JPH09182300A - 充放電電流検出装置 - Google Patents
充放電電流検出装置Info
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- JPH09182300A JPH09182300A JP7333581A JP33358195A JPH09182300A JP H09182300 A JPH09182300 A JP H09182300A JP 7333581 A JP7333581 A JP 7333581A JP 33358195 A JP33358195 A JP 33358195A JP H09182300 A JPH09182300 A JP H09182300A
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成が単純で経済性に優れ、バッテリ駆動に
適した充放電電流検出装置を提供する。 【解決手段】 バッテリ２、充電器３、負荷４、スイッ
チＳＷ１、スイッチＳＷ２、検出抵抗器ＲD、レベルシ
フト手段５、増幅手段６を備えた放電電流検出装置１。
適した充放電電流検出装置を提供する。 【解決手段】 バッテリ２、充電器３、負荷４、スイッ
チＳＷ１、スイッチＳＷ２、検出抵抗器ＲD、レベルシ
フト手段５、増幅手段６を備えた放電電流検出装置１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は充電可能な二次電
池の充電時の充電電流および放電時の放電電流を検出す
る充放電電流検出装置に関する。
池の充電時の充電電流および放電時の放電電流を検出す
る充放電電流検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車や電動二輪車は、充電可能な
二次電池（例えば、Ｎｉ−Ｃｄ電池）で駆動されるた
め、二次電池の充電量および放電量の監視が不可欠であ
り、充電量はバッテリ充電器から二次電池に供給される
充電電流を検出し、この充電電流を時間積分した積算量
で監視している。
二次電池（例えば、Ｎｉ−Ｃｄ電池）で駆動されるた
め、二次電池の充電量および放電量の監視が不可欠であ
り、充電量はバッテリ充電器から二次電池に供給される
充電電流を検出し、この充電電流を時間積分した積算量
で監視している。
【０００３】一方、放電量は二次電池から負荷（例え
ば、モータ）に供給される放電電流を検出し、この放電
電流を時間積分した積算量で監視している。
ば、モータ）に供給される放電電流を検出し、この放電
電流を時間積分した積算量で監視している。
【０００４】このように、二次電池の充電量および放電
量の監視は、充電電流および放電電流を検出する充放電
電流検出装置が必要とされる。
量の監視は、充電電流および放電電流を検出する充放電
電流検出装置が必要とされる。
【０００５】図６に従来の充放電電流検出装置の要部構
成図を示す。図６において、従来の充放電電流検出装置
５０は、例えばＮｉ−Ｃｄ電池等の充電可能な二次電池
を用いたバッテリ２、このバッテリ２に充電電流ＩCを
供給する充電器３、バッテリ２から供給される放電電流
ＩDで駆動されるモータ等の負荷４、充電時にはオン、
放電時にはオフ動作するスイッチＳＷ１、充電時にはオ
フ、放電時にはオン動作するスイッチＳＷ２、充電電流
ＩCおよび放電電流ＩDを検知して電流値に対応した検知
電圧ＶIに変換する電流センサ５１、変換した検知電圧
ＶIを検出電圧ＶDで検出する電流検出手段５２を備え
る。
成図を示す。図６において、従来の充放電電流検出装置
５０は、例えばＮｉ−Ｃｄ電池等の充電可能な二次電池
を用いたバッテリ２、このバッテリ２に充電電流ＩCを
供給する充電器３、バッテリ２から供給される放電電流
ＩDで駆動されるモータ等の負荷４、充電時にはオン、
放電時にはオフ動作するスイッチＳＷ１、充電時にはオ
フ、放電時にはオン動作するスイッチＳＷ２、充電電流
ＩCおよび放電電流ＩDを検知して電流値に対応した検知
電圧ＶIに変換する電流センサ５１、変換した検知電圧
ＶIを検出電圧ＶDで検出する電流検出手段５２を備え
る。
【０００６】充電電流ＩC（実線表示）は充電器３→ス
イッチＳＷ１→バッテリ２→ＧＮＤ（車体アース）→充
電器３の経路で閉ループを形成し、一方放電電流Ｉ
D（破線表示）はバッテリ２→スイッチＳＷ２→負荷４
→ＧＮＤ（車体アース）→バッテリ２の経路で閉ループ
を形成するため、充電電流ＩCと放電電流ＩDの流れる方
向は互いに逆となり、例えば放電電流ＩDがプラス
（＋）極性に設定されていると、充電電流ＩCはマイナ
ス（−）極性となっている。
イッチＳＷ１→バッテリ２→ＧＮＤ（車体アース）→充
電器３の経路で閉ループを形成し、一方放電電流Ｉ
D（破線表示）はバッテリ２→スイッチＳＷ２→負荷４
→ＧＮＤ（車体アース）→バッテリ２の経路で閉ループ
を形成するため、充電電流ＩCと放電電流ＩDの流れる方
向は互いに逆となり、例えば放電電流ＩDがプラス
（＋）極性に設定されていると、充電電流ＩCはマイナ
ス（−）極性となっている。
