JP3668145B2 - 電流検出装置 - Google Patents

電流検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3668145B2
JP3668145B2 JP2001067880A JP2001067880A JP3668145B2 JP 3668145 B2 JP3668145 B2 JP 3668145B2 JP 2001067880 A JP2001067880 A JP 2001067880A JP 2001067880 A JP2001067880 A JP 2001067880A JP 3668145 B2 JP3668145 B2 JP 3668145B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
current detection
detection circuit
circuit
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001067880A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002267698A (ja
Inventor
政樹 湯郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2001067880A priority Critical patent/JP3668145B2/ja
Publication of JP2002267698A publication Critical patent/JP2002267698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3668145B2 publication Critical patent/JP3668145B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車等のモーター駆動電気機器のバッテリに流れる負荷電流を検出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車を走行させるバッテリは、残容量を正確に演算することが大切である。残容量の検出に誤差が発生すると、走行時間が長くなるにしたがって誤差が累積される。累積誤差は、バッテリの実際の残容量と演算した残容量とを違う残容量とし、バッテリを最適な残容量範囲で使用するのが難しくなり、過充電したり過放電させる原因となる。バッテリは、好ましい残容量の範囲で充放電させて長寿命に使用できるが、過充電と過放電によって著しく電気的な性能が低下して寿命が短くなる。自動車用のバッテリは極めて高価であるために、できるかぎり長い期間使用できることが大切である。
【0003】
バッテリの残容量は、バッテリに流れる電流を積算して演算される。充電効率と放電効率を考慮しながら、充電電流の積算値から放電電流の積算値を減算して残容量は演算される。正確に残容量を演算するためには、正確にバッテリ電流を検出する必要がある。ところで、バッテリに流れる負荷電流は、電流センサーで検出される。電流センサーは、大電流を正確に検出できるように設計される。大電流の検出誤差が大きいと、残容量の演算誤差が大きくなるからである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
大電流を正確に検出できるようにしている電流センサーは、小電流を正確に検出することが難しくなる。微小電流からフルスケールまで正確に検出できるのが理想であるが、全ての測定範囲で高精度に負荷電流を検出するのは極めて難しい。微小電流の測定誤差も、残容量の演算に悪影響を与える。それは、小さい負荷電流で使用される時間が極めて長いために、時間とともに誤差が累積されるからである。
【0005】
この欠点を解消するために、小電流と大電流で切り換えて電流を検出する装置が開発されている(特開平10−307563号)。この装置は、図1に示すように、大電流センサー20と微小電流センサー21を並列に接続して、負荷電流で切り換えている。この装置は大電流センサーと微小センサーを切り換えるために専用の切換スイッチ22を設ける必要がある。この切換スイッチ22は、数百Aもの大電流を流すと共に、極めて高い信頼性が要求されるので極めて高価になる。とくに、電流の大きさで頻繁に切り換えられるので、大電流をスイッチングしながら極めて長寿命に設計する必要がある。さらに、このスイッチが故障すると、電気自動車が走行できなくなる欠点がある。さらに、電流の大きさで切り換えるので、切り換えるときに瞬間的に負荷電流を遮断して、モーターのスムーズな回転を阻害する欠点もある。このことは、モーターでのスムーズな走行を難しくして、走行感覚を悪化させる原因ともなる。
