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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024009716
(43)【公開日】2024-01-23
(54)【発明の名称】シャント抵抗を用いた電流検出装置
(51)【国際特許分類】
G01R 19/00 20060101AFI20240116BHJP
G01R 15/00 20060101ALI20240116BHJP
【ＦＩ】
G01R19/00 M
G01R15/00 500
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022111455
(22)【出願日】2022-07-11
(71)【出願人】
【識別番号】591198320
【氏名又は名称】株式会社ＴＥＲＡＤＡ
(71)【出願人】
【識別番号】301021533
【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100121119
【弁理士】
【氏名又は名称】花村 泰伸
(72)【発明者】
【氏名】吉野 國由
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 将司
(72)【発明者】
【氏名】加藤 陽通
(72)【発明者】
【氏名】金子 晋久
(72)【発明者】
【氏名】堂前 篤志
【テーマコード（参考）】
2G025
2G035
【Ｆターム（参考）】
2G025AA08
2G025AB05
2G025AC01
2G035AA03
2G035AB03
2G035AC02
2G035AD10
2G035AD13
2G035AD14
2G035AD20
2G035AD23
2G035AD28
2G035AD54
2G035AD65
(57)【要約】
【課題】複数のシャント抵抗を用いた電流検出装置において、簡易な構成にてローコスト化を実現すると共に、ノイズ耐性を向上させる。
【解決手段】電流検出装置１Ａの検出回路１０ａ－１は、第１増幅率にてシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の電圧を加算増幅し、検出回路１０ａ－２は、第１増幅率よりも高い第２増幅率にてシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の電圧を加算増幅する。電圧検出回路１１ａは、検出回路１０ａ－１の出力電圧が飽和電圧ＶＳ以上の場合、検出回路１０ａ－２をシャットダウンする。マイコン１２Ａは、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２の出力電圧を電流値Ｉａ１，Ｉａ２に換算し、電流値Ｉａ１が電流値ＩＳ以上の場合、電流値Ｉａ１を選択し、電流値Ｉａ１が電流値ＩＳ未満の場合、電流値Ｉａ２を選択し、温度補正後の電流値Ｉａを求める。マイコン１２Ａは、同様にして第２系統の電流値Ｉｂを求め、電流値Ｉａ，Ｉｂを加算し、測定電流値を出力する。
【選択図】図２
【解決手段】電流検出装置１Ａの検出回路１０ａ－１は、第１増幅率にてシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の電圧を加算増幅し、検出回路１０ａ－２は、第１増幅率よりも高い第２増幅率にてシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の電圧を加算増幅する。電圧検出回路１１ａは、検出回路１０ａ－１の出力電圧が飽和電圧ＶＳ以上の場合、検出回路１０ａ－２をシャットダウンする。マイコン１２Ａは、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２の出力電圧を電流値Ｉａ１，Ｉａ２に換算し、電流値Ｉａ１が電流値ＩＳ以上の場合、電流値Ｉａ１を選択し、電流値Ｉａ１が電流値ＩＳ未満の場合、電流値Ｉａ２を選択し、温度補正後の電流値Ｉａを求める。マイコン１２Ａは、同様にして第２系統の電流値Ｉｂを求め、電流値Ｉａ，Ｉｂを加算し、測定電流値を出力する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
負荷に流れる電流を検出する電流検出装置において、
前記負荷に流れる電流の経路上に接続された２以上の所定数のシャント抵抗と、
前記２以上の所定数のシャント抵抗におけるそれぞれの検出電圧を、所定の第１増幅率にて加算増幅し、第１増幅電圧を出力する第１検出回路と、
前記２以上の所定数のシャント抵抗におけるそれぞれの検出電圧を、前記第１増幅率よりも高い第２増幅率にて加算増幅し、第２増幅電圧を出力する第２検出回路と、
前記第１検出回路により出力された前記第１増幅電圧に基づいて、第１電流値を求め、前記第２検出回路により出力された前記第２増幅電圧に基づいて、第２電流値を求め、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力し、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする電流検出装置。
前記負荷に流れる電流の経路上に接続された２以上の所定数のシャント抵抗と、
前記２以上の所定数のシャント抵抗におけるそれぞれの検出電圧を、所定の第１増幅率にて加算増幅し、第１増幅電圧を出力する第１検出回路と、
前記２以上の所定数のシャント抵抗におけるそれぞれの検出電圧を、前記第１増幅率よりも高い第２増幅率にて加算増幅し、第２増幅電圧を出力する第２検出回路と、
前記第１検出回路により出力された前記第１増幅電圧に基づいて、第１電流値を求め、前記第２検出回路により出力された前記第２増幅電圧に基づいて、第２電流値を求め、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力し、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする電流検出装置。
【請求項2】
請求項１に記載の電流検出装置において、
さらに、前記第１検出回路により出力された前記第１増幅電圧が前記第２検出回路の予め設定された飽和電圧以上である場合、前記第２検出回路をシャットダウンするための制御信号を出力する電圧検出回路を備えたことを特徴とする電流検出装置。
さらに、前記第１検出回路により出力された前記第１増幅電圧が前記第２検出回路の予め設定された飽和電圧以上である場合、前記第２検出回路をシャットダウンするための制御信号を出力する電圧検出回路を備えたことを特徴とする電流検出装置。
【請求項3】
請求項１に記載の電流検出装置において、
前記２以上の所定数のシャント抵抗、前記第１検出回路及び前記第２検出回路からなる系統を複数備え、
前記制御部は、
前記複数の系統のそれぞれについて、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を系統電流値とし、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記系統電流値とし、
前記複数の系統のそれぞれの前記系統電流値を加算し、加算後の電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する、ことを特徴とする電流検出装置。
前記２以上の所定数のシャント抵抗、前記第１検出回路及び前記第２検出回路からなる系統を複数備え、
前記制御部は、
前記複数の系統のそれぞれについて、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を系統電流値とし、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記系統電流値とし、
前記複数の系統のそれぞれの前記系統電流値を加算し、加算後の電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する、ことを特徴とする電流検出装置。
【請求項4】
請求項２に記載の電流検出装置において、
前記２以上の所定数のシャント抵抗、前記第１検出回路、前記第２検出回路及び前記電圧検出回路からなる系統を複数備え、
前記制御部は、
前記複数の系統のそれぞれについて、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を系統電流値とし、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記系統電流値とし、
前記複数の系統のそれぞれの前記系統電流値を加算し、加算後の電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する、ことを特徴とする電流検出装置。
前記２以上の所定数のシャント抵抗、前記第１検出回路、前記第２検出回路及び前記電圧検出回路からなる系統を複数備え、
前記制御部は、
前記複数の系統のそれぞれについて、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を系統電流値とし、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記系統電流値とし、
前記複数の系統のそれぞれの前記系統電流値を加算し、加算後の電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する、ことを特徴とする電流検出装置。
【請求項5】
請求項３または４に記載の電流検出装置において、
前記制御部は、
前記複数の系統のそれぞれについて、前記系統電流値のばらつきを求め、前記ばらつきに基づいて異常を検出する、ことを特徴とする電流検出装置。
前記制御部は、
前記複数の系統のそれぞれについて、前記系統電流値のばらつきを求め、前記ばらつきに基づいて異常を検出する、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、シャント抵抗を用いた電流検出装置に関し、特に、シャント抵抗を多数組み合わせることで、大電流を広範囲かつ高精度に検出する電流検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電気エネルギーの効率的な利用に対する需要の高まりにより、太陽光発電、燃料電池等の分散型電源、電気自動車等の直流機器の普及が進んでいる。サーバ、データストレージ等の通信装置が動作するデータセンターでは、直流電力の大量消費が行われており、例えば直流４８Ｖ及び１０００Ａ以上の分電盤が多数存在する。このような分電盤の主回路の電流を測定するために、シャント抵抗を用いた電流検出装置が知られている。
