本發(fā)明涉及一種能夠檢測(cè)分流電阻器的故障的電流檢測(cè)裝置和電源裝置。

背景技術(shù)：

進(jìn)行電流的測(cè)量的電流檢測(cè)裝置由分流電阻器或霍爾元件等傳感器元件以及根據(jù)傳感器元件的檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)電流的值的電流檢測(cè)電路構(gòu)成。具體地說，傳感器元件能夠?qū)⑴c電流相應(yīng)的電壓作為檢測(cè)信號(hào)輸出，并能夠根據(jù)檢測(cè)出的電壓來估計(jì)電流。特別是，在使用分流電阻器的情況下，具有能夠通過比較簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)來構(gòu)成電流檢測(cè)裝置這一特點(diǎn)。

另一方面，具備由多個(gè)電池單元構(gòu)成的電池組的電源裝置具備監(jiān)視電池單元的狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)視部，以避免出現(xiàn)過充電、過放電等電池單元的異常狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)視部包括檢測(cè)各個(gè)電池單元的電壓的電壓檢測(cè)電路、檢測(cè)電池組的充放電電流的電流檢測(cè)電路以及檢測(cè)電池組的溫度、環(huán)境溫度等的溫度檢測(cè)電路等。與上述的電流檢測(cè)裝置同樣地，電流檢測(cè)電路構(gòu)成為使用被設(shè)置為能夠檢測(cè)電池組的充放電電流的傳感器元件的檢測(cè)信號(hào)，來估計(jì)電池組的充放電電流。在這種電源裝置中，基于包括電流在內(nèi)的檢測(cè)數(shù)據(jù)來監(jiān)視電池單元的狀態(tài)，因此例如不希望在無法檢測(cè)電流的狀態(tài)下使用電源裝置。

為了解決該問題，作為能夠有效地防止電流檢測(cè)裝置的故障的結(jié)構(gòu)，提出了一種具備對(duì)流過相同電流路徑的電流進(jìn)行檢測(cè)的多個(gè)傳感器元件的電源裝置(專利文獻(xiàn)1)。具體地說，專利文獻(xiàn)1的電源裝置包括具備兩個(gè)電阻體的分流電阻器，與流過分流電阻器的電流對(duì)應(yīng)地輸出兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)，該電源裝置能夠基于兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)中的任意一個(gè)檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)流過分流電阻器的電流。在該結(jié)構(gòu)中，除非兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)均無法檢測(cè)，否則就能夠估計(jì)電流，因此能夠抑制電流檢測(cè)裝置的故障。另外，在專利文獻(xiàn)1的電源裝置中，將兩個(gè)電阻體設(shè)為一體構(gòu)造來構(gòu)成分流電阻器，因此還能夠簡(jiǎn)化傳感器元件的結(jié)構(gòu)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-204531號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

如上所述，專利文獻(xiàn)1的電源裝置通過具備針對(duì)相同的電流輸出兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)的分流電阻器，能夠簡(jiǎn)化傳感器元件的結(jié)構(gòu)。另一方面，在該結(jié)構(gòu)中，將兩個(gè)電阻體設(shè)為一體構(gòu)造來構(gòu)成分流電阻器，因此兩個(gè)電阻體配置在相同的環(huán)境下。本發(fā)明的發(fā)明人當(dāng)考慮專利文獻(xiàn)1的電源裝置的實(shí)際使用狀態(tài)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在分流電阻器的兩個(gè)電阻體因共同原因而發(fā)生異常的擔(dān)憂。例如，在高溫多濕的環(huán)境下，存在構(gòu)成分流電阻器的金屬發(fā)生腐蝕的情況，而在這種情況下，分流電阻器的表面整體被腐蝕。在發(fā)生了腐蝕的情況下，兩個(gè)電阻體的實(shí)質(zhì)上的電阻值均發(fā)生變化，從而分流電阻器的兩個(gè)輸出都出現(xiàn)異常。

本發(fā)明是為了解決該問題而完成的，其主要目的在于提供一種能夠在輸出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的分流電阻器中檢測(cè)因共同原因?qū)е碌臋z測(cè)信號(hào)的異常的技術(shù)。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)方式的電流檢測(cè)裝置具備分流電阻器，該分流電阻器用于檢測(cè)電流，該分流電阻器包括：第一導(dǎo)電部；第二導(dǎo)電部；中央導(dǎo)電部，其設(shè)置在第一導(dǎo)電部與第二導(dǎo)電部之間；第一電阻體，其設(shè)置在第一導(dǎo)電部與中央導(dǎo)電部之間；以及第二電阻體，其設(shè)置在第二導(dǎo)電部與中央導(dǎo)電部之間，且電阻值大于第一電阻體的電阻值。并且，電流檢測(cè)裝置具備：信號(hào)輸出部，其基于第一導(dǎo)電部和中央導(dǎo)電部的電位來獲取第一檢測(cè)信號(hào)，基于第二導(dǎo)電部和中央導(dǎo)電部的電位來獲取第二檢測(cè)信號(hào)；估計(jì)部，其根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)第一估計(jì)電流值，根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)第二估計(jì)電流值；以及判定部，其將第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值進(jìn)行比較來判定分流電阻器的異常。