【０００７】電流センサ５１は、例えばホール素子等で
構成され、直流電流の直流磁界を検出して対応する検知
電圧ＶIに変換し、検知電圧ＶIを電流検出手段５２に供
給する。なお、電流センサ５１は放電電流ＩDを検出し
た場合にはプラス（＋）極性、充電電流ＩCを検出した
場合にはマイナス（−）極性の検知電圧ＶIが発生され
る。
構成され、直流電流の直流磁界を検出して対応する検知
電圧ＶIに変換し、検知電圧ＶIを電流検出手段５２に供
給する。なお、電流センサ５１は放電電流ＩDを検出し
た場合にはプラス（＋）極性、充電電流ＩCを検出した
場合にはマイナス（−）極性の検知電圧ＶIが発生され
る。
【０００８】電流検出手段５２は、例えば仮想接地点を
ＧＮＤ（車体アース）とした正および負の２電源で駆動
されるオペアンプ等で構成され、放電電流ＩDに対応し
たプラス（＋）極性の検知電圧ＶIおよび充電電流ＩCに
対応したマイナス（−）極性の検知電圧ＶIを増幅し、
放電電流ＩDおよび充電電流ＩCに対応したプラス／マイ
ナス両極性の検出電圧ＶDが発生される。
ＧＮＤ（車体アース）とした正および負の２電源で駆動
されるオペアンプ等で構成され、放電電流ＩDに対応し
たプラス（＋）極性の検知電圧ＶIおよび充電電流ＩCに
対応したマイナス（−）極性の検知電圧ＶIを増幅し、
放電電流ＩDおよび充電電流ＩCに対応したプラス／マイ
ナス両極性の検出電圧ＶDが発生される。
【０００９】図８に従来の充放電電流検出装置の電流−
検出電圧特性図を示す。図８において、放電電流ＩDを
プラス（＋）、充電電流ＩCをマイナス（−）と設定し
て放電電流ＩDを対応したプラス（＋）の検出電圧ＶDで
検出し、充電電流ＩCを対応したマイナス（−）の検出
電圧ＶDで検出する。なお、図８においてマイナス
（−）の検出電圧ＶDの勾配がプラス（＋）の検出電圧
ＶDよりも緩やかなのは、充電電流ＩCが放電電流ＩDよ
りも小さく（ＩC＜ＩD）設定したことを意味する。
検出電圧特性図を示す。図８において、放電電流ＩDを
プラス（＋）、充電電流ＩCをマイナス（−）と設定し
て放電電流ＩDを対応したプラス（＋）の検出電圧ＶDで
検出し、充電電流ＩCを対応したマイナス（−）の検出
電圧ＶDで検出する。なお、図８においてマイナス
（−）の検出電圧ＶDの勾配がプラス（＋）の検出電圧
ＶDよりも緩やかなのは、充電電流ＩCが放電電流ＩDよ
りも小さく（ＩC＜ＩD）設定したことを意味する。
【００１０】このように、従来の充放電電流検出装置５
０は電流センサ５１、電流検出手段５２を備えたので、
互いに極性の異なる放電電流ＩDおよび充電電流ＩCをプ
ラス／マイナス両極性の検出電圧ＶDで検出することが
できる。
０は電流センサ５１、電流検出手段５２を備えたので、
互いに極性の異なる放電電流ＩDおよび充電電流ＩCをプ
ラス／マイナス両極性の検出電圧ＶDで検出することが
できる。
【００１１】図７に従来の充放電電流検出装置の別実施
例要部構成図を示す。図７において、従来の充放電電流
検出装置５５は、電流センサ５１に代えて電流検出用の
検出抵抗器ＲDを採用し、電流検出手段５２を非反転増
幅器５６で構成したものである。
例要部構成図を示す。図７において、従来の充放電電流
検出装置５５は、電流センサ５１に代えて電流検出用の
検出抵抗器ＲDを採用し、電流検出手段５２を非反転増
幅器５６で構成したものである。
【００１２】充電電流ＩC（実線表示）は充電器３→ス
イッチＳＷ１→バッテリ２→ＧＮＤ（車体アース）→検
出抵抗器ＲD→充電器３の経路で閉ループを形成し、一
方放電電流ＩD（破線表示）はバッテリ２→スイッチＳ
Ｗ２→負荷４→検出抵抗器ＲD→ＧＮＤ（車体アース）
→バッテリ２の経路で閉ループを形成するため、検出抵
抗器ＲDには放電電流ＩDに対応したプラス（＋）極性の
検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩD）、または充電電流ＩCに対応
したマイナス（−）極性の検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩC）
が発生する。
イッチＳＷ１→バッテリ２→ＧＮＤ（車体アース）→検
出抵抗器ＲD→充電器３の経路で閉ループを形成し、一
方放電電流ＩD（破線表示）はバッテリ２→スイッチＳ
Ｗ２→負荷４→検出抵抗器ＲD→ＧＮＤ（車体アース）
→バッテリ２の経路で閉ループを形成するため、検出抵
抗器ＲDには放電電流ＩDに対応したプラス（＋）極性の
検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩD）、または充電電流ＩCに対応
したマイナス（−）極性の検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩC）
が発生する。
【００１３】非反転増幅器５６は、ＧＮＤ（車体アー
ス）を仮想接地点とした２電源（＋Ｖおよび−Ｖ）駆動
の増幅器で構成され、プラス（＋）極性の検知電圧ＶI
（＝ＲD＊ＩD）およびマイナス（−）極性の検知電圧Ｖ
