(57)【要約】    【課題】  基板のサイズを大きくすることなく抵抗器間及び抵抗器各々との電圧測定回路との間の絶縁を確保することができる高電圧測定装置を提供する。    【解決手段】  高電圧入力端子対と、測定端子対と、測定端子対に測定入力端が接続された電圧測定回路と、高電圧入力端子対の各々と測定端子対の各々との間を接続する２つの抵抗部と、を備え、抵抗部の各々は少なくとも１つの高抵抗器と少なくとも１つの低抵抗器との直列回路からなり、２つの抵抗部間において高抵抗器の間の距離が低抵抗器の間の距離よりも大とされている。【選択図】  図２
2007057250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搭載された高電圧測定装置であって、
高電圧入力端子対と、
測定端子対と、
前記測定端子対に測定入力端が接続された電圧測定回路と、
前記高電圧入力端子対の各々と前記測定端子対の各々との間を接続する２つの抵抗部と、を備え、
前記抵抗部の各々は少なくとも１つの高抵抗器と少なくとも１つの低抵抗器との直列回路からなり、
前記２つの抵抗部間において前記高抵抗器の間の距離が前記低抵抗器の間の距離よりも大であることを特徴とする高電圧測定装置。
【請求項２】
前記２つの抵抗部各々において前記高抵抗器が前記低抵抗器よりも前記高電圧入力端子対側に配置されたことを特徴とする請求項１記載の高電圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧を測定する高電圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車に搭載された電池等の蓄電装置は高電圧を発生するので、このような高電圧を測定して過充電及び過放電を防止するために高電圧測定装置が備えられている。
【０００３】
従来の高電圧測定装置は、例えば、図１に示すように基板１上に２つの抵抗器２，３と電圧測定回路４とを配置した構成を備えている。高電圧を出力するバッテリ５の正端子及び負端子は抵抗器２，３の一端に接続されている。抵抗器２，３の他端が電圧測定回路４の測定入力端に接続されている。抵抗器２，３はバッテリ５から出力される高電圧を分圧するための抵抗器であり、電圧測定回路４は抵抗器２，３から得られる電位の差を高電圧に対応した電圧として測定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の高電圧測定装置においては、高電圧の分圧のために２つの抵抗器２，３各々の抵抗値は大きくなり、サイズとしても大きいものを用いる必要があった。
【０００５】
また、抵抗器２，３間、及び抵抗器２，３各々と電圧測定回路４との間において電位差が大きくなる故に絶縁のためにそれらの間の距離を大きくとる必要があり、基板１のサイズが大きくなり、コスト高になるという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、基板のサイズを大きくすることなく抵抗器間及び抵抗器各々との電圧測定回路との間の絶縁を確保することができる高電圧測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の高電圧測定装置は、基板搭載された高電圧測定装置であって、高電圧入力端子対と、測定端子対と、前記測定端子対に測定入力端が接続された電圧測定回路と、前記高電圧入力端子対の各々と前記測定端子対の各々との間を接続する２つの抵抗部と、を備え、前記抵抗部の各々は少なくとも１つの高抵抗器と少なくとも１つの低抵抗器との直列回路からなり、前記２つの抵抗部間において前記高抵抗器の間の距離が前記低抵抗器の間の距離よりも大であることを特徴としている。
【０００８】
この構成により、抵抗部各々において少なくとも高抵抗器及び低抵抗器からなる直列回路が形成されるので、高抵抗器及び低抵抗器各々の抵抗値は従来装置の抵抗器の抵抗値よりも小さくなり、電圧測定回路以外に印加される電圧を抵抗部各々の高抵抗器及び低抵抗器に分散させることができる。よって、高抵抗器及び低抵抗器各々を小型化することができるとと共に、高抵抗器間の絶縁のための距離、低抵抗器間の絶縁のための距離、及びそれらの抵抗器と電圧測定回路との間の絶縁のための距離を従来装置よりも短くさせることができるので、基板のサイズを小さくさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図２は本発明による高電圧測定装置を示している。この高電圧測定装置は、基板１１に形成されており、抵抗器１２〜１７と、電圧測定回路１８とを備えている。抵抗器１２，１５の抵抗値は互いに等しくＡΩであり、抵抗器１３，１６の抵抗値は互いに等しくＢΩであり、また、抵抗器１４，１７の抵抗値は互いに等しくＣΩである。それらの抵抗値の間には、ＡΩ＞ＢΩ＞ＣΩの関係がある。また、抵抗器１２〜１７の外見的な大きさにおいても抵抗器１２，１５＞抵抗器１３，１６＞抵抗器１４，１７の関係がある。抵抗器１２，１３，１４が一方の抵抗部を形成し、抵抗器１５，１６，１７が他方の抵抗部を形成し居てる。
【００１１】
基板１１上において抵抗器１２，１３，１４はその順に直列に接続され、抵抗器１５，１６，１７は同様にその順に直列に接続されている。抵抗器１２，１３，１４からなる直列回路の抵抗器１２側の一端と、抵抗器１５，１６，１７からなる直列回路の抵抗器１５側の一端とは、基板１１に形成された高電圧入力端子対ＩＮａ，ＩＮｂに接続されている。抵抗器１２，１３，１４からなる直列回路の抵抗器１４側の他端と、抵抗器１５，１６，１７からなる直列回路の抵抗器１７側の他端とは、基板１１に形成された測定端子対Ｍａ，Ｍｂに接続されている。