另外，本發(fā)明的一個(gè)方式的電源裝置具備：電池組，其包括多個(gè)電池單元；狀態(tài)監(jiān)視部，其監(jiān)視多個(gè)電池單元的狀態(tài)；以及分流電阻器，其與電池組串聯(lián)連接。狀態(tài)監(jiān)視部包括：電壓檢測(cè)部，其檢測(cè)多個(gè)電池單元的電壓；以及電流估計(jì)部，其通過分流電阻器估計(jì)電池組的充放電電流。分流電阻器包括：第一導(dǎo)電部；第二導(dǎo)電部；中央導(dǎo)電部，其設(shè)置在第一導(dǎo)電部與第二導(dǎo)電部之間；第一電阻體，其設(shè)置在第一導(dǎo)電部與中央導(dǎo)電部之間；以及第二電阻體，其設(shè)置在第二導(dǎo)電部與中央導(dǎo)電部之間，且電阻值大于第一電阻體的電阻值。電流估計(jì)部包括：信號(hào)輸出部，其基于第一導(dǎo)電部和中央導(dǎo)電部的電位來獲取第一檢測(cè)信號(hào)，基于第二導(dǎo)電部和中央導(dǎo)電部的電位來獲取第二檢測(cè)信號(hào)；估計(jì)部，其根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)第一估計(jì)電流值，根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)第二估計(jì)電流值；以及判定部，其將第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值進(jìn)行比較來判定分流電阻器的異常。在判定為分流電阻器異常時(shí)，狀態(tài)監(jiān)視部輸出用于通知異常的信號(hào)。

發(fā)明的效果

在本發(fā)明的一個(gè)方式的電流檢測(cè)裝置、電源裝置中，當(dāng)發(fā)生因共同原因?qū)е碌墓收蠒r(shí)，發(fā)生因共同原因?qū)е碌碾娮柚档脑鰷p，但是通過使分流電阻器所包括的兩個(gè)電阻體的電阻值為不同的值，因共同原因?qū)е碌碾娮柚档脑鰷p對(duì)基于各個(gè)電阻體而估計(jì)出的估計(jì)電流值造成的影響不同。因而，通過基于電阻值不同的兩個(gè)電阻體對(duì)估計(jì)電流值進(jìn)行估計(jì)并比較所估計(jì)出的兩個(gè)估計(jì)電流值，能夠檢測(cè)因共同原因?qū)е碌臋z測(cè)信號(hào)的異常。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電流檢測(cè)裝置的框圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的分流電阻器的具體例的俯視圖。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的分流電阻器的其它具體例的俯視圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的分流電阻器的其它具體例的俯視圖。

圖5是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電流檢測(cè)裝置的電路圖。

圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電源裝置的框圖。

圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電源裝置的電路圖。

具體實(shí)施方式

基于圖1對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的概要進(jìn)行敘述。圖1是示意性地表示作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電流檢測(cè)裝置1的概要的圖。電流檢測(cè)裝置1具備：分流電阻器10，其具有多個(gè)通電端子和多個(gè)檢測(cè)端子；信號(hào)輸出部20，其從分流電阻器10的多個(gè)檢測(cè)端子獲取電位，并輸出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)；以及估計(jì)部31，其基于信號(hào)輸出部20輸出的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)來針對(duì)流過分流電阻器10的通電端子間的電流估計(jì)多個(gè)估計(jì)電流值。另外，電流檢測(cè)裝置1具備判定部32，所述判定部32將估計(jì)部31估計(jì)出的多個(gè)估計(jì)電流值進(jìn)行比較，來判定分流電阻器10的異常。

在圖2中，作為實(shí)現(xiàn)分流電阻器10的一個(gè)具體例，例示了分流電阻器10A的結(jié)構(gòu)。分流電阻器10A包括多個(gè)導(dǎo)電部和多個(gè)電阻體，且形成為在一個(gè)方向上延伸的扁平的平板狀。下面，在分流電阻器10A所延伸的面內(nèi)，將分流電阻器10A的長(zhǎng)邊方向作為第一方向D1，并且將分流電阻器10A的短邊方向作為第二方向D2。

如圖2所示，具體地說，分流電阻器10A具備位于分流電阻器10A的第一方向D1上的兩端的第一導(dǎo)電部11和第二導(dǎo)電部12。另外，分流電阻器10A具備位于第一導(dǎo)電部11與第二導(dǎo)電部12之間的中央導(dǎo)電部13。第一導(dǎo)電部11、第二導(dǎo)電部12以及中央導(dǎo)電部13優(yōu)選由銅等導(dǎo)電性材料形成。

在第一導(dǎo)電部11與中央導(dǎo)電部13之間配置有第一電阻體14，第一導(dǎo)電部11與中央導(dǎo)電部13經(jīng)由第一電阻體14而連接。在第二導(dǎo)電部12與中央導(dǎo)電部13之間配置有第二電阻體15，第二導(dǎo)電部12與中央導(dǎo)電部13經(jīng)由第二電阻體15而連接。第一電阻體14和第二電阻體15優(yōu)選由以銅、錳為主要成分的合金即錳鎳銅合金(manganin)等由溫度引起的電阻值變化小的、對(duì)銅的熱電動(dòng)勢(shì)小的導(dǎo)電性材料形成。

另外，第二電阻體15構(gòu)成為其電阻值比第一電阻體14的電阻值大。例如，在第一電阻體14和第二電阻體15由相同材料形成的情況下，相對(duì)于流過分流電阻器10A的通電電流，能夠通過縮小截面積來使電阻值增加，能夠通過延長(zhǎng)通電電流的方向上的尺寸來使電阻值增加。在圖2所示的分流電阻器10A中，第一電阻體14和第二電阻體15構(gòu)成為通過使第一方向D1的尺寸不同來使第二電阻體15的電阻值比第一電阻體14的電阻值大。此外，第一電阻體14和第二電阻體15分別具有在制造工序中為了調(diào)整電阻體的電阻值而形成的缺口18a、18b。