【0006】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、専用の切換スイッチを設けることなく、バッテリの負荷電流を微小電流範囲においても正確に検出できる電流検出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の電流検出装置は、バッテリ1をメインリレーの接点を介して駆動用モーターを含む負荷回路17に接続すると共に、このメインリレー接点2と並列に、プリチャージリレー接点4とプリチャージ抵抗5を直列に接続しているプリチャージ回路3を接続しているモーター駆動電気機器のバッテリ1に流れる負荷電流を第1電流検出回路7で検出している。電流検出装置は、プリチャージリレー接点4とメインリレー接点4とをオンオフに制御する制御回路9と、プリチャージ抵抗5の両端の電圧を検出して負荷電流を検出する第2電流検出回路8とを備える。この電流検出装置は、メインリレー接点2をオンにする状態では、第1電流検出回路7で負荷電流を検出し、メインリレー接点2をオフにしてプリチャージリレー接点4をオンにする状態では、第2電流検出回路8で負荷電流を検出している。
【0008】
電流検出装置は、メインリレー接点2をオフにしてプリチャージリレー接点4をオンする状態で、第2電流検出回路8で検出した検出値で第1電流検出回路7の検出値を補正することができる。さらに、第1電流検出回路7は、磁束を介して負荷電流を検出する電流センサー10を設けて電流を検出できる。
【0009】
さらに、本発明の請求項の電流検出装置は、第1電流検出回路7で検出する電流値を補正する閉ループ電流検出回路12を備える。この閉ループ電流検出回路12は、電流検出抵抗13と、この電流検出抵抗13の両端の電圧を検出して電流検出抵抗13に流れる電流を検出する検出回路14と、電流検出抵抗13と直列に接続しているスイッチング素子15とを備える。電流検出抵抗13とスイッチング素子15は、バッテリ1と電流センサー10とスイッチング素子15を含む閉ループ回路を構成すると共に、スイッチング素子15をオンにする状態で微小電流を流すように接続している。この電流検出装置は、スイッチング素子15がオンの状態で、閉ループ電流検出回路12で検出した電流値で第1電流検出回路7の検出値を補正している。
【0010】
第1電流検出回路7は、磁束を介して負荷電流を検出する電流センサー10を設けて電流を検出できる。バッテリ1は、複数の電池モジュール1Aを直列に接続して、一部の電池モジュール1Aに閉ループ電流検出回路12を接続することができる。閉ループ電流検出回路12は、閉ループ電流検出回路12に接続している電池モジュール1Aの電圧を検出する電圧検出回路16を備えることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電流検出装置を例示するものであって、本発明は電流検出装置を以下のものに特定しない。
【0012】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0013】
図2は、自動車の電流検出装置の回路図を示すもので、この回路図に示す自動車は、モーターを駆動して自動車を走行させるバッテリ1を、メインリレーの接点を介して、車両駆動用モーターを含む負荷回路17に接続している。メインリレー接点2と並列にプリチャージ回路3を接続している。プリチャージ回路3は、プリチャージリレー接点4とプリチャージ抵抗5を直列に接続したもので、負荷回路17に並列に接続している大容量コンデンサー6を充電するための回路である。
【0014】
大容量コンデンサー6は、たとえば、静電容量を数千μF〜数満μFと極めて大容量とするコンデンサーで、常時充電された状態にある。短時間にモーターに大電力が供給されるとき、たとえば自動車を急加速するときに放電されて、瞬間的な出力を補う働きをする。したがって、大容量コンデンサー6を接続することにより、瞬間最大出力を大きくできると共に、この状態によるバッテリ1の瞬間最大電流を少なく制限して、バッテリ1を保護することが可能となる。このため、電気自動車にはほとんど例外なく大容量コンデンサー6を接続している。
【0015】
