JPH0631304U - 電流検出装置の温度補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板温度に関係なく供給電流を正確に測定す
る。 【構成】 駆動回路２にシャント抵抗３を設け発生電圧
ｖにより供給電流ｉを演算するに、シャント抵抗３の固
有抵抗値ｒをシャント抵抗３付近に設ける温度センサ５
の検出温度ｔにより補正可能に構成。 【効果】 シャント抵抗３の抵抗値ｒを温度センサ５の
検出温度ｔにより補正することにより、温度に関係なく
正確な電流値ｉを検出できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば電動車のモータ駆動回路等に利用する駆動電流の検出装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、負荷部へ供給する電流を検出する際には、一般的にシャント抵抗が用い られ、このシャント抵抗に発生する電圧を検出し、この電圧値とシャント抵抗固 有の抵抗値とから電流値を演算していた。 上記の如きシャント抵抗を利用する電流検出装置にあっては、シャント抵抗の 抵抗値が温度上昇によって変化する為、この変化する抵抗値を用いて演算される 電流値も不正確なものであった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、上記の如き従来技術の欠点を解消し、温度変化に対応してシャン ト抵抗の抵抗値を補正し、この補正した抵抗値から正確な電流値を演算しようと するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

負荷部１へ電流を供給する駆動回路２中にシャント抵抗３を設け、該シャント 抵抗３に発生する電圧ｖをＣＰＵ４に増幅して入力しこの検出電圧値ｖとシャン ト抵抗３の抵抗値ｒから電流値ｉを演算する電流検出装置において、該シャント 抵抗３付近に温度センサ５を設け検出される温度ｔによりシャント抵抗３の抵抗 値ｒを補正しこの補正抵抗値Ｒにより電流値ｉを演算することを特徴とする電流 検出装置の温度補正装置の構成とする。

【０００５】

【考案の作用及び効果】

駆動回路２からの供給電流により負荷部１が作動されるが、この駆動回路２中 に設けるシャント抵抗３により発生する電圧ｖがＣＰＵ４に増幅して入力される と共に、該シャント抵抗３付近に設ける温度センサ５の検出温度ｔがＣＰＵ４に 入力され、この検出温度ｔによってシャント抵抗３の抵抗値ｒを温度補正し、更 に、この補正された抵抗値Ｒと検出される電圧値ｖから電流値ｉを演算する。従 って、シャント抵抗３の抵抗値ｒが温度上昇によって変化するにも係わらず、こ の抵抗値ｒを温度センサ５の検出温度ｔによって補正するものであるから、常に 正確な電流値ｉを検出できるものである。

【０００６】

【実施例】

なお、図例は電動車の駆動制御装置と充電制御装置に本件考案の電流検出装置 の温度補正装置を実施したものであり、図１は入出力手段及び制御手段の接続状 態を示すブロック図であり、中央演算装置としてのＣＰＵ４に以下の如く、入出 力可能に接続されている。 ６は電源スイッチであって、キースイッチが用いられＣＰＵ４を起動するもの である。７はアクセルであって具体的には可変抵抗器を調節することによって指 令電圧を変更しＡ／Ｄ変換器を介してＣＰＵ４へ入力する。 ８は変速スイッチであり、高、低の二段階の速度を設定してＣＰＵ４へ入力す る。９はホーンスイッチであり、ブサー１０へ通電可能に構成してある。

【０００７】 １１はバンパーセンサであって、電動車の前部のバンパー部に取着され障害物 との接当を検出してＣＰＵ４へ入力し、後述の駆動回路２への電流供給を断って 走行を停止させる。１２はコーナー減速スイッチであって、急ハンドルを検出し てＣＰＵ４へ入力し駆動回路２への供給電流を減少させ走行速度を減速させる。 １３はバッテリーメータであって、５連のＬＥＤからなり、バッテリーの端子 電圧をバッテリー電圧検出装置１４により検出してＣＰＵ４によって演算処理し バッテリー量に応じてＬＥＤを点灯させる。又、充電時のバッテリー量も同様に 演算処理しＬＥＤにより点灯表示させる。

【０００８】 電動車の駆動制御装置の負荷部１であるモータ１ａは、前後進切替リレー１５ を介してモータ駆動回路２ａと発電制動回路１６に接続してある。これらのモー タ駆動回路２ａと発電制動回路１６は、ＣＰＵ４から出力されるモータ駆動パル ス信号とパルス出力禁止／許可信号とをアンド回路１７を介して、更に、発電制 動回路１６は反転器を介して接続し、これらの信号により各回路２ａ，１６を通 電可能に構成してある。なお、メインリレー１８は前述の電源スイッチ６の投入 により接続される。又、前後進切替リレー１５は、シーソー式のアクセル７から の指令電圧をＣＰＵ４により判断し前後進リレー駆動回路によって切替えられる 。

【０００９】 １９はロータリーエンコーダであって、モータ１ａの回転数と回転方向を検出 してＣＰＵ４へ入力し、走行速度の制御等に利用する。２０は電磁ブレーキであ って走行停止時に作動させ機体を停止させる。 充電制御装置は、交流電源を変圧するトランス２１と全波整流を行なうダイオ ードブリッジ２２と充電駆動回路２ｂ等からなる公知のものであって、負荷部１ であるバッテリー１ｂへ直流電流を供給充電するものである。