在第一導(dǎo)電部11和第二導(dǎo)電部12中設(shè)置有用于形成通電端子、檢測(cè)端子的多個(gè)貫通孔。具體地說，第一導(dǎo)電部11包括用于設(shè)置通電端子的第一通電端子部16a以及用于設(shè)置檢測(cè)端子的第一檢測(cè)端子部17a。第二導(dǎo)電部12包括用于設(shè)置通電端子的第二通電端子部16b以及用于設(shè)置檢測(cè)端子的第二檢測(cè)端子部17b。在中央導(dǎo)電部13上設(shè)置有用于形成檢測(cè)端子的一個(gè)貫通孔，并包括用于設(shè)置檢測(cè)端子的第三檢測(cè)端子部17c。第一檢測(cè)端子部17a、第二檢測(cè)端子部17b以及第三檢測(cè)端子部17c與上述信號(hào)輸出部20連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，信號(hào)輸出部20能夠經(jīng)由各個(gè)檢測(cè)端子部獲取第一導(dǎo)電部11、第二導(dǎo)電部12以及中央導(dǎo)電部13的電位。

如上所述，在分流電阻器10的電阻體上設(shè)置有用于調(diào)整電阻體的電阻值的缺口。上述結(jié)構(gòu)的分流電阻器10A具備插通形成在通電端子部、檢測(cè)端子部的貫通孔的螺絲，利用螺絲來進(jìn)行緊固，由此將與信號(hào)輸出部20連接的布線電連接。另外，與貫通孔螺紋接合的螺絲還緊固于配置有分流電阻器10A的殼體等構(gòu)件上，從而能夠固定分流電阻器10A。因此，存在以下情況：當(dāng)對(duì)分流電阻器10A施加振動(dòng)時(shí)，第一電阻體14、第二電阻體15的應(yīng)力集中在缺口18a、18b的附近。

在圖3中，作為實(shí)現(xiàn)分流電阻器10的其它具體例，例示了分流電阻器10B的結(jié)構(gòu)。分流電阻器10B通過構(gòu)成為以下的結(jié)構(gòu)而能夠抑制因上述分流電阻器的固定引起的應(yīng)力所導(dǎo)致的分流電阻器的變形。此外，在分流電阻器10B中，對(duì)與構(gòu)成上述分流電阻器10A的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)記并省略說明。

如圖3所示，第一檢測(cè)端子部17a和第二檢測(cè)端子部17b設(shè)置在分流電阻器10B的第二方向D2上的兩端。另外，分流電阻器10B的中央導(dǎo)電部13除了包括第三檢測(cè)端子部17c之外，還包括第四檢測(cè)端子部17d。第三檢測(cè)端子部17c在第二方向D2上設(shè)置在第一檢測(cè)端子部17a側(cè)的端部。第四檢測(cè)端子部17d在第二方向D2上設(shè)置在第三檢測(cè)端子部17c側(cè)的端部。信號(hào)輸出部20構(gòu)成為經(jīng)由第一檢測(cè)端子部17a和第三檢測(cè)端子部17c獲取第一檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)由第二檢測(cè)端子部17b和第四檢測(cè)端子部17d獲取第二檢測(cè)信號(hào)。

根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，多個(gè)檢測(cè)端子部相對(duì)于分流電阻器10B設(shè)置在比較均勻的位置。如上所述，檢測(cè)端子部兼作將分流電阻器固定的固定部，因此通過將檢測(cè)端子部設(shè)置在均勻的位置上，能夠抑制應(yīng)力的集中。另外，還能夠?qū)⒂糜讷@取中央導(dǎo)電部13的電位的電流檢測(cè)路徑雙重化，因此即使發(fā)生斷線等故障，也能夠獲取第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)中的某一方的檢測(cè)信號(hào)。

如上所述，根據(jù)分流電阻器10A的結(jié)構(gòu)，能夠經(jīng)由設(shè)置在中央導(dǎo)電部13的第三檢測(cè)端子部來獲取第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)這兩方，因此通過部件的共用化，能夠削減部件個(gè)數(shù)。另一方面，根據(jù)分流電阻器10B的結(jié)構(gòu)，能夠抑制在檢測(cè)端子部附近產(chǎn)生的應(yīng)力的集中，因此能夠防止由于應(yīng)力而導(dǎo)致的分流電阻器的故障。優(yōu)選的是，根據(jù)目的來選擇上述的分流電阻器10A和分流電阻器10B。