大容量コンデンサー6を装備する自動車は、メインリレー接点2をオンにした瞬間に極めて大きな充電電流が流れる。完全に放電されたコンデンサーを直接にバッテリ1に接続すると、接続した瞬間にはショートに近い電流が流れるからである。この充電電流のピークを制限するために、メインリレー接点2と並列にプリチャージ回路3を接続している。さらに、大容量コンデンサー6は、自動車のイグニッションスイッチをオフにすると、放電抵抗で放電するように設計している。ユーザーや作業者が誤って接触しても感電しないようにするためである。このため、イグニッションスイッチをオンにする毎に、大容量コンデンサー6は大きな充電電流で充電する必要がある。大容量コンデンサー6を制限した電流で充電するために、プリチャージ回路3を接続している。
【0016】
さらに、図に示す装置は、電気自動車のバッテリ1に流れる負荷電流を第1電流検出回路7で検出すると共に、プリチャージリレー接点4とメインリレー接点2とをオンオフに制御する制御回路9と、プリチャージ抵抗5の両端の電圧を検出して負荷電流を検出する第2電流検出回路8とを備える。
【0017】
第1電流検出回路7は、メインリレー接点2をオンにする状態でバッテリ1に流れる負荷電流を検出する。第1電流検出回路7は、負荷電流を電圧に変換して出力するもので、たとえば、負荷電流が流れることによってリード線の周囲に発生する磁束を検出するホール素子を電流センサー10として内蔵しており、この電流センサー10の信号を増幅するオペアンプを内蔵している。電流センサー10の信号を増幅するアンプは外付とすることもできる。
【0018】
さらに、図2に示す第1電流検出回路7は、電流センサー10の出力を検出回路7Aに接続している。検出回路7Aは、電流センサー10から出力される電圧を増幅するアンプを内蔵し、あるいは内蔵することなく、電流センサー10の出力電圧であるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータを内蔵しており、負荷電流をデジタルの電圧信号に変換してマイコン11に出力する。第1電流検出回路7は、大電流が流れる領域で正確に負荷電流を検出できるように調整される。
【0019】
第2電流検出回路8は、プリチャージ抵抗5の両端に発生する電圧を検出して負荷電流を検出する。この第2電流検出回路8は、メインリレー接点2をオフとして、プリチャージリレー接点4をオンにする状態で負荷電流を検出する。この状態で、プリチャージ抵抗5の両端に負荷電流に比例する電圧が発生するからである。プリチャージ抵抗5の両端に発生する電圧(E)は、負荷電流(I)とプリチャージ抵抗(R)の積、すなわち電圧(E)=負荷電流(I)×プリチャージ抵抗(R)の値になる。プリチャージ抵抗5は一定の抵抗値であるから、第2電流検出回路8でプリチャージ抵抗5の両端の電圧を検出して負荷電流を検出できる。第2電流検出回路8は、検出した負荷電流に比例する電圧をデジタル値に変換してマイコン11に入力する。
【0020】
制御回路9は、マイコン11に制御されて、メインリレーとプリチャージリレーをオンオフに制御する。制御回路9は、イグニッションスイッチをオンにしたときに、メインリレー接点2をオフ状態に保持する状態で、プリチャージリレー接点4をオンに切り換える。この状態で、プリチャージリレー接点4を介してバッテリ1が大容量コンデンサー6を充電する。その後、制御回路9は、負荷電流の大きさでメインリレーとプリチャージリレーをオンオフに制御する。負荷電流が大きいときは、メインリレー接点2をオンにして、バッテリ1から直接に負荷回路17に電力を供給する。制御回路9は、メインリレー接点2をオンにするとき、プリチャージリレー接点4をオンまたはオフとする。このとき、プリチャージリレー接点4はオンオフいずれでもよい。メインリレー接点2を介してプリチャージ回路3の両端がショートされるからである。ただ、好ましくは、メインリレー接点2をオンにする状態でプリチャージリレー接点4はオン状態とするのがよい。それは、負荷電流が小さくなって、メインリレー接点2をオフに切り換えるとき、オン状態にあるプリチャージリレー接点4は切り換える必要がないからである。また、メインリレー接点2とプリチャージリレー接点4の両方をオン状態としても、負荷電流はプリチャージリレー接点4を流れることはなく、メインリレー接点2のみを流れて、プリチャージ抵抗5による電力損失は発生しない。
【0021】
負荷電流が小さいとき、(たとえば1A以下のとき)、制御回路9は、プリチャージリレー接点4をオンにする状態で、メインリレー接点2をオフに切り換える。制御回路9は、負荷電流を第1電流検出回路7で検出してメインリレー接点2を切り換える。ただ、エンジンコントローラ18から入力される信号、すなわち、アクセル信号でもって負荷電流がほぼ0付近であることを検出して、メインリレー接点2をオフに切り換えることもできる。アクセルを踏まない状態では、負荷電流に電力を供給する必要がないので、負荷電流は小さくなるからである。したがって、制御回路9は、第1電流検出回路7が検出する負荷電流、あるいはエンジンコントローラ18から供給されるアクセル信号でもって、メインリレーとプリチャージリレーをオンオフに切り換えることができる。