【0003】
しかしながら、シャント抵抗を用いた電流検出装置は、５０ｍＶ定格の機器が多く、例えば１０００Ａを測定すると、シャント抵抗の消費電力は５０Ｗとなり、発熱量が大きくなってしまう。また、シャント抵抗を並列に接続し、抵抗値を小さくした場合、接続部の抵抗値の影響が大きくなるため、温度等の影響を受けて測定精度が下がってしまう。さらに、シャント抵抗を用いた電流検出装置は、一般にサイズが大きく、設置が困難である。
【0004】
このような問題を解決するために、分電盤の主回路を流れる大電流を広範囲に測定し、かつ、分電盤内のブスバー（導体板）に容易に取り付け可能な複数のシャント抵抗を備えたシャントモジュールが知られている（例えば非特許文献１を参照）。
【0005】
また、大電流を広範囲に測定すると共に、小電流の検出精度を向上させる電流検出装置も知られている（例えば特許文献１を参照）。
【0006】
特許文献１の電流検出装置は、測定電流の経路上に接続されたシャント抵抗、シャント抵抗の検出電圧を増幅する第１増幅回路、第１増幅回路の出力電圧を増幅する第２増幅回路、及び測定対象の電流を求める制御部を備え、制御部が小電流を精度高く測定するものである。
【0007】
具体的には、制御部は、第１増幅回路の出力電圧に基づいて第１電流値を求め、第２増幅回路の出力電圧に基づいて第２電流値を求める。そして、制御部は、電流値の広い範囲において、第１電流値を測定電流値として選択し、電流値が小さく狭い範囲において、第２電流値を測定電流値として選択する。
【0008】
ここで、第１電流値は、第１増幅回路の出力電圧に基づいて求められ、第２電流値は、第１増幅回路の出力電圧が増幅された電圧値（第２増幅回路の出力電圧）に基づいて求められる。これにより、電流値の小さく狭い範囲において、第２電流値の分解能を第１電流値よりも高くすることができ、小電流の検出精度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０２１－１７９５号公報
【非特許文献】
【0010】
【非特許文献1】Harumichi Kato，etc，“Shunt Module Development for Simple DC High-Current Measurements”，IEEE，2018 Conference on Precision Electromagnetic Measurements(CPEM 2018)，8-13 July 2018
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、非特許文献１の電流検出装置は、シャント抵抗毎に、その検出電圧を増幅するための増幅回路だけでなく、増幅回路の出力電圧のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）、及びデジタルの電圧値を電流値に換算する電圧電流換算部等が必要となる。シャント抵抗毎にこれらの構成部品が必要であるため、部品点数が多くなってコストがかかり、処理負荷も高くなるという問題があった。
【0012】
また、特許文献１の電流検出装置は、１個のシャント抵抗を用いるものであるため、発熱量が大きくなってしまう。また、この電流検出装置は、第１増幅器及び第２増幅器が直列に接続されているため、例えば第１増幅器がノイズの影響を受けた場合、必然的にその影響が第２増幅器へ及んでしまう。このため、ノイズに対して頑健でなく、精度の高い小電流を得ることができない場合があるという問題があった。
【0013】
ここで、特許文献１の電流検出装置に、非特許文献１における複数のシャント抵抗を備えたシャントモジュールを組み合わせた装置を想定する。そうすると、複数のシャント抵抗を用いることになり、抵抗値が小さくて済むため、発熱量が大きくなるという問題を解決することができる。
【0014】
しかしながら、この組み合わせの電流検出装置は、シャント抵抗毎に、第１増幅回路及び第２増幅回路の２つの増幅回路が必要となるだけでなく、シャント抵抗毎に、２つのＡＤＣ及び２つの電圧電流換算部等が必要となる。このため、部品点数が多くなってコストがかかり、処理負荷も高くなるという問題を解決することができない。
【0015】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数のシャント抵抗を用いた電流検出装置において、簡易な構成にてローコスト化を実現可能な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】
【0016】
前記課題を解決するために、請求項１の電流検出装置は、負荷に流れる電流を検出する電流検出装置において、前記負荷に流れる電流の経路上に接続された２以上の所定数のシャント抵抗と、前記２以上の所定数のシャント抵抗におけるそれぞれの検出電圧を、所定の第１増幅率にて加算増幅し、第１増幅電圧を出力する第１検出回路と、前記２以上の所定数のシャント抵抗におけるそれぞれの検出電圧を、前記第１増幅率よりも高い第２増幅率にて加算増幅し、第２増幅電圧を出力する第２検出回路と、前記第１検出回路により出力された前記第１増幅電圧に基づいて、第１電流値を求め、前記第２検出回路により出力された前記第２増幅電圧に基づいて、第２電流値を求め、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力し、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【0017】
また、請求項２の電流検出装置は、請求項１に記載の電流検出装置において、さらに、前記第１検出回路により出力された前記第１増幅電圧が前記第２検出回路の予め設定された飽和電圧以上である場合、前記第２検出回路をシャットダウンするための制御信号を出力する電圧検出回路を備えたことを特徴とする。
【0018】
また、請求項３の電流検出装置は、請求項１に記載の電流検出装置において、前記２以上の所定数のシャント抵抗、前記第１検出回路及び前記第２検出回路からなる系統を複数備え、前記制御部が、前記複数の系統のそれぞれについて、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を系統電流値とし、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記系統電流値とし、前記複数の系統のそれぞれの前記系統電流値を加算し、加算後の電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する、ことを特徴とする。
【0019】
また、請求項４の電流検出装置は、請求項２に記載の電流検出装置において、前記２以上の所定数のシャント抵抗、前記第１検出回路、前記第２検出回路及び前記電圧検出回路からなる系統を複数備え、前記制御部が、前記複数の系統のそれぞれについて、前記第１電流値が相対的に大きい範囲では、前記第１電流値を系統電流値とし、前記第１電流値が相対的に小さい範囲では、前記第２電流値を前記系統電流値とし、前記複数の系統のそれぞれの前記系統電流値を加算し、加算後の電流値を前記負荷に流れる電流の値として出力する、ことを特徴とする。
【0020】
また、請求項５の電流検出装置は、請求項３または４に記載の電流検出装置において、前記制御部が、前記複数の系統のそれぞれについて、前記系統電流値のばらつきを求め、前記ばらつきに基づいて異常を検出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
以上のように、本発明によれば、複数のシャント抵抗を用いた電流検出装置において、簡易な構成にてローコスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】実施例１～４の電流検出装置に用いるシャントモジュールの正面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【図2】実施例１の電流検出装置の構成例を示す図である。
【図3】検出回路の構成例を示す回路図である。
【図4】バイアス回路の入出力特性を示す図である。
【図5】電圧検出回路の構成例を示すブロック図である。
【図6】電圧検出回路の処理例を示すフローチャートである。
【図7】マイコンの構成例を示すブロック図である。
【図8】選択部の処理例を示すフローチャートである。
【図9】実施例２の電流検出装置の構成例を示す図である。
【図10】実施例３の電流検出装置の構成例を示す図である。
【図11】実施例４の電流検出装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔シャントモジュール〕
まず、実施例１～４の電流検出装置に用いるシャントモジュールについて説明する。図１は、シャントモジュールの正面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
〔シャントモジュール〕
まず、実施例１～４の電流検出装置に用いるシャントモジュールについて説明する。図１は、シャントモジュールの正面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【0024】
図１（Ａ）は、シャントモジュール１００及びブスバー１１０（１１０－１，１１０－２）を上部から見た図である。図１（Ｂ）は、シャントモジュール１００及びブスバー１１０（１１０－１，１１０－２）を側面から見た図であり、図１（Ａ）の部分ＰＰ’の断面を示している。
【0025】
このシャントモジュール１００は、４本のシャントバー１０１（１０１－１，・・・，１０１－４）、８本の検出端子１０２、２個のプリント基板１０５（１０５ａ，１０５ｂ）、２個のコネクタ１０６（１０６ａ，１０６ｂ）、２個の温度センサ１０８（１０８ａ，１０８ｂ）等を備えて構成される。尚、シャントバー１０１－４及び当該シャントバー１０１－４に用いる２本の検出端子１０２は、図１（Ａ）及び（Ｂ）には表れていない。
