(57)【要約】【課題】微小電流から大電流までを精度よく測定することができる電流検出装置を提供すること。【解決手段】電流検出装置１００は、バッテリ端子を通してハーネス３００に流れる電流を検出するために、ハーネス３００が固定される固定部１１４と、バッテリ端子と固定部１１４との間に挿入された抵抗体としてのバスバー１１０と、バスバー１１０の通電方向に沿った２箇所の電位差に基づいてバスバー１１０を流れる電流を検出する回路基板１２０と、バスバー１１０および回路基板１２０が収納されるケース１３０と備える。回路基板１２０は、２箇所の電位差を増幅する３つの増幅器１０、１２、１４と、これらの増幅器の出力電圧を所定ビット数のデジタルデータに変換するＡＤＣ２４と、ＡＤＣ２４から出力されるデジタルデータに基づいてバスバー１１０を流れる電流を検出する電流検出処理部３０とを搭載している。【選択図】図４
2011164008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用バッテリのバッテリ端子を通してハーネスに流れる電流を検出する電流検出装置であって、
前記ハーネスが固定される固定部と、
前記バッテリ端子と前記固定部との間に挿入された抵抗体と、
前記抵抗体の通電方向に沿った２箇所の電位差に基づいて前記抵抗体を流れる電流を検出する回路基板と、
前記抵抗体および前記回路基板が収納されるケースと、
を備え、前記回路基板は、前記２箇所の電位差を増幅する複数の増幅器と、前記複数の増幅器の出力電圧を所定ビット数のデジタルデータに変換するアナログ−デジタル変換器と、前記アナログ−デジタル変換器から出力されるデジタルデータに基づいて前記抵抗体を流れる電流を検出する電流検出処理部とを搭載することを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記回路基板は、前記抵抗体から前記２箇所の電位差を取り出す取出し部に最も近い位置に配置されたコンデンサを有し、
前記コンデンサと前記増幅器とを近接配置することを特徴とする電流検出装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記複数の増幅器のそれぞれは異なるゲインを有し、
前記複数の増幅器の出力電圧が選択的に前記アナログ−デジタル変換器に入力されることを特徴とする電流検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記複数の増幅器のそれぞれの出力電圧を用いて前記電流検出処理部によって検出可能な電流の範囲は一部が重複していることを特徴とする電流検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記回路基板は、車両状態を判定する車両走行状態判定部を搭載し、
前記複数の増幅器には、ゲインが異なる第１、第２および第３の増幅器が含まれており、
前記車両走行状態判定部による車両状態判定結果に基づいて前記複数の増幅器の中から１つの増幅器が選択され、選択された増幅器の出力電圧に基づいて電流検出を行うことを特徴とする電流検出装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記車両走行状態判定部は、車両状態がエンジン始動時であると判定したときに前記第１の増幅器を選択し、車両状態がアイドリングを含む車両走行時であると判定したときに前記第２の増幅器を選択し、車両状態が車両駐車時であると判定したときに前記第３の増幅器を選択することを特徴とする電流検出装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記車両走行状態判定部は、スタータスイッチがオンのときに前記第１の増幅器を選択し、アクセサリスイッチがオンのときに前記第２の増幅器を選択し、それ以外のときに前記第３の増幅器を選択することを特徴とする電流検出装置。
【請求項８】
請求項６または７において、
前記第２の増幅器のゲインを、前記第１の増幅器のゲインの２〜５倍に設定し、
前記第３の増幅器のゲインを、前記第１の増幅器のゲインの１０〜１００倍に設定することを特徴とする電流検出装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記回路基板には、出荷時に測定された電流検出誤差を補正値として記憶する記憶素子が搭載され、