I（＝ＲD＊ＩC）を増幅し、放電電流ＩDおよび充電電流
ＩCに対応したプラス／マイナス両極性の検出電圧ＶDが
検出される。なお、検出電圧ＶDの特性は図８に示す特
性と同一となる。
ス）を仮想接地点とした２電源（＋Ｖおよび−Ｖ）駆動
の増幅器で構成され、プラス（＋）極性の検知電圧ＶI
（＝ＲD＊ＩD）およびマイナス（−）極性の検知電圧Ｖ
I（＝ＲD＊ＩC）を増幅し、放電電流ＩDおよび充電電流
ＩCに対応したプラス／マイナス両極性の検出電圧ＶDが
検出される。なお、検出電圧ＶDの特性は図８に示す特
性と同一となる。
【００１４】このように、従来の充放電電流検出装置５
５は、電流検出用の検出抵抗器ＲD、非反転増幅器５６
を備えたので、互いに極性の異なる放電電流ＩDおよび
充電電流ＩCをプラス／マイナス両極性の検出電圧ＶDで
検出することができる。
５は、電流検出用の検出抵抗器ＲD、非反転増幅器５６
を備えたので、互いに極性の異なる放電電流ＩDおよび
充電電流ＩCをプラス／マイナス両極性の検出電圧ＶDで
検出することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来の充放電電流検出
装置は、互いに極性の異なる放電電流ＩDおよび充電電
流ＩCを検知するためにホール素子等で構成した電流セ
ンサを備えているが、この電流センサ自体のコストが高
く、充放電電流検出装置のコストアップを招く課題があ
る。
装置は、互いに極性の異なる放電電流ＩDおよび充電電
流ＩCを検知するためにホール素子等で構成した電流セ
ンサを備えているが、この電流センサ自体のコストが高
く、充放電電流検出装置のコストアップを招く課題があ
る。
【００１６】また、電流センサは放電電流ＩDおよび充
電電流ＩCをプラス／マイナス両極性の検知電圧ＶIで検
知するため、電流検知手段を仮想接地点をＧＮＤ（車体
アース）とした正および負の２電源で駆動される非反転
増幅器が必要となり、単一極性のバッテリで駆動される
電気自動車や電動二輪車に正および負の２電源を用いる
ことは装置が大型化し、構成が複雑となる課題がある。
電電流ＩCをプラス／マイナス両極性の検知電圧ＶIで検
知するため、電流検知手段を仮想接地点をＧＮＤ（車体
アース）とした正および負の２電源で駆動される非反転
増幅器が必要となり、単一極性のバッテリで駆動される
電気自動車や電動二輪車に正および負の２電源を用いる
ことは装置が大型化し、構成が複雑となる課題がある。
【００１７】また、電流センサに代えて電流検出用の検
出抵抗器ＲDを用いた従来の充放電電流検出装置は、電
流センサによるコストアップは解消できるが、正および
負の２電源で駆動される非反転増幅器が必要とされ、単
一極性のバッテリで駆動される電気自動車や電動二輪車
に適さない課題がある。
出抵抗器ＲDを用いた従来の充放電電流検出装置は、電
流センサによるコストアップは解消できるが、正および
負の２電源で駆動される非反転増幅器が必要とされ、単
一極性のバッテリで駆動される電気自動車や電動二輪車
に適さない課題がある。
【００１８】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は極性の異なる充電電流と放
電電流を単純な構成で検出できる、低コストの充放電電
流検出装置を提供することにある。
なされたもので、その目的は極性の異なる充電電流と放
電電流を単純な構成で検出できる、低コストの充放電電
流検出装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る充放電電流検出装置は、充電電流および
放電電流を検知電圧に変換する検出抵抗器と、検知電圧
を所定値だけレベルシフトするレベルシフト手段と、こ
のレベルシフト手段が出力するレベルシフト電圧を増幅
して検出電圧を出力する増幅手段とを備えたことを特徴
とする。
この発明に係る充放電電流検出装置は、充電電流および
放電電流を検知電圧に変換する検出抵抗器と、検知電圧
を所定値だけレベルシフトするレベルシフト手段と、こ
のレベルシフト手段が出力するレベルシフト電圧を増幅
して検出電圧を出力する増幅手段とを備えたことを特徴
とする。
【００２０】検出抵抗器が検知した検知電圧を所定値だ
けレベルシフトするレベルシフト手段を備えたので、増
幅手段から出力する充電電流および放電電流に対応した
検出電圧を任意の電圧範囲に設定することができる。
けレベルシフトするレベルシフト手段を備えたので、増
幅手段から出力する充電電流および放電電流に対応した
検出電圧を任意の電圧範囲に設定することができる。
【００２１】また、この発明に係るレベルシフト手段
は、検出抵抗器が検知する負の検知電圧を正の検知電圧
までレベルシフトすることを特徴とする。
は、検出抵抗器が検知する負の検知電圧を正の検知電圧
までレベルシフトすることを特徴とする。
【００２２】検出抵抗器が検知する負の検知電圧を正の
検知電圧までレベルシフトするレベルシフト手段を備え
たので、互いに異なる極性の充電電流および放電電流を
正極性の検出電圧で検出することができる。