【0026】
シャントモジュール１００は、４本のシャントバー１０１が並列に配置され、それぞれの両端にて図面の手前から見て右側のブスバー１１０－１及び左側のブスバー１１０－２に接続されている。２本のシャントバー１０１（１０１－１，１０１－２）（１０１－３，１０１－４）を一組として、ブスバー１１０－１，１１０－２の両面に、ボルト１０３及びナット１０４を用いて共締めにて固定されている。尚、４本のシャントバー１０１が、ブスバー１１０－１，１１０－２の片面のみに固定されるようにしてもよい。
【0027】
シャントモジュール１００の上部（図面の手前側）には、２本のシャントバー１０１－１，１０１－２、４本の検出端子１０２、１個のプリント基板１０５ａ、１個のコネクタ１０６ａ、１個の温度センサ１０８ａ等が設けられている。
【0028】
また、シャントモジュール１００の下部（図面の奥側）には、２本のシャントバー１０１－３，１０１－４、４本の検出端子１０２、１個のプリント基板１０５ｂ、１個のコネクタ１０６ｂ、１個の温度センサ１０８ｂ等が設けられている。
【0029】
シャントバー１０１は、抵抗体を用いて電流をセンシングする部分であり、抵抗体である抵抗素子１０７を備えており、抵抗素子１０７近くに設けられた２本の検出端子１０２を介してプリント基板１０５に電気的に接続される。センシングされた電流は検出電圧として、検出端子１０２、プリント基板１０５及びコネクタ１０６を介して、後述する検出回路１０へ送られる。
【0030】
温度センサ１０８は、周辺温度が反映された電流をセンシングする部分であり、検出対象（測定対象）の電流をシャントバー１０１におけるシャント抵抗の温度特性に合わせて補正するためのものであり、上部のシャントバー１０１－１，１０１－２用に１本の温度センサ１０８ａが設けられ、下部のシャントバー１０１－３，１０１－４用に１本の温度センサ１０８ｂが設けられている。センシングされた電流は、プリント基板１０５及びコネクタ１０６を介して、後述する検出回路１０へ送られる。
【0031】
スペーサ１０９は、シャントバー１０１とプリント基板１０５との間のスペースを確保するために設けられている。
【0032】
ここで、シャントモジュール１００の上部に設けられたシャントバー１０１－１の抵抗をシャント抵抗Ｓ１、シャントバー１０１－２の抵抗をシャント抵抗Ｓ２とする。また、下部に設けられたシャントバー１０１－３の抵抗をシャント抵抗Ｓ３、シャントバー１０１－４の抵抗をシャント抵抗Ｓ４とする。
【0033】
図１に示した例では、シャントバー１０１及びブスバー１１０を固定するボルト１０３及びナット１０４は、１本のブスバー１１０の片側に対して、１組のボルト１０３及びナット１０４を用いるようにしたが、２組以上のボルト１０３及びナット１０４を用いるようにしてもよい。多くの組数のボルト１０３及びナット１０４を用いることで、接触抵抗が小さくなり、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４における通電電流のばらつきを小さくすることができる。
【0034】
以下、図１に示したシャントモジュール１００を用いた電流検出装置について説明する。
【0035】
〔実施例１〕
まず、実施例１について説明する。実施例１は、１系統あたり並列に接続された２個のシャント抵抗を有する合計２系統の電流検出手段を備え、各系統では、第１増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第１検出回路と、第１増幅率よりも高い第２増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第２検出回路とが並列に接続されており、系統毎の電流検出手段にて検出した電流値を加算することで、測定電流値を求める例である。
まず、実施例１について説明する。実施例１は、１系統あたり並列に接続された２個のシャント抵抗を有する合計２系統の電流検出手段を備え、各系統では、第１増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第１検出回路と、第１増幅率よりも高い第２増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第２検出回路とが並列に接続されており、系統毎の電流検出手段にて検出した電流値を加算することで、測定電流値を求める例である。
【0036】
（電流検出装置／実施例１）
図２は、実施例１の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ａは、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された４個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４を用いて検出する。尚、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４は、電源２００のマイナス側の端子に接続される場合もある。
図２は、実施例１の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ａは、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された４個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４を用いて検出する。尚、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４は、電源２００のマイナス側の端子に接続される場合もある。
【0037】
電流検出装置１Ａは、第１系統の電流検出手段、第２系統の電流検出手段及びマイコン（制御部）１２Ａを備えている。
【0038】
第１系統の電流検出手段は、２個のシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２、プリント基板１０５ａ、コネクタ１０６ａ、温度センサ１０８ａ、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２及び電圧検出回路１１ａを備えている。シャント抵抗Ｓ１の両端は、プリント基板１０５ａ及びコネクタ１０６ａを介して、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２の入力端子に接続され、シャント抵抗Ｓ２の両端も同様である。温度センサ１０８ａは、コネクタ１０６ａを介してマイコン１２Ａの入力端子に接続される。
【0039】
検出回路１０ａ－１の出力端子は、電圧検出回路１１ａの入力端子、及びマイコン１２Ａの入力端子に接続され、電圧検出回路１１ａの出力端子は、検出回路１０ａ－２の入力端子に接続される。
【0040】
第２系統の電流検出手段は、２個のシャント抵抗Ｓ３，Ｓ４、プリント基板１０５ｂ、コネクタ１０６ｂ、温度センサ１０８ｂ、検出回路１０ｂ－１，１０ｂ－２及び電圧検出回路１１ｂを備えている。シャント抵抗Ｓ３の両端は、プリント基板１０５ｂ及びコネクタ１０６ｂを介して、検出回路１０ｂ－１，１０ｂ－２の入力端子に接続され、シャント抵抗Ｓ４の両端も同様である。温度センサ１０８ｂは、コネクタ１０６ｂを介してマイコン１２Ａの入力端子に接続される。
【0041】
検出回路１０ｂ－１の出力端子は、電圧検出回路１１ｂの入力端子、及びマイコン１２Ａの入力端子に接続され、電圧検出回路１１ｂの出力端子は、検出回路１０ｂ－２の入力端子に接続される。
【0042】
検出回路１０ａ－１は、シャント抵抗Ｓ１の検出電圧（電圧Ｖ１）及びシャント抵抗Ｓ２の検出電圧（電圧Ｖ２）を、プリント基板１０５ａ及びコネクタ１０６ａを介して入力する。検出回路１０ａ－１は、シャント抵抗Ｓ１の電圧Ｖ１及びシャント抵抗Ｓ２の電圧Ｖ２を、予め設定された第１増幅率にて加算増幅し、加算増幅された電圧にバイアスをかけることで、増幅電圧ＶADa1を求める。増幅電圧ＶADa1は、電圧検出回路１１ａ及びマイコン１２Ａに出力される。
【0043】
検出回路１０ａ－２は、検出回路１０ａ－１に比べて電流値が小さい範囲を扱う回路であり、電圧ゲインが検出回路１０ａ－１よりも高くなるように設定されている。これにより、電流値が小さい範囲の低電流域において、電流値の分解能を高く設定することができる。
【0044】
検出回路１０ａ－２は、シャント抵抗Ｓ１の電圧Ｖ１及びシャント抵抗Ｓ２の電圧Ｖ２を、プリント基板１０５ａ及びコネクタ１０６ａを介して入力すると共に、電圧検出回路１１ａからオンまたはオフの制御信号を入力する。
【0045】
検出回路１０ａ－２は、オンの制御信号を入力している限り、通常どおりの加算増幅及びバイアス処理を行うように動作する（通常動作を行う）。一方、検出回路１０ａ－２は、オフの制御信号を入力すると、当該検出回路１０ａ－２による通常動作をシャットダウンし、後述するオペアンプ３１の出力をハイインピーダンス状態とすることでゼロ電圧とし、低電流域の増幅電圧ＶADa2の信号として電圧Ｖrefの信号を出力する。これにより、後述するマイコン１２Ａは、検出回路１０ａ－２からの低電流域の増幅電圧ＶADa2の信号として、過大電圧の信号の入力を回避することができる。
【0046】
検出回路１０ａ－２は、通常動作において、シャント抵抗Ｓ１の電圧Ｖ１及びシャント抵抗Ｓ２の電圧Ｖ２を、第１増幅率よりも高い予め設定された第２増幅率にて加算増幅し、加算増幅された電圧にバイアスをかけることで、低電流域の増幅電圧ＶADa2を求める。低電流域の増幅電圧ＶADa2は、マイコン１２Ａに出力される。設計仕様により異なるが、第２増幅率は、例えば第１増幅率に対して１０倍の値が用いられる。
【0047】
電圧検出回路１１ａは、検出回路１０ａ－１から増幅電圧ＶADa1を入力し、増幅電圧ＶADa1が予め設定された飽和電圧ＶＳ以上であるか否かを判定する。電圧検出回路１１ａは、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ以上であると判定した場合、オフの制御信号を検出回路１０ａ－２に出力する。これにより、検出回路１０ａ－２の通常動作はシャットダウンし、後述するオペアンプ３１の出力はハイインピーダンス状態になってゼロ電圧となり、低電流域の増幅電圧ＶADa2の信号として電圧Ｖrefの信号が出力される。