圖5是用于說明電流檢測(cè)裝置1的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖5所示，信號(hào)輸出部20包括被輸入分流電阻器10的檢測(cè)信號(hào)的多個(gè)差動(dòng)放大器以及將多個(gè)差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器22。圖5所示的信號(hào)輸出部20具備被輸入第一檢測(cè)端子部17a和第三檢測(cè)端子部17c的電位的第一差動(dòng)放大器21a、以及被輸入從第二檢測(cè)端子部17b和第三檢測(cè)端子部17c獲取到的電位的第二差動(dòng)放大器21b來作為多個(gè)差動(dòng)放大器。第一差動(dòng)放大器21a根據(jù)被輸入的信號(hào)而輸出與第一電阻體14的兩端電壓對(duì)應(yīng)的第一檢測(cè)信號(hào)，并向A/D轉(zhuǎn)換器22輸入該第一檢測(cè)信號(hào)。第二差動(dòng)放大器21b根據(jù)被輸入的信號(hào)而輸出與第二電阻體15的兩端電壓對(duì)應(yīng)的第二檢測(cè)信號(hào)，并向A/D轉(zhuǎn)換器22輸入該第二檢測(cè)信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器22將被輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并向包括上述判定部32、估計(jì)部31的運(yùn)算電路30輸入該數(shù)字信號(hào)。運(yùn)算電路30構(gòu)成為能夠使用被輸入的數(shù)字信號(hào)來估計(jì)在分流電阻器10的通電端子間流動(dòng)的電流的估計(jì)電流值、或者判定分流電阻器10的異常。

此外，關(guān)于第一差動(dòng)放大器21a和第二差動(dòng)放大器21b，使用相同放大率的差動(dòng)放大器。另外，信號(hào)輸出部20也能夠構(gòu)成為包括電平移位電路，所述電平移位電路改變第一差動(dòng)放大器21a、第二差動(dòng)放大器21b所輸出的檢測(cè)信號(hào)的輸出范圍。

根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，信號(hào)輸出部20能夠根據(jù)所獲取到的電位來獲取與第一電阻體14的兩端電壓對(duì)應(yīng)的第一檢測(cè)信號(hào)以及與第二電阻體15的兩端電壓對(duì)應(yīng)的第二檢測(cè)信號(hào)，并向估計(jì)部31輸出第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)。另外，運(yùn)算電路30所包括的估計(jì)部31能夠基于信號(hào)輸出部20所輸出的第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)，來估計(jì)流過分流電阻器10的通電電流的多個(gè)估計(jì)電流值。具體地說，估計(jì)部31基于第一檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)第一估計(jì)電流值，基于第二檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)第二估計(jì)電流值。

一般來說，A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成為能夠輸入的電壓范圍是確定的，且將該能夠輸入的電壓范圍內(nèi)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。另外，A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)所使用的電路元件而其分辨率是確定的。例如，在使用12位的A/D轉(zhuǎn)換器的情況下，最大分辨率是4096分之1，與A/D轉(zhuǎn)換器的能夠輸入的電壓范圍對(duì)應(yīng)的電壓值的約0.0244％為能夠識(shí)別的最小的電壓變動(dòng)。

在電流檢測(cè)裝置中，在使用A/D轉(zhuǎn)換器的情況下，分流電阻器與通電電流相應(yīng)地輸出檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)由差動(dòng)放大器放大該檢測(cè)信號(hào)后將該檢測(cè)信號(hào)輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，因此被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的檢測(cè)信號(hào)的大小由流過分流電阻器的電流的大小、分流電阻器的電阻值、差動(dòng)放大器的放大率決定。因而，如果差動(dòng)放大器的放大率相同，則分流電阻器的電阻值越大，估計(jì)電流的能夠識(shí)別的電流變動(dòng)越小，另一方面，能夠檢測(cè)的電流范圍受到A/D轉(zhuǎn)換器的能夠輸入的電壓范圍的限制。即，當(dāng)使分流電阻器的電阻值變小時(shí)，檢測(cè)的估計(jì)電流值的精度下降，但是能夠使能夠檢測(cè)的電流范圍變大。

如上所述，在電流檢測(cè)裝置1中構(gòu)成為使用具有兩個(gè)電阻體的分流電阻器，第一電阻體14的電阻值是小于第二電阻體15的電阻值的值。另外，關(guān)于第一差動(dòng)放大器21a和第二差動(dòng)放大器21b，使用相同的放大率的差動(dòng)放大器。因此，在將與相同的電流對(duì)應(yīng)地輸出的第一檢測(cè)信號(hào)與第二檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較的情況下，基于第二電阻體15的兩端電壓而輸出的第二檢測(cè)信號(hào)是高的電壓的信號(hào)。因而，與第二估計(jì)電流值相比，基于第一檢測(cè)信號(hào)而估計(jì)出的第一估計(jì)電流值具有如下特點(diǎn)：能夠檢測(cè)的電流范圍大，但是能夠識(shí)別的電流變動(dòng)小。即，在該結(jié)構(gòu)的電流檢測(cè)裝置中，第二估計(jì)電流值是能夠檢測(cè)的電流范圍窄、但精度高的估計(jì)值。

因此，在電流檢測(cè)裝置1中，估計(jì)部31構(gòu)成為：在被輸入第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)這兩方的情況下，輸出基于第二檢測(cè)信號(hào)估計(jì)出的第二估計(jì)電流值，在僅被輸入第一檢測(cè)信號(hào)而第二檢測(cè)信號(hào)為A/D轉(zhuǎn)換器的能夠輸入的電壓范圍外的情況下，輸出基于第一檢測(cè)信號(hào)估計(jì)出的第一估計(jì)電流值。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，關(guān)于電流檢測(cè)裝置1，能夠擴(kuò)大電流檢測(cè)裝置的檢測(cè)電流范圍，并且能夠提高電流檢測(cè)的精度。

另外，在電流檢測(cè)裝置1中，即使因斷線等而成為不向估計(jì)部31輸入第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)中的一方的狀態(tài)，也能夠基于所輸入的檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)流過分流電阻器10的通電電流。