前記電流検出処理部は、電流検出を行う際に、前記補正値に基づいて前記電流検出誤差を補正することを特徴とする電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車やトラック等に搭載されてバッテリの充放電電流を検出する電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バッテリの負極側端子とグランドとの間に挿入された電流検出抵抗の両端電圧に基づいて、バッテリの充放電電流を検出するようにしたバッテリ充放電電流検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このバッテリ充放電電流検出装置では、検出された充放電電流を積算することでバッテリの残量が算出され、表示される。
【０００３】
また、電流検出用に直列接続された２つの抵抗を有し、通常電流の測定を、一方の抵抗の両端を短絡し、他方の抵抗を用いて行い、微小電流の測定を２つの抵抗を用いて行うようにしたバッテリ監視装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２２０５６号公報（第５−１０頁、図１−８）
【特許文献２】特開２０００−１９４４５６号公報（第４−６頁、図１−５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された電流検出装置では、電流検出抵抗の両端電圧を所定のゲインで増幅した電圧をアナログ−デジタル変換器に入力しているが、このゲインを大きくすれば分解能が高くなり微小電流が検出できるがフルレンジが小さくなり大電流を検出できなくなり、反対にこのゲインを小さくすればフルレンジが大きくなり大電流を検出できるが分解能が小さくなり微小電流の検出精度が低下するという問題があった。
【０００６】
特に、自動車に搭載されたバッテリは、自動車の特性上、その走行状態により必要とされる充放電電流のダイナミックレンジが大きく異なり（例えば、エンジンの始動電流を検出する場合には３００Ａ程度、一方、駐車時の電流を検出する場合には数１０ｍＡ程度）、全ての走行状態の電流を検出し、詳細な制御を行うには困難が伴っていた。エンジンの始動電流を検出する構成で駐車時の電流を検出しようとすると、分解能が足りずに、駐車時の電流を精度よく検出することは難しかった。
【０００７】
また、特許文献２に開示されたバッテリ監視装置では、大電流を検出する際に一方の抵抗の両端を短絡する必要があり、この短絡はスイッチによって行うが、エンジン始動時にはスタータに大電流が流れるため、スイッチの信頼性が確保できず、車載バッテリに充放電電流検出には適用が難しい。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、微小電流から大電流までを精度よく測定することができる電流検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の電流検出装置は、バッテリ端子を通してハーネスに流れる電流を検出する電流検出装置であって、ハーネスが固定される固定部と、バッテリ端子と固定部との間に挿入された抵抗体と、抵抗体の通電方向に沿った２箇所の電位差に基づいて抵抗体を流れる電流を検出する回路基板と、抵抗体および回路基板が収納されるケースとを備え、回路基板は、２箇所の電位差を増幅する複数の増幅器と、複数の増幅器の出力電圧を所定ビット数のデジタルデータに変換するアナログ−デジタル変換器と、アナログ−デジタル変換器から出力されるデジタルデータに基づいて抵抗体を流れる電流を検出する電流検出処理部とを搭載している。複数の増幅器を用いることにより、検出対象となる電流の大小に応じて異なる増幅器を使い分けることが可能になり、微小電流から大電流までを精度よく測定することができる。
【００１０】
また、上述した回路基板は、抵抗体から２箇所の電位差を取り出す取出し部に最も近い位置に配置されたコンデンサを有し、コンデンサと増幅器とを近接配置することが望ましい。抵抗体の近傍にノイズ除去用のコンデンサを配置するとともに、このコンデンサと増幅器との間の配線の長さを短くすることにより、ノイズの混入による電流測定精度の低下を極力抑えることができる。
【００１１】
また、上述した複数の増幅器のそれぞれは異なるゲインを有し、複数の増幅器の出力電圧が選択的にアナログ−デジタル変換器に入力されることが望ましい。１つのアナログーデジタル変換器を用いることにより、複数のアナログーデジタル変換器を用いた場合のようなそれぞれ毎の変換誤差の補正が不要になり、電流検出処理部等の処理負担を軽減することができる。