【0048】
一方、電圧検出回路１１ａは、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ未満であると判定した場合、オンの制御信号を検出回路１０ａ－２に出力する。これにより、検出回路１０ａ－２は通常動作を行い、加算増幅及びバイアス処理された低電流域の増幅電圧ＶADa2がマイコン１２Ａに出力される。
【0049】
前述のとおり、検出回路１０ａ－２の電圧ゲインは検出回路１０ａ－１よりも高い。このため、電流値が検出回路１０ａ－２の検出範囲（低電流域）よりも大きい場合、検出回路１０ａ－２は飽和してしまう。
【0050】
そこで、電圧検出回路１１ａが増幅電圧ＶADa1を監視し、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ以上である場合に、オフの制御信号を検出回路１０ａ－２に出力するようにした。これにより、検出回路１０ａ－２の飽和を防ぐことができる。
【0051】
尚、後述するマイコン１２Ａにおいても、ＡＤ変換後の増幅電圧ＶADa1が予め設定された飽和電圧ＶＳ以上であるか否かを判定し、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ以上である場合に、オフの制御信号を検出回路１０ａ－２に出力することができる。しかし、マイコン１２Ａによる判定処理は、電圧検出回路１１ａよりも時間がかかるため、オフの制御信号の出力タイミングが遅れ、検出回路１０ａ－２を飽和させてしまうことがあり得る。この場合、結果として、精度の高い測定電流値を得ることができない。そこで、電圧検出回路１１ａがこの判定処理を行うことにより、オフの制御信号を検出回路１０ａ－２に迅速に出力することで、検出回路１０ａ－２の飽和を確実に防ぎ、精度の高い測定電流値を確実に得るようにした。
【0052】
第２系統の検出回路１０ｂ－１，１０ｂ－２及び電圧検出回路１１ｂは、第１系統の検出回路１０ａ－１，１０ａ－２及び電圧検出回路１１ａに対応し、それぞれ同様に動作する。
【0053】
検出回路１０ｂ－１は、シャント抵抗Ｓ３，Ｓ４の検出電圧（電圧Ｖ３，Ｖ４）を、プリント基板１０５ｂ及びコネクタ１０６ｂを介して入力し、電圧Ｖ３，Ｖ４を、予め設定された第１増幅率（検出回路１０ａ－１と同じ第１増幅率）にて加算増幅し、加算増幅された電圧にバイアスをかけることで、増幅電圧ＶADb1を求める。低電流域の増幅電圧ＶADb1は、電圧検出回路１１ｂ及びマイコン１２Ａに出力される。
【0054】
検出回路１０ｂ－２は、シャント抵抗Ｓ３，Ｓ４の電圧Ｖ３，Ｖ４を、プリント基板１０５ｂ及びコネクタ１０６ｂを介して入力し、電圧Ｖ３，Ｖ４を、第１増幅率よりも高い予め設定された第２増幅率（検出回路１０ａ－２と同じ第２増幅率）にて加算増幅し、加算増幅された電圧にバイアスをかけることで、電流値が小さい範囲の低電流域の増幅電圧ＶADb2を求める。増幅電圧ＶADb2は、マイコン１２Ａに出力される。
【0055】
検出回路１０ｂ－２は、電圧検出回路１１ｂからオンまたはオフの制御信号を入力し、オンの制御信号を入力している限り、通常どおりの加算増幅及びバイアス処理を行うように動作する（通常動作を行う）。一方、検出回路１０ｂ－２は、オフの制御信号を入力すると、前述の検出回路１０ａ－２と同様に、当該検出回路１０ｂ－２による通常動作をシャットダウンして後述するオペアンプ３１の出力をハイインピーダンス状態にすることで出力電圧がゼロ電圧になり、低電流域の増幅電圧ＶADb2の信号として電圧Ｖrefの信号を出力する。
【0056】
電圧検出回路１１ｂは、検出回路１０ｂ－１から増幅電圧ＶADb1を入力し、増幅電圧ＶADb1が予め設定された飽和電圧ＶＳ以上である場合、オフの制御信号を検出回路１０ｂ－２に出力する。一方、電圧検出回路１１ｂは、増幅電圧ＶADb1が予め設定された飽和電圧ＶＳ未満である場合、オンの制御信号を検出回路１０ｂ－２に出力する。
【0057】
このように、電圧検出回路１１ｂが増幅電圧ＶADb1を監視し、増幅電圧ＶADb1が飽和電圧ＶＳ以上である場合に、オフの制御信号を検出回路１０ｂ－２に出力することで、検出回路１０ｂ－２の飽和を防ぐことができる。
【0058】
マイコン１２Ａは、第１系統について、検出回路１０ａ－１から増幅電圧ＶADa1を入力すると共に、検出回路１０ａ－２から低電流域の増幅電圧ＶADa2を入力し、さらに、温度センサ１０８ａから温度センサ信号Ｔaを入力する。
【0059】
マイコン１２Ａは、増幅電圧ＶADa1、低電流域の増幅電圧ＶADa2及び温度センサ信号Ｔaを、ＡＤＣ２０ａ－１，２０ａ－２，２０ａ－３にてＡＤ変換してデジタル信号をそれぞれ生成し、電圧値のデジタル信号については電流の大きさを示す電流値にそれぞれ換算する。そして、マイコン１２Ａは、増幅電圧ＶADa1から換算された電流値が予め設定された電流値以上の所定範囲において、検出回路１０ａ－１側の電流値（増幅電圧ＶADa1から換算された電流値）を選択し、電流値が予め設定された電流値よりも小さい所定範囲において、検出回路１０ａ－２側の電流値（低電流域の増幅電圧ＶADa2から換算された電流値）を選択する。
【0060】
マイコン１２Ａは、温度センサ信号Ｔaに基づいて、選択した電流値をシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の温度特性に合わせて補正し、第１系統の電流値Ｉａを求める。
【0061】
また、マイコン１２Ａは、第２系統について、検出回路１０ｂ－１から増幅電圧ＶADb1を入力すると共に、検出回路１０ｂ－２から低電流域の増幅電圧ＶADb2を入力し、さらに、温度センサ１０８ｂから温度センサ信号Ｔbを入力する。そして、マイコン１２Ａは、第１系統と同様の処理を行い、第２系統の電流値Ｉｂを求める。
【0062】
マイコン１２Ａは、第１系統の電流値Ｉａ及び第２系統の電流値Ｉｂを加算し、加算結果を負荷２０１に流れる電流の値、すなわち測定電流値として出力する。
【0063】
（検出回路１０ａ－１）
次に、図２に示した検出回路１０ａ－１について詳細に説明する。尚、検出回路１０ｂ－１は、検出回路１０ａ－１と同様の構成をなし、同様の機能を有する。検出回路１０ａ－２，１０ｂ－２は、制御信号を入力する構成及びこれに伴う機能以外につき、検出回路１０ａ－１と同様の構成をなし、同様の機能を有する。
次に、図２に示した検出回路１０ａ－１について詳細に説明する。尚、検出回路１０ｂ－１は、検出回路１０ａ－１と同様の構成をなし、同様の機能を有する。検出回路１０ａ－２，１０ｂ－２は、制御信号を入力する構成及びこれに伴う機能以外につき、検出回路１０ａ－１と同様の構成をなし、同様の機能を有する。
【0064】
図３は、検出回路１０ａ－１の構成例を示す回路図である。この検出回路１０ａ－１は、加算増幅回路３０及びバイアス回路４０を備えている。加算増幅回路３０は、オペアンプ３１、抵抗３２，・・・，３７及びコンデンサ３８，３９を備えており、バイアス回路４０は、オペアンプ４１及び抵抗４２，・・・，４５を備えている。
【0065】
加算増幅回路３０は、オペアンプ３１の平衡増幅回路の入力側の抵抗３２，３３に抵抗３４，３５を追加し、加算増幅回路を構成している。
【0066】
ここで、抵抗３２，３３の抵抗値をR11、抵抗３４，３５の抵抗値をR12、抵抗３６，３７の抵抗値をR2、シャント抵抗Ｓ１の検出電圧をＶ１、シャント抵抗Ｓ２の検出電圧をＶ２、加算増幅回路３０から出力される電圧（オペアンプ３１の出力電圧）をＶ５とする。
【0067】
そうすると、加算増幅回路３０から出力される電圧Ｖ５は、以下の式で表される。
［数１］
Ｖ５＝－｛（R2／R11）×Ｖ１＋（R2／R12）×Ｖ２｝ ・・・（１）
例えばR11＝R12とすると、加算増幅回路３０による加算増幅処理の第１増幅率は、（R2／R11）となる。
［数１］
Ｖ５＝－｛（R2／R11）×Ｖ１＋（R2／R12）×Ｖ２｝ ・・・（１）
例えばR11＝R12とすると、加算増幅回路３０による加算増幅処理の第１増幅率は、（R2／R11）となる。
【0068】
バイアス回路４０は、反転増幅回路の入力にバイアス電圧（－Ｖref）を加算している。バイアス回路４０の出力電圧（検出回路１０ａ－１から出力される増幅電圧ＶADa1）は、以下の式で表される。
［数２］
ＶADa1＝－Ｖ５＋Ｖref ・・・（２）
［数２］
ＶADa1＝－Ｖ５＋Ｖref ・・・（２）
【0069】
オペアンプ３１には、抵抗３６，３７にコンデンサ３８，３９が並列に接続されている。コンデンサ３８，３９は、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４のインダクタンス成分による電圧上昇を抑え、不要な高周波ノイズを減衰するために設けられている。
【0070】
尚、検出回路１０ａ－２は、検出回路１０ａ－１と同様の構成に加え、オペアンプ３１の制御端子が電圧検出回路１１ａの出力端子に接続されており、当該制御端子が、電圧検出回路１１ａから制御信号を入力するようになっている。また、検出回路１０ａ－２に備えた加算増幅回路３０の第２増幅率は、検出回路１０ａ－１に備えた加算増幅回路３０の第１増幅率よりも高くなるように、検出回路１０ａ－２における抵抗値R11，R12，R2及び検出回路１０ａ－１における抵抗値R11，R12，R2が予め設定される。
【0071】
検出回路１０ｂ－２も検出回路１０ａ－２と同様であり、オペアンプ３１の制御端子が電圧検出回路１１ｂの出力端子に接続されており、当該制御端子が、電圧検出回路１１ｂから制御信号を入力するようになっている。また、検出回路１０ｂ－２に備えた加算増幅回路３０の第２増幅率は、検出回路１０ｂ－１に備えた加算増幅回路３０の第１増幅率よりも高くなるように、それぞれの抵抗値R11，R12，R2が予め設定される。
【0072】
図４は、図３に示したバイアス回路４０の入出力特性を示す図である。バイアス回路４０の入力電圧は、加算増幅回路３０から出力される電圧Ｖ５である。図４に示すように、バイアス回路４０に入力される電圧Ｖ５が－ＭＡＸから＋ＭＡＸまでの間で直線的に変化した場合、バイアス回路４０から出力される増幅電圧ＶADa1は、ＶADMAXから０Ｖまでの間で直線的に変化する。このような入出力特性は、抵抗４２，・・・，４５の抵抗値に応じて定められる。
