形態の第３検出端子２０ｊは、この処理回路１１ａや第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、第３検出端子２０ｊの接続不良等の故障を検出するための出力を行う故障検出用の端子としても兼用される。

具体的には、第３検出端子２０ｊは、バッテリ端子部２の電極部２２の接合片部２０ｉに流れる電流に応じて接合片部２０ｉに発生する電圧（電位）を回路基板８に出力する出力端子である。第３検出端子２０ｊは、当該接合片部２０ｉの軸線方向Ｘの一方側の端面から軸線方向Ｘに沿って一方側に突出してタブ状（柱状）に形成される。より詳細には、第３検出端子２０ｊは、接合片部２０ｉの延設部２０ｈ側の端部とは反対側の端部（言い換えれば、後述するシャント抵抗４０側の端部）から軸線方向Ｘに沿って後述する回路基板８側に突出して形成される。

そして、第３検出端子２０ｊは、先端側が回路基板８と電気的に接続されることで、接合片部２０ｉに流れる電流に応じて接合片部２０ｉのシャント抵抗４０側の端部に発生する電圧（電位）を回路基板８に出力する。第３検出端子２０ｊからの出力は、回路基板８に実装される後述の処理回路１１ａにおいて、バッテリＢのバッテリ電圧の検出や処理回路１１ａ等の故障の検出に用いられる。

端子接続部３は、導電性を有し電線Ｗの接続端子Ｔが電気的に接続される部分であり、上述のＧＮＤバスバー３０によって構成される。端子接続部３は、第１幅方向Ｙに沿ってバッテリ端子部２と間隔をあけて並んで位置し、締結部３１と、電極部３２とを含んで構成される。端子接続部３は、例えば、ＧＮＤバスバー３０に対してプレス折り曲げ加工等を施すことにより、締結部３１、及び、電極部３２が一体で形成される。

締結部３１は、接続端子Ｔが締結され電気的に接続される部分である。締結部３１は、板状部３０ａを含んで構成される。板状部３０ａは、略矩形板状に形成され、スタッドボルト５や接続端子Ｔ、電線Ｗ等を介して接地部ＧＮＤ等に電気的に接続され接地される。板状部３０ａは、板厚方向が軸線方向Ｘに沿い、かつ、第１幅方向Ｙ、及び、第２幅方向Ｚに沿って延在する。板状部３０ａは、ボルト挿入孔３０ｂが形成される。ボルト挿入孔３０ｂは、スタッドボルト５の軸部５ａが挿入される孔であり、板状部３０ａを軸線方向Ｘに沿って貫通している。

ここで、スタッドボルト５は、端子接続部３の締結部３１と接続端子Ｔとを締結し電気的に接続する締結部材である。スタッドボルト５は、軸部５ａが基部５ｂから突出して形成される。スタッドボルト５は、軸部５ａがボルト挿入孔３０ｂに挿入され接続端子Ｔが組み付けられた状態で当該軸部５ａにナット５ｃが螺合されることで端子接続部３の締結部３１と接続端子Ｔとを締結し導通接続する。

電極部３２は、第１幅方向Ｙに沿ってバッテリ端子部２の電極部２２と間隔をあけて並んで位置しシャント抵抗４０が接合される部分である。電極部３２は、板状部３０ａと一体となり導通接続されている。電極部３２は、接合片部３０ｃを含んで構成される。接合片部３０ｃは、板状部３０ａの第２幅方向Ｚの一方の端部から軸線方向Ｘに沿って折り返されるようにして板状に形成される。接合片部３０ｃは、板厚方向が第２幅方向Ｚに沿い、かつ、軸線方向Ｘ、及び、第１幅方向Ｙに沿って延在する。接合片部３０ｃは、板状部３０ａの端部から軸線方向Ｘに沿って一方側（電極部２２の延設部２０ｈと同じ側）に略垂直に屈曲して形成される。

電流センサ部４は、第１幅方向Ｙに沿ってバッテリ端子部２と並んで位置しバッテリ端子部２と導通接続され電流を検出する部分である。ここでは、電流センサ部４は、第１幅方向Ｙに沿ってバッテリ端子部２と端子接続部３との間に位置する。本実施形態の電流センサ部４は、シャント式の電流センサ部を構成するものであり、上述のシャント抵抗４０を含んで構成される。