検知電圧までレベルシフトするレベルシフト手段を備え
たので、互いに異なる極性の充電電流および放電電流を
正極性の検出電圧で検出することができる。
【００２３】さらに、この発明に係る増幅手段は、検出
抵抗が変換する正検知電圧最大値と負検知電圧最大値の
絶対値との比に対応した仮想接地電位を設定した単一電
源駆動の非反転増幅器で形成したことを特徴とする。
抵抗が変換する正検知電圧最大値と負検知電圧最大値の
絶対値との比に対応した仮想接地電位を設定した単一電
源駆動の非反転増幅器で形成したことを特徴とする。
【００２４】検出抵抗が変換する正検知電圧最大値と負
検知電圧最大値の絶対値との比に対応した仮想接地電位
を設定した単一電源駆動の非反転増幅器で形成した増幅
手段を備えたので、互いに異なる極性の充電電流の最大
値から放電電流の最大値までを正極性の検出電圧でリニ
アに検出することができる。
検知電圧最大値の絶対値との比に対応した仮想接地電位
を設定した単一電源駆動の非反転増幅器で形成した増幅
手段を備えたので、互いに異なる極性の充電電流の最大
値から放電電流の最大値までを正極性の検出電圧でリニ
アに検出することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、検出抵抗
器で検知した検知電圧をレベルシフト手段でレベルシフ
トし、マイナス（−）値の検知電圧をプラス（＋）値に
変換することにより、増幅手段を正極性の単一電源で駆
動可能とし、互いに極性の異なる充電電流および放電電
流に対応した検出電圧を正極性の電圧で検出するもので
ある。
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、検出抵抗
器で検知した検知電圧をレベルシフト手段でレベルシフ
トし、マイナス（−）値の検知電圧をプラス（＋）値に
変換することにより、増幅手段を正極性の単一電源で駆
動可能とし、互いに極性の異なる充電電流および放電電
流に対応した検出電圧を正極性の電圧で検出するもので
ある。
【００２６】図１はこの発明に係る充放電電流検出装置
の要部ブロック構成図である。図１において、充放電電
流検出装置１は、バッテリ２、充電器３、負荷４、スイ
ッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、検出抵抗器ＲD、レベル
シフト手段５、増幅手段６を備える。なお、バッテリ
２、充電器３、負荷４、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ
２および検出抵抗器ＲDは図７に示すものと同一なので
説明を省略する。
の要部ブロック構成図である。図１において、充放電電
流検出装置１は、バッテリ２、充電器３、負荷４、スイ
ッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、検出抵抗器ＲD、レベル
シフト手段５、増幅手段６を備える。なお、バッテリ
２、充電器３、負荷４、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ
２および検出抵抗器ＲDは図７に示すものと同一なので
説明を省略する。
【００２７】レベルシフト手段５はレベルシフト回路等
で構成し、検出抵抗器ＲDが検知した互いに異なる極性
の充電電流および放電電流に対応した検知電圧ＶIを所
定値だけレベルシフトし、レベルシフト電圧ＶLSを増幅
手段６に供給する。
で構成し、検出抵抗器ＲDが検知した互いに異なる極性
の充電電流および放電電流に対応した検知電圧ＶIを所
定値だけレベルシフトし、レベルシフト電圧ＶLSを増幅
手段６に供給する。
【００２８】例えば、レベルシフト手段５は検知電圧Ｖ
Iを任意の電位だけ増加し、所望のレベルシフト電圧Ｖ
LSが得られるようレベルシフト値を設定する。例えば、
レベルシフト値（電圧）はレベルシフト電圧ＶLSが正
（ＶLS＞０）となるように設定する。
Iを任意の電位だけ増加し、所望のレベルシフト電圧Ｖ
LSが得られるようレベルシフト値を設定する。例えば、
レベルシフト値（電圧）はレベルシフト電圧ＶLSが正
（ＶLS＞０）となるように設定する。
【００２９】増幅手段６は差動増幅器で構成し、レベル
シフト手段５が出力するレベルシフト電圧ＶLSを増幅し
て検出電圧ＶDを出力する。
シフト手段５が出力するレベルシフト電圧ＶLSを増幅し
て検出電圧ＶDを出力する。
【００３０】このように、この発明に係る充放電電流検
出装置１は、検出抵抗器ＲDが検知した検知電圧ＶIを所
定値だけレベルシフトするレベルシフト手段５を備えた
ので、増幅手段６から出力する充電電流ＩCおよび放電
電流ＩDに対応した検出電圧ＶDを任意の電圧範囲に設定
することができる。
出装置１は、検出抵抗器ＲDが検知した検知電圧ＶIを所
定値だけレベルシフトするレベルシフト手段５を備えた
ので、増幅手段６から出力する充電電流ＩCおよび放電
電流ＩDに対応した検出電圧ＶDを任意の電圧範囲に設定
することができる。
【００３１】図２はこの発明に係るレベルシフト手段の