【0073】
尚、オペアンプ３１の出力がハイインピーダンス状態になってゼロ電圧（Ｖ５＝０）になると、バイアス回路４０の出力電圧はＶref（ＶADa1＝Ｖref）となる。
【0074】
（電圧検出回路１１ａ）
次に、図２に示した電圧検出回路１１ａについて詳細に説明する。尚、電圧検出回路１１ｂは、電圧検出回路１１ａと同様の構成をなし、同様の機能を有する。
次に、図２に示した電圧検出回路１１ａについて詳細に説明する。尚、電圧検出回路１１ｂは、電圧検出回路１１ａと同様の構成をなし、同様の機能を有する。
【0075】
図５は、電圧検出回路１１ａの構成例を示すブロック図である。この電圧検出回路１１ａは、絶対整流回路５０、増幅回路５１、コンパレータ５２及び１次遅れ回路５３を備えている。
【0076】
絶対整流回路５０は、検出回路１０ａ－１から増幅電圧ＶADa1を入力し、増幅電圧ＶADa1の信号に対し所定の絶対整流処理を施し、増幅回路５１は、絶対整流回路５０により絶対整流処理が施された電圧信号を増幅する。
【0077】
コンパレータ５２は、増幅回路５１により増幅された電圧信号の値（電圧値）と予め設定された設定値とを比較し、電圧値が設定値以上である場合、オフ（０）の信号を出力し、電圧値が設定値未満である場合、オン（１）の信号を出力する。
【0078】
電圧値は、当該電圧検出回路１１ａが入力した増幅電圧ＶADa1の値に対応し、設定値は、検出回路１０ａ－２が飽和する飽和電圧ＶＳの値に対応する。つまり、シャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の電圧Ｖ１，Ｖ２が検出回路１０ａ－１にて加算増幅及びバイアス処理された増幅電圧ＶADa1が、検出回路１０ａ－２の飽和電圧ＶＳ以上である場合、検出回路１０ａ－２の通常動作をシャットダウンさせるためのオフ（０）の信号が出力される。また、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ未満である場合、検出回路１０ａ－２に通常動作をさせるためのオン（１）の信号が出力される。
【0079】
１次遅れ回路５３は、コンパレータ５２により出力されたオフ（０）またはオン（１）の信号に対し、予め設定された時定数による一次遅れ処理を施し、１次遅れ処理されたオフ（０）またはオン（１）の信号を制御信号として検出回路１０ａ－２に出力する。１次遅れ回路５３により、制御信号のチャタリングを防止することができる。
【0080】
図６は、電圧検出回路１１ａの処理例を示すフローチャートである。電圧検出回路１１ａは、検出回路１０ａ－１から増幅電圧ＶADa1を入力し（ステップＳ７０１）、増幅電圧ＶADa1と予め設定された検出回路１０ａ－２の飽和電圧ＶＳとを比較する（ステップＳ７０２）。
【0081】
電圧検出回路１１ａは、ステップＳ７０２において、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ以上である場合（ステップＳ７０２：ＶADa1≧ＶＳ）、オフの制御信号を検出回路１０ａ－２に出力する（ステップＳ７０３）。これにより、検出回路１０ａ－２の動作はシャットダウンし、オペアンプ３１の出力をハイインピーダンス状態にして出力電圧がゼロ電圧になると、低電流域の増幅電圧ＶADa2の信号として電圧Ｖrefの信号を出力することができる（ＶADa2＝Ｖref）。
【0082】
一方、電圧検出回路１１ａは、ステップＳ７０２において、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ未満である場合（ステップＳ７０２：ＶADa1＜ＶＳ）、オンの制御信号を検出回路１０ａ－２に出力する（ステップＳ７０４）。これにより、検出回路１０ａ－２は通常に動作し、検出回路１０ａ－２から低電流域の増幅電圧ＶADa2が出力される。
【0083】
電圧検出回路１１ａは、ステップＳ７０３，Ｓ７０４の処理の後、ステップＳ７０１へ移行し、ステップＳ７０１～Ｓ７０４の処理を繰り返す。
【0084】
【0085】
このマイコン１２Ａは、第１系統の処理を行うＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）２０ａ－１，２０ａ－２，２０ａ－３、ＶＡ（電圧電流）換算部６０ａ－１，６０ａ－２、選択部６１ａ及び温度補正部６２ａ、並びに第２系統の処理を行うＡＤＣ２０ｂ－１，２０ｂ－２，２０ｂ－３、ＶＡ換算部６０ｂ－１，６０ｂ－２、選択部６１ｂ及び温度補正部６２ｂを備え、さらに、加算部６３を備えている。
【0086】
ＡＤＣ２０ａ－１は、検出回路１０ａ－１から増幅電圧ＶADa1を入力し、増幅電圧ＶADa1のアナログ信号をデジタル信号に変換し、増幅電圧ＶADa1のデジタル信号をＶＡ換算部６０ａ－１に出力する。
【0087】
ＶＡ換算部６０ａ－１は、ＡＤＣ２０ａ－１から増幅電圧ＶADa1のデジタル信号を入力し、予め設定された換算規則に従い、増幅電圧ＶADa1のデジタル信号を電流値Ｉａ１に換算し、電流値Ｉａ１を選択部６１ａに出力する。
【0088】
ＡＤＣ２０ａ－２は、検出回路１０ａ－２から低電流域の増幅電圧ＶADa2を入力し、増幅電圧ＶADa2のアナログ信号をデジタル信号に変換し、増幅電圧ＶADa2のデジタル信号をＶＡ換算部６０ａ－２に出力する。
【0089】
ＶＡ換算部６０ａ－２は、ＡＤＣ２０ａ－２から増幅電圧ＶADa2のデジタル信号を入力し、予め設定された換算規則に従い、増幅電圧ＶADa2のデジタル信号を電流値Ｉａ２に換算し、低電流域の電流値Ｉａ２を選択部６１ａに出力する。
【0090】
図８は、選択部６１ａの処理例を示すフローチャートである。選択部６１ａは、ＶＡ換算部６０ａ－１から電流値Ｉａ１を入力すると共に、ＶＡ換算部６０ａ－２から電流値Ｉａ２を入力する（ステップＳ９０１）。
【0091】
選択部６１ａは、電流値Ｉａ１と予め設定された電流値ＩＳとを比較する（ステップＳ９０２）。予め設定された電流値ＩＳとしては、図６のステップＳ７０２における予め設定された検出回路１０ａ－２の飽和電圧ＶＳに対応する電流値（飽和電流値）よりも低い値が用いられる。
【0092】
選択部６１ａは、ステップＳ９０２において、電流値Ｉａ１が電流値ＩＳ以上であると判定した場合（ステップＳ９０２：Ｉａ１≧ＩＳ）、電流値Ｉａ１を有効にするために、電流値Ｉａ１，Ｉａ２から電流値Ｉａ１を選択する。そして、選択部６１ａは、選択した電流値Ｉａ１を第１系統の選択電流値として、温度補正部６２ａ及び異常検出部６４に出力する（ステップＳ９０３）。
【0093】
一方、選択部６１ａは、ステップＳ９０２において、電流値Ｉａ１が電流値ＩＳ未満であると判定した場合（ステップＳ９０２：Ｉａ１＜ＩＳ）、電流値Ｉａ２を有効にするために、電流値Ｉａ１，Ｉａ２から電流値Ｉａ２を選択する。そして、選択部６１ａは、選択した電流値Ｉａ２を第１系統の選択電流値として、温度補正部６２ａ及び異常検出部６４に出力する（ステップＳ９０４）。
【0094】
選択部６１ａは、ステップＳ９０３，Ｓ９０４の処理の後、ステップＳ９０１へ移行し、ステップＳ９０１～Ｓ９０４の処理を繰り返す。
【0095】
図７に戻って、ＡＤＣ２０ａ－３は、温度センサ１０８ａから温度センサ信号Ｔaを入力し、温度センサ信号Ｔaのアナログ信号をデジタル信号に変換し、温度センサ信号Ｔaのデジタル信号を温度補正部６２ａに出力する。
【0096】
温度補正部６２ａは、選択部６１ａから第１系統の選択電流値（電流値Ｉａ１または低電流域の電流値Ｉａ２）を入力すると共に、ＡＤＣ２０ａ－３から温度センサ信号Ｔaのデジタル信号を入力する。
【0097】
温度補正部６２ａは、温度センサ信号Ｔaの値に基づいて、第１系統の選択電流値を予め設定されたシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の温度特性に合わせて補正し、温度補正後の第１系統の選択電流値を求める。そして、温度補正部６２ａは、温度補正後の第１系統の選択電流値を第１系統の電流値Ｉａとして加算部６３に出力する。
【0098】
これにより、シャント抵抗Ｓ１に流れる電流値とシャント抵抗Ｓ２に流れる電流値とを加算した電流値が、第１系統の電流値Ｉａとして得られる。
【0099】
また、第１系統の電流値Ｉａが検出範囲内において予め設定された電流値ＩＳ以上の所定範囲にある場合、第１系統の電流値Ｉａは、検出回路１０ａ－１により検出された増幅電圧ＶADa1に対応する電流値Ｉａ１が温度補正されることで得られた電流値であるといえる。一方、第１系統の電流値Ｉａが検出範囲内において予め設定された電流値ＩＳよりも小さい所定範囲にある場合、第１系統の電流値Ｉａは、検出回路１０ａ－２により検出された低電流域の増幅電圧ＶADa2に対応する電流値Ｉａ２が温度補正されることで得られた電流値であるといえる。
【0100】
第２系統の処理を行うＡＤＣ２０ｂ－１，２０ｂ－２，２０ｂ－３、ＶＡ換算部６０ｂ－１，６０ｂ－２、選択部６１ｂ及び温度補正部６２ｂは、第１系統の処理を行うＡＤＣ２０ａ－１，２０ａ－２，２０ａ－３、ＶＡ換算部６０ａ－１，６０ａ－２、選択部６１ａ及び温度補正部６２ａと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0101】
ここで、ＡＤＣ２０ｂ－１は検出回路１０ｂ－１から増幅電圧ＶADb1を入力し、ＡＤＣ２０ｂ－２は検出回路１０ｂ－２から低電流域の増幅電圧ＶADb2を入力し、ＡＤＣ２０ｂ－３は、温度センサ１０８ｂから温度センサ信号Ｔbを入力する。
【0102】
また、選択部６１ｂは、第２系統の選択電流値を温度補正部６２ｂ及び異常検出部６４に出力し、温度補正部６２ｂは、温度補正後の第２系統の選択電流値を第２系統の電流値Ｉｂとして加算部６３に出力する。
【0103】
加算部６３は、温度補正部６２ａから第１系統の電流値Ｉａを入力すると共に、温度補正部６２ｂから第２系統の電流値Ｉｂを入力し、電流値Ｉａ，Ｉｂを加算し、加算結果を負荷２０１に流れる電流の値、すなわち測定電流値として出力する。
【0104】