另一方面，電流檢測(cè)裝置1使用將兩個(gè)電阻體構(gòu)成為一體構(gòu)造的分流電阻器，因此兩個(gè)電阻體配置在相同環(huán)境下。在該結(jié)構(gòu)的電流檢測(cè)裝置中，存在分流電阻器的兩個(gè)電阻體由于共同原因而發(fā)生異常的擔(dān)憂。具體地說，能夠?qū)⒂捎谥醒雽?dǎo)電部13的檢測(cè)端子部的連接不良而導(dǎo)致的過熱、分流電阻器的腐蝕、由于應(yīng)力集中而導(dǎo)致的分流電阻器的變形等設(shè)想為共同原因。存在以下?lián)鷳n：在由于這些共同原因而發(fā)生異常的情況下，第一電阻體14和第二電阻體15發(fā)生相同的電阻值變化。具體地說，存在發(fā)生第一電阻體14和第二電阻體15的實(shí)質(zhì)的電阻值均增加0.05mΩ等異常的情況。

如上所述，電流檢測(cè)裝置1構(gòu)成為：第一電阻體14與第二電阻體15的電阻值不同，基于第一電阻體14估計(jì)出的第一估計(jì)電流值與基于第二電阻體15估計(jì)出的第二估計(jì)電流值的能夠檢測(cè)的電流范圍也不同。在第一電阻體14與第二電阻體15的電阻值不同的情況下，即使各個(gè)電阻體的實(shí)質(zhì)的電阻值發(fā)生相同的電阻值變化，也能夠使該電阻值變化所影響的估計(jì)電流值的變化量產(chǎn)生差異。

例如，當(dāng)假設(shè)將第一電阻體的電阻值設(shè)為0.15mΩ、將第二電阻體的電阻值設(shè)為0.25mΩ的情況時(shí)，在正常狀態(tài)下，在分流電阻器中流過40A的電流的情況下，第一電阻體14的兩端電壓為6mV，第二電阻體15的兩端電壓為10mV。估計(jì)部31經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器等而基于第一檢測(cè)信號(hào)來根據(jù)第一電阻體的兩端電壓6mV將第一估計(jì)電流值估計(jì)為40A。另外，基于第二檢測(cè)信號(hào)來根據(jù)第二電阻體的兩端電壓10mV將第二估計(jì)電流值估計(jì)為40A。在此，當(dāng)假定因共同原因?qū)е赂鱾€(gè)電阻體發(fā)生了0.05mΩ的電阻增加時(shí)，在分流電阻器中流過40A的電流的情況下，第一電阻體14的兩端電壓為8mV，第二電阻體15的兩端電壓為12mV。估計(jì)部31無法識(shí)別由于共同原因?qū)е碌?.05mΩ的電阻值增加，因此按原樣地以與正常狀態(tài)相同的方式來換算為電流值。具體地說，根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)估計(jì)出的第一估計(jì)電流值為約53.3A，根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)估計(jì)出的第二估計(jì)電流值為約48.0A。也就是說，當(dāng)發(fā)生共同原因而第一電阻體14和第二電阻體15這兩者產(chǎn)生電阻值異常時(shí)，第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值的值發(fā)生偏離。

電流檢測(cè)裝置1具備具有電阻值不同的第一電阻體14和第二電阻體15的分流電阻器10A、以及將基于各個(gè)電阻體而估計(jì)出的第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值進(jìn)行比較的判定部32，因此能夠通過判定部32來檢測(cè)分流電阻器10A的故障。具體地說，判定部32包括：存儲(chǔ)部33，其存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的閾值；以及比較部34，其運(yùn)算第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值之差ΔI，并將該差ΔI與存儲(chǔ)部33所存儲(chǔ)的閾值α進(jìn)行比較。關(guān)于比較部34的運(yùn)算結(jié)果，在第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值之差ΔI小于閾值α的情況下，判定部判定為分流電阻器正常，在第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值之差ΔI大于閾值α的情況下，判定部判定為分流電阻器異常。

特別是，在高溫多濕的環(huán)境下，存在構(gòu)成分流電阻器的金屬發(fā)生腐蝕的情況，但在這樣的情況下，分流電阻器的表面整體被腐蝕。也就是說，在發(fā)生了腐蝕的情況下，第一電阻體14和第二電阻體15的電阻值發(fā)生變化，分流電阻器的兩個(gè)輸出都異常。當(dāng)分流電阻器的表面發(fā)生腐蝕時(shí)，在電阻體的表面形成高電阻層，實(shí)質(zhì)的電阻體的電阻值增加。第一電阻體和第二電阻體配置在同一環(huán)境下，因此能夠假設(shè)為基本上發(fā)生相同程度的腐蝕，從而發(fā)生相同的電阻值變化。

如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，具備具有電阻值不同的第一電阻體14和第二電阻體15的分流電阻器10A、以及將基于各個(gè)電阻體而估計(jì)出的第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值進(jìn)行比較的判定部32，因此即使在分流電阻器10A由于共同原因而發(fā)生異常的情況下，也能夠通過判定部32來檢測(cè)出分流電阻器10A的故障。