【0022】
メインリレー接点2がオフになると、負荷電流は、メインリレー接点2を通過しないでプリチャージ回路3を通過して負荷回路17に供給される。したがって、プリチャージ抵抗5の両端には、負荷電流に比例した電圧が発生する。この電圧が第2電流検出回路8に検出されて負荷電流が検出される。第2電流検出回路8は、大電流を検出する必要がないので小電流を正確に検出できる。
【0023】
さらに、第2電流検出回路8が検出した電流値は、必ずしも第1電流検出回路7が検出した電流値に一致しない。マイコン11は、第2電流検出回路8が負荷電流を検出する小電流領域においては、第2電流検出回路8で検出した検出値がより正確であるとする。したがって、第2電流検出回路8が負荷電流を検出する小電流領域において、マイコン11は第2電流検出回路8の検出電流で残容量を演算する。さらに、マイコン11は、第2電流検出回路8の検出電流値で、第1電流検出回路7の検出電流値を補正する。補正は、第1電流検出回路7の検出値の0レベルを補正する。たとえば、第2電流検出回路8が検出した検出電流が0Aであるとき、第1電流検出回路7の検出電流が+30mAであるとするとき、第1電流検出回路7の検出電流値を−側に30mAシフトするように補正する。
【0024】
負荷電流が大きくなって、メインリレー接点2がオンになると、第2電流検出回路8は負荷電流を検出できなくなる。この状態になると、マイコン11は、第1電流検出回路7の検出電流を演算して残容量を計算する。
【0025】
さらに、図3に示す電流検出装置は、第1電流検出回路7の検出電流を補正するために、閉ループ電流検出回路12を備えている。閉ループ電流検出回路12は、電流検出抵抗13と、この電流検出抵抗13の両端の電圧を検出して電流検出抵抗13に流れる電流を検出する検出回路14と、電流検出抵抗13と直列に接続しているスイッチング素子15とを備える。電流検出抵抗13とスイッチング素子15は互いに直列に接続される。さらに、閉ループ電流検出回路12は、複数の素子を直列に接続して閉ループとなるように接続している。この閉ループは、電流検出抵抗13とスイッチング素子15とバッテリ1と電流センサー10とを含む。さらに、図の閉ループ電流検出回路12は、メインリレー接点2も閉ループに含まれるように接続している。この閉ループ電流検出回路12は、電流検出抵抗13に発生する電圧を検出して、メインリレー接点2のオンオフ状態も検出できる。メインリレー接点2がオフになると、電流検出抵抗13の両端に電圧が発生しなくなるからである。ただし、本発明の電流検出装置は、図3に示すように、必ずしも、メインリレー接点2を閉ループ内に接続する必要はない。メインリレー接点は、閉ループ電流検出回路の外部に接続することもできる。
【0026】
スイッチング素子15はFETであるが、トランジスター等の半導体スイッチング素子も使用できる。また、スイッチング素子15にはリレーも使用できる。スイッチング素子15は、マイコン11で制御される制御回路9でオンオフに切り換えられる。制御回路9は、閉ループの微小電流を検出するときと、メインリレー接点2のオンオフを検出するときに限って、スイッチング素子15をオンにする。その他の時に、スイッチング素子15はオフ状態に保持される。閉ループの微小電流と、メインリレー接点2がオンであるかどうかは極めて短い時間に検出できる。したがって、スイッチング素子15がオンになる時間は極めて短い。したがって、閉ループ電流検出回路12がこれを接続している特定の電池モジュール1Aを放電する放電容量はわずかであって無視できる。
【0027】
スイッチング素子15をオンするときに、閉ループに流れる微小電流の大きさは、検出回路14が電流検出抵抗13の両端の電圧を検出することで求められるため、電流検出抵抗13の抵抗値で特定することができる。閉ループの微小電流は、電池モジュール1Aの電圧に比例して大きくなり、電流検出抵抗13の抵抗値に反比例して小さくなる。したがって、電流検出抵抗13の抵抗値を大きくすることによって、閉ループの微小電流を小さくすることができる。閉ループ電流検出回路12は、第1電流検出回路7の微小電流領域における誤差を補正する。したがって、電流検出抵抗13の抵抗値を大きくして、閉ループの微小電流を小さく、たとえば、10mA〜1Aとする。いいかえると、この範囲の微小電流となるように、電流検出抵抗13の抵抗値を特定する。電流検出抵抗13の抵抗値を大きくできることは、閉ループの微小電流を正確に検出することになる。それは、電池モジュール1Aの内部抵抗とメインリレー接点2の接触抵抗等が電流検出抵抗13の抵抗値に比較して充分に小さくなって無視できるからである。