シャント抵抗４０は、板状に形成され、バッテリ端子部２の一対の板状部２０ａ、２０ｂの一方、ここでは、電極部２２を介して板状部２０ｂと導通接続される。シャント抵抗４０は、バッテリ端子部２の電極部２２の接合片部２０ｉの端面と端子接続部３の電極部３２の接合片部３０ｃの端面とが第１幅方向Ｙに沿って対向して位置した状態で、接合片部２０ｉと接合片部３０ｃとの間に位置する。そして、シャント抵抗４０は、接合片部２０ｉと接合片部３０ｃとに接合される。シャント抵抗４０は、接合部Ｊ１を介して接合片部２０ｉと接合されバッテリ端子部２と導通接続される（特に図６等参照）。上述した第３検出端子２０ｊは、シャント抵抗４０の負極側の当該接合部Ｊ１と、バッテリＢの負極を構成するバッテリポストＰとの間に位置することとなる。一方、シャント抵抗４０は、接合部Ｊ２を介して接合片部３０ｃと接合され端子接続部３と導通接続される（特に図６等参照）。この電流センサ部４において、バッテリ端子部２の接合片部２０ｉは、シャント抵抗４０が接合される一方側の電極（バッテリＢの負極側の電極）をなし、端子接続部３の接合片部３０ｃは、シャント抵抗４０が接合される他方側の電極（接地部ＧＮＤ側の電極）をなす。

シャント抵抗４０は、略矩形板状に形成され、板厚方向が第２幅方向Ｚに沿い、かつ、軸線方向Ｘ、及び、第１幅方向Ｙに沿って延在する。そして、シャント抵抗４０は、第１幅方向Ｙの両端部がそれぞれレーザー溶接、電子ビーム溶接、ろう付け等の種々の接合手段によって接合片部２０ｉ、接合片部３０ｃに接合されることで上記接合部Ｊ１、Ｊ２が形成され、相互に導通接続される。つまり、接合部Ｊ１は、シャント抵抗４０の負極側においてシャント抵抗４０とバッテリ端子部２とを接合し導通接続する部分を構成する。一方、接合部Ｊ２は、シャント抵抗４０の接地部ＧＮＤ側においてシャント抵抗４０と端子接続部３とを接合し導通接続する部分を構成する。この構成により、シャント抵抗４０は、バッテリ端子部２を構成するＢＴバスバー２０と端子接続部３を構成するＧＮＤバスバー３０とに渡って導通接続される。

シャント抵抗４０は、軸線方向Ｘの端面に一対の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂを含んで構成される。第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂは、シャント抵抗４０に流れる電流、言い換えれば、バッテリＢの充放電電流を検出するための出力を行う電流検出用の端子である。第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂは、回路基板８に実装される後述の処理回路１１ａと電気的に接続される端子である。

具体的には、一対の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂは、シャント抵抗４０に流れる電流に応じて当該シャント抵抗４０の接合片部２０ｉ側の端部と接合片部３０ｃ側の端部との間に発生する電圧（電位差）を回路基板８に出力する出力端子である。一対の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂは、シャント抵抗４０の軸線方向Ｘの一方側の端面において、第１幅方向Ｙに沿って間隔をあけて位置し、当該端面から軸線方向Ｘに沿って突出してタブ状（柱状）に形成される。より詳細には、第１検出端子４０ａは、シャント抵抗４０の板状部分の接合片部２０ｉ側の端部から軸線方向Ｘに沿って回路基板８側に突出して形成される。第２検出端子４０ｂは、シャント抵抗４０の板状部分の接合片部３０ｃ側の端部から軸線方向Ｘに沿って回路基板８側に突出して形成される。つまり、第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂは、軸線方向Ｘに沿って上述の第３検出端子２０ｊの突出側と同じ側に突出して形成される。第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、及び、上述の第３検出端子２０ｊは、第１幅方向Ｙに沿って間隔をあけて並んで位置し、第２検出端子４０ｂが第１検出端子４０ａの一方側に位置し、第３検出端子２０ｊが第１検出端子４０ａの他方側に位置する。言い換えれば、第１検出端子４０ａは、第１幅方向Ｙに対して第２検出端子４０ｂと第３検出端子２０ｊとの間に位置する。

そして、一対の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂは、先端側が回路基板８と電気的に接続されることで、シャント抵抗４０の両端部に発生する電圧（電位差）を回路基板８に出力する。第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂからの出力は、回路基板８に実装される後述の処理回路１１ａにおいて、当該シャント抵抗４０を流れる電流の検出に用いられる。

ハウジング６は、絶縁性を有し、電流センサ部４（シャント抵抗４０）、接続端子７、回路基板８、電圧センサ部１２の一部を構成する第３検出端子２０ｊ等を内蔵し保護する保護部材である。ハウジング６は、例えば、絶縁性を有し、かつ、高い耐熱性を有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等によって構成される。また、ＰＰＳ等の樹脂は、ハウジング６の強度を上げるためにガラス繊維が含まれる。ハウジング６は、例えば、インサート成形等によってバスバーアッセンブリＢＡ、スタッドボルト５、接続端子７等と一体で成形された後、内部に回路基板８が組み付けられる。

例えば、バスバーアッセンブリＢＡは、ＢＴバスバー２０とＧＮＤバスバー３０とシャント抵抗４０とが一体化されボルト挿入孔３０ｂにスタッドボルト５が組み付けた状態で、ハウジング６のインサート成形用の金型内に接続端子７と共にインサート（セット）される。そして、ハウジング６は、この金型内に絶縁性の樹脂が注入され成形されることで、バスバーアッセンブリＢＡ、スタッドボルト５、接続端子７等と一体化されて形成される。