これにより、測定電流値が検出範囲内において予め設定された電流値以上の所定範囲にある場合、測定電流値は、検出回路１０ａ－１，１０ｂ－１により検出された増幅電圧ＶADa1，ＶADb1に対応する電流値Ｉａ，Ｉｂの加算値であるため、通常の分解能の測定電流値として出力される。一方、測定電流値が検出範囲内において予め設定された電流値よりも小さい所定範囲にある場合、測定電流値は、検出回路１０ａ－２，１０ｂ－２により検出された低電流域の増幅電圧ＶADa2，ＶADb2に対応する電流値Ｉａ，Ｉｂの加算値であるため、通常よりも高い分解能の測定電流値として出力される。
【0105】
異常検出部６４は、選択部６１ａから第１系統の選択電流値を入力すると共に、選択部６１ｂから第２系統の選択電流値を入力し、第１系統の選択電流値及び第２系統の選択電流値のそれぞれについて、ばらつきの程度を求める。
【0106】
異常検出部６４は、第１系統の選択電流値及び第２系統の選択電流値のそれぞれについて、ばらつきの程度が予め設定されたばらつき設定値未満である場合、当該系統のシャント抵抗は正常であると判定する。一方、異常検出部６４は、ばらつきの程度が予め設定されたばらつき設定値以上である場合、当該系統のシャント抵抗が異常（破損している、または断線している等）であると判定し、これを示す異常信号を出力する。
【0107】
第１系統の選択電流値及び第２系統の選択電流値についてのばらつきの程度に基づいて、異常を判定するようにしたのは、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４に流れる電流にばらつきを生じるが、その割合は大きく変動することがないからである。
【0108】
例えば異常検出部６４は、第１系統及び第２系統について、いずれもばらつきの程度がばらつき設定値未満である場合、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４及び当該電流検出装置１Ａが正常であると判定する。また、異常検出部６４は、第１系統について、ばらつきの程度がばらつき設定値以上である場合、シャント抵抗Ｓ１，Ｓ２が異常であると判定し、これを示す異常信号を出力する。また、異常検出部６４は、第１系統及び第２系統について、いずれもばらつきの程度がばらつき設定値以上である場合、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４及び当該電流検出装置１Ａが異常であると判定し、これを示す異常信号を出力する。このように、異常検出部６４にて、系統毎にシャント抵抗の破損、断線等の異常を検出することができる。
【0109】
尚、異常検出部６４は、選択部６１ａ，６１ｂから第１系統及び第２系統の選択電流値を入力する代わりに、温度補正部６２ａ，６２ｂから第１系統及び第２系統の電流値Ｉａ，Ｉｂを入力し、電流値Ｉａ，Ｉｂのそれぞれについて、ばらつきの程度を求めて異常を検出するようにしてもよい。
【0110】
以上のように、実施例１の電流検出装置１Ａによれば、１系統あたり並列に接続された２個のシャント抵抗（第１系統ではシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２、第２系統ではシャント抵抗Ｓ３，Ｓ４）を有する合計２系統の電流検出手段を備える。
【0111】
第１系統では、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２が並列に接続されており、検出回路１０ａ－１は、第１増幅率にてシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の検出電圧を加算増幅して増幅電圧ＶADa1を検出し、検出回路１０ａ－２は、第１増幅率よりも高い第２増幅率にてシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の検出電圧を加算増幅し、低電流域の増幅電圧ＶADa2を検出する。
【0112】
電圧検出回路１１ａは、増幅電圧ＶADa1が予め設定された飽和電圧ＶＳ以上である場合、オフの制御信号を出力することで、検出回路１０ａ－２の通常動作をシャットダウンする。一方、電圧検出回路１１ａは、増幅電圧ＶADa1が飽和電圧ＶＳ未満である場合、オンの制御信号を出力することで、検出回路１０ａ－２に通常動作を行わせる。
【0113】
マイコン１２Ａは、増幅電圧ＶADa1及び低電流域の増幅電圧ＶADa2をＡＤ変換し、増幅電圧ＶADa1及び低電流域の増幅電圧ＶADa2を電流値Ｉａ１，Ｉａ２に換算する。そして、マイコン１２Ａは、電流値Ｉａ１が予め設定された電流値ＩＳ以上である場合（電流値Ｉａ１の検出範囲内において相対的に大きい範囲では）、電流値Ｉａ１を選択し、電流値Ｉａ１が電流値ＩＳ未満である場合（電流値Ｉａ１の検出範囲内において相対的に小さい範囲では）、電流値Ｉａ２を選択し、選択した電流値Ｉａ１，Ｉａ２をシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の温度特性に合わせて補正し、第１系統の電流値Ｉａを求める。
【0114】
第２系統においても第１系統と同様の処理を行い、マイコン１２Ａは、第２系統の電流値Ｉｂを求める。
【0115】
そして、マイコン１２Ａは、第１系統の電流値Ｉａ及び第２系統の電流値Ｉｂを加算し、加算結果を測定電流値として出力する。
【0116】
前述のとおり、特許文献１及び非特許文献１を組み合わせた電流検出装置を想定すると、シャント抵抗毎に、第１増幅回路及び第２増幅回路（検出回路１０ａ－１及び検出回路１０ａ－２に対応）の２つの回路が必要となるだけでなく、シャント抵抗毎に、２つのＡＤＣ及び２つのＶＡ換算部等が必要となり、部品点数が多くなってコストがかかり、処理負荷が高くなってしまう。
【0117】
これに対し、実施例１の電流検出装置１Ａでは、２個のシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２につき、２つの検出回路１０ａ－１，１０ａ－２、２つのＡＤＣ２０ａ－１，２０ａ－２及び２つのＶＡ換算部６０ａ－１，６０ａ－２等が必要となる。シャント抵抗Ｓ３，Ｓ４についても同様である。このため、特許文献１及び非特許文献１を組み合わせた電流検出装置に比べ、部品点数が少なくなってコストが下がり、処理負荷が低くなる。
【0118】
また、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２は並列に接続されているため、一方がノイズの影響を受けたとしても、その影響が他方へ及ぶことがない。このため、第１増幅回路及び第２増幅回路が直列に接続された特許文献１の電流検出装置に比べ、ノイズに対して頑健となる。
【0119】
したがって、複数のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４を用いて電流を測定する場合に、簡易な構成にてローコスト化を実現すると共に、ノイズ耐性を向上させることができる。
【0120】
また、実施例１の電流検出装置１Ａによれば、４個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４のうち１個に流れる電流は、測定電流値の約１／４となるため、発熱量を抑えることができる。
【0121】
また、シャント抵抗Ｓ１，Ｓ２に流れる電流の加算値である第１系統の電流値Ｉａ及びシャント抵抗Ｓ３，Ｓ４に流れる電流の加算値である第２系統の電流値Ｉｂのそれぞれは、測定電流値の約１／２となるため、測定電流値の分解能は、測定電流値の最大値／２／（ＡＤＣの分解能）となり、測定精度を向上させることができる。
【0122】
また、仮に４個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４のうちの１個のシャント抵抗が断線した場合、検出対象の電流は、断線していない他の３個のシャント抵抗に分散することとなる。(尚、シャント抵抗のそれぞれについて、測定電流の最大値を４／３倍とする必要がある。)２個または３個のシャント抵抗が断線した場合も、検出対象の電流は、他の２個または１個のシャント抵抗に分散することとなる。このため、シャント抵抗が断線したとしても、断線していないシャント抵抗が存在する限り、電流検出装置１Ａによる測定電流値の検出を継続することができる。
【0123】
さらに、マイコン１２Ａの異常検出部６４は、第１系統の選択電流値及び第２系統の選択電流値のそれぞれについて、ばらつきの程度を求め、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４及び当該電流検出装置１Ａの異常を判定するようにした。
【0124】
これにより、シャント抵抗を多数組み合わせて電流値を広範囲かつ高精度に測定すると共に、自己診断機能も有する電流検出装置を実現することができる。
【0125】
〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。実施例１は２系統の電流検出手段を備えていたが、実施例２は１系統の電流検出手段を備える。
次に、実施例２について説明する。実施例１は２系統の電流検出手段を備えていたが、実施例２は１系統の電流検出手段を備える。
【0126】
実施例２は、並列に接続された２個のシャント抵抗を有する１系統の電流検出手段を備え、第１増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第１検出回路と、第１増幅率よりも高い第２増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第２検出回路とが並列に接続されており、電流検出手段にて検出した電流値を測定電流値として求める例である。
【0127】
（電流検出装置／実施例２）
図９は、実施例２の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ｂは、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された２個のシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２を用いて検出する。
図９は、実施例２の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ｂは、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された２個のシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２を用いて検出する。