【0028】
電気自動車のバッテリ1は、複数の電池モジュール1Aを直列に接続している。ところで、閉ループの微小電流は、閉ループ電流検出回路12に供給される電圧によって変化する。図の装置は、ひとつの電池モジュール1Aを閉ループ内に接続している。この閉ループ電流検出回路12は、電池電圧を低くして微小電流を小さくできる。また、スイッチング素子15に耐電圧の低い安価なスイッチング素子を使用できる。ただ、本発明の装置は、複数の電池モジュールを閉ループに含めるように接続することもでき、また、バッテリの全体を閉ループに含めるように接続することもできる。
【0029】
さらに、図の電流検出装置は、閉ループに含まれる電池モジュール1Aの電圧を検出する電圧検出回路16を備える。この電流検出装置は、閉ループ電流検出回路12の供給電圧を正確に検出できるので、微小電流をより正確に検出できる。閉ループの微小電流(I)が、以下の式で計算されるからである。
微小電流(I)=電池モジュールの電圧(E)/電流検出抵抗の抵抗値(R)この式において、電池モジュール1Aの電圧が正確に測定され、電流検出抵抗13の抵抗地が正確であると、計算される微小電流も正確になる。
【0030】
閉ループ電流検出回路12は、スイッチング素子15をオンにして、閉ループに微小電流を流してその値を検出する。閉ループ電流検出回路12で検出して微小電流は、第1電流検出回路7が検出した電流値よりも正確であるとする。したがって、閉ループ電流検出回路12で検出した電流値で、第1電流検出回路7の検出電流値を補正する。
【0031】
たとえば、閉ループ電流検出回路12が検出した閉ループの微小電流が+50mAで、第1電流検出回路7が検出した電流値が+30mAであるとすれば、補正電流値はその差の+20mAとなる。マイコン11は、閉ループ電流検出回路12の検出電流値と、第1電流検出回路7の検出電流値の差から補正電流値を演算する。マイコン11は、演算された補正電流値で、第1電流検出回路7の検出電流を補正して、バッテリ1の残容量を演算する。
【0032】
【発明の効果】
本発明の請求項1に記載している電流検出装置は、専用の大電流の切換スイッチを設けることなく、バッテリの負荷電流を微小電流範囲においても正確に検出できる特長がある。それは、すでにモーター駆動電気機器に搭載しているメインリレーと、大容量のコンデンサーを充電するためのプリチャージ回路とを有効に利用して、微小電流を正確に検出するからである。本発明の電流検出装置は、メインリレー接点をオフとし、プリチャージリレー接点をオンとする状態で、プリチャージ抵抗の電圧を検出して小電流を正確に検出する。小電流は、プリチャージ抵抗の抵抗値とプリチャージ抵抗の両端に発生する電圧から計算される。抵抗値は正確に特定され、電圧も正確に検出できるので、小電流は極めて正確に検出できる。したがって、本発明の電流検出装置は、メインリレーとプリチャージ回路を利用して小電流を正確に検出できるので、小電流の充放電を正確に演算して残容量を実際のバッテリに近い状態で演算できる。第1電流検出回路は、大電流を正確に検出できるように設計しているので、第1電流検出回路を使用して、大電流の充放電の残容量も正確に検出できる。さらに、電流検出装置は、メインリレー接点をオフにしてプリチャージリレー接点をオンする状態で、第2電流検出回路で検出した検出値で第1電流検出回路の検出値を補正することができる。したがって、本発明の電流検出装置は、バッテリの残容量を正確に検出することができるので、特に、内燃機関と併用するハイブリッド電気自動車に搭載されるバッテリの残容量の検出に最適である。ハイブリッド電気自動車に使用されるバッテリは、走行時に発電装置によって充電されるため、バッテリの残容量が満充電や完全放電されることが少なく、残容量が常時40〜80%程度の領域で使用されることが多い。このような使用状態では、残容量をリセットして誤差を補正することが困難なため、特に正確に検出する必要があるからである。
【0033】
さらに、本発明の請求項の電流検出装置も、専用の大電流の切換スイッチを設けることなく、バッテリの負荷電流を微小電流範囲においても正確に検出できる特長がある。それは、第1電流検出回路の検出電流値を補正するために、閉ループ電流検出回路を備えるからである。閉ループ電流検出回路は、電流検出抵抗と、この電流検出抵抗の両端の電圧を検出して電流検出抵抗に流れる電流を検出する検出回路と、電流検出抵抗と直列に接続しているスイッチング素子とを備えている。電流検出抵抗とスイッチング素子とバッテリを含む閉ループ回路が形成される。閉ループ回路は、スイッチング素子をオンにすると、微小電流が流れる。閉ループの微小電流は、電流検出抵抗の電圧として正確に検出される。正確に検出された閉ループの微小電流は、第1電流検出回路の検出電流の補正する。したがって、大電流を正確に検出できるように設計している第1電流検出回路でもって、微小電流をも正確に検出できる。このことは、先述の請求項1の装置と同じように、バッテリの残容量を正確に検出する、ハイブリッド電気自動車等のモーター駆動電気機器にとって極めて大切な特長を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電流検出装置の回路図