一実施の形態構成図である。図２において、レベルシフ
ト手段５は、ＰＮＰトランジスタＱ１、ツェナーダイオ
ードＺＤを備え、検出抵抗器ＲDが検知した検知電圧ＶI
をトランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧ＶBE（常
温で約０.６Ｖ）とツェナーダイオードＺＤのツェナー
電圧ＶZとの和（＝ＶBE＋ＶZ）だけ直流的にレベルシフ
トし、レベルシフト電圧ＶLS（＝ＶI＋ＶBE＋ＶZ）を出
力する。
一実施の形態構成図である。図２において、レベルシフ
ト手段５は、ＰＮＰトランジスタＱ１、ツェナーダイオ
ードＺＤを備え、検出抵抗器ＲDが検知した検知電圧ＶI
をトランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧ＶBE（常
温で約０.６Ｖ）とツェナーダイオードＺＤのツェナー
電圧ＶZとの和（＝ＶBE＋ＶZ）だけ直流的にレベルシフ
トし、レベルシフト電圧ＶLS（＝ＶI＋ＶBE＋ＶZ）を出
力する。
【００３２】検出抵抗器ＲDで検知される充電電流ＩCの
最大値に対応したマイナス極性の最大検知電圧ＶI（＝
ＲD＊ＩC）を正の値（ＶI＞０）までレベルシフトして
レベルシフト電圧ＶLS（＝ＶI＋ＶBE＋ＶZ）を常に正の
値（ＶLS＞０）で検出するようレベルシフト値ＶS（＝
ＶBE＋ＶZ）を設定する。
最大値に対応したマイナス極性の最大検知電圧ＶI（＝
ＲD＊ＩC）を正の値（ＶI＞０）までレベルシフトして
レベルシフト電圧ＶLS（＝ＶI＋ＶBE＋ＶZ）を常に正の
値（ＶLS＞０）で検出するようレベルシフト値ＶS（＝
ＶBE＋ＶZ）を設定する。
【００３３】通常、充電電流ＩCおよび放電電流ＩDはア
ンペア（Ａ）オーダの電流値であり、トランジスタＱ１
のベース電流ＩBは無視できるほど小さいので、ベース
電流ＩBは充電電流ＩCおよび放電電流ＩDの検出に影響
を及ぼさない。また、ベース電流ＩBは小さな値であ
り、ベース抵抗Ｒｂによる電圧降下は無視できるので、
トランジスタＱ１のベース電位は検知電圧ＶIと等しい
値となる。
ンペア（Ａ）オーダの電流値であり、トランジスタＱ１
のベース電流ＩBは無視できるほど小さいので、ベース
電流ＩBは充電電流ＩCおよび放電電流ＩDの検出に影響
を及ぼさない。また、ベース電流ＩBは小さな値であ
り、ベース抵抗Ｒｂによる電圧降下は無視できるので、
トランジスタＱ１のベース電位は検知電圧ＶIと等しい
値となる。
【００３４】なお、ベース電流ＩBが影響する場合に
は、トランジスタＱ１にダーリントン（Darlington）接
続のものを用いてベース電流ＩBのさらに小さく設定す
ることができる。ただし、ダーリントン（Darlington）
接続のものを用いた場合には、レベルシフト電圧ＶLSを
（ＶI＋ＶBE＋ＶZ）と等しくするためにツェナーダイオ
ードＺＤのツェナー電圧ＶZOを（ＶZ−ＶBE）に設定す
る。
は、トランジスタＱ１にダーリントン（Darlington）接
続のものを用いてベース電流ＩBのさらに小さく設定す
ることができる。ただし、ダーリントン（Darlington）
接続のものを用いた場合には、レベルシフト電圧ＶLSを
（ＶI＋ＶBE＋ＶZ）と等しくするためにツェナーダイオ
ードＺＤのツェナー電圧ＶZOを（ＶZ−ＶBE）に設定す
る。
【００３５】図３に図２のレベルシフト手段の充放電電
流（ＩC、ＩD）−検知電圧（ＶI、ＶLS）特性図を示
す。充電電流ＩCによるマイナス極性の検知電圧ＶI（＝
ＲD＊ＩC）をレベルシフト値ＶS（＝ＶBE＋ＶZ）だけプ
ラス方向にレベルシフトしてプラス極性のレベルシフト
電圧ＶLSが得られる。なお、放電電流ＩDによるプラス
極性の検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩD）もレベルシフト値ＶS
（＝ＶBE＋ＶZ）だけプラス方向にレベルシフトされ
る。
流（ＩC、ＩD）−検知電圧（ＶI、ＶLS）特性図を示
す。充電電流ＩCによるマイナス極性の検知電圧ＶI（＝
ＲD＊ＩC）をレベルシフト値ＶS（＝ＶBE＋ＶZ）だけプ
ラス方向にレベルシフトしてプラス極性のレベルシフト
電圧ＶLSが得られる。なお、放電電流ＩDによるプラス
極性の検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩD）もレベルシフト値ＶS
（＝ＶBE＋ＶZ）だけプラス方向にレベルシフトされ
る。
【００３６】このように、検出抵抗器ＲDが検知する負
の検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩC）を正の検知電圧（レベル
シフト電圧ＶLS）までレベルシフトするレベルシフト手
段５を備えたので、互いに異なる極性の充電電流ＩCお
よび放電電流ＩDを正極性の検出電圧（レベルシフト電
圧ＶLS）で検出することができる。
の検知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩC）を正の検知電圧（レベル