ハウジング６は、バスバーアッセンブリＢＡ、スタッドボルト５、接続端子７を内部に内蔵した状態でこれらの一部を外部に露出させる。具体的には、ハウジング６は、センサカバー部６１と、ボルト保持部６２と、基板カバー部６３と、コネクタハウジング部６４とを含んで構成され、これらが一体で形成される。

センサカバー部６１は、電流センサ部４を構成するシャント抵抗４０、及び、電圧センサ部１２を構成する第３検出端子２０ｊが埋設され、これらを覆い保護する部分である。ここでは、センサカバー部６１は、電流センサ部４のシャント抵抗４０の全体と共にバッテリ端子部２の電極部２２の全体、及び、端子接続部３の電極部３２の全体も埋設されこれらを覆い保護する。センサカバー部６１は、電極部２２、シャント抵抗４０、及び、電極部３２の一連の形状にあわせて、軸線方向Ｘに沿って視て略Ｌ字型形状に形成される。ハウジング６は、図７に示すように、バッテリ端子部２を構成する本体部２１の大部分を外部に露出させた上で、本体部２１を構成する板状部２０ａ、２０ｂの電極部２２側の端部２０ａａ、２０ｂａもこのセンサカバー部６１の内部に埋設され一体化される。

ボルト保持部６２は、端子接続部３のボルト挿入孔３０ｂに挿通されたスタッドボルト５が埋設されこれを保持する部分である。ボルト保持部６２は、第１幅方向Ｙに沿ってセンサカバー部６１と隣接した位置で、かつ、略Ｌ字型形状に形成された当該センサカバー部６１の内側の位置に設けれる。ボルト保持部６２は、軸線方向Ｘに沿ってセンサカバー部６１に対して段差を有して形成される。ここでは、ボルト保持部６２は、端子接続部３の板状部３０ａの一方の面、及び、スタッドボルト５の軸部５ａを軸線方向Ｘの一方側に沿って露出させつつ、当該板状部３０ａ、及び、当該スタッドボルト５の基部５ｂが埋設されこれらを覆い保護する。ボルト保持部６２は、板状部３０ａ、及び、スタッドボルト５の基部５ｂの形状にあわせて、軸線方向Ｘに沿って視て略矩形状に形成される。ボルト保持部６２から露出する板状部３０ａの一方の面、及び、スタッドボルト５の軸部５ａは、センサカバー部６１とボルト保持部６２とによって囲われた空間部６２ａに露出する。この空間部６２ａは、センサカバー部６１とボルト保持部６２との段差に応じて形成され、スタッドボルト５の軸部５ａに組み付けられる接続端子Ｔやナット５ｃが位置する。

基板カバー部６３は、回路基板８を内部に収容し、当該回路基板８を覆い保護する部分である。基板カバー部６３は、第１幅方向Ｙ、及び、第２幅方向Ｚに沿ってセンサカバー部６１と隣接した位置で、かつ、第２幅方向Ｚに対してセンサカバー部６１を挟んでボルト保持部６２とは反対側の位置に設けれる。基板カバー部６３は、ボルト保持部６２と同様に、軸線方向Ｘに沿ってセンサカバー部６１に対して段差を有して形成される。基板カバー部６３は、略矩形板状に形成される回路基板８の形状にあわせて、軸線方向Ｘに沿って視て略矩形状に形成される。

基板カバー部６３は、図８に示すように、ハウジング６を成形した後に、当該基板カバー部６３の内部に回路基板８を組み付けるための設置開口部６３ａが形成されている。設置開口部６３ａは、回路基板８の形状にあわせて、略矩形状の空間部として形成され、軸線方向Ｘの一方側（スタッドボルト５の軸部５ａが突出する側とは反対側）に向けて開口する。設置開口部６３ａは、シャント抵抗４０の第１検出端子４０ａ及び第２検出端子４０ｂ、バッテリ端子部２の第３検出端子２０ｊ、接続端子７の端部が露出する。この設置開口部６３ａは、基板カバー部６３の内部に回路基板８が組み付けられた後、モールド材９によって封止される。

コネクタハウジング部６４は、接続端子７と共にコネクタ部ＣＮを構成する部分である。コネクタハウジング部６４は、基板カバー部６３から第２幅方向Ｚに沿って一方側（ボルト保持部６２側とは反対側）に突出して形成される。コネクタハウジング部６４は、当該第２幅方向Ｚの一方側に開口した筒状に形成されており、内部に接続端子７の端部を露出させるようにして当該接続端子７を保持する。