除此之外，電流檢測(cè)裝置1還能夠構(gòu)成為對(duì)第一電阻體和第二電阻體中的任意一方進(jìn)行防腐處理。通過僅對(duì)某個(gè)電阻體進(jìn)行防腐處理，能夠使腐蝕的進(jìn)展度不同，因此在由于腐蝕而發(fā)生異常時(shí)，能夠促進(jìn)第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值的偏離。此外，關(guān)于相對(duì)于電阻值變化的估計(jì)電流值的誤差，基于第一電阻體14而估計(jì)出的第一估計(jì)電流值的誤差大，因此優(yōu)選構(gòu)成為對(duì)第二電阻體15的表面進(jìn)行防腐處理。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與不進(jìn)行防腐處理的結(jié)構(gòu)相比，能夠盡早檢測(cè)出分流電阻器的異常，從而能夠提高針對(duì)由于共同原因?qū)е碌姆至麟娮杵鞯墓收现械摹⑻貏e是由于腐蝕導(dǎo)致的分流電阻器的異常的檢測(cè)精度。

在上述實(shí)施方式中，設(shè)為在第一電阻體14、第二電阻體15上形成缺口18a、18b的結(jié)構(gòu)，但是也能夠設(shè)為僅在第一電阻體14和第二電阻體15中的任意一方上形成缺口的結(jié)構(gòu)。如上所述，若形成缺口，則在對(duì)分流電阻器10施加外力時(shí)，應(yīng)力集中在缺口的附近。若設(shè)為僅在第一電阻體14和第二電阻體15中的任意一方上形成缺口的結(jié)構(gòu)，則應(yīng)力集中于形成有缺口的電阻體，因此能夠抑制沒有形成缺口的電阻體的變形。

另外，如圖4所示，還能夠設(shè)為在第一電阻體14和第二電阻體15上設(shè)置大小不同的缺口的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力集中于形成有大的缺口的電阻體，因此能夠抑制形成有小的缺口的電阻體的變形。除此之外，由于能夠在第一電阻體14和第二電阻體15這兩者上形成缺口，因此在制造工序中容易調(diào)整電阻值，從而能夠提高第一電阻體14和第二電阻體15的電阻值的精度。

根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，能夠使應(yīng)力集中于第一電阻體14和第二電阻體15中的任意一方，從而能夠使第一電阻體14和第二電阻體15的由于變形導(dǎo)致的電阻值變化不同。即，根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，在由于外力而產(chǎn)生分流電阻器10的變形時(shí)，能夠促進(jìn)第一估計(jì)電流值與第二估計(jì)電流值的偏離。此外，關(guān)于相對(duì)于電阻值變化的估計(jì)電流值的誤差，基于第一電阻體14而估計(jì)出的第一估計(jì)電流值的誤差大，因此優(yōu)選構(gòu)成為應(yīng)力集中于第一電阻體14。

以上結(jié)構(gòu)的電流檢測(cè)裝置除了能夠基于使用將兩個(gè)電阻體設(shè)為一體構(gòu)造的分流電阻器而獲取的兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)來估計(jì)通電電流之外，即使在配置于相同環(huán)境的兩個(gè)電阻體產(chǎn)生因共同原因?qū)е碌漠惓６至麟娮杵靼l(fā)生故障的情況下，也能夠通過判定部32的判定來檢測(cè)出分流電阻器的故障。特別是，能夠通過將兩個(gè)電阻體設(shè)為一體構(gòu)造來削減部件個(gè)數(shù)，并且能夠檢測(cè)由于設(shè)為一體構(gòu)造而產(chǎn)生的因共同原因?qū)е碌漠惓５陌l(fā)生，因此能夠防止在產(chǎn)生范圍內(nèi)(In-range)故障的狀態(tài)下使用設(shè)備。

另外，電流檢測(cè)裝置1還能夠設(shè)為具有第一電壓供給電路40a和第二電壓供給電路40b的結(jié)構(gòu)，以檢測(cè)用于電流檢測(cè)的布線的斷線。如圖5所示，第一電壓供給電路40a包括第一電源線41a、與第一電源線41a連接并被上拉至所連接的第一電源線41a的電壓的第一分壓電阻43a以及將第一分壓電阻43a與第一差動(dòng)放大器21a的一個(gè)輸入端子連接的第一開關(guān)42a。第一差動(dòng)放大器21a的另一個(gè)輸入端子與地連接。另外，第一開關(guān)42a在第一差動(dòng)放大器21a與分流電阻器10的第一導(dǎo)電部11連接的電流路徑上設(shè)置有節(jié)點(diǎn)，通過將第一開關(guān)42a控制為接通狀態(tài)，能夠向第一分壓電阻43a和第一電阻體14施加第一電源線41a的電壓。

另外，第二電壓供給電路40b包括第二電源線41b、與第二電源線41b連接并被上拉至所連接的第二電源線41b的電壓的第二分壓電阻43b以及將第二分壓電阻43b與第二差動(dòng)放大器21b的一個(gè)輸入端子連接的第二開關(guān)42b。第二差動(dòng)放大器21b的另一個(gè)輸入端子與地連接。另外，開關(guān)42b在第二差動(dòng)放大器21b與分流電阻器10的第二導(dǎo)電部12連接的電流路徑上設(shè)置有節(jié)點(diǎn)，通過將第二開關(guān)42b控制為接通狀態(tài)，向第二分壓電阻43b和第一電阻體14施加第二電源線41b的電壓。第一電壓供給電路40a和第二電壓供給電路40b只是檢測(cè)斷線的電流路徑不同，因此下面以第一電壓供給電路為例進(jìn)行說明。