【図2】本発明の実施例にかかる電流検出装置の回路図
【図3】本発明の他の実施例にかかる電流検出装置の回路図
【符号の説明】
1…バッテリ 1A…電池モジュール
2…メインリレー接点
3…プリチャージ回路
4…プリチャージリレー接点
5…プリチャージ抵抗
6…大容量コンデンサー
7…第1電流検出回路 7A…検出回路
8…第2電流検出回路
9…制御回路
10…電流センサー
11…マイコン
12…閉ループ電流検出回路
13…電流検出抵抗
14…検出回路
15…スイッチング素子
16…電圧検出回路
17…負荷回路
18…エンジンコントローラ
20…大電流センサー
21…微小電流センサー
22…切換スイッチ

Claims (6)

  1. バッテリ(1)をメインリレーの接点を介して駆動用モーターを含む負荷回路(17)に接続しており、このメインリレー接点(2)と並列に、プリチャージリレー接点(4)とプリチャージ抵抗(5)を直列に接続しているプリチャージ回路(3)を接続しているモーター駆動電気機器であって、このモーター駆動電気機器のバッテリ(1)に流れる負荷電流を第1電流検出回路(7)で検出するようにしてなる電流検出装置において、プリチャージリレー接点(4)とメインリレー接点(2)とをオンオフに制御する制御回路(9)と、プリチャージ抵抗(5)の両端の電圧を検出して負荷電流を検出する第2電流検出回路(8)とを備え、メインリレー接点(2)をオンにする状態では第1電流検出回路(7)で負荷電流を検出し、メインリレー接点(2)をオフにしてプリチャージリレー接点(4)をオンにする状態では第2電流検出回路(8)で負荷電流を検出するようにしてなり、メインリレー接点(2)をオフにしてプリチャージリレー接点(4)をオンにする状態で、第2電流検出回路(8)で検出した検出値で第1電流検出回路(7)の検出値を補正する電流検出装置。
  2. 第1電流検出回路(7)が磁束を介して負荷電流を検出する電流センサー(10)を備える請求項1に記載される電流検出装置。
  3. バッテリ(1)をメインリレーの接点を介して駆動用モーターを含む負荷回路(17)に接続しているモーター駆動電気機器であって、このモーター駆動電気機器のバッテリ(1)に流れる負荷電流を第1電流検出回路(7)で検出するようにしてなる電流検出装置において、第1電流検出回路(7)で検出する電流値を補正する閉ループ電流検出回路(12)を備え、この閉ループ電流検出回路(12)は、電流検出抵抗(13)と、この電流検出抵抗(13)の両端の電圧を検出して電流検出抵抗(13)に流れる電流を検出する検出回路(14)と、電流検出抵抗(13)と直列に接続しているスイッチング素子(15)とを備え、電流検出抵抗(13)とスイッチング素子(15)は、バッテリ(1)と電流検出抵抗(13)とスイッチング素子(15)を含む閉ループ回路を構成すると共に、スイッチング素子(15)をオンにする状態で微小電流を流すように接続しており、スイッチング素子(15)がオンの状態で、閉ループ電流検出回路(12)で検出した電流値で第1電流検出回路(7)の検出値を補正するようにしてなることを特徴とする電流検出装置。
  4. 第1電流検出回路(7)が磁束を介して負荷電流を検出する電流センサー(10)を備える請求項に記載される電流検出装置。
  5. バッテリ(1)が複数の電池モジュール(1A)を直列に接続しており、閉ループ電流検出回路(12)が一部の電池モジュール(1A)に接続している請求項に記載される電流検出装置。
  6. 閉ループ電流検出回路(12)が、閉ループ電流検出回路(12)に接続している電池モジュール(1A)の電圧を検出する電圧検出回路(16)を備える請求項に記載される電流検出装置。