接続端子７は、回路基板８と電気的に接続され、電流センサ１と外部の機器とを電気的に接続する端子である。ここでは、接続端子７は、導電性を有し、略Ｌ字型に形成された一対の屈曲端子によって構成される。接続端子７は、上述したように、インサート成形によってコネクタハウジング部６４の内部に埋設され一体化される。接続端子７は、コネクタハウジング部６４に埋設された状態で、一方の端部が第２幅方向Ｚに沿ってコネクタハウジング部６４内に露出し、他方の端部が軸線方向Ｘに沿って上述の設置開口部６３ａ内に露出する。コネクタハウジング部６４と接続端子７とによって構成されるコネクタ部ＣＮは、相手コネクタとコネクタ嵌合することで当該相手コネクタと電気的に接続され、外部の接続相手と回路基板８とを電気的に接続する。ここでは、接続端子７を介した回路基板８の接続相手としては、例えば、センサ出力の出力先やバッテリＢの陽極側等が含まれる。また、センサ出力の出力先としては、例えば、車両Ｖにおける上位ＥＣＵを構成する演算部によって構成される後述の故障判定部１１ｂ等が含まれる。そして、一対の接続端子７の一方は、例えば、電流センサ部４や電圧センサ部１２によって検出したセンサ出力を外部に出力する。一対の接続端子７の他方は、例えば、バッテリＢの陽極側からの出力（陽極側の電圧（電位））を回路基板８に実装された後述の処理回路１１ａに入力する。

回路基板８は、電子部品が実装され電子回路を構成するものである。回路基板８は、バッテリ端子部２の第３検出端子２０ｊやシャント抵抗４０の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂと導通接続されると共に、例えば、増幅器や後述する処理回路１１ａ（図１参照）等、種々の機能を実現する電子部品が実装される。回路基板８は、例えば、いわゆるプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）によって構成される。回路基板８は、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂、紙エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁性の材料からなる絶縁層に、銅等の導電性の材料によって配線パターン（プリントパターン）が印刷されることで当該配線パターンによって回路体が構成される。回路基板８は、略矩形板状に形成され、基板カバー部６３の内部に収容された状態で、板厚方向が軸線方向Ｘに沿い、かつ、第１幅方向Ｙ、及び、第２幅方向Ｚに沿って延在する。

回路基板８は、軸線方向Ｘに沿って貫通する複数のスルーホール８ａを有する。回路基板８は、図８に示すように、上述した設置開口部６３ａを介して基板カバー部６３内に組み付けられる。この場合に、回路基板８は、この複数のスルーホール８ａに軸線方向Ｘに沿ってシャント抵抗４０の第１検出端子４０ａ及び第２検出端子４０ｂ、バッテリ端子部２の第３検出端子２０ｊ、接続端子７等を挿通させるようにして当該基板カバー部６３内に組み付けられる。回路基板８は、スルーホール８ａに挿通された第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、第３検出端子２０ｊ、接続端子７等が回路体にハンダ付されることでこれらを電気的に接続する電子回路を構成する。ここでは、回路基板８は、図６等に示すように、軸線方向Ｘの一方側の主面８ｂの法線が軸線方向Ｘに沿い、当該主面８ｂ上に法線方向（ここでは、軸線方向Ｘ）に沿うようにしてシャント抵抗４０が立設される。そして、設置開口部６３ａは、基板カバー部６３の内部に回路基板８が組み付けられた後、モールド材９が充填されることで当該モールド材９によって封止される。

回路基板８は、上記のようにして接続される一対の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂを介してシャント抵抗４０の両端部に発生する電圧（電位差）が入力される。また、回路基板８は、上記のようにして接続される第３検出端子２０ｊを介して接合片部２０ｉに発生する電圧（電位）、言い換えれば、バッテリＢの負極の電圧（電位）が入力される。回路基板８は、入力された電圧（検出電圧）を増幅器によって増幅し当該増幅した検出電圧そのものを接続端子７を介して上位ＥＣＵ（演算部によって構成される故障判定部１１ｂ等）に出力してもよい（アナログ出力）。この場合、上位ＥＣＵは、当該入力された検出電圧に基づいて電流値やバッテリ電圧値を算出する。また、回路基板８は、電子部品としてマイクロコンピュータや処理回路１１ａが実装され、増幅器によって増幅した検出電圧に基づいて当該マイクロコンピュータや処理回路１１ａによって電流値やバッテリ電圧値を算出し、当該算出した電流値やバッテリ電圧値を表す検出信号を接続端子７を介して上位ＥＣＵ（演算部によって構成される故障判定部１１ｂ等）に出力してもよい（デジタル出力）。なお、以下では一例として、電流センサ１は、回路基板８がデジタル出力を行う場合を例に挙げて説明する。

モールド材９は、上述したように、ハウジング６の設置開口部６３ａに充填されることで当該設置開口部６３ａを封止する封止部材である。モールド材９は、典型的には、ハウジング６を構成する樹脂材料よりも柔らかい樹脂材料によって構成される。モールド材９は、例えば、絶縁性を有し、かつ、高い密着性を有するウレタン樹脂等によって構成される。