【0128】
電流検出装置１Ｂは、第１系統の電流検出手段及びマイコン１２Ｂを備えている。
【0129】
第１系統の電流検出手段は、図２に示した電流検出装置１Ａの第１系統の電流検出手段と同様であり、２個のシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２、温度センサ１０８ａ、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２及び電圧検出回路１１ａを備えている。
【0130】
第１系統の電流検出手段及びマイコン１２Ｂにおける接続形態、並びに検出回路１０ａ－１，１０ａ－２及び電圧検出回路１１ａは、図２に示したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0131】
マイコン１２Ｂは、検出回路１０ａ－１から増幅電圧ＶADa1を入力すると共に、検出回路１０ａ－２から低電流域の増幅電圧ＶADa2を入力し、さらに、温度センサ１０８ａから温度センサ信号Ｔaを入力する。
【0132】
マイコン１２Ｂは、増幅電圧ＶADa1、低電流域の増幅電圧ＶADa2及び温度センサ信号Ｔaを、ＡＤＣ２０ａ－１，２０ａ－２，２０ａ－３にてＡＤ変換してデジタル信号をそれぞれ生成し、電圧値のデジタル信号については電流値にそれぞれ換算する。そして、マイコン１２Ｂは、増幅電圧ＶADa1から換算された電流値が予め設定された電流値以上の所定範囲において、検出回路１０ａ－１側の電流値（増幅電圧ＶADa1から換算された電流値）を選択し、電流値が予め設定された電流値よりも小さい所定範囲において、検出回路１０ａ－２側の電流値（低電流域の増幅電圧ＶADa2から換算された電流値）を選択する。
【0133】
マイコン１２Ｂは、温度センサ信号Ｔaに基づいて、選択した電流値をシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２の温度特性に合わせて補正し、温度補正後の電流値を測定電流値として出力する。
【0134】
マイコン１２Ｂは、図７に示したマイコン１２Ａの構成のうち、ＡＤＣ２０ａ－１，２０ａ－２，２０ａ－３、ＶＡ換算部６０ａ－１，６０ａ－２、選択部６１ａ及び温度補正部６２ａを備えている。温度補正部６２ａは、温度補正後の電流値を測定電流値として出力する。
【0135】
尚、マイコン１２Ｂに備えたＡＤＣ２０ａ－１，２０ａ－２，２０ａ－３、ＶＡ換算部６０ａ－１，６０ａ－２、選択部６１ａ及び温度補正部６２ａの処理の詳細については、マイコン１２Ａと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0136】
以上のように、実施例２の電流検出装置１Ｂによれば、並列に接続された２個のシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２を有する１系統の電流検出手段を備える。
【0137】
これにより、実施例１の電流検出装置１Ａと同様の効果を奏し、複数のシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２を用いて電流を測定する場合に、一層簡易な構成にてローコスト化を実現すると共に、ノイズ耐性を向上させることができる。
【0138】
〔実施例３〕
次に、実施例３について説明する。実施例１は２系統の電流検出手段を備えていたが、実施例３は４系統の電流検出手段を備える。
次に、実施例３について説明する。実施例１は２系統の電流検出手段を備えていたが、実施例３は４系統の電流検出手段を備える。
【0139】
実施例３は、１系統あたり並列に接続された２個のシャント抵抗を有する合計４系統の電流検出手段を備え、各系統では、第１増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第１検出回路と、第１増幅率よりも高い第２増幅率にて２個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第２検出回路とが並列に接続されており、系統毎の電流検出手段にて検出した電流値を加算することで、測定電流値を求める例である。
【0140】
（電流検出装置／実施例３）
図１０は、実施例３の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ｃは、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された８個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８を用いて検出する。
図１０は、実施例３の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ｃは、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された８個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８を用いて検出する。
【0141】
電流検出装置１Ｃは、第１系統の電流検出手段、第２系統の電流検出手段、第３系統の電流検出手段、第４系統の電流検出手段及びマイコン１２Ｃを備えている。
【0142】
第１系統及び第２系統の電流検出手段は、図２に示した電流検出装置１Ａの第１系統及び第２系統の電流検出手段と同様であり、第１系統及び第２系統の電流検出手段及びマイコン１２Ｃにおける接続形態、並びに検出回路１０ａ－１，１０ａ－２，１０ｂ－１，１０ｂ－２及び電圧検出回路１１ａ，１１ｂは、図２に示したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0143】
第３系統の電流検出手段は、２個のシャント抵抗Ｓ５，Ｓ６、プリント基板１０５ｃ、コネクタ１０６ｃ、温度センサ１０８ｃ、検出回路１０ｃ－１，１０ｃ－２及び電圧検出回路１１ｃを備えている。また、第４系統の電流検出手段は、２個のシャント抵抗Ｓ７，Ｓ８、プリント基板１０５ｄ、コネクタ１０６ｄ、温度センサ１０８ｄ、検出回路１０ｄ－１，１０ｄ－２及び電圧検出回路１１ｄを備えている。
【0144】
シャント抵抗Ｓ５，・・・，Ｓ８、温度センサ１０８ｃ，１０８ｄ、検出回路１０ｃ－１，１０ｃ－２，１０ｄ－１，１０ｄ－２及び電圧検出回路１１ｃ，１１ｄは、図２に示した電流検出装置１Ａの第１系統及び第２系統におけるシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４、温度センサ１０８ａ，１０８ｂ、検出回路１０ａ－１，１０ａ－２，１０ｂ－１，１０ｂ－２及び電圧検出回路１１ａ，１１ｂと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0145】
マイコン１２Ｃは、第１系統、第２系統、第３系統及び第４系統の増幅電圧ＶADa1、低電流域の増幅電圧ＶADa2及び温度センサ信号Ｔa等を入力し、ＡＤＣ２０ａ－１，２０ａ－２，２０ａ－３，・・・，ＡＤＣ２０ｄ－１，２０ｄ－２，２０ｄ－３にてＡＤ変換してデジタル信号をそれぞれ生成する。
【0146】
マイコン１２Ｃは、第１系統及び第２系統について、図７及び図８と同様の処理を行い、温度補正後の第１系統及び第２系統の電流値Ｉａ，Ｉｂを求める。また、マイコン１２Ｃは、第３系統及び第４系統について、図７及び図８に示した第１系統または第２系統と同様の処理を行い、温度補正後の第３系統及び第４系統の電流値Ｉｃ，Ｉｄを求める。
【0147】
マイコン１２Ｃは、第１系統、第２系統、第３系統及び第４系統の電流値Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄを加算し、加算結果を負荷２０１に流れる電流の値、すなわち測定電流値として出力する。
【0148】
以上のように、実施例３の電流検出装置１Ｃによれば、１系統あたり並列に接続された２個のシャント抵抗（第１系統ではシャント抵抗Ｓ１，Ｓ２、第２系統ではシャント抵抗Ｓ３，Ｓ４、第３系統ではシャント抵抗Ｓ５，Ｓ６、第４系統ではシャント抵抗Ｓ７，Ｓ８）を有する合計４系統の電流検出手段を備える。
【0149】
これにより、実施例１の電流検出装置１Ａと同様の効果を奏する。すなわち、複数のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８を用いて電流を測定する場合に、簡易な構成にてローコスト化を実現すると共に、ノイズ耐性を向上させることができる。
【0150】
また、実施例３の電流検出装置１Ｃによれば、８個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８のうち１個に流れる電流は、測定電流値の約１／８となるため、発熱量を一層抑えることができる。
【0151】
また、シャント抵抗Ｓ１，Ｓ２に流れる電流の加算値である第１系統の電流値Ｉａ、シャント抵抗Ｓ３，Ｓ４に流れる電流の加算値である第２系統の電流値Ｉｂ、シャント抵抗Ｓ５，Ｓ６に流れる電流の加算値である第３系統の電流値Ｉｃ、及びシャント抵抗Ｓ７，Ｓ８に流れる電流の加算値である第４系統の電流値Ｉｄのそれぞれは、測定電流値の約１／４となるため、測定電流値の分解能は、測定電流値の最大値／４／（ＡＤＣの分解能）となり、測定精度を一層向上させることができる。
【0152】
〔実施例４〕
次に、実施例４について説明する。実施例１は１系統あたり並列に接続された２個のシャント抵抗を有していたが、実施例４は１系統あたり並列に接続された４個のシャント抵抗を有する。
次に、実施例４について説明する。実施例１は１系統あたり並列に接続された２個のシャント抵抗を有していたが、実施例４は１系統あたり並列に接続された４個のシャント抵抗を有する。
【0153】
実施例４は、１系統あたり並列に接続された４個のシャント抵抗を有する合計２系統の電流検出手段を備え、各系統では、第１増幅率にて４個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第１検出回路と、第１増幅率よりも高い第２増幅率にて４個のシャント抵抗の検出電圧を加算増幅する第２検出回路とが並列に接続されており、系統毎の電流検出手段にて検出した電流値を加算することで、測定電流値を求める例である。