シフト電圧ＶLS）までレベルシフトするレベルシフト手
段５を備えたので、互いに異なる極性の充電電流ＩCお
よび放電電流ＩDを正極性の検出電圧（レベルシフト電
圧ＶLS）で検出することができる。
【００３７】図４はこの発明に係る増幅手段の一実施の
形態構成図である。図４において、増幅手段６は、単一
電源駆動（例えば、＋５Ｖ電源）の非反転オペアンプで
構成し、仮想接地電位（図５に示すＶG）は電源＋Ｖを
バイアス抵抗ＲXおよびバイアス抵抗ＲYで分圧し、検知
抵抗器ＲDが検出する正極性の検知電圧ＶI（＝ＲD＊
ＩD）の最大値と、検知抵抗器ＲDが検出する負極性の検
知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩC）の最大値の絶対値との比に対
応した数１に示す値に設定する。
形態構成図である。図４において、増幅手段６は、単一
電源駆動（例えば、＋５Ｖ電源）の非反転オペアンプで
構成し、仮想接地電位（図５に示すＶG）は電源＋Ｖを
バイアス抵抗ＲXおよびバイアス抵抗ＲYで分圧し、検知
抵抗器ＲDが検出する正極性の検知電圧ＶI（＝ＲD＊
ＩD）の最大値と、検知抵抗器ＲDが検出する負極性の検
知電圧ＶI（＝ＲD＊ＩC）の最大値の絶対値との比に対
応した数１に示す値に設定する。
【００３８】
【数１】ＶG＝ＲY＊Ｖ／（ＲX＋ＲY）
【００３９】レベルシフト電圧ＶLSを非反転オペアンプ
の非反転入力に供給し、充電電流ＩCまたは放電電流ＩD
が流れない場合（電流値０）を検出電圧ＶD（＝ＶG）で
検出し、充電電流ＩCが増加するにつれて検出電圧ＶDは
ＶGから減少して０に近付き、放電電流ＩDが増加するに
つれて検出電圧ＶDはＶGから増加して駆動電圧Ｖに近付
くよう構成する。
の非反転入力に供給し、充電電流ＩCまたは放電電流ＩD
が流れない場合（電流値０）を検出電圧ＶD（＝ＶG）で
検出し、充電電流ＩCが増加するにつれて検出電圧ＶDは
ＶGから減少して０に近付き、放電電流ＩDが増加するに
つれて検出電圧ＶDはＶGから増加して駆動電圧Ｖに近付
くよう構成する。
【００４０】図５に図４のレベルシフト電圧（ＶLS）−
検出電圧（ＶD）特性図を示す。レベルシフト電圧ＶLS
（＝ＶI＋ＶBE＋ＶZ）で検出抵抗器ＲDの検知電圧ＶIが
０の場合（充電電流ＩCおよび放電電流ＩDのいずれも
０）の検出電圧ＶDを仮想接地電位ＶGで検出し、レベル
シフト電圧ＶLSが増加（放電電流ＩDが増加）するにつ
れて検出電圧ＶDをＶGよりも大きな値で検出し、レベル
シフト電圧ＶLSが減少（充電電流ＩCが増加）するにつ
れて検出電圧ＶDをＶGよりも小さな値で検出する。
検出電圧（ＶD）特性図を示す。レベルシフト電圧ＶLS
（＝ＶI＋ＶBE＋ＶZ）で検出抵抗器ＲDの検知電圧ＶIが
０の場合（充電電流ＩCおよび放電電流ＩDのいずれも
０）の検出電圧ＶDを仮想接地電位ＶGで検出し、レベル
シフト電圧ＶLSが増加（放電電流ＩDが増加）するにつ
れて検出電圧ＶDをＶGよりも大きな値で検出し、レベル
シフト電圧ＶLSが減少（充電電流ＩCが増加）するにつ
れて検出電圧ＶDをＶGよりも小さな値で検出する。
【００４１】図５に示す検出電圧ＶDと、充電電流ＩCま
たは放電電流ＩDとの対応データをＲＯＭ等のメモリに
予め設定しておくことにより、検出電圧ＶDから充電電
流ＩCまたは放電電流ＩDを検出することができる。
たは放電電流ＩDとの対応データをＲＯＭ等のメモリに
予め設定しておくことにより、検出電圧ＶDから充電電
流ＩCまたは放電電流ＩDを検出することができる。
【００４２】このように、検出抵抗ＲDが変換する正検
知電圧最大値と負検知電圧最大値の絶対値との比に対応
した仮想接地電位ＶGを設定した単一電源駆動の非反転
増幅器で形成した増幅手段６を備えたので、互いに異な
る極性の充電電流ＩCの最大値から放電電流ＩDの最大値
までを正極性の検出電圧ＶDでリニアに検出することが
できる。
知電圧最大値と負検知電圧最大値の絶対値との比に対応
した仮想接地電位ＶGを設定した単一電源駆動の非反転
増幅器で形成した増幅手段６を備えたので、互いに異な
る極性の充電電流ＩCの最大値から放電電流ＩDの最大値
までを正極性の検出電圧ＶDでリニアに検出することが
できる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る充
放電電流検出装置は、検出抵抗器が検知した検知電圧を
所定値だけレベルシフトするレベルシフト手段を備え、
増幅手段から出力する充電電流および放電電流に対応し
た検出電圧を任意の電圧範囲に設定することができるの
で、極性の異なる充電電流および放電電流の検出をバッ
テリ駆動に適した単一極性の電圧レベル範囲に変換する
ことができ、装置の単純化を図ることができる。
放電電流検出装置は、検出抵抗器が検知した検知電圧を
所定値だけレベルシフトするレベルシフト手段を備え、
増幅手段から出力する充電電流および放電電流に対応し
た検出電圧を任意の電圧範囲に設定することができるの
で、極性の異なる充電電流および放電電流の検出をバッ