締付機構１０は、第２幅方向Ｚに沿ってバッテリ端子部２の締付端部２０ｇを締め付けることで、バッテリ端子部２をバッテリポストＰに締結する機構である。一例として、締付機構１０は、貫通部材としての板ナット１０ａ、締結部材としての締結ボルト１０ｂ、押圧力変換部材としてのブラケット１０ｃを含んで構成され、これらが協働して締付端部２０ｇを第２幅方向Ｚに沿って締め付ける力を発生させる。ここでは、締付機構１０は、軸線方向Ｘに沿って延在する締結ボルト１０ｂを当該軸線方向Ｘ周りの回転させることでバッテリ端子部２をバッテリポストＰに締結する上締め形式の機構を構成する。この締付機構１０は、板ナット１０ａが第２幅方向Ｚに沿ってスリット２０ｆを横断するような位置関係で締付端部２０ｇに挿通されると共に、当該板ナット１０ａに締結ボルト１０ｂ、ブラケット１０ｃが組み付けられることで、締付端部２０ｇに装着される。

処理部１１は、第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、及び、第３検出端子２０ｊの各検出端子からの出力を処理するものである。本実施形態の処理部１１は、図１に示すように、回路基板８に実装される処理回路１１ａ、及び、センサ本体１００の外部の演算部（マイコン）によって構成される故障判定部１１ｂを含んで構成される。

処理回路１１ａは、バッテリＢの充放電に応じて変化する第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、第３検出端子２０ｊの各端子間電圧を計測し、シャント抵抗４０を流れる充放電電流やバッテリ電圧を検出する回路である。処理回路１１ａは、電流検出部としての第１電流検出回路１１ａａ、第２電流検出回路１１ａｂ、第３電流検出回路１１ａｃ、及び、電圧検出部としての電圧検出回路１１ａｄを含んで構成される。

第１電流検出回路１１ａａは、シャント抵抗４０の第１検出端子４０ａと第２検出端子４０ｂとの間を流れる充放電電流の電流値を計測するための電流検出メイン回路を構成する。第１電流検出回路１１ａａは、第１検出端子４０ａと第２検出端子４０ｂとが電気的に接続され、当該第１検出端子４０ａからの出力と当該第２検出端子４０ｂからの出力が入力される。そして、第１電流検出回路１１ａａは、第１検出端子４０ａからの出力と第２検出端子４０ｂからの出力とに応じて、当該端子間の電圧降下と抵抗値とからオームの法則に基づいて第１検出端子４０ａと第２検出端子４０ｂとの間を流れる電流の電流値を計測する。そして、第１電流検出回路１１ａａは、計測した電流値を、接続端子７を介してセンサ出力として故障判定部１１ｂに出力する。

第２電流検出回路１１ａｂは、バッテリ端子部２の第３検出端子２０ｊとシャント抵抗４０の第２検出端子４０ｂとの間を流れる充放電電流の電流値であって、故障検出用の電流値を計測するための第１のサブ回路を構成する。第２電流検出回路１１ａｂは、第３検出端子２０ｊと第２検出端子４０ｂとが電気的に接続され、当該第３検出端子２０ｊからの出力と当該第２検出端子４０ｂからの出力が入力される。そして、第２電流検出回路１１ａｂは、第３検出端子２０ｊからの出力と第２検出端子４０ｂからの出力とに応じて、当該端子間の電圧降下と抵抗値とからオームの法則に基づいて第３検出端子２０ｊと第２検出端子４０ｂとの間を流れる電流の電流値を計測する。そして、第２電流検出回路１１ａｂは、計測した電流値を、接続端子７を介してセンサ出力として故障判定部１１ｂに出力する。

第３電流検出回路１１ａｃは、バッテリ端子部２の第３検出端子２０ｊとシャント抵抗４０の第１検出端子４０ａとの間を流れる充放電電流の電流値であって、故障検出用の電流値を計測するための第２のサブ回路を構成する。第３電流検出回路１１ａｃは、第３検出端子２０ｊと第１検出端子４０ａとが電気的に接続され、当該第３検出端子２０ｊからの出力と当該第１検出端子４０ａからの出力が入力される。そして、第３電流検出回路１１ａｃは、第３検出端子２０ｊからの出力と第１検出端子４０ａからの出力とに応じて、当該端子間の電圧降下と抵抗値とからオームの法則に基づいて第３検出端子２０ｊと第１検出端子４０ａとの間を流れる電流の電流値を計測する。そして、第３電流検出回路１１ａｃは、計測した電流値を、接続端子７を介してセンサ出力として故障判定部１１ｂに出力する。