【００１２】
また、上述した複数の増幅器のそれぞれの出力電圧を用いて電流検出処理部によって検出可能な電流の範囲は一部が重複していることが望ましい。これにより、いずれかの増幅器が故障した場合に、複数の増幅器の出力電圧を用いた検出結果に基づいて故障判定を行うことが可能となり、信頼性を向上させることができる。
【００１３】
また、上述した回路基板は、車両状態を判定する車両走行状態判定部を搭載し、複数の増幅器には、ゲインが異なる第１、第２および第３の増幅器が含まれており、車両走行状態判定部による車両状態判定結果に基づいて複数の増幅器の中から１つの増幅器が選択され、選択された増幅器の出力電圧に基づいて電流検出を行うことが望ましい。具体的には、上述した車両走行状態判定部は、車両状態がエンジン始動時であると判定したときに第１の増幅器を選択し、車両状態がアイドリングを含む車両走行時であると判定したときに第２の増幅器を選択し、車両状態が車両駐車時であると判定したときに第３の増幅器を選択することが望ましい。各増幅器の出力電圧がオーバーフローするか否かを検出することなく走行状態に応じて増幅器の切り替えを行うことが可能となり、切り替えに要する時間を短縮することができる。また、上述した車両走行状態判定部は、スタータスイッチがオンのときに第１の増幅器を選択し、アクセサリスイッチがオンのときに第２の増幅器を選択し、それ以外のときに第３の増幅器を選択することが望ましい。各増幅器の出力電圧がオーバーフローするか否かを検出することなく既存のスイッチを用いて増幅器の切り替えを行うことが可能となり、切り替えに要する時間を短縮することができるとともに、切替判定を行うことによるコスト上昇を抑えることができる。
【００１４】
また、上述した第２の増幅器のゲインを、第１の増幅器のゲインの２〜５倍に設定し、第３の増幅器のゲインを、第１の増幅器のゲインの１０〜１００倍に設定することが望ましい。これにより、走行状態に応じて想定される電流値（例えば、エンジンの始動電流３００Ａや駐車時の電流１０ｍＡ等）を適切な測定精度で検出することが可能となる。特に、駐車時の電流を監視する場合には、エンジンが停止しているため、ファイアリングによる点火ノイズやモータによる誘起ノイズの影響がなく、高ゲインにした場合であってもノイズの影響がなく、微小の電流を精度よく検出することができる。
【００１５】
また、上述した回路基板には、出荷時に測定された電流検出誤差を補正値として記憶する記憶素子が搭載され、電流検出処理部は、電流検出を行う際に、補正値に基づいて電流検出誤差を補正することが望ましい。抵抗体や回路素子毎のばらつき等によって生じる誤差を出荷時の測定によって取り除くことができるため、安価な抵抗体や回路素子を使用することが可能となり、部品コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の電流検出装置の構成を示す断面図である。
【図２】電流検出装置の側面図である。
【図３】電流検出装置の斜視図である。
【図４】電流検出装置の回路の具体例とバッテリ等との接続例を示す図である。
【図５】電流検出を行う増幅器切り替え処理の流れ図である。
【図６】電流検出装置の変形例を示す図である。
【図７】電流検出装置の他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した一実施形態の電流検出装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、一実施形態の電流検出装置の構成を示す断面図であり、自動車用バッテリに取り付けた状態が示されている。また、図２は電流検出装置の側面図、図３は電流検出装置の斜視図である。
【００１９】
これらの図に示すように、本実施形態の電流検出装置１００は、導電性材料を用いて形成される抵抗体（シャント抵抗）としてのバスバー１１０と、バスバー１１０の通電方向に沿った２箇所の電位差に基づいてバスバー１１０を流れる電流を検出する電流検出処理部が搭載された回路基板１２０と、バスバー１１０と回路基板１２０を収納するケース１３０と、回路基板１２０との間で電気的な接続が行われる複数のコネクタターミナル１４２が内部に露出したコネクタ１４０と、回路基板１２０が収納されるケース１３０の凹部の開口をふさぐ蓋１５０とを備えている。
【００２０】