【００１２】
また、基板１１上において、抵抗器１２，１３，１４からなる直列回路と、抵抗器１５，１６，１７からなる直列回路とは、基板１１を左右に分割する中央線について互いに対称に配置されている。抵抗器１２，１５はその長手方向において互いに平行にされており、抵抗器１２と抵抗器１３との接続ラインはＬ字状に曲げられ、抵抗器１５と抵抗器１６との接続ラインは逆Ｌ字状に曲げられている。抵抗器１３，１６は抵抗器１２，１５よりも内側に配置され、同一直線上に位置している。抵抗器１３と抵抗器１４との接続ラインは逆Ｌ字状に曲げられ、抵抗器１６と抵抗器１７との接続ラインはＬ字状に曲げられている。抵抗器１４，１７は抵抗器１３，１６よりも内側に配置され、その長手方向において互いに平行にされている。よって、抵抗器１２，１５間の距離＞抵抗器１３，１６間の距離＞抵抗器１４，１７間の距離の関係がある。
【００１３】
基板１１の高電圧入力端子対ＩＮａ，ＩＮｂには、直流の高電圧を出力するバッテリ１０の正端子及び負端子と接続される。また、基板１１の測定端子対Ｍａ，Ｍｂには電圧測定回路１８の測定入力端（図３のＩＮｍ，ＩＮｎ）が接続されている。
【００１４】
電圧測定回路１８は、例えば、図３に示すようにオペアンプからなる比較器２１と抵抗器２２とを有し、抵抗器２２の端子間の差電圧を出力する。この差電圧はバッテリ１０の出力電圧に対応した電圧である。なお、バッテリ１０の負端子はグランド接続されており、また、電圧測定回路１８ではグランド電位を基準電位として抵抗器２２の端子間の差電圧が測定される。
【００１５】
抵抗器２２の抵抗値をＤΩ、バッテリ１０の出力電圧をＶHボルトとし、抵抗器２２の端子間の差電圧がＶDボルトとして検出されると、バッテリ１０の出力電圧ＶHは、次の如く表すことができる。
【００１６】
ＶH＝(２Ａ＋２Ｂ＋２Ｃ＋Ｄ)・ＶD／Ｄ
かかる本発明による高電圧測定装置においては、３つの電圧区分がされている。すなわち、第１電圧区分は抵抗器１２，１５の部分であり、第２電圧区分は抵抗器１２，１３間，及び１５，１６間の部分であり、第３電圧区分は抵抗器１４，１７の部分である。第１電圧区分は抵抗器１２，１５間に他の電圧区分よりも高い電位差が生じるので、絶縁を大きく取るために抵抗器１２，１５間を最も大きく離している。第２電圧区分は抵抗器１３，１６間に２番目に高い電位差が生じるので、抵抗器１３，１６間を２番目に大きく離している。第３電圧区分は抵抗器１４，１７間に他の電圧区分よりも低い電位差が生じるので、抵抗器１４，１７間を最も小さく離している。第３電圧区分の抵抗器１４，１７が電圧測定回路１８の近傍に配置されていてもその間の電位差は小さいので絶縁のための距離は十分となる。
【００１７】
また、図１に示した従来の高電圧測定装置に比べて本発明による高電圧測定装置では第１電圧区分、第２電圧区分、そして第２電圧区分の順に絶遠距離を短くすることができるので、図２に示したように抵抗器１２〜１７を配置することにより基板１１のサイズを小さくすることができる。
【００１８】
なお、上記した実施例においては、各抵抗部には大中小の３つの抵抗器が備えられているが、各抵抗部には少なくとも高抵抗器と小抵抗器とを備えれば良い。
【００１９】
また、基板１１上の抵抗器１２〜１７の配置については上記した実施例に限定されない。小抵抗器間の距離が高抵抗器間の距離よりも短くなるようにそれらの抵抗器を配置できれば良い。
【００２０】
本発明の高電圧測定装置における高電圧入力端子対ＩＮａ，ＩＮｂ、測定端子対Ｍａ，Ｍｂ及び電圧測定回路の測定入力端ＩＮｍ，ＩＮｎは、接続端子としてだけでなく、基板上のパターンとして形成されても良いし、抵抗器及び回路のリード線であっても良い。
【００２１】
以上のように、本発明によれば、抵抗部各々において少なくとも高抵抗器及び低抵抗器からなる直列回路が形成されるので、高抵抗器及び低抵抗器各々の抵抗値は従来装置の抵抗器の抵抗値よりも小さくなり、電圧測定回路以外に印加される電圧を抵抗部各々の高抵抗器及び低抵抗器に分散させることができる。よって、高抵抗器及び低抵抗器各々を小型化することができるとと共に、高抵抗器間の絶縁のための距離、低抵抗器間の絶縁のための距離、及びそれらの抵抗器と電圧測定回路との間の絶縁のための距離を従来装置よりも短くさせることができるので、基板のサイズを小さくさせることができる。この結果、従来装置よりもコストの低減を図ることができる。
【００２２】
本発明の高電圧測定装置は、例えば、車両駆動用モータを駆動するパワードライブユニットのような高圧回路に適用することができ、パワードライブユニット内のパワーモジュールの各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の高電圧をモニタするために使用される。パワーモジュールの制御基板の駆動回路内に本発明の高電圧測定装置の回路を形成する際に、その基板部分のサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の高電圧測定装置の基板上の抵抗器及び電圧測定回路の配置を示す図である。
【図２】本発明による高電圧測定装置の基板上の抵抗器及び電圧測定回路の配置を示す図である。
【図３】図２の装置中の電圧測定回路の回路例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，１１  基板
２，３，１２〜１７  抵抗器
４，１８  電圧測定回路
５，１０  バッテリ
【図１】
2007057250.tif 000003
【図２】
2007057250.tif 000004
【図３】
2007057250.tif 000005