電圧検出回路１１ａｄは、バッテリＢのバッテリ電圧の電圧値を計測するための電圧検出メイン回路を構成する。電圧検出回路１１ａｄは、バッテリ端子部２の第３検出端子２０ｊと接続端子７のうちの１つとが電気的に接続され、当該第３検出端子２０ｊからの出力と接続端子７を介したバッテリＢの陽極側からの出力が入力される。そして、電圧検出回路１１ａｄは、第３検出端子２０ｊからの出力とバッテリＢの陽極側からの出力とに応じて、当該端子間の電圧降下に基づいてバッテリＢのバッテリ電圧の電圧値を計測する。そして、電圧検出回路１１ａｄは、計測した電圧値を、接続端子７を介してセンサ出力として故障判定部１１ｂに出力する。

故障判定部１１ｂは、処理回路１１ａから入力されるセンサ出力に対して種々の演算処理を実行する回路によって構成される。故障判定部１１ｂは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の中央演算処理装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータ（マイコン）を主体とする電子回路を含んで構成される。故障判定部１１ｂは、上述したように、例えば、車両Ｖにおける上位ＥＣＵ等の演算部によって構成されてもよい。

本実施形態の故障判定部１１ｂは、処理回路１１ａから入力されるセンサ出力に基づいて、故障を判定する演算処理を実行する。すなわち、故障判定部１１ｂは、第１電流検出回路１１ａａによって計測される電流値と、第２電流検出回路１１ａｂによって計測される電流値と、第３電流検出回路１１ａｃによって計測される電流値とに基づいて、故障を判定する処理を実行する。ここで、故障判定部１１ｂによって判定される故障とは、例えば、この処理回路１１ａや第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、第３検出端子２０ｊの接続不良等の故障である。

上述したように、第１電流検出回路１１ａａによって計測される電流値とは、第１検出端子４０ａからの出力と第２検出端子４０ｂからの出力とに応じて計測される電流値であり、第１検出端子４０ａと第２検出端子４０ｂとの間を流れる充放電電流の電流値である。第２電流検出回路１１ａｂによって計測される電流値とは、第３検出端子２０ｊからの出力と第２検出端子４０ｂからの出力とに応じて計測される電流値であり、第３検出端子２０ｊと第２検出端子４０ｂとの間を流れる充放電電流の電流値である。第３電流検出回路１１ａｃによって計測される電流値とは、第３検出端子２０ｊからの出力と第１検出端子４０ａからの出力とに応じて計測される電流値であり、第３検出端子２０ｊと第１検出端子４０ａとの間を流れる充放電電流の電流値である。

本実施形態の故障判定部１１ｂは、第１電流検出回路１１ａａによって計測された電流値と、第２電流検出回路１１ａｂによって計測された電流値から第３電流検出回路１１ａｃによって計測された電流値を減算した電流値とに基づいて、処理回路１１ａ等の故障を判定する。より具体的には、故障判定部１１ｂは、第１電流検出回路１１ａａによって計測された電流値と、第２電流検出回路１１ａｂによって計測された電流値から第３電流検出回路１１ａｃによって計測された電流値を減算した電流値とを比較し、これらが同等であると判定した場合には、処理回路１１ａが正常であると判定する。一方、故障判定部１１ｂは、第１電流検出回路１１ａａによって計測された電流値と、第２電流検出回路１１ａｂによって計測された電流値から第３電流検出回路１１ａｃによって計測された電流値を減算した電流値とを比較し、これらが同等でないと判定した場合には、処理回路１１ａが故障していると判定する。ここでは、故障判定部１１ｂは、第１電流検出回路１１ａａによって計測された電流値と、第２電流検出回路１１ａｂによって計測された電流値から第３電流検出回路１１ａｃによって計測された電流値を減算した電流値との差分の絶対値が予め設定された判定閾値未満であると判定した場合には、これらが同等であると判定し、処理回路１１ａが正常であると判定する。一方、故障判定部１１ｂは、上記差分の絶対値が予め設定された判定閾値以上であると判定した場合には、これらが同等でないと判定し、処理回路１１ａ等が故障していると判定する。

上記のように構成される電流センサ１は、バッテリ端子部２のポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅ内にバッテリポストＰが挿入された状態で、締付機構１０によって締付端部２０ｇを締め付けることでバッテリポストＰに締結される。詳細な説明を省略するが、この締付機構１０は、バッテリ端子部２をバッテリポストＰに締結する場合、ポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅ内にバッテリポストＰが挿入された状態で、締結ボルト１０ｂを軸線方向Ｘに沿って締め付けていく。これにより、締付機構１０は、締結ボルト１０ｂと板ナット１０ａとの間に軸線方向Ｘに沿った締付力を発生させる。そして、締付機構１０は、変換した当該押圧力によって、板ナット１０ａとブラケット１０ｃとを介して、締付端部２０ｇを第２幅方向Ｚに沿ってスリット２０ｆの幅を狭くするように締め付ける。この結果、締付機構１０は、ポスト挿入孔２０ｄ、２０ｅの径を縮小させ、センサ本体１００のバッテリ端子部２をバッテリポストＰに締結し導通することができる。