JP2001067880A 2001-03-09 2001-03-09 電流検出装置 Expired - Fee Related JP3668145B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001067880A JP3668145B2 (ja) 2001-03-09 2001-03-09 電流検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001067880A JP3668145B2 (ja) 2001-03-09 2001-03-09 電流検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002267698A JP2002267698A (ja) 2002-09-18
JP3668145B2 true JP3668145B2 (ja) 2005-07-06

Family

ID=18926147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001067880A Expired - Fee Related JP3668145B2 (ja) 2001-03-09 2001-03-09 電流検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3668145B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101407735B1 (ko) 2012-09-28 2014-06-27 한국단자공업 주식회사 전기자동차 및 그의 pra 프리차지 저항 상태 측정방법
WO2022233529A1 (de) * 2021-05-03 2022-11-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur plausibilisierung einer strommessung zwischen einem elektrischen energiespeichersystem und einem elektrischen verbraucher

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101091268B1 (ko) 2005-04-25 2011-12-07 주식회사 엘지화학 Hev와 ev를 위한 전지팩 관리방법
JP4818218B2 (ja) * 2007-07-27 2011-11-16 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
DE102010041275B4 (de) * 2010-09-23 2019-11-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktionsweise eines Stromsensors
KR101181176B1 (ko) 2010-10-11 2012-09-18 현대자동차주식회사 저전압 및 고전압 통합 전압 분배 장치
JP5183775B2 (ja) * 2011-06-14 2013-04-17 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
EP3441775A3 (en) * 2011-09-12 2019-06-12 Analog Devices Global Unlimited Company Current measurement
KR20130096481A (ko) * 2012-02-22 2013-08-30 에스케이이노베이션 주식회사 릴레이 시퀀스 제어 장치 및 그 제어 방법
KR102035033B1 (ko) * 2012-08-22 2019-10-23 에스케이이노베이션 주식회사 전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리 및 파워 릴레이 어셈블리가 구비된 전기자동차용 에너지 시스템의 작동 방법
JP2015222176A (ja) * 2012-09-18 2015-12-10 三洋電機株式会社 電流検出回路とこの電流検出回路を備える電動車両及び蓄電装置
KR102436418B1 (ko) * 2015-07-02 2022-08-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 전류 측정 방법
CN107276170B (zh) * 2017-07-12 2020-06-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种主动保护纯电动汽车电池的系统及方法
CN108761329B (zh) * 2018-08-25 2023-11-03 东莞市迅迪电子有限公司 一种单火线开关负载检测电路及方法
CN109490614A (zh) * 2018-12-11 2019-03-19 哈尔滨工程大学 一种基于stm32量程可调的数字检流计