バスバー１１０は、ケース１３０内で折り返されたＵ字形状を有しており、一方の端部がバッテリ２００側の配線（バッテリ端子）に固定されて電気的な接続が行われる第１の固定部１１２を形成し、他方の端部がハーネスが固定されて電気的な接続が行われる第２の固定部１１４を形成している。本実施形態では、バッテリ２００の側面（電流検出装置１００が取り付けられるバッテリ２００のマイナス側端子２０２に最も近い側面）近傍に概略的には直方体形状を有するケース１３０が縦長になるように配置されており、この縦長のケース１３０を挟んで両側に水平方向に第１および第２の固定部１１２、１１４が突出している。
【００２１】
第１の固定部１１２は、横断面がコの字型形状を有しており、コの字型の底面の一部に貫通穴１１２Ａ（図３参照）が形成されている。一方、図１に示すように、バッテリ２００のマイナス側端子２０２には、電流検出装置１００を取り付けるとともにマイナス側端子２０２と第１の固定部１１２との間の配線を兼ねる取付金具２１０が取り付けられている。この取付金具２１０の端部には、上向きにボルト２１１が突出している。本実施形態では、コの字型形状を有する第１の固定部１１２の凹部開口側から貫通穴１１２Ａに、取付金具２１０のボルト２１１を挿入して固定部１１２をナット（図示せず）で締め付けることにより、取付金具２１０への第１の固定部１１２の固定が行われる。
【００２２】
また、第２の固定部１１４は、端部近傍に貫通穴が設けられており、この貫通穴にボルト１１５が挿入されている。一方、この第２の固定部１１４に電気的に接続されるハーネス３００の端部には貫通穴を有する端子３０２が設けられており、この端子３０２の貫通穴に第２の固定部１１４に設けられたボルト１１５を挿入して端子３０２をナット（図示せず）で締め付けることにより、第２の固定部１１４への端子３０２の固定が行われる。
【００２３】
また、本実施形態では、ケース１３０は絶縁性および熱伝導性が良好な樹脂材料、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂によって形成されており、第１の固定部１１２あるいは第２の固定部１１４として外部に露出する部分を除くバスバー１１０の大部分がこの樹脂材料によってインサート成形されている。
【００２４】
図４は、電流検出装置１００の回路の具体例とバッテリ２００等との接続例を示す図である。図４に示すように、電流検出装置１００の回路基板１２０には、バスバー１１０の一部によって形成されるシャント抵抗１１０’の両端に接続された差動増幅器１０、１２、１４、ノイズ除去用に用いられるコンデンサ１５、バッテリ２００のプラス端子とマイナス端子に接続された差動増幅器１６、温度検出部１８、マイコン（マイクロコンピュータ）２０、ＣＡＮプロトコルにしたがったデータの送受信を行うＣＡＮインタフェース（ＣＡＮ  Ｉ／Ｆ）６０、ＬＩＮプロトコルにしたがったデータの送受信を行うＬＩＮインタフェース（ＬＩＮ  Ｉ／Ｆ）６２とが備わっている。
【００２５】
差動増幅器１０は、シャント抵抗１１０’の両端電圧を第１のゲインＧ１で増幅する。差動増幅器１２は、シャント抵抗１１０’の両端電圧を第２のゲインＧ２で増幅する。差動増幅器１４は、シャント抵抗１１０’の両端電圧を第３のゲインＧ３で増幅する。また、差動増幅器１６は、バッテリ２００の両端電圧（バッテリ電圧）を適正レベルに変換する。温度検出部１８は、抵抗とサーミスタによる分圧回路によって構成されており、温度に応じてサーミスタの抵抗値が変化して分圧回路の分圧電圧が変化する。コンデンサ１５は、シャント抵抗１１０’の両端子間に並列に接続されている。
【００２６】
マイコン２０は、差動増幅器１０〜１６や温度検出部１８の出力電圧を取り込み、バッテリ２００の充放電電流、両端電圧、温度を検出するとともに、この検出結果を用いてバッテリ状態を判定したり、車両用発電機（Ｇ）８０の発電制御等の各種の処理を行う。このために、マイコン２０は、マルチプレクサ２２、ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）２４、電流検出処理部３０、電圧検出処理部３２、温度検出処理部３４、バッテリ状態検知部３６、充電制御部４０、車両走行状態判定部４２、通信入出力部（通信Ｉ／Ｏ）５０、５２を備えている。
【００２７】