當(dāng)?shù)谝浑妷汗┙o電路40a將第一開關(guān)42a控制為接通狀態(tài)時(shí)，向第一分壓電阻43a和第一電阻體14施加電源線41a的電壓、例如5V的電壓。此外，斷線檢測(cè)是在不從第一電壓供給電路40a以外的電源供給電力的無負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行的。例如，在電流檢測(cè)裝置1被設(shè)置為監(jiān)視搭載于車輛的電源裝置的充放電電流的情況下，在車輛停車的狀態(tài)等時(shí)機(jī)下進(jìn)行斷線檢測(cè)。

在由第一電壓供給電路40a供給電壓的電流路徑中未發(fā)生斷線的通常狀態(tài)下，在第一分壓電阻43a和第一電阻體14上產(chǎn)生與相互的電阻值相應(yīng)的電壓。也就是說，5V的電壓根據(jù)第一電阻體14的電阻值和第一分壓電阻43a的電阻值而被分壓。由于第一電阻體14的電阻值相對(duì)于第一分壓電阻43a的電阻值來說小到能夠忽視的程度，因此在該狀態(tài)下，第一差動(dòng)放大器21a被輸入地的電位，實(shí)質(zhì)上第一檢測(cè)信號(hào)為0V。

另一方面，當(dāng)由第一電壓供給電路40a供給電壓的電流路徑中發(fā)生斷線時(shí)，第一差動(dòng)放大器21a的兩個(gè)輸入端子中的與第一電壓供給電路40a連接的輸入端子被輸入電源線41a的電壓即5V，另一個(gè)輸入端子被輸入地的電位，第一差動(dòng)放大器21a輸出過沖(overshoot)的電壓的檢測(cè)信號(hào)。

另外，在不是完全的斷線而是以高電阻連接的狀態(tài)的情況下，輸出與增加后的電阻值相應(yīng)的電位的檢測(cè)信號(hào)。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，優(yōu)選的是設(shè)為第一電阻體14使用0.1mΩ～0.5mΩ的電阻器、而第一分壓電阻43a使用1kΩ～10kΩ的電阻器的結(jié)構(gòu)，但是例如考慮將第一電阻體14的電阻值設(shè)為0.15mΩ、將第一分壓電阻43a的電阻值設(shè)為10kΩ的情況。在此，當(dāng)設(shè)發(fā)生了接觸不良等而由第一電壓供給電路40a供給電壓的電流路徑的電阻值增加了100mΩ時(shí)，輸入到第一差動(dòng)放大器21a的電壓為將5V以100.15mΩ與10kΩ分壓所得的值。第一差動(dòng)放大器21a輸出的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器22輸入到運(yùn)算電路30。

根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，在電流檢測(cè)裝置1中，通過被輸入第一差動(dòng)放大器21a的輸出的運(yùn)算電路30來判定第一開關(guān)42a的工作狀態(tài)和估計(jì)部31所估計(jì)出的第一估計(jì)電流，由此能夠檢測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流路徑的斷線。此外，對(duì)于第二電壓供給電路40b也同樣。具體地說，當(dāng)在由電壓供給電路供給電壓的電流路徑中發(fā)生了斷線、接觸不良時(shí)，在進(jìn)行上述的異常判定的檢查時(shí)，會(huì)檢測(cè)出規(guī)定的電壓值以上的電壓。在本發(fā)明的實(shí)施方式中構(gòu)成為：使用基于從第一差動(dòng)放大器21a、第二差動(dòng)放大器21b被輸入的檢測(cè)信號(hào)而估計(jì)出的估計(jì)電流值來進(jìn)行運(yùn)算，由此檢測(cè)各電流路徑的斷線、接觸不良。

如上所述的測(cè)量線的接觸不良并非直接對(duì)分流電阻器的電阻體的電阻值造成影響，但是存在以下?lián)鷳n：因接觸不良部分的發(fā)熱等而對(duì)電流檢測(cè)裝置的測(cè)量值造成影響，從而引發(fā)范圍內(nèi)故障。特別是，由于中央導(dǎo)電部13的檢測(cè)端子部的連接不良而導(dǎo)致的過熱是對(duì)第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)這兩者造成影響的共同原因。在本發(fā)明的電流檢測(cè)裝置中，通過構(gòu)成為進(jìn)行上述的斷線檢測(cè)，能夠檢測(cè)出由于測(cè)量線的連接部分的接觸不良而導(dǎo)致的電流檢測(cè)裝置的異常。

另外，如上所述，在分流電阻器10中，能夠用銅形成第一導(dǎo)電部11、第二導(dǎo)電部12以及中央導(dǎo)電部13，并能夠用錳鎳銅合金形成第一電阻體14和第二電阻體15。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠減小被要求電阻值的精度的第一電阻體14、第二電阻體15的溫度依賴性，因此能夠提高電流檢測(cè)的精度。也就是說，為了構(gòu)成精度高的電流檢測(cè)裝置，設(shè)為使用錳鎳銅合金等溫度依賴性低的特殊的合金來作為電阻體的結(jié)構(gòu)。

