JP5555976B2 - 電流測定装置 - Google Patents
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Description
隣合うセル(10a)間に配置されて、隣合うセル(10a)のうち一方のセルに電気的に接触する第1電極(111)、隣合うセル(10a)のうち他方のセルに電気的に接触する第2電極(131)、および、第1電極(111)と第2電極(131)とを電気的に接続するとともに予め定めた電気抵抗値を有する板状の抵抗体(121)を有して構成された電流測定部(101)と、第1電極(111)と抵抗体(121)とを接続する第1接続部(101a)および抵抗体(121)と第2電極(131)とを接続する第2接続部(101b)間の電位差を検出する電位差検出手段(102)と、電位差検出手段(102)によって検出された検出電位差と、第1接続部(101a)および第2接続部(101b)間の抵抗体(121)の電気抵抗値を用いて、セル(10a)を流れる電流値を検出する電流値検出手段(51)とを備え、
第1接続部(101a)および第2接続部(101b)は、それぞれ抵抗体(121)を流れる電流の流れ方向に垂直な方向に並ぶように複数箇所に設けられており、この複数箇所に設けられた少なくとも2つ以上の第1接続部(101a)が第1配線パターン(122)により電気的に接続された状態とされ、また、複数箇所に設けられた少なくとも2つ以上の第2接続部(101b)が第2配線パターン(122)により電気的に接続された状態とされ、少なくとも2つ以上の第1接続部(101a)が第1配線パターン(122)を介して電位差検出手段(102)の一端側に接続され、少なくとも2つ以上の第2接続部(101b)が第2配線パターン(122)を介して電位差検出手段(102)の他端側に接続されていることを特徴とする。
第1配線パターン(122)および第2配線パターン(122)は、第3プリント基板(120)に設けられており、
第1配線パターン(122)は、少なくとも2つ以上の第1スルーホール(101a)を接続端子部(123)に接続するものであり、
第2配線パターン(122)は、少なくとも2つ以上の第2スルーホール(101b)を接続端子部(123)に接続するものであることを特徴とする。
図1〜図6により、本発明の第1実施形態を説明する。図1は、本実施形態の電流測定装置100を適用した燃料電池システムの全体構成図である。この燃料電池システムは、電気自動車の一種である、いわゆる燃料電池車両に適用されており、車両走行用電動モータ等の電気負荷に電力を供給するものである。
(正極側)2H++1/2O2+2e-→H2O
さらに、燃料電池10から出力される電気エネルギは、燃料電池10全体として出力される電圧を検出する電圧センサ11、および、燃料電池10全体として出力される電流を検出する電流センサ12によって計測される。なお、電圧センサ11および電流センサ12の検出信号は、後述する制御装置50に入力されている。
第1実施形態では、複数の第1、第2スルーホール101a、101bの全てを同一の配線パターンで接続した例を説明したが、本実施形態では、図7に示すように、個々の第1スルーホール101aに接続される配線パターン同士、および、個々の第2スルーホール101bに接続される配線パターン同士を接続した例を説明する。
上述の実施形態では、複数の丸孔形状の第1、第2スルーホール101a、101bを採用した例を説明したが、本実施形態では、図8に示すように、それぞれ1つの長孔形状の第1、第2スルーホール101a、101bを採用した例を説明する。なお、図8は、第1実施形態の図6に対応する図面である。
本実施形態では、第3実施形態と同様に、長孔形状の第1、第2スルーホール101a、101bを採用しているが、図9に示すように、第1、第2スルーホール101a、101bを複数(具体的には、2個)設けている。さらに、全ての第1スルーホール101a同士、および、第2スルーホール101b同士を配線パターンで接続している。なお、図9は、第1実施形態の図6に対応する図面である。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
10a セル
51 電流検出回路
101 電流測定部
101a 第1スルーホール
101b 第2スルーホール
102 電流測定用電圧センサ
110 第1プリント基板
111 第1電極
120 第3プリント基板
121 抵抗体
130 第2プリント基板
131 第2電極
Claims (5)
- 酸化剤ガスと燃料ガスとを電気化学反応させて電気エネルギを出力する複数のセル(10a)を積層配置して構成された燃料電池(10)に適用され、前記燃料電池(10)の内部を流れる電流を測定する電流測定装置であって、
隣合う前記セル(10a)間に配置されて、前記隣合うセル(10a)のうち一方のセルに電気的に接触する第1電極(111)、前記隣合うセル(10a)のうち他方のセルに電気的に接触する第2電極(131)、および、前記第1電極(111)と前記第2電極(131)とを電気的に接続するとともに予め定めた電気抵抗値を有する板状の抵抗体(121)を有して構成された電流測定部(101)と、
前記第1電極(111)と前記抵抗体(121)とを接続する第1接続部(101a)および前記抵抗体(121)と前記第2電極(131)とを接続する第2接続部(101b)間の電位差を検出する電位差検出手段(102)と、
前記電位差検出手段(102)によって検出された検出電位差と、前記第1接続部(101a)および前記第2接続部(101b)間の前記抵抗体(121)の電気抵抗値を用いて、前記セル(10a)を流れる電流値を検出する電流値検出手段(51)とを備え、
前記第1接続部(101a)および前記第2接続部(101b)は、それぞれ、前記抵抗体(121)を流れる電流の流れ方向に垂直な方向に並ぶように複数箇所に設けられており、
前記複数箇所に設けられた少なくとも2つ以上の前記第1接続部(101a)が第1配線パターン(122)により電気的に接続された状態とされ、また、前記複数箇所に設けられた少なくとも2つ以上の前記第2接続部(101b)が第2配線パターン(122)により電気的に接続された状態とされ、
少なくとも2つ以上の前記第1接続部(101a)が前記第1配線パターン(122)を介して前記電位差検出手段(102)の一端側に接続され、少なくとも2つ以上の前記第2接続部(101b)が前記第2配線パターン(122)を介して前記電位差検出手段(102)の他端側に接続されていることを特徴とする電流測定装置。 - 前記第1電極(111)は、第1プリント基板(110)に配置されており、
前記第2電極(131)は、第2プリント基板(130)に配置されており、
前記第1プリント基板(110)および前記第2プリント基板(130)は、少なくとも前記抵抗体(121)を挟み込んだ状態で、積層基板として一体に結合され、
前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれ、前記積層基板に設けられた丸孔形状の複数の第1スルーホール(101a)および第2スルーホール(101b)にて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電流測定装置。 - 前記第1プリント基板(110)および前記第2プリント基板(130)の間には、前記第1スルーホール(101a)および前記第2スルーホール(101b)を前記電位差検出手段(102)へ接続する接続端子部(123)が設けられた第3プリント基板(120)が配置され、
前記第1配線パターン(122)および前記第2配線パターン(122)は、前記第3プリント基板(120)に設けられており、
前記第1配線パターン(122)は、少なくとも2つ以上の前記第1スルーホール(101a)を前記接続端子部(123)に接続するものであり、
前記第2配線パターン(122)は、少なくとも2つ以上の前記第2スルーホール(101b)を前記接続端子部(123)に接続するものであることを特徴とする請求項2に記載の電流測定装置。 - 前記抵抗体(121)は、前記第3プリント基板(120)に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電流測定装置。
- 前記電流測定部(101)は、同一の隣合う前記セル(10a)間に複数個配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電流測定装置。
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