KR20220035787A (ko) * 2020-09-14 2022-03-22 주식회사 엘지에너지솔루션 프리차지 저항 이상 판단 방법 및 이를 적용한 배터리 시스템
CN113972638B (zh) * 2021-11-04 2022-07-22 江苏邦泰电气有限公司 设有预备供电源抵消瞬间冲击电流的室外隔离开关
NL2033222B1 (en) * 2022-10-04 2024-04-16 Storm Group B V A modular battery system and a method of operating thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101407735B1 (ko) 2012-09-28 2014-06-27 한국단자공업 주식회사 전기자동차 및 그의 pra 프리차지 저항 상태 측정방법
WO2022233529A1 (de) * 2021-05-03 2022-11-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur plausibilisierung einer strommessung zwischen einem elektrischen energiespeichersystem und einem elektrischen verbraucher

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002267698A (ja) 2002-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3668145B2 (ja) 電流検出装置
KR101165852B1 (ko) 2차 전지의 전력 제어 방법 및 전원 장치
JP4275078B2 (ja) 電池の制限電流制御方法
JP4733079B2 (ja) バッテリー管理システム及びその駆動方法
US5343137A (en) Apparatus to prevent complete battery discharge
JP4836725B2 (ja) 電気自動車の電流検出方法
US20050231169A1 (en) Power supply apparatus
US20030001544A1 (en) Battery power source device
JP2008232645A (ja) 車両用電源装置の電流検出装置
JP3620517B2 (ja) 組電池の電圧制御装置
JP5251943B2 (ja) バッテリ充放電電流検出装置
JP2000137062A (ja) 二次電池の残存容量検出方法及び残存容量検出装置
JP4776753B2 (ja) 電気自動車用電流検出装置
JP5154076B2 (ja) 組電池ならびにそれを用いる電池モジュールおよびハイブリッド自動車
JP2008179284A (ja) 二次電池の劣化判定装置
JP2012002710A (ja) 電流検出装置
JP3773800B2 (ja) モーター駆動電気機器の電流検出方法
JP2004120966A (ja) 電気自動車の電流検出方法
JP2019174118A (ja) 電池劣化判定装置
JP4030261B2 (ja) 電池の残存量演算回路と残存量演算方法
JP3691364B2 (ja) 電流検出装置と電流検出装置を備えるバッテリー装置
JP5219653B2 (ja) 電源装置
JP7250541B2 (ja) 電池システム
JPH11258280A (ja) 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置
JP2007267559A (ja) 2次電池の充電方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050407

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100415

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110415

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120415

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130415

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees