(57)【要約】【課題】電流センサを含む電圧測定装置を有するバッテリシステムにおいて、この電圧測定装置を利用して、電流センサによって測定されたバッテリ電流値の測定誤差を補正する、バッテリの電流値測定方法及び電流値測定装置を提供する。【解決手段】高電圧バッテリ１０と、バッテリの充放電電流を測定するメイン電流センサ４０と、電流センサ５２と抵抗回路２２からなる直列接続と、電流センサ５２による測定値に基づいてバッテリの電圧を検出する電圧測定装置５０と、を備えたバッテリシステム１に設けられたバッテリの電流値測定装置であって、抵抗回路２２の抵抗値を変更する抵抗値変更手段と、メイン電流センサ４０を含む補正用閉回路を形成するように接続を切替える回路切替え手段と、メイン電流センサ４０によって測定された充放電電流の測定値を補正するコントローラ３０と、を備えた。【選択図】図１
2009229404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気負荷に接続され充放電を行うバッテリと、
このバッテリに入出力される充放電電流を測定する第１電流センサと、
第２電流センサと抵抗回路からなる直列接続と、
前記バッテリと前記直列接続により形成される閉回路を流れる電流の前記第２電流センサによる測定値に基づいて前記バッテリの電圧を検出する電圧検出装置と、を有するバッテリシステムにおけるバッテリの電流値測定方法であって、
前記第１電流センサと前記直列接続と前記バッテリからなる補正用閉回路を形成する回路切替えステップと、
前記第１電流センサと前記第２電流センサによる測定に基づいて、前記補正用閉回路に流れる電流の電流値を取得する測定値取得ステップと、
前記抵抗回路の抵抗値を変更する抵抗値変更ステップと、
前記抵抗値変更ステップの後に、前記測定値取得ステップを繰り返すステップと、
取得した複数の電流値に基づいて、前記第１電流センサによる電流値を補正するための補正量を設定する補正量設定ステップと、
前記補正量設定ステップにより設定された補正量に基づいて、前記第１電流センサによって測定された充放電電流の電流値を補正する補正ステップと、を備えたことを特徴とする電流値測定方法。
【請求項２】
前記測定値取得ステップを、前記バッテリと電気負荷との接続を切り離した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の電流値測定方法。
【請求項３】
前記第２電流センサは、貫通孔を有する環状の磁性体コアと、この磁性体コアの貫通孔を通過する測定電流によって形成される磁束を検出するホール素子と、前記磁性体コアに巻回された巻線と、前記ホール素子による検出値に基づいて、測定電流によって前記磁性体コアに形成される磁束を相殺するように前記巻線に電流を供給する電流供給装置と、を備え、
前記電圧検出装置は、前記電流供給装置により供給された電流に基づいて前記バッテリの電圧を検出可能に構成され、
前記補正量設定ステップでは、前記第１電流センサによる電流値を前記第２電流センサによる電流値に一致又は近づけるように前記補正量を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電流値測定方法。
【請求項４】
電気負荷に接続され充放電を行うバッテリと、
このバッテリに入出力される充放電電流を測定する第１電流センサと、
前記電気負荷とバッテリとを接続する回路上で、一端が前記バッテリの正極端子に接続され、他端が前記バッテリの負極端子に接続された、第２電流センサと抵抗回路からなる直列接続と、
前記バッテリと前記直列接続により形成される閉回路を流れる電流の前記第２電流センサによる測定値に基づいて前記バッテリの電圧を検出する電圧検出回路と、を備えたバッテリシステムに設けられたバッテリの電流値測定装置であって、
前記抵抗回路の抵抗値を変更する抵抗値変更手段と、
前記第１電流センサと前記直列接続と前記バッテリからなる補正用閉回路を形成するように接続を切替える回路切替え手段と、
前記第１電流センサによって測定された充放電電流の測定値を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段が、前記抵抗値変更手段による前記抵抗回路の抵抗値の変更により、異なる前記抵抗値を有する前記補正用閉回路それぞれにおいて、前記第１電流センサと前記第２電流センサによる測定に基づいた電流値を取得し、前記第２電流センサによる電流値に基づいて前記第１電流センサによる電流値を補正するための補正量を設定し、前記補正量に基づいて前記第１電流センサによる電流値を補正することを特徴とする電流値測定装置。
【請求項５】
前記バッテリシステムは、前記バッテリと電気負荷との接続を切り離す遮断手段を備え、
前記補正手段は、前記遮断手段により前記バッテリと電気負荷との接続が切り離された状態での前記第１電流センサと前記第２電流センサによる測定に基づいた前記補正用閉回路における電流値を取得することを特徴とする請求項４に記載の電流値測定装置。
【請求項６】
前記第２電流センサは、貫通孔を有する環状の磁性体コアと、この磁性体コアの貫通孔を通過する測定電流によって形成される磁束を検出するホール素子と、前記磁性体コアに巻回された巻線と、前記ホール素子による検出値に基づいて、測定電流によって前記磁性体コアに形成される磁束を相殺するように前記巻線に電流を供給する電流供給装置と、を備え、
前記電圧検出装置は、前記電流供給装置により供給された電流に基づいて前記バッテリの電圧を検出可能に構成され、
前記補正手段は、前記第１電流センサによる電流値を前記第２電流センサによる電流値に一致又は近づけるように前記補正量を設定することを特徴とする請求項４又は５に記載の電流値測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの電流値測定方法及び電流値測定装置に係り、特にハイブリッド車等のように、バッテリと電気負荷との間に、電流センサと、この電流センサとは別の電流センサが組み込まれた電圧測定装置とを備えたバッテリシステムに適用されるバッテリの電流値測定方法及び電流値測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には車載バッテリの充放電電流を測定する電流センサが設けられているが、この電流センサによる測定値は測定誤差を含んでおり、この測定誤差を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電流検出装置では、電流センサによる実測値と理論値との差から測定誤差を算出し、測定誤差に基づいて実測値の補正量を決定している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３７２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記方法を行う場合、例えば複数の電流センサを設けて、それらから求めた補正量を平均することにより、補正の精度を上げることが望ましい。しかしながら、単に電流センサの数を増やすと、部品点数やコストの増加につながるという問題があった。
一方、車両のバッテリシステムには、バッテリの電圧を検出する電圧測定装置が設けられており、特にハイブリッド車等の高電圧バッテリを含むバッテリシステムでは、通常、その電圧測定装置が、電流センサを組み込んだ構成となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電流センサを含む電圧測定装置を有するバッテリシステムにおいて、この電圧測定装置を利用して、電流センサによって測定されたバッテリ電流値の測定誤差を補正する、バッテリの電流値測定方法及び電流値測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、電気負荷に接続され充放電を行うバッテリと、このバッテリに入出力される充放電電流を測定する第１電流センサと、第２電流センサと抵抗回路からなる直列接続と、バッテリと直列接続により形成される閉回路を流れる電流の第２電流センサによる測定値に基づいてバッテリの電圧を検出する電圧検出装置と、を有するバッテリシステムにおけるバッテリの電流値測定方法であって、第１電流センサと直列接続とバッテリからなる補正用閉回路を形成する回路切替えステップと、第１電流センサと第２電流センサによる測定に基づいて、補正用閉回路に流れる電流の電流値を取得する測定値取得ステップと、抵抗回路の抵抗値を変更する抵抗値変更ステップと、抵抗値変更ステップの後に、測定値取得ステップを繰り返すステップと、取得した複数の電流値に基づいて、第１電流センサによる電流値を補正するための補正量を設定する補正量設定ステップと、補正量設定ステップにより設定された補正量に基づいて、第１電流センサによって測定された充放電電流の電流値を補正する補正ステップと、を備えることを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明によれば、第１電流センサの測定値の補正量を設定するため、第１電流センサと第２電流センサが同じ電流を測定できるように、補正用閉回路を形成し、さらに、この補正用閉回路の一部をなす抵抗回路の抵抗値を変更する。これにより、測定電流を異なる大きさに変更することができる。したがって、複数の測定電流について、第１電流センサと第２電流センサによる測定電流値を取得することができる。これにより、第１電流センサによる電流値を、例えば第２電流センサによる電流値に合わせるように補正量を設定することができる。すなわち、第１電流センサによるゲイン誤差、オフセット誤差を補正することができる。これにより、既存部品を有効利用することで、新たに電流センサを追加することなしに、バッテリ充放電電流値の測定精度を向上することができる。
【０００８】
また、本発明において好ましくは、測定値取得ステップを、バッテリと電気負荷との接続を切り離した状態で行う。このように構成された本発明によれば、より確実に第１電流センサと第２電流センサの測定電流を一致させることができる。
【０００９】
また、本発明において好ましくは、第２電流センサは、貫通孔を有する環状の磁性体コアと、この磁性体コアの貫通孔を通過する測定電流によって形成される磁束を検出するホール素子と、磁性体コアに巻回された巻線と、ホール素子による検出値に基づいて、測定電流によって磁性体コアに形成される磁束を相殺するように巻線に電流を供給する電流供給装置と、を備え、電圧検出装置は、電流供給装置により供給された電流に基づいてバッテリの電圧を検出可能に構成され、補正量設定ステップでは、第１電流センサによる電流値を第２電流センサによる電流値に一致又は近づけるように補正量を設定する。このように構成された本発明によれば、第２電流センサが磁気平衡式の電流センサであり、第１電流センサが磁気平衡式ではなく例えば磁気比例式の電流センサである場合には、測定精度の良い第２電流センサによる電流値に合わせるように補正量が設定されることにより、第１電流センサによる電流値の測定誤差が改善され、その結果、測定精度を向上させることができる。
【００１０】
また、上記方法を行うため、本発明は、電気負荷に接続され充放電を行うバッテリと、このバッテリに入出力される充放電電流を測定する第１電流センサと、電気負荷とバッテリとを接続する回路上で、一端がバッテリの正極端子に接続され、他端がバッテリの負極端子に接続された、第２電流センサと抵抗回路からなる直列接続と、バッテリと直列接続により形成される閉回路を流れる電流の第２電流センサによる測定値に基づいてバッテリの電圧を検出する電圧検出回路と、を備えたバッテリシステムに設けられたバッテリの電流値測定装置であって、抵抗回路の抵抗値を変更する抵抗値変更手段と、第１電流センサと直列接続とバッテリからなる補正用閉回路を形成するように接続を切替える回路切替え手段と、第１電流センサによって測定された充放電電流の測定値を補正する補正手段と、を備え、補正手段が、抵抗値変更手段による抵抗回路の抵抗値の変更により、異なる抵抗値を有する補正用閉回路それぞれにおいて、第１電流センサと第２電流センサによる測定に基づいた電流値を取得し、第２電流センサによる電流値に基づいて第１電流センサによる電流値を補正するための補正量を設定し、補正量に基づいて第１電流センサによる電流値を補正することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明において好ましくは、バッテリシステムは、バッテリと電気負荷との接続を切り離す遮断手段を備え、補正手段は、遮断手段によりバッテリと電気負荷との接続が切り離された状態での第１電流センサと第２電流センサによる測定に基づいた補正用閉回路における電流値を取得する。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、第２電流センサは、貫通孔を有する環状の磁性体コアと、この磁性体コアの貫通孔を通過する測定電流によって形成される磁束を検出するホール素子と、磁性体コアに巻回された巻線と、ホール素子による検出値に基づいて、測定電流によって磁性体コアに形成される磁束を相殺するように巻線に電流を供給する電流供給装置と、を備え、電圧検出装置は、電流供給装置により供給された電流に基づいてバッテリの電圧を検出可能に構成され、補正手段は、第１電流センサによる電流値を第２電流センサによる電流値に一致又は近づけるように補正量を設定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のバッテリの電流値測定方法及び電流値測定装置によれば、電流センサを含む電圧測定装置を有するバッテリシステムにおいて、この電圧測定装置を利用して、電流センサによって測定されたバッテリ電流値の測定誤差を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面図１乃至図８を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態によるバッテリシステムの説明図、図２はコントローラの機能ブロック図、図３メイン電流センサの説明図、図４は電圧測定装置の説明図、図５は電流センサの測定誤差の説明図、図６電流センサの補正量の説明図、図７は補正制御処理のフローチャート、図８は変形例にかかる補正量の説明図である。
【００１５】
本実施形態では、ハイブリッド車両、電気自動車等の車両のバッテリシステムに本発明のバッテリの電流値測定方法及び装置を適用した例を示す。
図１に示すように、本実施形態のバッテリシステム１は、車両の電気負荷２に電力供給する高電圧バッテリ１０と、高電圧バッテリ１０と電気負荷２を接続する電気回路２０と、これらを制御するコントローラ３０を備えている。
本実施形態では、電流値測定装置がバッテリシステム１に融合的に組み込まれており、コントローラ３０と、電気回路２０のうち抵抗回路２２，接続切替え回路２４等が電流値測定装置に相当する。
【００１６】
電気負荷２は、インバータ及び駆動モータ等を含んでおり、高電圧バッテリ１０は、このインバータ等に直流電力を供給する。インバータは、高電圧バッテリ１０の直流電力を交流電力に変換し、この交流電力により車両駆動力を発生する駆動モータを駆動する。また、高電圧バッテリ１０は、電気回路２０を介して供給される電気負荷２側からの充電電流によって充電されるようになっている。
【００１７】
電気回路２０は、一対のメインリレー２１ａ，２１ｂと、メイン電流センサ４０と、電圧測定装置（電圧センサ）５０と、抵抗回路２２と、接続切替え回路２４を備えている。
一対のメインリレー２１ａ，２１ｂは、電気回路２０を電気負荷２に接続するスイッチである。具体的には、メインリレー２１ａ，２１ｂは、高電圧バッテリ１０と電気負荷２との間に配置されており、それぞれ高電圧バッテリ１０の正極端子と電気負荷２をつなぐ配線２８ａ，負極端子と電気負荷２をつなぐ配線２８ｂに配設されている。メインリレー２１ａ，２１ｂは、コントローラ３０によって作動制御され、電気負荷２と高電圧バッテリ１０との間を接続又は遮断するように構成されている。
【００１８】
メイン電流センサ４０は、メインリレー２１ｂと電気負荷２との間の配線２８ｂに配置されており、高電圧バッテリ１０の入出力電流である充放電電流を測定し、測定した測定電流値（測定値）Ｉｍをコントローラ３０に出力するように構成されている。
【００１９】
電圧測定装置５０は、高電圧バッテリ１０の正極端子及び負極端子を接続するように電気負荷２と並列に配設されている。電圧測定装置５０は、電流−電圧トランスデューサであり、高電圧バッテリ１０の電圧を測定し、測定した電圧値Ｖｔをコントローラ３０へ出力するように構成されている。後述するように、電圧測定装置５０は、非接触型の電流センサ５２及び電圧検出回路５６を内蔵しており、電流センサ５２で測定した電流値Ｉｔを、電圧検出回路５６で電圧値Ｖｔに変換し、この電圧値Ｖｔを出力するように構成されている。通常モード、すなわちバッテリ電圧測定モードでは、この電圧値Ｖｔは、高電圧バッテリ１０の両端子間電圧を表す。
【００２０】
抵抗回路２２は、電圧測定装置５０と直列接続されており、この直列接続が高電圧バッテリ１０に対して電気負荷２と並列に接続されている。具体的には、抵抗回路２２は、電圧測定装置５０と配線２８ａとをつないでおり、抵抗回路２２の一端が高電圧バッテリ１０の正極端子とメインリレー２１ａとの間で配線２８ａに接続され、他端が電圧測定装置５０（実際には、電圧測定装置５０が取付けられた配線２６ａ）に接続されている。
【００２１】
抵抗回路２２は、２つの抵抗器２２ａ，２２ｂと、接続スイッチ２２ｃとを備えている。抵抗器２２ａは、接続スイッチ２２ｃを介して抵抗器２２ｂと並列接続されている。接続スイッチ２２ｃは、コントローラ３０によってオンオフ制御され、通常のバッテリ電圧測定モード時はオフ（開状態）であり、以下に詳述する補正モード中にオフから一旦オン（閉状態）となり、再びオフに戻るように制御される。抵抗回路２２及びコントローラ３０は、抵抗値変更手段に相当する。
【００２２】
接続切替え回路２４は、電圧測定装置５０と配線２８ｂとをつなぐように配設されている。接続切替え回路２４は、接続切替えスイッチ２５（以下「スイッチ２５」という）と、スイッチ２５の端子２５ａと電圧測定装置５０に延びる配線２６ａと、スイッチ２５の端子２５ｂをメイン電流センサ４０と高電圧バッテリ１０との間の配線２８ｂに接続する配線２６ｂと、スイッチ２５の端子２５ｃをメイン電流センサ４０とメインリレー２１ｂとの間の配線２８ｂに接続する配線２６ｃとを備えている。
なお、配線２６ａは、電圧測定装置５０を通って、抵抗回路２２の抵抗器２２ａと接続スイッチ２２ｃに接続されている。
【００２３】
スイッチ２５は、コントローラ３０によって制御され、通常のバッテリ電圧測定モード時は端子２５ａと端子２５ｂが接続されており、補正モード時に端子２５ａと端子２５ｃが接続されるように制御される。
したがって、通常のバッテリ電圧測定モード時は、高電圧バッテリ１０、配線２８ａ、抵抗回路２２の抵抗器２２ａ、電圧測定装置５０、接続切替え回路２４の配線２６ａ，スイッチ２５，配線２６ｂ、配線２８ｂからなる閉回路が形成されており、電圧測定装置５０は、この閉回路を流れる電流に基づいて電圧値Ｖｔを出力している。
接続切替え回路２４及びコントローラ３０は、回路切替え手段に相当する。
【００２４】
コントローラ３０は、高電圧バッテリ１０のＳＯＣ制御，高電圧バッテリ１０から電気負荷２への電力供給制御，電気負荷２の作動制御，電気負荷２側からの回生電力による高電圧バッテリ１０の充電制御等を行うように構成成されている。さらに、本実施形態のコントローラ３０は、ＳＯＣ制御において、メイン電流センサ４０の測定電流値Ｉｍを補正する制御を行うように構成されている。この補正制御は、電圧測定装置５０に組み込まれている電流センサ５２の測定した電流値Ｉｔに基づいて、メイン電流センサ４０の測定電流値Ｉｍを補正するように構成されている。
【００２５】
本実施形態のコントローラ３０は、ＣＰＵ，メモリ等を有するマイクロコンピュータ等から構成されており、図２では、上述の補正制御を行う機能ブロック図のみが示されている。
図２に示すようにコントローラ３０は、補正部３１と、補正量設定部３２と、回路切替え制御部３３と、補正量設定指示部３４と、変換部３５を備えている。
【００２６】
補正量設定部３２は、電流値Ｉｍを補正するための補正量Ｄの設定を行う。補正部３１は、補正量設定部３２によって設定された補正量Ｄを用いて電流値Ｉｍを補正し、補正電流値Ｉｍｃを出力する。補正量設定指示部３４は、補正量Ｄを設定可能な車両の条件が成立した場合に、補正量Ｄの設定を開始する指示を出力する。回路切替え制御部３３は、補正量の設定を行う際に、抵抗回路２２，接続切替え回路２４及びメインリレー２１ａ，２１ｂのオンオフ制御を行う。
【００２７】
また、変換部３５は、電圧測定装置５０の出力である電圧値Ｖｔを、電圧測定装置５０が測定した電流（配線２６ａを流れた電流）の大きさをあらわす電流値Ｉｔに変換する。
上述のように補正制御では、電圧測定装置５０が内蔵する電流センサ５２の測定した電流値Ｉｔに基づいて、メイン電流センサ４０の測定電流値Ｉｍを補正するが、本実施形態の電圧測定装置５０は、測定電流に応じて電圧値Ｖｔのみを出力するように構成されている。このため、変換部３５は、この電圧値Ｖｔを、再び電流センサ５２による測定値Ｉｔに戻す処理を行っている。本明細書では、電流センサによる測定に基づく電流値又は測定値とは、電流センサから直接出力される信号値及び上述のように一旦電圧値に変換された後に、再び電流値をあらわす信号値に戻されたものを含む。
【００２８】
なお、本実施形態では、電圧測定装置５０が、電圧値Ｖｔのみを出力するように構成されているが、これに限らず、電圧測定装置５０が電圧値Ｖｔと電流値Ｉｔとを共に出力するように構成してもよい。このように構成した場合は、変換部３５を設ける必要がなく、電圧測定装置５０（電流センサ５２）から電流値Ｉｔを直接、コントローラ３０に入力すればよい。
【００２９】
次に、メイン電流センサ４０の構成について説明する。
本実施形態のメイン電流センサ４０は、非接触型の磁気比例式の電流センサである。メイン電流センサ４０は、磁性体コア４０ａと、ホール素子４０ｂと、増幅回路４０ｃを備えている。
磁性体コア４０ａは、配線２８ｂを貫通させる貫通孔を有する環状の磁性体材料からなる部材であり、その周方向の一部に切欠部が設けられ、平面視で略Ｃ字形状となっている。ホール素子４０ｂは、駆動用電流端子と出力端子を有しており、磁性体コア４０ａの切欠部に配置されている。増幅回路４０ｃは、ホール素子４０ｂの出力端子に接続され、出力端子から出力される電圧を増幅し、コントローラ３０に出力するように構成されている。
【００３０】
メイン電流センサ４０では、配線２８ｂに測定電流が流れると、磁性体コア４０ａに、測定電流の大きさに比例した磁束が発生する。ホール素子４０ｂには、駆動用電流端子を通じて駆動電流が供給されており、磁性体コア４０ａに発生した磁束がホール素子４０ｂを通過すると、ホール素子４０ｂは、磁束の大きさに応じた電圧を出力端子から出力する。増幅回路４０ｃは、出力端子から出力された電圧を増幅し、測定電流の大きさに相当する出力電圧を電流値Ｉｍとして出力する。
【００３１】
次に、電圧測定装置５０の構成について説明する。
本実施形態の電圧測定装置５０は、非接触型の磁気平衡式の電流センサ５２と、電流センサ５２の出力値Ｉｔを電圧値Ｖｔに変換する電圧検出回路５６とを備えている。
本実施形態の電流センサ５２は、磁性体コア５２ａと、ホール素子５２ｂと、増幅回路５２ｃと、電流バッファ５２ｄと、磁性体コア５２ａに巻回された巻線５２ｅと、ボルテージフォロワ５２ｆとを備えている。増幅回路５２ｃ及び電流バッファ５２ｄは、本発明の電流供給装置に相当する。
【００３２】
磁性体コア５２ａ，ホール素子５２ｂ，増幅回路５２ｃの構成は、メイン電流センサ４０の磁性体コア４０ａ，ホール素子４０ｂ，増幅回路４０ｃと同様である。磁性体コア５２ａの貫通穴には配線２６ａが通されている。
増幅回路５２ｃは、ホール素子５２ｂの出力端子にあらわれる出力電圧を増幅して電流バッファ５２ｄに出力する。電流バッファ５２ｄは、この出力電圧に応じたキャンセル電流を巻線５２ｅに供給する。
【００３３】
巻線５２ｅは、電流バッファ５２ｄから供給されたキャンセル電流によって、磁性体コア５２ａ内に磁束を生じさせる。この磁束は、配線２６ａを流れる測定電流によって磁性体コア５２ａ内に生じた磁束を相殺する向きのキャンセル磁束である。巻線５２ｅは、このようなキャンセル磁束を生じさせるように、磁性体コア５２ａに巻回されている。
【００３４】
電流バッファ５２ｄは、キャンセル磁束によって、磁性体コア５２ａを通る磁束がゼロ値となるように、すなわち、ホール素子５２ｂの出力電圧がゼロ値となるように、フィードバック制御により、巻線５２ｅにキャンセル電流を供給する。
このキャンセル電流は、途中、並列に接続された抵抗Ｒａを介して、ボルテージフォロワ５２ｆに入力され、ボルテージフォロワ５２ｆは、測定電流の大きさをあらわす電流値Ｉｔを出力する。
【００３５】
そして、ボルテージフォロワ５２ｆの出力である電流値Ｉｔは、電圧検出回路５６に入力される。電圧検出回路５６では、電流値Ｉｔは、高電圧バッテリ１０の電圧をあらわす電圧値Ｖｔに増幅変換され、電圧検出回路５６は、電圧値Ｖｔをコントローラ３０へ出力する。
なお、ボルテージフォロワ５２ｆと電圧検出回路５６とを一体に形成して電圧値Ｖｔを出力するように構成してもよい。この場合、電流値Ｉｔがあらわれない場合が生じるが、本実施形態と同様に、コントローラ３０の変換部３５で、理論上の増幅率を考慮して、電圧値Ｖｔから電流値Ｉｔを算出することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、電圧測定装置５０は、電圧値Ｖｔを電圧の形式で変換部３５に出力しているが、これに限らず、キャンセル電流をコントローラ３０に出力するように構成してもよい。この場合、ボルテージフォロワ５２ｆ及び電圧検出回路５６は、コントローラ３０側に設けられ、コントローラ３０で、キャンセル電流が電圧形式の電圧値Ｖｔ及び電流値Ｉｔに電流電圧変換される。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、メイン電流センサ４０は磁気比例式の電流センサであり、電流センサ５２は磁気平衡式の電流センサであり、両者は測定方法が異なる。一般に、磁気比例式の電流センサは、その磁性体コアのヒステリシス特性に起因する誤差を含むが、磁気平衡式の電流センサは、ヒステリシス特性に起因する誤差を含まない。このため、電流センサ５２の方がメイン電流センサ４０よりも測定精度において優れている。このため、本実施形態では、以下の補正制御で説明するように、メイン電流センサ４０の測定値を、電流センサ５２の測定値に合わせるように補正が行われる。
【００３８】
次に、本実施形態の補正制御の原理について説明する。
上述のように、電流センサ５２の方がメイン電流センサ４０よりも測定精度において優れているので、本実施形態では、電流センサ５２による電流値Ｉｔを真値とし、これにメイン電流センサ４０の電流値Ｉｍを一致させる補正が可能なように補正量Ｄが決定される。
図５は、電流センサ５２とメイン電流センサ４０で同じ測定電流を測定した場合における電流値Ｉｔと電流値Ｉｍの関係を示している。図５では、横軸が電流値Ｉｔであり、縦軸が電流値Ｉｍをあらわしている。
【００３９】
破線Ｂは、電流値Ｉｍが測定誤差を含まない場合、すなわち、電流値Ｉｔと電流値Ｉｍが一致する場合の両者の関係を示している。この場合、両者の関係は、Ｉｍ＝Ｉｔ  で表される。
一方、実線Ａは、電流値Ｉｍが測定誤差Ｅを含む場合の両者の関係を示している。本実施形態では、両者の関係を次の一次関数であらわす。
Ｉｍ＝ａ・Ｉｔ＋ｂ  ・・・（式１）
【００４０】
この測定誤差Ｅは、式１から、次式で与えられる。
Ｅ＝Ｉｔ−Ｉｍ＝（１／ａ−１）・Ｉｍ−ｂ／ａ  ・・・（式２）
式２は、補正定数ａ，ｂが既知であれば、電流値Ｉｍから測定誤差Ｅを算出することができることをあらわしている。すなわち、測定誤差Ｅは、電流値Ｉｍの関数であらわすことができる。図６に、電流値Ｉｍと測定誤差Ｅとの関係を示す。
【００４１】
また、式２から、電流値Ｉｔは次式で与えられる。
Ｉｔ＝Ｉｍ＋Ｅ  ・・・（式３）
本実施形態では、以下に述べるように、電流値Ｉｍに補正量Ｄを加算することにより、補正電流値Ｉｍｃを算出するように構成している（Ｉｍｃ＝Ｉｍ＋Ｄ）。
なお、この場合、補正量Ｄを測定誤差Ｅと等しい値とすれば（Ｄ＝Ｅ）、Ｉｍｃ＝Ｉｔとすることができる。
【００４２】
図５に示すように、異なる測定電流で複数の電流値Ｉｔ，Ｉｍの組合せを取得すれば、実線Ａで表される式１を求めることができる。すなわち、電流値の組合せ（Ｉｔａ，Ｉｍａ）、（Ｉｔｂ，Ｉｍｂ）を取得した場合、補正定数ａ，ｂは、
ａ＝（Ｉｍｂ−Ｉｍａ）／（Ｉｔｂ−Ｉｔａ）  ・・・（式４）
ｂ＝（Ｉｍａ・Ｉｔｂ−Ｉｍｂ・Ｉｔａ）／（Ｉｔｂ−Ｉｔａ）  ・・・（式５）
で与えられる。
なお、図５では、電流値Ｉｔ，Ｉｍの組合せ数が２つの場合を示しているが、これに限らず、３つ以上の組合せを取得するようにしてもよい。
【００４３】
次に、図７に基づいてコントローラ３０の補正制御の処理手順について説明する。
コントローラ３０は、電源が投入されてから、電源オフとなるまで、繰り返し図７の処理を行うように構成されている。
まず、コントローラ３０（補正量設定指示部３４）は、補正量を設定する条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１）。補正量設定の条件は、車両が駐車されたことを検出した場合（例えば、パーキングブレーキ・オンを検出）や、高電圧バッテリ１０の充放電電流が継続的にゼロ値となった場合（電流値Ｉｍが継続的にゼロ値）、高電圧バッテリ１０の状態診断モードの場合等であり、高電圧バッテリ１０から電気負荷２への電力供給や、電気負荷２側から高電圧バッテリ１０への回生電力の供給がない場合に相当する。
【００４４】
補正量設定開始条件が成立したと判定されない場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、コントローラ３０は、処理を終了し、所定時間後に再びステップＳ１を行う。
一方、補正量設定開始条件が成立したと判定された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、コントローラ３０（回路切替え制御部３３）は、メインリレー２１ａ，２１ｂを作動させて開状態とする。これにより、高電圧バッテリ１０は、電気負荷２から切り離される。これにより、以下に述べるように、接続切替え回路２４が切替われば、メイン電流センサ４０と電流センサ５２とが同一の測定電流を測定することが可能となる。
【００４５】
次いで、コントローラ３０（回路切替え制御部３３）は、接続切替え回路２４を通常モードから補正モードに変更する（ステップＳ３）。この処理では、コントローラ３０は、スイッチ２５を端子２５ｃに切替えて、端子２５ａと端子２５ｃを接続する。これにより、補正モードでは、高電圧バッテリ１０、配線２８ａ、抵抗回路２２、電圧測定装置５０、接続切替え回路２４の配線２６ａ，スイッチ２５，配線２６ｃ、メイン電流センサ４０、配線２８ｂからなる補正用閉回路が形成される。
【００４６】
補正用閉回路が形成された後、コントローラ３０（補正量設定部３２）は、電流センサ５２による電流値Ｉｔと、メイン電流センサ４０による電流値Ｉｍを取得する（ステップＳ４）。この処理では、変換部３５は、電圧測定装置５０から受け取った電圧値Ｖｔを、電流センサ５２による電流値Ｉｔに戻す処理を行い、この電流値Ｉｔを補正量設定部３２に出力する。また、補正量設定部３２は、メイン電流センサ４０から電流値Ｉｍを受け取る。補正量設定部３２は、取得した電流値Ｉｔ，Ｉｍをそれぞれ電流値Ｉｔａ，Ｉｍａとしてメモリに記憶する。
なお、この処理では、抵抗回路２２の接続スイッチ２２ｃは、オフ（開状態）である。
【００４７】
次いで、コントローラ３０（補正量設定部３２）は、メモリに記憶した電流値Ｉｔａ，Ｉｍａの大きさを比較し、両者の差が所定閾値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ５）。
電流値Ｉｔａ，Ｉｍａが所定閾値範囲内でほぼ等しい場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、メイン電流センサ４０による測定値に含まれる測定誤差がごく小さいので、コントローラ３０は、補正量Ｄを定める補正定数ａ，ｂをゼロ値にリセットすると共に、電気回路２０を通常モードに戻して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００４８】
一方、電流値Ｉｔａ，Ｉｍａが所定閾値範囲を超えて異なる場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、コントローラ３０（回路切替え制御部３３）は、抵抗回路２２の接続スイッチ２２ｃを作動（オン）させて閉状態にする（ステップＳ６）。これにより、抵抗回路２２の抵抗値が接続スイッチ２２ｃの作動前（接続スイッチ２２ｃのオフ時）と比べて変化し、補正用閉回路を流れる測定電流も変化する。
【００４９】
抵抗回路２２の接続スイッチ２２ｃの切替え後、コントローラ３０（補正量設定部３２）は、再び、ステップＳ４の処理と同様に、電流センサ５２による電流値Ｉｔと、メイン電流センサ４０による電流値Ｉｍを取得する（ステップＳ７）。補正量設定部３２は、取得した電流値Ｉｔ，Ｉｍをそれぞれ電流値Ｉｔｂ，Ｉｍｂとしてメモリに記憶する。
【００５０】
次いで、コントローラ３０（補正量設定部３２）は、電流値Ｉｍに対する補正量を設定する（ステップＳ８）。この処理では、まず、補正量設定部３２は、メモリに記憶した電流値の組（Ｉｔａ，Ｉｍａ）、（Ｉｔｂ，Ｉｍｂ）に基づいて、上述の式４，式５から、補正定数ａ，ｂを算出し、これを補正部３１のメモリに記憶する。次に、補正量設定部３２は、メモリに記憶した補正定数ａ，ｂから、補正量Ｄを式２で与えられる量に設定し、補正部３１に記憶させる。したがって、本実施形態では、補正量Ｄは、電流値Ｉｍの関数で与えられる。