マルチプレクサ２２は、差動増幅器１０〜１６や温度検出部１８の出力電圧の中から１つを選択してＡＤＣ２４に入力する。ＡＤＣ２４は、入力電圧を所定ビット数（例えば１０ビット）のデジタルデータに変換する。本実施形態では、シャント抵抗１１０’の両端の電位差を取り出す取出し部（図１に示す取出し部１１０Ａ、１１０Ｂ）と、増幅器１０、１２、１４の入力端子とが近接配置されている。
【００２８】
電流検出処理部３０は、差動増幅器１０、１２、１４のいずれかの出力電圧に対応するデジタルデータに基づいてシャント抵抗１１０’に流れる電流を検出する。電圧検出処理部３２は、差動増幅器１６の出力電圧に対応するデジタルデータに基づいてバッテリ電圧を検出する。温度検出処理部３４は、温度検出部１８の出力電圧（分圧電圧）に対応するデジタルデータに基づいて電流検出装置１００の温度（バッテリ２００の温度）を検出する。
【００２９】
バッテリ状態検知部３６は、電流検出処理部３０、電圧検出処理部３２、温度検出処理部３４の各検出値を取り込んでバッテリ状態信号を生成する。電流検出処理部３０、電圧検出処理部３２、温度検出処理部３４、バッテリ状態検知部３６によってバッテリ状態検知センサが構成されている。
【００３０】
車両走行状態判定部４２は、車両の走行状態（エンジン始動時、アイドリングを含む車両走行時、車両駐車時）を判定する。具体的は判定動作については後述する。
【００３１】
充電制御部４０は、バッテリ状態検知部３６によって生成されたバッテリ状態信号に基づいて車両用発電機８０の発電状態を制御する。この発電制御は、通信入出力部５２、ＬＩＮインタフェース６２を介して、車両用発電機８０に搭載された発電制御装置８２に指示を送ることにより行われる。また、バッテリ状態検知部３６によって生成されたバッテリ状態信号は、通信入出力部５０、ＣＡＮインタフェース６０を介して車両システム７０に送られる。車両システム７０は、受信したバッテリ状態信号等に基づいてエンジンや各種電気負荷に対する統合的な制御を行う。
【００３２】
ところで、本実施形態では、電流検出処理部３０による電流検出を行うために、３つの差動増幅器１０、１２、１４を、車両の走行状態に応じて適宜切り替えて使用している。具体的には、エンジン始動時には差動増幅器１０が使用される。この差動増幅器１０のゲインＧ１は、スタータ起動時に流れる電流の最大値がＡＤＣ２４の１０ビットデータに対してオーバーフローしない範囲で適切な値に設定される。アイドリングを含む車両走行時には差動増幅器１２が使用される。この差動増幅器１２のゲインＧ２は、差動増幅器１０の第１のゲインＧ１の２〜５倍の値に設定される。車両駐車時には差動増幅器１４が使用される。この差動増幅器１４のゲインＧ３は、差動増幅器１０の第１のゲインＧ１の１０〜１００倍の値に設定される。これら３つの差動増幅器１０、１２、１４の切り替えは、マイコン２０内のマルチプレクサ２２で行われる。この切り替えは、アクセサリ（ＡＣＣ）スイッチのオンオフを示すＡＣＣ信号とスタータスイッチのオンオフを示すＳＴ信号に基づいて、車両走行状態判定部４２によって行われる。
【００３３】
図５は、電流検出を行う増幅器切り替え処理の流れ図である。まず、車両走行状態判定部４２は、ＡＣＣ信号に基づいて、ＡＣＣスイッチがオンされたか否かを判定する（ステップ１００）。オンされている場合には肯定判断が行われ、車両走行状態判定部４２は、車両走行時に対応する差動増幅器１２の出力電圧を使用するために、この出力電圧をマルチプレクサ２２で選択する（ステップ１０１）。
【００３４】
また、ＡＣＣスイッチがオンされていない場合には、ステップ１００の判定において否定判断が行われる。次に、車両走行状態判定部４２は、ＳＴ信号に基づいて、スタータスイッチがオンされたか否かを判定する（ステップ１０２）。オンされている場合には肯定判断が行われ、車両走行状態判定部４２は、エンジン始動時に対応する差動増幅器１０の出力電圧を使用するために、この出力電圧をマルチプレクサ２２で選択する（ステップ１０３）。
【００３５】
また、スタータスイッチがオンされていない場合には、ステップ１０２の判定において否定判断が行われる。次に、車両走行状態判定部４２は、車両駐車時に対応する差動増幅器１４の出力電圧を使用するために、この出力電圧をマルチプレクサ２２で選択する（ステップ１０４）。このようにして、ＡＣＣ信号とＳＴ信号に基づいて３つの差動増幅器１０、１２、１４の中のいずれかの出力電圧が選択されてシャント抵抗１１０’を流れる電流の検出が行われる。
【００３６】