【0154】
（電流検出装置／実施例４）
図１１は、実施例４の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ｄは、２系統の電流検出手段により、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された８個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８を用いて検出する。
図１１は、実施例４の電流検出装置の構成例を示す図である。この電流検出装置１Ｄは、２系統の電流検出手段により、電源２００に接続された負荷２０１に流れる電流を、電源２００のプラス側の端子と負荷２０１の片側の端子との間の電流の経路上に並列に接続された８個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８を用いて検出する。
【0155】
電流検出装置１Ｄは、第１系統の電流検出手段及び第２系統の電流検出手段及びマイコン１２Ｄを備えている。
【0156】
第１系統の電流検出手段は、４個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４、プリント基板１０５ａ、コネクタ１０６ａ、温度センサ１０８ａ、検出回路１０ａ’－１，１０ａ’－２及び電圧検出回路１１ａを備えている。シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４の両端は、プリント基板１０５ａ及びコネクタ１０６ａを介して、検出回路１０ａ’－１，１０ａ’－２の入力端子に接続される。温度センサ１０８ａは、コネクタ１０６ａを介してマイコン１２Ｄの入力端子に接続される。
【0157】
第１系統の電流検出手段及びマイコン１２Ｄにおける接続形態並びに電圧検出回路１１ａは、図２に示した電流検出装置１Ａにおいて２個のシャント抵抗を追加した接続形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0158】
第２系統の電流検出手段は、４個のシャント抵抗Ｓ５，・・・，Ｓ８、プリント基板１０５ｂ、コネクタ１０６ｂ、温度センサ１０８ｂ、検出回路１０ｂ’－１，１０ｂ’－２及び電圧検出回路１１ｂを備えている。シャント抵抗Ｓ５，・・・，Ｓ８の両端は、プリント基板１０５ｂ及びコネクタ１０６ｂを介して、検出回路１０ｂ’－１，１０ｂ’－２の入力端子に接続される。温度センサ１０８ｂは、コネクタ１０６ｂを介してマイコン１２Ｄの入力端子に接続される。
【0159】
第２系統の電流検出手段及びマイコン１２Ｄにおける接続形態並びに電圧検出回路１１ｂは、図２に示した電流検出装置１Ａにおいて２個のシャント抵抗を追加した接続形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0160】
検出回路１０ａ’－１は、シャント抵抗Ｓ１の電圧Ｖ１、シャント抵抗Ｓ２の電圧Ｖ２、シャント抵抗Ｓ３の電圧Ｖ３及びシャント抵抗Ｓ４の電圧Ｖ４を、プリント基板１０５ａ及びコネクタ１０６ａを介して入力する。検出回路１０ａ’－１は、これらの電圧Ｖ１，・・・，Ｖ４を、図２に示した検出回路１０ａ－１と同様に、予め設定された第１増幅率にて加算増幅し、加算増幅された電圧にバイアスをかけることで、増幅電圧ＶADa1を求める。増幅電圧ＶADa1は、電圧検出回路１１ａ及びマイコン１２Ｄに出力される。
【0161】
検出回路１０ａ’－２は、検出回路１０ａ’－１に比べて電流値が小さい範囲を扱う回路であり、電圧ゲインが検出回路１０ａ’－１よりも高くなるように設定されている。これにより、電流値が小さい範囲の低電流域において、電流値の分解能を高く設定することができる。
【0162】
検出回路１０ａ’－２は、シャント抵抗Ｓ１の電圧Ｖ１、シャント抵抗Ｓ２の電圧Ｖ２、シャント抵抗Ｓ３の電圧Ｖ３及びシャント抵抗Ｓ４の電圧Ｖ４を、プリント基板１０５ａ及びコネクタ１０６ａを介して入力すると共に、電圧検出回路１１ａからオンまたはオフの制御信号を入力する。
【0163】
検出回路１０ａ’－２は、オンの制御信号を入力している限り、通常どおりの加算増幅及びバイアス処理を行うように動作する（通常動作を行う）。一方、検出回路１０ａ’－２は、オフの制御信号を入力すると、当該検出回路１０ａ’－２による通常動作をシャットダウンし、オペアンプ３１の出力をハイインピーダンス状態にしてゼロ電圧とし、低電流域の増幅電圧ＶADa2の信号として電圧Ｖrefの信号を出力する。
【0164】
検出回路１０ａ’－２は、通常動作において、電圧Ｖ１，・・・，Ｖ４を、第１増幅率よりも高い予め設定された第２増幅率にて加算増幅し、加算増幅された電圧にバイアスをかけることで、低電流域の増幅電圧ＶADa2を求める。低電流域の増幅電圧ＶADa2は、マイコン１２Ｄに出力される。設計仕様により異なるが、第２増幅率は、例えば第１増幅率の１０倍の値が用いられる。
【0165】
第２系統の検出回路１０ｂ’－１，１０ｂ’－２及び電圧検出回路１１ｂは、第１系統の検出回路１０ａ’－１，１０ａ’－２及び電圧検出回路１１ａに対応し、それぞれ同様に動作する。
【0166】
マイコン１２Ｄは、図２に示したマイコン１２Ａと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0167】
以上のように、実施例４の電流検出装置１Ｄによれば、１系統あたり並列に接続された４個のシャント抵抗（第１系統ではシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４、第２系統ではシャント抵抗Ｓ５，・・・，Ｓ８）を有する合計２系統の電流検出手段を備える。
【0168】
これにより、実施例１の電流検出装置１Ａと同様の効果を奏する。すなわち、複数のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８を用いて電流を測定する場合に、簡易な構成にてローコスト化を実現すると共に、ノイズ耐性を向上させることができる。
【0169】
また、実施例４の電流検出装置１Ｄによれば、８個のシャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ８のうち１個に流れる電流は、測定電流値の約１／８となるため、発熱量を一層抑えることができる。
【0170】
また、シャント抵抗Ｓ１，・・・，Ｓ４に流れる電流の加算値である第１系統の電流値Ｉａ及びシャント抵抗Ｓ５，・・・，Ｓ８に流れる電流の加算値である第２系統の電流値Ｉｂのそれぞれは、測定電流値の約１／２となるため、測定電流値の分解能は、測定電流値の最大値／２／（ＡＤＣの分解能）となり、測定精度を向上させることができる。
【0171】
以上、実施例１，２，３，４を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例１，２，３，４に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【0172】
例えば、前述の実施例１，２，３では１系統あたり２個のシャント抵抗を有し、実施例４では１系統あたり４個のシャント抵抗を有するようにしたが、シャント抵抗の個数はこれらに限定されるものではない。本発明は、１系統あたり２以上の所定数のシャント抵抗を有していればよい。
【0173】
また、前述の実施例１，４では２系統の電流検出手段を備え、実施例２では１系統の電流検出手段を備え、実施例３では４系統の電流検出手段を備えるようにしたが、系統数はこれらに限定されるものではない。本発明は、１系統以上の所定数の電流検出手段を備えていればよい。
【符号の説明】
【0174】
１ 電流検出装置
１０ 検出回路
１１ 電圧検出回路
１２ マイコン（制御部）
２０ ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）
３０ 加算増幅回路
３１，４１ オペアンプ
３２，３３，３４，３５，３６，３７，４２，４３，４４，４５ 抵抗
３８，３９ コンデンサ
４０ バイアス回路
５０ 絶対整流回路
５１ 増幅回路
５２ コンパレータ
５３ １次遅れ回路
６０ ＶＡ（電圧電流）換算部
６１ 選択部
６２ 温度補正部
６３ 加算部
６４ 異常検出部
１００ シャントモジュール
１０１ シャントバー
１０２ 検出端子
１０３ ボルト
１０４ ナット
１０５ プリント基板
１０６ コネクタ
１０７ 抵抗素子
１０８ 温度センサ
１０９ スペーサ
１１０ ブスバー
２００ 電源
２０１ 負荷
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ シャント抵抗
ＶADa1，ＶADa2，ＶADb1，ＶADb2 増幅電圧
Ｔa，Ｔb 温度センサ信号
ＶＳ 飽和電圧
ＩＳ 電流値
Ｉａ 第１系統の電流値
Ｉｂ 第２系統の電流値
１０ 検出回路
１１ 電圧検出回路
１２ マイコン（制御部）
２０ ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）
３０ 加算増幅回路
３１，４１ オペアンプ
３２，３３，３４，３５，３６，３７，４２，４３，４４，４５ 抵抗
３８，３９ コンデンサ
４０ バイアス回路
５０ 絶対整流回路
５１ 増幅回路
５２ コンパレータ
５３ １次遅れ回路
６０ ＶＡ（電圧電流）換算部
６１ 選択部
６２ 温度補正部
６３ 加算部
６４ 異常検出部
１００ シャントモジュール
１０１ シャントバー
１０２ 検出端子
１０３ ボルト
１０４ ナット
１０５ プリント基板
１０６ コネクタ
１０７ 抵抗素子
１０８ 温度センサ
１０９ スペーサ
１１０ ブスバー
２００ 電源
２０１ 負荷
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ シャント抵抗
ＶADa1，ＶADa2，ＶADb1，ＶADb2 増幅電圧
Ｔa，Ｔb 温度センサ信号
ＶＳ 飽和電圧
ＩＳ 電流値
Ｉａ 第１系統の電流値
Ｉｂ 第２系統の電流値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】