【００５１】
なお、本実施形態では、電流値Ｉｍ，Ｉｔの２つの組から補正量Ｄを設定しているが、これに限らず、３つ以上の組から補正量Ｄを設定するようにしてもよい。例えば、３つの組を取得するには、抵抗回路２２にさらに接続スイッチと抵抗器を追加して、３通りに抵抗値を変更可能とし、それぞれの３つの抵抗値において電流値Ｉｍ，Ｉｔを求めればよい。
【００５２】
また、３つの組を取得するために、補正閉回路の接続を遮断するための接続スイッチを追加してもよい。例えば、抵抗回路２２に、電圧測定装置５０との直列接続を遮断する接続スイッチを追加してもよい。この場合、測定電流がない状態における電流値Ｉｍ，Ｉｔの組を取得することができる。
このようにして３つ以上の組を取得した場合、これら３つ以上の組から種々の統計的手法によって、近似式を求めることができる。また、近似式は、上述の一次関数に限らず、高次関数であってもよい。
【００５３】
補正量を設定後、コントローラ３０（回路切替え制御部３３）は、抵抗回路２２の接続スイッチ２２ｃを元の開状態に戻す処理を行う（ステップＳ９）。また、コントローラ３０（回路切替え制御部３３）は、接続切替え回路２４のスイッチ２５を作動させ、端子２５ａと端子２５ｃが接続された状態に戻す処理を行い（ステップＳ１０）、処理を終了する。コントローラ３０は、必要に応じてメインリレー２１ａ，２１ｂを閉状態に作動させる。
【００５４】
以上のように、補正モードで行う補正制御において、コントローラ３０は、補正量Ｄを設定することができる。そして、通常モードにおいて、コントローラ３０（補正部３１）は、メイン電流センサ４０から受け取った電流値Ｉｍを補正量Ｄで補正して補正電流値Ｉｍｃを算出し、補正電流値ＩｍｃをＳＯＣ制御等に用いる。
【００５５】
このように、本実施形態では、メイン電流センサ４０に追加して別途電流センサをバッテリシステム１に追加することなく、電圧測定装置５０に組み込まれた電流センサ５２を利用して、補正量Ｄを算出し、メイン電流センサ４０の測定値に含まれる測定誤差を補正することができる。
【００５６】
上記実施形態では、補正量Ｄを測定誤差Ｅに等しく設定していたが（Ｄ＝Ｅ）、これに限らず、以下のように設定してもよい。
図８は、図６と同様のグラフであるが、補正量Ｄを示す直線が追加されている。図８では、Ｄ＝Ｅ／２に設定されている。すなわち、補正部３１は、電流値Ｉｍを、測定誤差Ｅの半分の値で補正する（Ｉｍｃ＝Ｉｍ＋Ｅ／２）。換言すれば、補正電流値Ｉｍｃは、電流値Ｉｍと、電流値Ｉｍに計算上対応する電流値Ｉｔとの平均値に相当する。
【００５７】
したがって、補正モードと通常モードとを複数回繰り返すことにより、電流値Ｉｍは、次第に電流値Ｉｔに近づいていく。このように補正することにより、補正モードから通常モードに戻ったときに、電流値Ｉｍ又は補正電流値Ｉｍｃの補正モード前後での乖離が大きくなり過ぎることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態によるバッテリシステムの説明図である。
【図２】本発明の実施形態によるコントローラの機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるメイン電流センサの説明図である。
【図４】本発明の実施形態による電圧測定装置の説明図である。
【図５】本発明の実施形態による電流センサの測定誤差の説明図である。
【図６】本発明の実施形態による電流センサの補正量の説明図である。
【図７】本発明の実施形態による補正制御処理のフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態による変形例にかかる補正量の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  バッテリシステム
２  電気負荷
１０  高電圧バッテリ
２０  電気回路
２１ａ，２１ｂ  メインリレー（遮断手段）
２２  抵抗回路
２２ａ，２２ｂ  抵抗器
２２ｃ  接続スイッチ
２４  接続切替え回路
２５  接続切替えスイッチ
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ  端子
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ  配線
２８ａ，２８ｂ  配線
３０  コントローラ（補正手段）
３１  補正部
３２  補正量設定部
３３  回路切替え制御部制御部
３４  補正量設定指示部
３５  変換部
４０  メイン電流センサ（第１電流センサ）
５０  電圧測定装置
５２  電流センサ（第２電流センサ）
５６  電圧検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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