【００１０】 モータ駆動回路２ａのアース側には、シャント抵抗３を設け、モータ１ａ駆動 時にシャント抵抗３の正側に発生する電圧ｖを検出し、オペアンプによって増幅 すると共に駆動電流検出回路２３を介してＣＰＵ４へ入力し、駆動電流ｉを演算 可能に構成してある。又、充電駆動回路２ｂのアース側を上記のシャント抵抗３ 一端側に接続することによって、充電時にシャント抵抗３の負側に発生する電圧 ｖと、発電制動時に発生する電圧ｖとを夫々検出し、上記と同じくオペアンプに よって増幅すると共に回生・充電電流検出回路２４を介してＣＰＵ４へ入力し充 電電流ｉ及び回生電流ｉを演算可能に構成してある。

【００１１】 基板温度センサ５は、モータ駆動回路２ａのシャント抵抗３付近に設けられ、 トランジスター等の放熱により上昇する温度を検出してＣＰＵ４へ入力し、シャ ント抵抗３の抵抗値ｒを補正するものである。２５は外気温度センサである。 次に、図２，図３のフローチャートに基づいて駆動制御装置の作用を説明する と、まず、アクセル７を操作して速度指令電圧をＣＰＵ４へ入力すると、ＣＰＵ ４で演算されるデューティ比のモータ駆動パルス信号とパルス出力許可信号がモ ータ駆動回路２ａヘ出力され、更に該モータ駆動回路２ａから前後進リレー１５ を介してモータ１ａへ所定の駆動電流が供給され指令速度で走行を行なう。

【００１２】 登坂走行等によって負荷が大きくなり、アクセル７により設定される指令速度 より、ロータリーエンコーダ１９により検出される実速度が低くなると、ＣＰＵ ４によって比較演算され、より高いデューティ比のモータ駆動信号が出力され、 モータ１ａに大電流が供給される。 しかしながら、上記の如き過負荷に対応して電流値をあまり大きくすると、モ ータ１ａやモータ駆動回路２ａが破壊する場合がある。従って、このモータ駆動 回路２ａに設けるシャント抵抗３に発生する電圧ｖを検出し、駆動電流検出回路 ２３を介してＣＰＵ４へ入力し、該検出電圧ｖとシャント抵抗３の固有抵抗値ｒ とからモータ駆動回路２ａに流れる電流値ｉを演算し、この電流値ｉが所定の制 限電流値を越えるとＣＰＵ４によって比較演算し出力デューティ比を減少させ制 限電流値以下に抑制して機器の破損を防止する。

【００１３】 又、この電流制御に際して、シャント抵抗３の固有抵抗値ｒが温度によって異 なる為、基板温度センサ５の検出温度ｔによって、この抵抗値ｒを計算式、Ｒ＝ ｒ＋ｂ（ｔ−２０）により補正する。この式において、ｒは２０°Ｃ時のシャン ト抵抗３の固有抵抗値、ｂは温度補正用の定数である。この、補正される抵抗値 Ｒを用いて電流値ｉを演算することにより、基板温度に関係なく正確に検出でき る。

【００１４】 次に他の実施例である充電制御装置の作用を図４のフローチャートに基づき説 明すると、電源スイッチ６をＯＦＦにすると共に電源プラグを交流電源のコンセ ントへ接続することによりＣＰＵ４から充電指令信号が入力され、供給される交 流電源をトランス２１によって変圧すると共に、ダイオードブリッジ２２により 全波整流を行ない充電駆動回路２ｂを介してバッテリー１ｂへ充電電流を供給す る。

【００１５】 この充電制御に際して、バッテリー１ｂの端子電圧が一定値になるまでは５Ａ 充電を行ない、それ以降は２Ａの低電流で補充電を行なうが、充電駆動回路２ｂ に供給される実電流値ｉを、前述の駆動電流と同様に検出演算すると共に指令電 流と比較し、相異していれば充電パルス信号のデューティ比を変更することによ り常に指令電流により充電を行なう。この際、基板温度センサ５の検出温度ｔに よりシャント抵抗３の固有抵抗値ｒを計算式、Ｒ＝ｒ＋ａ（ｔ−２０）により補 正する。この式において、ｒは２０°Ｃ時のシャント抵抗３の固有抵抗値、ａは 温度補正定数である。この補正される抵抗値Ｒを用いて電流値ｉを演算すること により、図５，図６に示す実線の如く所定電流で正確に充電を行なうことができ る。なお、これらの図において破線で示すものは温度補正を行なわなかった場合 の供給電流値である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブロック図である。

【図２】フローチャート図である。

【図３】フローチャート図である。

【図４】他の実施例を示すフローチャート図である。

【図５】充電電流の温度特性を示す図である。

【図６】充電電流の説明図である。

【符号の説明】

１ 負荷部 ２ 駆動回路 ３ シャント抵抗 ４ ＣＰＵ ５ 温度センサ ｖ 電圧値 ｒ 抵抗値 Ｒ 補正抵抗値 ｉ 電流値

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷部（１）へ電流を供給する駆動回路
   （２）中にシャント抵抗（３）を設け、該シャント抵抗
   （３）に発生する電圧（ｖ）をＣＰＵ（４）に増幅して
   入力しこの検出電圧値（ｖ）とシャント抵抗（３）の抵
   抗値（ｒ）から電流値（ｉ）を演算する電流検出装置に
   おいて、該シャント抵抗（３）付近に温度センサ（５）
   を設け検出される温度（ｔ）によりシャント抵抗（３）
   の抵抗値（ｒ）を補正しこの補正抵抗値（Ｒ）により電
   流値（ｉ）を演算することを特徴とする電流検出装置の
   温度補正装置。