このように、本実施形態の電流検出装置１００では、３つの増幅器を用いることにより、検出対象となる電流の大小に応じて異なる増幅器を使い分けることが可能になり、微小電流から大電流までを精度よく測定することができる。また、シャント抵抗１１０’の２箇所の電位差を取り出す取出し部１１０Ａ、１１０Ｂの近傍にコンデンサ１５を配置するとともに、このコンデンサ１５と増幅器１０等の入力端子とを近接配置することにより、シャント抵抗１１０’と増幅器１０等との間の配線の長さを短くするとともにコンデンサ１５を用いてノイズを除去することが可能となり、ノイズの混入による電流測定精度の低下を極力抑えることができる。また、３つの増幅器１０等に対して１つのＡＤＣ２４を用いることにより、複数のＡＤＣを用いた場合のようなそれぞれのＡＤＣ毎の変換誤差の補正が不要になり、電流検出処理部３０等の処理負担を軽減することができる。
【００３７】
また、各増幅器１０等の出力電圧がオーバーフローするか否かを検出することなく走行状態に応じて増幅器１０等の切り替えを行うことが可能となり、切り替えに要する時間を短縮することができる。また、ＡＣＣスイッチとスタータスイッチの状態に応じて増幅器１０等の切り替えを行うことにより、各増幅器１０等の出力電圧がオーバーフローするか否かを検出することなく既存のスイッチを用いて増幅器の切り替えを行うことが可能となり、切り替えに要する時間を短縮することができるとともに、切替判定を行うことによるコスト上昇を抑えることができる。
【００３８】
また、増幅器１２のゲインＧ２を増幅器１０のゲインＧ１の２〜５倍に設定し、増幅器１４のゲインＧ３を増幅器１０のゲインＧ１の１０〜１００倍に設定しており、走行状態に応じて想定される電流値を適切な測定精度で検出することが可能となる。
【００３９】
また、３つの増幅器１０、１２、１４の各ゲインＧ１、Ｇ２、Ｇ３を異ならせることで、それぞれの増幅器を用いた電流の検出範囲を異ならせることができ（例えば、駐車時の検出範囲が−５Ａ〜＋５Ａ、車両走行時の検出範囲が−１００Ａ〜＋１００Ａ、エンジン始動時の検出範囲が−３００Ａ〜＋３００Ａ）、しかもそれぞれの検出範囲の一部が重複しているため、いずれかの増幅器が故障した場合に、３つ増幅器１０、１２、１４の出力電圧を用いた検出結果に基づいて故障判定を行うことが可能となり（この故障判定は、例えば電流検出処理部３０によって行われる）、信頼性を向上させることができる。
【００４０】
図６は、電流検出装置の変形例を示す図である。図６に示す電流検出装置１００Ａは、図４に示した電流検出装置１００に対して、回路基板１２０が回路基板１２０Ａに置き換えられている。この回路基板１２０Ａでは、並列接続された３つの差動増幅器の代わりに、直列接続された３つの増幅器１０Ａ、１２Ａ、１４Ａが用いられ、これら３つの増幅器１０Ａ、１２Ａ、１４Ａの出力電圧が並行してマルチプレクサ２２に入力されている。増幅器１０Ａのゲインは、図４に示した差動増幅器１０のゲインＧ１と同じに設定されている。また、２つの増幅器１０Ａ、１２Ａ全体のゲインが図４に示した差動増幅器１２のゲインＧ２と同じになるように、後段の増幅器１２Ａのゲインが設定されている。さらに、３つの増幅器１０Ａ、１２Ａ、１４Ａ全体のゲインが図４に示した差動増幅器１４のゲインＧ３と同じになるように、最後段の増幅器１４Ａのゲインが設定されている。このように増幅器１０Ａ、１２Ａ、１４Ａを直列接続する場合には、後段の増幅器１２Ａ、１４Ａゲインを小さくすることができるため、これらの増幅器１２Ａ、１４Ａの動作を安定させることができる。
【００４１】
図７は、電流検出装置の変形例を示す図である。図７に示す電流検出装置１００Ｂは、図４に示した電流検出装置１００に対して、回路基板１２０が回路基板１２０Ｂに置き換えられている。この回路基板１２０Ｂでは、並列接続された３つの差動増幅器の代わりに、初段の増幅器１０Ａと、この増幅器１０Ａの後段に設けられた並列接続の２つの増幅器１２Ａ、１４Ｂが用いられ、これら３つの増幅器１０Ａ、１２Ａ、１４Ｂの出力電圧が並行してマルチプレクサ２２に入力されている。増幅器１０Ａ、１２Ａのゲインは、図６に示した増幅器１０Ａ、１２Ａと同様にして設定される。また、２つの増幅器１０Ａ、１４Ｂ全体のゲインが図４に示した差動増幅器１４のゲインＧ３と同じになるように、後段の増幅器１４Ｂのゲインが設定されている。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、バッテリ２００のマイナス側の端子２０２に電流検出装置を接続したが、プラス側の端子に電流検出装置１００を接続するようにしてもよい。