そして、電流センサ１は、スタッドボルト５の軸部５ａに接続端子Ｔが組み付けられてナット５ｃが螺合されることで軸部５ａに接続端子Ｔが締結され、接続端子Ｔと端子接続部３の締結部３１とが導通接続される。

この状態で、電流センサ１は、接続端子ＴとバッテリポストＰとの間に流れる電流を電流センサ部４によって検出し、当該検出したセンサ出力をコネクタ部ＣＮを介して故障判定部１１ｂに出力する。また、電流センサ１は、バッテリＢのバッテリ電圧を電圧センサ部１２によって検出し、当該検出したセンサ出力をコネクタ部ＣＮを介して故障判定部１１ｂに出力する。さらには、電流センサ１は、故障判定部１１ｂにおいて、第１電流検出回路１１ａａ、第２電流検出回路１１ａｂ、第３電流検出回路１１ａｃによって計測される各電流値に基づいて、処理回路１１ａの故障を判定する

以上で説明した電流センサ１は、バッテリポストＰに締結されたバッテリ端子部２と接合部Ｊ１を介して導通接続されたシャント抵抗４０の第１検出端子４０ａ及び第２検出端子４０ｂからの出力に応じて電流を検出する。この構成において、電流センサ１は、バッテリ端子部２において接合部Ｊ１とバッテリポストＰとの間に設けられた第３検出端子２０ｊからの出力に応じてバッテリＢの電圧も検出することができる。つまり、電流センサ１は、バッテリポストＰに組み付けられるセンサ本体１００において、バッテリＢについての電流及び電圧の双方を一括で検出することができる。

ここで、電流センサ１の接合部Ｊ１、Ｊ２は、その抵抗値に関して、溶接の影響等、設計的にコントロールし難い成分が含まれる傾向にある。接合部Ｊ１、Ｊ２は、温度特性上、シャント抵抗４０よりも温度の影響を受け易い溶接材料等を含むため、上記の傾向がより顕著である。これに対して、本実施形態の電流センサ１は、この接合部Ｊ１よりもバッテリポストＰ側に近接して位置する第３検出端子２０ｊからの出力に応じて、バッテリＢの電圧を検出することができる。この構成により、電流センサ１は、バッテリポストＰと第３検出端子２０ｊとの間に接合部Ｊ１の抵抗成分が介在しない分、当該接合部Ｊ１の抵抗値のばらつきや電圧変動等の影響を受けることなく、誤差を抑制し精度よく正確にバッテリＢの電圧を検出することができる。

一方、電流センサ１は、シャント抵抗４０から突出する一対の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂからの出力に応じて、電流を検出することができる。この構成により、電流センサ１は、電流の検出に際しても、一対の第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂの間に接合部Ｊ１や接合部Ｊ２が介在していない分、当該接合部Ｊ１、Ｊ２の抵抗値のばらつきや電圧変動等の影響を受けることなく、誤差を抑制し精度よく正確に電流を検出することができる。

つまり、この電流センサ１は、第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、及び、第３検出端子２０ｊが接合部Ｊ１、Ｊ２に対して上述のような位置関係で設けられることで、バッテリＢについての電流及び電圧の双方を、誤差を抑制し精度よく正確に検出することができる。

また、電流センサ１は、この第３検出端子２０ｊがバッテリ端子部２においてプレス加工等によって成形されバッテリ端子部２と一体化されて構成されている。この構成により、電流センサ１は、バッテリＢの電圧を検出するための第３検出端子２０ｊをバッテリ端子部２とは別部品として別途用意する必要がないので、例えば、部品費抑制、作業工程抑制、加工費抑制等の効果を奏することができる。

以上のように、この電流センサ１は、電流と共にバッテリＢの電圧を適正に検出することができる。

ここでは、以上で説明した電流センサ１は、第１電流検出回路１１ａａによって、第１検出端子４０ａからの出力と第２検出端子４０ｂからの出力とに応じてシャント抵抗４０に流れる電流を計測することができる。またさらに、以上で説明した電流センサ１は、電圧検出回路１１ａｄによって、第３検出端子２０ｊからの出力とバッテリＢの陽極側からの出力とに応じてバッテリＢの電圧を計測することができる。