テリ駆動に適した単一極性の電圧レベル範囲に変換する
ことができ、装置の単純化を図ることができる。
【００４４】また、この発明に係る充放電電流検出装置
は、検出抵抗器が検知する負の検知電圧を正の検知電圧
までレベルシフトするレベルシフト手段を備え、互いに
異なる極性の充電電流および放電電流を正極性の検出電
圧で検出でき、単一極性のバッテリ駆動が可能な構成と
することができるので、装置の簡略化ならびに低コスト
化を実現することができる。
は、検出抵抗器が検知する負の検知電圧を正の検知電圧
までレベルシフトするレベルシフト手段を備え、互いに
異なる極性の充電電流および放電電流を正極性の検出電
圧で検出でき、単一極性のバッテリ駆動が可能な構成と
することができるので、装置の簡略化ならびに低コスト
化を実現することができる。
【００４５】さらに、この発明に係る充放電電流検出装
置は、検出抵抗が変換する正検知電圧最大値と負検知電
圧最大値の絶対値との比に対応した仮想接地電位を設定
した単一電源駆動の非反転増幅器で形成した増幅手段を
備えた、互いに異なる極性の充電電流の最大値から放電
電流の最大値までを正極性の検出電圧でリニアに検出す
ることができるので、Ａ／Ｄ変換等のディジタル処理が
容易な装置を提供することができる。
置は、検出抵抗が変換する正検知電圧最大値と負検知電
圧最大値の絶対値との比に対応した仮想接地電位を設定
した単一電源駆動の非反転増幅器で形成した増幅手段を
備えた、互いに異なる極性の充電電流の最大値から放電
電流の最大値までを正極性の検出電圧でリニアに検出す
ることができるので、Ａ／Ｄ変換等のディジタル処理が
容易な装置を提供することができる。
【００４６】よって、構成が単純で経済性に優れ、バッ
テリ駆動に適した充放電電流検出装置を提供することが
できる。
テリ駆動に適した充放電電流検出装置を提供することが
できる。
【図１】この発明に係る充放電電流検出装置の要部ブロ
ック構成図
ック構成図
【図２】この発明に係るレベルシフト手段の一実施の形
態構成図
態構成図
【図３】図２のレベルシフト手段の充放電電流（ＩC、
ＩD）−検知電圧（ＶI、ＶLS）特性図
ＩD）−検知電圧（ＶI、ＶLS）特性図
【図４】この発明に係る増幅手段の一実施の形態構成図
【図５】図４のレベルシフト電圧（ＶLS）−検出電圧
（ＶD）特性図
（ＶD）特性図
【図６】従来の充放電電流検出装置の要部構成図
【図７】従来の充放電電流検出装置の別実施例要部構成
図
図
【図８】従来の充放電電流検出装置の電流−検出電圧特
性図
性図
１…充放電電流検出装置、２…バッテリ、３…充電器、
４…負荷、５…レベルシフト手段、６…増幅手段、ＲD
…検出抵抗器、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ、Ｑ１…トラ
ンジスタ、ＺＤ…ツェナーダイオード、ＩB…ベース電
流、ＩC…充電電流、ＩD…放電電流、ＶBE…ベース・エ
ミッタ間電圧、ＶD…検出電圧、ＶI…検知電圧、ＶLS…
レベルシフト電圧、ＶS…レベルシフト値、ＶZ…ツェナ
ー電圧。
４…負荷、５…レベルシフト手段、６…増幅手段、ＲD
…検出抵抗器、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ、Ｑ１…トラ
ンジスタ、ＺＤ…ツェナーダイオード、ＩB…ベース電
流、ＩC…充電電流、ＩD…放電電流、ＶBE…ベース・エ
ミッタ間電圧、ＶD…検出電圧、ＶI…検知電圧、ＶLS…
レベルシフト電圧、ＶS…レベルシフト値、ＶZ…ツェナ
ー電圧。
Claims (3)
- 【請求項１】 充電可能なバッテリへの充電電流、およ
び前記バッテリから負荷に供給する放電電流を検出する
充放電電流検出装置において、 充電電流および放電電流を検知電圧に変換する検出抵抗
器と、検知電圧を所定値だけレベルシフトするレベルシ
フト手段と、このレベルシフト手段が出力するレベルシ
フト電圧を増幅して検出電圧を出力する増幅手段とを備
えたことを特徴とする充放電電流検出装置。 - 【請求項２】 前記レベルシフト手段は、前記検出抵抗
器が検知する負の検知電圧を正の検知電圧までレベルシ
フトすることを特徴とする請求項１記載の充放電電流検
出装置。 - 【請求項３】 前記増幅手段は、前記検出抵抗が変換す
る正検知電圧最大値と負検知電圧最大値の絶対値との比
に対応した仮想接地電位を設定した単一電源駆動の非反
転増幅器で形成したことを特徴とする請求項１記載の充