【００４３】
また、上述した実施形態では、バッテリ２００の端子２０２に最も近い側面に沿って電流検出装置１００のケース１３０を配置したが、取付金具２１０や第１の固定部１１２の長さによっては端子２０２と電流検出装置１００との間の距離がある程度長くなることが許容されるため、バッテリ２００の他の側面に沿ってケース１３０を配置するように電流検出装置１００Ａ等を実装してもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態では、回路基板１２０等が収納されるケース１３０の凹部の開口を蓋１５０によってふさぐようにしたが、回路基板１２０等を含む凹部全体を、エポキシ樹脂等の充填剤を充填して覆うようにしてもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、バスバー１１０と一体に形成された抵抗体（シャント抵抗）を用いたが、少なくとも電位差を検出する２箇所が含まれる範囲をバスバー１１０とは別体の抵抗体に置き換えるようにしてもよい。
【００４６】
また、上述した回路基板１２０に、電流検出装置１００の出荷時に測定した電流検出誤差を補正値として記憶する記憶素子を搭載しておいて、電流検出処理部３０は、出荷後に電流検出を行う際に、補正値に基づいて電流検出誤差を補正するようにしてもよい。シャント抵抗や増幅器１０等の回路素子毎のばらつき等によって生じる誤差を出荷時の測定によって取り除くすることができるため、安価なシャント抵抗や回路素子を使用することが可能となり、部品コストを低減することができる。
【００４７】
また、上述した実施形態では、車両走行状態判定部４２によるマルチプレクサ２２の切り替えをＡＣＣ信号とＳＴ信号に基づいて行ったが、これらの信号と同等の情報（あるいは、車両状態を特定する情報）を車両システム７０からＣＡＮインタフェース６０を介して取得し、この取得した情報に基づいてマルチプレクサ２２の切り替えを行うようにしてもよい。または、ＬＩＮインタフェース６２を介して取得し、この取得した情報に基づいてマルチプレクサ２２の切り替えを行うようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、３つの増幅器を用いて電流検出を行ったが、２つあるいは４つ以上の増幅器を用いて電流検出を行うようにしてもよい。また、３つの増幅器１０、１２、１４の出力電圧のいずれかをマルチプレクサ２２で選択して１つのＡＤＣ２４に入力したが、測定精度のみに着目した場合には、３つの増幅器１０、１２、１４のそれぞれの出力電圧を、３つのＡＤＣに別々に入力してデジタルデータに変換するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
上述したように、本発明によれば、複数の増幅器１０、１２、１４を用いることにより、検出対象となる電流の大小に応じて異なる増幅器１０等を使い分けることが可能になり、微小電流から大電流までを精度よく測定することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０、１２、１４、１６  差動増幅器
１５  コンデンサ
１８  温度検出部
２０  マイコン
２２  マルチプレクサ
２４  ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）
３０  電流検出処理部
３２  電圧検出処理部
３４  温度検出処理部
３６  バッテリ状態検知部
４０  充電制御部
４２  車両走行状態判定部
５０、５２  通信入出力部（通信Ｉ／Ｏ）
６０  ＣＡＮインタフェース（ＣＡＮ  Ｉ／Ｆ）
６２  ＬＩＮインタフェース（ＬＩＮ  Ｉ／Ｆ）
１００  電流検出装置
１１０  バスバー
１１０’  シャント抵抗
１１２  第１の固定部
１１２Ａ  貫通穴
１１４  第２の固定部
１１５、２１１  ボルト
１２０  回路基板
１３０  ケース
２００  バッテリ
３００  ハーネス
【図１】
2011164008.tif 000003
【図２】
2011164008.tif 000004
【図３】
2011164008.tif 000005
【図４】
2011164008.tif 000006
【図５】
2011164008.tif 000007
【図６】
2011164008.tif 000008
【図７】
2011164008.tif 000009