また、以上で説明した電流センサ１は、第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、及び、第３検出端子２０ｊの３つの端子からの出力を組み合わせることで、処理回路１１ａや第１検出端子４０ａ、第２検出端子４０ｂ、第３検出端子２０ｊの接続不良等の故障を判定することができる。この場合に、電流センサ１は、第２検出端子４０ｂからの出力と第３検出端子２０ｊからの出力とに応じて計測される電流値から第１検出端子４０ａからの出力と第３検出端子２０ｊからの出力とに基づいて計測される電流値を減算した電流値に基づいて故障判定を行う。この構成により、電流センサ１は、当該減算した電流値において、上述の接合部Ｊ１の抵抗値のばらつきや電圧変動等の影響を打ち消した上で、第１検出端子４０ａからの出力と第２検出端子４０ｂからの出力とに応じて計測される電流値と比較し故障判定を行うことができる。この結果、電流センサ１は、例えば、故障判定に用いる判定閾値を相対的に小さな値に設定して、接合部Ｊ１の抵抗値のばらつき等の影響を受けることなく正確に故障を判定することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る電流センサは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、バッテリ端子部２は、導電性を有する金属板のプレス折り曲げ加工等により、一対の板状部２０ａ、２０ｂ、及び、屈曲連結部２０ｃが一体で形成されるものとして説明したがこれに限らない。バッテリ端子部２は、例えば、屈曲連結部２０ｃを備えず、相互に別体に形成された一対の板状部２０ａ、２０ｂの２層分割構造とした上で、別体に構成される一対の板状部２０ａ、２０ｂを一体化する構成を有するものであってもよい。

以上の説明では、延設部２０ｈは、板状部２０ｂの端部２０ｂａから軸線方向Ｘに沿って板状部２０ａ側に延在し、かつ、板状部２０ａの端部２０ａａの端面とは間隔をあけて位置するものとして説明したがこれに限らない。延設部２０ｈは、例えば、センサカバー部６１の内部において一対の板状部２０ａ、２０ｂの双方と導通接続されていてもよい。

以上の説明では、締付機構１０は、上締め形式の機構を構成するものとして説明したがこれに限らない。締付機構１０は、例えば、ボルト、及び、ナットを含んで構成され、ボルトを第２幅方向Ｚに沿って締め付けていくことで締付端部２０ｇを第２幅方向Ｚに沿って締め付ける横締め形式のものであってもよい。

以上の説明では、処理部１１は、処理回路１１ａ、及び、故障判定部１１ｂを含んで構成されるものとして説明したがこれに限らない。処理部１１は、処理回路１１ａを備えず、当該処理回路１１ａによって実現される処理機能を、故障判定部１１ｂを構成する演算部によって実現してもよい。つまり、実際に電流値や電圧値を算出する主体は、以上で説明したように回路基板８上に実装される処理回路１１ａやマイクロコンピュータであってもよいし、センサ出力の出力先である演算部等の上位ＥＣＵであってもよい。この場合、電流センサ１は、回路基板８がアナログ出力を行うものとして構成されてもよい。また、故障判定部１１ｂは、マイクロコンピュータ等の演算部に限らず、アナログ回路等の他の手段によって実現されてもよい。

本実施形態に係る電流センサは、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

１ 電流センサ
２ バッテリ端子部
３ 端子接続部
４ 電流センサ部
５ スタッドボルト
６ ハウジング
７ 接続端子
８ 回路基板
９ モールド材
１０ 締付機構
１１ 処理部
１１ａ 処理回路
１１ａａ 第１電流検出回路（電流検出部）
１１ａｂ 第２電流検出回路
１１ａｃ 第３電流検出回路
１１ａｄ 電圧検出回路
１１ｂ 故障判定部
１２ 電圧センサ部
２０ ＢＴバスバー
２０ｊ 第３検出端子
２１ 本体部
２２ 電極部
３０ ＧＮＤバスバー
３１ 締結部
３２ 電極部
４０ シャント抵抗
４０ａ 第１検出端子
４０ｂ 第２検出端子
６１ センサカバー部
６２ ボルト保持部
６３ 基板カバー部
６４ コネクタハウジング部
１００ センサ本体
Ｂ バッテリ
ＢＡ バスバーアッセンブリ
Ｊ１、Ｊ２ 接合部
Ｐ バッテリポスト
Ｓ 電源システム
Ｘ 軸線方向
Ｙ 第１幅方向
Ｚ 第２幅方向

Claims (3)

1. 導電性を有し、バッテリの負極を構成するバッテリポストに締結されるバッテリ端子部と、
   前記バッテリ端子部と接合部を介して導通接続され、電流検出用の第１検出端子及び第２検出端子を有するシャント抵抗とを備え、
   前記バッテリ端子部は、前記接合部と前記バッテリポストとの間に、前記バッテリの電圧検出用の第３検出端子を有することを特徴とする、
   電流センサ。
2. 前記第１検出端子からの出力と前記第２検出端子からの出力とに応じて前記シャント抵抗に流れる電流を計測する電流検出部と、
   前記第３検出端子からの出力と前記バッテリの陽極側からの出力とに応じて前記バッテリの電圧を計測する電圧検出部とを備える、
   請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記第１検出端子からの出力と前記第２検出端子からの出力とに応じて計測される電流値と、前記第２検出端子からの出力と前記第３検出端子からの出力とに応じて計測される電流値から前記第１検出端子からの出力と前記第３検出端子からの出力とに応じて計測される電流値を減算した電流値とに基づいて、故障を判定する故障判定部を備える、
   請求項１又は請求項２に記載の電流センサ。

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