然而，在這樣的構(gòu)成導(dǎo)電部的金屬與構(gòu)成電阻體的金屬為不同的金屬的情況下，存在因分流電阻器10的發(fā)熱而產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)的擔(dān)憂。具體地說，當(dāng)在將不同種類金屬連接而成的金屬體中產(chǎn)生溫度差時(shí)，在金屬間產(chǎn)生電壓(塞貝克效應(yīng))。錳鎳銅合金對(duì)銅的熱電動(dòng)勢(shì)系數(shù)為2μV/K，是比較小的值，但是根據(jù)產(chǎn)生的溫度差，會(huì)對(duì)電流檢測(cè)造成影響。特別是，在發(fā)生了中央導(dǎo)電部的檢測(cè)端子部的過熱的情況下，在第一電阻體與中央導(dǎo)電部之間以及第二電阻體與中央導(dǎo)電部之間產(chǎn)生塞貝克效應(yīng)。也就是說，中央導(dǎo)電部的檢測(cè)端子部的過熱是對(duì)第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)造成影響的共同原因引起的異常。

在上述的結(jié)構(gòu)中，例如在產(chǎn)生了100℃(373.15K)的溫度差的情況下，因塞貝克效應(yīng)而產(chǎn)生大約0.75mV的電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)假設(shè)將測(cè)量電流設(shè)為100A、將第一電阻體的電阻值設(shè)為0.15mΩ、將第二電阻體的電阻值設(shè)為0.25mΩ的情況時(shí)，對(duì)于第一電阻體和第二電阻體來說，該電動(dòng)勢(shì)分別相當(dāng)于大約5％、大約3％的誤差。分流電阻器的制造誤差最大也就3％左右，因此無法忽視該熱電動(dòng)勢(shì)的影響。

另一方面，在上述的結(jié)構(gòu)中，通過使第一電阻體的電阻值與第二電阻體的電阻值不同，能夠使因共同原因?qū)е碌挠绊懖煌?。在上述的假設(shè)中，基于第一檢測(cè)信號(hào)的估計(jì)電流是105A，基于第二檢測(cè)信號(hào)的估計(jì)電流是103A，這明顯是因A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率導(dǎo)致的誤差以上的差異。因而，通過將根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)估計(jì)出的第一估計(jì)電流值與根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)估計(jì)出的第二估計(jì)電流值進(jìn)行比較，即使在由于共同原因而發(fā)生范圍內(nèi)故障的情況下，也能夠檢測(cè)出電流檢測(cè)裝置的故障。也就是說，通過具備上述判定部32，能夠檢測(cè)由于由中央導(dǎo)電部的檢測(cè)端子部的過熱導(dǎo)致的異常而引起的分流電阻器的故障。

基于圖6對(duì)本發(fā)明的其它實(shí)施方式的概要進(jìn)行敘述。圖6是示意性地表示作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電源裝置5的概要的圖。此外，對(duì)與在上述的第一實(shí)施方式的電流檢測(cè)裝置中說明了的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的標(biāo)記并省略說明。電源裝置5具備：電池組50，其包括多個(gè)電池單元；分流電阻器10，其與電池組50串聯(lián)連接；以及狀態(tài)監(jiān)視部60，其監(jiān)視電池組50的狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)視部60包括：電流估計(jì)部610，其通過分流電阻器10估計(jì)電池組50的充放電電流；電壓檢測(cè)部650，其根據(jù)構(gòu)成電池組50的多個(gè)電池單元的端子間電位檢測(cè)電池單元的電壓；以及控制部660，其被輸入電流估計(jì)部610和電壓檢測(cè)部650的檢測(cè)結(jié)果。電流估計(jì)部610包括第一實(shí)施方式中的信號(hào)輸出部20、估計(jì)部31以及判定部32。在第二實(shí)施方式中，判定部32將基于第一檢測(cè)信號(hào)的估計(jì)電流值與基于第二檢測(cè)信號(hào)的估計(jì)電流值進(jìn)行比較，并將與判定結(jié)果對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出到控制部660。

圖7是將圖6的電源裝置5搭載于車輛的情況下的電路圖。電池組50的輸出經(jīng)由繼電器70供給至車輛的逆變器80。另外，在車輛上搭載有車輛ECU 90，來進(jìn)行車輛的控制、逆變器80的控制等?？刂撇?60構(gòu)成為：當(dāng)判定部32檢測(cè)出分流電阻器的異常時(shí)，控制部660禁止繼電器70的接通動(dòng)作、或者向車輛ECU 90通知分流電阻器異常。車輛ECU 90還能夠構(gòu)成為：當(dāng)從控制部660被輸入異常信號(hào)時(shí)，使車輛的顯示器的警告燈點(diǎn)亮。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠防止在電流檢測(cè)裝置異常的狀態(tài)下使用電源裝置5。

以上基于實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解，這些實(shí)施方式是例示，對(duì)這些各個(gè)結(jié)構(gòu)要素、各個(gè)處理過程的組合能夠進(jìn)行各種變形，另外那樣的變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

附圖標(biāo)記說明

1：電流檢測(cè)裝置；10：分流電阻器；11：第一導(dǎo)電部；12：第二導(dǎo)電部；13：中央導(dǎo)電部；14：第一電阻體；15：第二電阻體；16a：第一通電端子部；16b：第二通電端子部；17a：第一檢測(cè)端子部；17b：第二檢測(cè)端子部；17c：第三檢測(cè)端子部；17d：第四檢測(cè)端子部；20：信號(hào)輸出部；31：估計(jì)部；32：判定部；33：存儲(chǔ)部；34：比較部；40a：第一電壓供給電路；40b：第二電壓供給電路；43a：第一分壓電阻；43b：第二分壓電阻；5：電源裝置；50：電池組；60：狀態(tài)監(jiān)視部；610：電流估計(jì)部；650：電壓檢測(cè)部。