放電電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7333581A JPH09182300A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 充放電電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7333581A JPH09182300A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 充放電電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182300A true JPH09182300A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18267651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7333581A Pending JPH09182300A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 充放電電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09182300A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6005371A (en) * | 1997-02-20 | 1999-12-21 | Sony Corporation | Charging apparatus |
| JP2008232645A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用電源装置の電流検出装置 |
| JP2009052992A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 電流検出装置 |
| KR101065974B1 (ko) * | 2009-10-30 | 2011-09-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지의 제어 회로 |
| CN103529276A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-22 | 无锡中星微电子有限公司 | 电流检测电路及充电电池 |
| CN105738812A (zh) * | 2014-12-10 | 2016-07-06 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 侦测电池充放电电流的装置及方法 |
| CN112964994A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-15 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种电池最大电流测量方法及装置 |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP7333581A patent/JPH09182300A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6005371A (en) * | 1997-02-20 | 1999-12-21 | Sony Corporation | Charging apparatus |
| JP2008232645A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用電源装置の電流検出装置 |
| JP2009052992A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 電流検出装置 |
| KR101065974B1 (ko) * | 2009-10-30 | 2011-09-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지의 제어 회로 |
| US8860374B2 (en) | 2009-10-30 | 2014-10-14 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Control circuit of secondary battery |
| CN103529276A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-22 | 无锡中星微电子有限公司 | 电流检测电路及充电电池 |
| CN103529276B (zh) * | 2013-10-28 | 2015-11-25 | 无锡中星微电子有限公司 | 电流检测电路及充电电池 |
| CN105738812A (zh) * | 2014-12-10 | 2016-07-06 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 侦测电池充放电电流的装置及方法 |
| CN112964994A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-15 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种电池最大电流测量方法及装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |