JPS62254080A - バツテリの残存容量計用電流検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、充放電を繰返しながら使用されるバッテリの
残存容量計に係り、特に、自動車用バッテリの残存容量
の検出に好適な残存容量計用の電圧検出回路に関する。

［従来の技術〕 自動車などの内燃機関を使用する機器では、発電機を備
え、これによりバッテリを充電しながら各種の電装品に
電力を供給するように構成しているのが一般的であるが
、このため、常にバッテリの充電状態が適切に保たれる
ように管理する必要がある。

そこで、従来から、バッテリの電流を検出し、これによ
りバッテリの残存容量を知れるようにした。いわゆる残
存容量計が広く使用されるようになってきた。

ところで、この残存容量計用の電流検出器としては、従
来から１例えば、特開昭５９−１４５４８５号公報に開
示されているように、バッテリのプラス極端子、つまり
、非接地側の端子に電流検出用の抵抗器（分流器）を接
続し、この抵抗器の両端から直接、Ａ／Ｄ変換器咎介し
て電流検出用の電圧を取り込むようにしたものが使用さ
れていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、回路構成上からみた場合、」−記従来例
のように、電流検出用の抵抗器から直接、Ａ／Ｄ変換器
へ接続することは困難で、実際上はその前後に差動増幅
器を介入させる必要がある。

しかして、このように差動増幅器を介在させた場合、こ
の差動増幅器の入力レベルについては何らかの配慮が必
要にある７つまり、上記したように、電流検出用の抵抗
器はバッテリのプラス極端子に接続されているため、こ
れに差動増幅器を直接接続したのでは、この差動増幅器
の入力にはバッテリ電圧（自動車では１例えば１２〜１
４■）と同じレベル信号が印加されるよう１こなり、こ
のため、差動増幅器として一般的なものを使用した場合
には、その電源を上記バッテリと共用させることが難か
しくなって専用の１を源を用いる必要詮生じてしまう、
また、これを避けるためには特殊な差動増幅器を使用す
る必要があり、いずれにしてもコストアップとなってし
まう。

従って、従来技術では、差動増幅器を用いる点について
の配慮がなく、このため電流検出動作を充分精度良く得
るのが国運であるという問題点があった。

本発明の目的は、上記した従来例の問題点に対処し、簡
単な構成で容易に差動増幅器を用いることができ、精度
良く電流検出が行なえるようにしたバッテリ残存容量検
出計用の電流検出回路をローコストで提供するにある。

［問題点を解決するための手段〕 上記問題点は、本発明によれば、電流検出用抵抗器の両
端を、それぞれツェナーダイオードと抵抗器の直列回路
で接地し、これら直列回路のツェナーダイオードと抵抗
器の接続点から電圧を取出すようにして解決される。

〔作用〕

電流検出用抵抗器からの信号はツェナーダイオードによ
り、差動増幅器が正常に動作する電圧レベルにまでレベ
ル変換され、かつ電流検出用抵抗器の両端に発生した電
圧信号の相対値はツェナーダイオードの定電圧機能によ
り、そのまま保存され、高精度の検出が行なわれる。

〔従施例〕

以下１本発明によるバッテリの残存容量計用電流検出回
路について１図示の実施例により詳細に説明する。

まず、第３図はバッテリの残存容量計の一般的な構成に
ついて示したもので、この第３図において、エンジン（
図示せず）始動時には、まずバッテリ１の電力をスター
ティングモータ３に供給して、このモータ３でエンジン
を始動する。次にエンジンで発電機５を通して電気を発
電させバッテリ１に充電させる。そしてＩＣレギュレー
タ６がバッテリの充電電圧に応じて上記した発電機５に
よる充電量を制御させる。また、点火装置およびその他
の電装品４はバッテリ１のエネルギー源を使って作動し
ている。このようにしてバッテリ１は放電と充電が繰り
返されている。

ここでいま現在、バッテリ１に１積させた電気ｔ　ｃＰ
ｉ存容駄）があとどのくらいあるかを知りたいとする。

そこでバッテリの十端子に電流検出抵抗器２（ケーブル
線も含む）を接続させておき。

その両端に発生する電流に対応した微少電圧信号を電流
検出回路８で検出し、これをＡ／Ｄ変換器９でアナログ
量をディジタル量に変換する。そしてこれを予め設定し
ていたディジタル量と比較して、いま流れているディジ
タル量は放電なのか充電なのかを判別する。次にディジ
タルの電流値とリアルタイム積分による放電ｔＱ、と充
電量Ｑ０を求める。そしてこれらを電気量精算表示器１
１に示する。

一方マイコン１０からの指令でインターフェイス回路７
を介してＩＣレギュレータ６を制御する。

この場合、バッテリ電圧が放電しているときは発電機５
の発電量を上げ、逆に充Ｗｊ、量が放電量に一致してい
たときはＸＣレギュレータ６で発電機５の発電量をＯに
制御する。

次に、電流検出器８について説明する。

まず、第】図は本発明の一実施例で、電流検出用抵抗器
２の両端からツェナダイオード（ＺＤＩ。

ＺＤ２）と抵抗器Ｒ１，Ｒ２を介してそれぞれに接地さ
せる。このときの抵抗Ｒ１およびＲ２の電圧ＥＩおよび
Ｅｌ’はＥｌ’　＝Ｅ１−Ｖｚｌ。

Ｅ２’＝Ｅ２−Ｖｚ２である。

ここで、ＶｚｌはツェナダイオードＺＤ１のツェナー電
圧であり、Ｄｚ２はツェナダイオードＺＤ２のツェナー
電圧である。

そこで、これらの電圧Ｅｌ’およびＥ２’　が差動増幅
器ＤＦＡｍｐに対し適正なレベルになるようツェナダイ
オードＺＤＩ、ＺＤ２の電圧Ｖ　ｚ　ｉ　。

Ｖｚ２を設定すれば良い。

一方、電流検出用抵抗器２に発生した微少電圧信号Ｅｌ
−Ｅ２と計測点ＡおよびＢの電圧Ｅｌ’−Ｅ２′はツェ
ナダイオードＺＤＩ、ＺＤ２の定電圧作用で相対的に等
しく得られるので、微少電圧信号はそのまま次の差動増
幅回路ＤＦＡｍｐに伝達され、ここで電流に対応した電
圧信号が得られる。

次に、第２図は本発明の他の一実施例で、この回路では
、上記したツェナーダイオードＺ　Ｄ　１．　。

Ｚ　Ｉ）　２の電圧がアンバランスしていたとき、その
偏差値を差動増幅回路Ｄ　Ｉ）　Ａ　ｍ　ｐ、がそのま
ま増幅し、恰も電流が流れているように検出しまうので
。

これを防止するためにバッテリ電流がないときは測定点
ＡとＢとの電圧レベルを一致するよう抵抗Ｒ７（Ｒ８）
と可変抵抗器ＶＲＩ　　（ＶＨ２）を直列に接続し、そ
れをツェナダイオードＺＤＩ（ＺＤ２）に並列につなぎ
可変抵抗器ＶＲＩ（ＶＨ２）で調整することで差動増幅
器８の電源はバッテリ１と共用でき、かつ精度の高い電
流検出が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、専用電源を用い
ることなく、一般的な差動増幅器を用いてバッテリの電
流検出を行なうことができるので、従来技術の問題点に
充分に対処でき、かつ、ツェナーダイオードの作用で電
流検出用抵抗の両端に発生する微少な電圧信号は減衰す
ることなく差動増幅回路に伝達されるから、Ｓ／Ｎ　（
信号対雑音）比が大きくとれ、精度の高い電流検出がで
き、ローコストで高６１度の電流検出回路を容易に提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の他の一実施例を示す回路図、第３図は本発明が適用
されるバッテリの残存容量計の一例を示すブロック図で
ある。 １・・・バッテリ、２・・・電流検出用抵抗器（分流器
）、３・・・スタータモータ、４・・・点火装置および
その他電装品、５・・・発電機、６・・・ＩＣレギュレ
ータ、７・・・インターフェイス、８・・・電流検出回
路、９・・・Ａ／Ｄ変換器、１０・・・マイクロコンピ
ュータ、１１・・・電気量精算表示器、ＺＤＩ、ＺＤ２
・・・ツエナーダイオード、Ｒ１〜Ｒ，・・・抵抗器、
Ｖ　Ｒ１。 ＶＨ２・・・可変抵抗器、ＤＦＡＭＰ・・・差動増幅回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バッテリの非接地側端子に所定の抵抗値を有する導
   電路を設け、この導電路の電圧降下により上記バッテリ
   の電流を検出するようにした電流検出回路において、上
   記導電路の一方の端子と他方の端子とを、それぞれツェ
   ナーダイオードと抵抗器を介して接地する第１と第２の
   直列回路のツェナーダイオードと抵抗器の接地点間に現
   われる電圧によつて上記バッテリの電流を検出するよう
   に構成したことを特徴とするバッテリの残存容量計用電
   流検出回路器。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記接続点間での
   電圧の検出が差動増幅回路を介して行なわれるように構
   成されていることを特徴とするバッテリの残存容量計用
   電流検出回路。