JP2012058199A - Current detection apparatus - Google Patents
Current detection apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012058199A JP2012058199A JP2010204592A JP2010204592A JP2012058199A JP 2012058199 A JP2012058199 A JP 2012058199A JP 2010204592 A JP2010204592 A JP 2010204592A JP 2010204592 A JP2010204592 A JP 2010204592A JP 2012058199 A JP2012058199 A JP 2012058199A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current detection
- bus bar
- magnetic core
- insulating
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 133
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000002654 heat shrinkable material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に関する。 The present invention relates to a current detection device that detects a current flowing in a bus bar.
ハイブリッド自動車又は電気自動車などの車両には、バッテリに接続されたバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置が搭載されることが多い。また、そのような電流検出装置としては、磁気比例方式の電流検出装置又は磁気平衡方式の電流検出装置が採用される場合がある。 A vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is often equipped with a current detection device that detects a current flowing through a bus bar connected to a battery. As such a current detection device, a magnetic proportional current detection device or a magnetic balance current detection device may be employed.
磁気比例方式又は磁気平衡方式の電流検出装置は、例えば、特許文献1に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子(磁気感応素子)とを備える。磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された概ねリング状の磁性体である。磁性体の中空部は、被検出電流が通過する空間(電流検出空間)である。
For example, as disclosed in
また、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、中空部を貫通して配置されたバスバーを流れる電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する素子である。磁電変換素子としては、通常、ホール素子が採用される。 The magnetoelectric conversion element is disposed in the gap portion of the magnetic core, detects a magnetic flux that changes according to the current flowing through the bus bar disposed through the hollow portion, and outputs a detection signal of the magnetic flux as an electric signal. It is an element. As the magnetoelectric conversion element, a Hall element is usually adopted.
特許文献1に示されるように、従来の電流検出装置においては、磁性体コアとバスバーと磁電変換素子とが、絶縁性の筐体によって一定の位置関係に保持されることが多い。この筐体は、電流検出装置を構成する複数の部品を一定の位置関係に位置決めする。
As shown in
ところで、静電気などに起因する高電圧がバスバーに生じた場合、バスバーの近くに配置される磁電変換素子及びその磁電変換素子に対して電気的に接続された部品を含む電子部品は、バスバーから高電圧が印加されて故障する場合がある。電流検出装置において、絶縁性の筐体は、バスバーと磁電変換素子との間を仕切り、バスバーと磁電変換素子を含む電子部品との間の電気的な絶縁性を高める電気的遮蔽材としても機能する。この機能により、バスバーから印加される高電圧によって磁電変換素子を含む電子部品が故障することが防がれる。 By the way, when a high voltage due to static electricity or the like is generated in the bus bar, electronic components including a magnetoelectric conversion element disposed near the bus bar and a component electrically connected to the magnetoelectric conversion element are A voltage may be applied to cause a failure. In the current detection device, the insulating housing functions as an electrical shielding material that partitions the bus bar and the magnetoelectric conversion element and enhances the electrical insulation between the bus bar and the electronic component including the magnetoelectric conversion element. To do. This function prevents the electronic component including the magnetoelectric conversion element from being damaged by the high voltage applied from the bus bar.
しかしながら、昨今、車両に搭載される電流検出装置の小型化への要求がますます高まっている。そのため、バスバーと磁電変換素子との間を絶縁性の部材によって電気的に遮蔽するためのスペースを確保することが難しくなっている。即ち、従来の電流検出装置は、バスバーから印加される高電圧による電子部品の故障の防止と小型化とを両立することが難しいという問題点を有している。 However, recently, there is an increasing demand for downsizing of a current detection device mounted on a vehicle. For this reason, it is difficult to secure a space for electrically shielding the bus bar and the magnetoelectric conversion element with an insulating member. That is, the conventional current detection device has a problem that it is difficult to achieve both prevention of failure of the electronic component due to the high voltage applied from the bus bar and downsizing.
本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、バスバーから印加される高電圧による電子部品の故障の防止と小型化とを両立できることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a current detection device for detecting a current flowing through a bus bar, which can both prevent a failure of an electronic component due to a high voltage applied from the bus bar and reduce the size.
本発明に係る電流検出装置は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であり、以下に示す各構成要素を備える。
(1)第1の構成要素は、両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアである。
(2)第2の構成要素は、磁性体コアのギャップ部に配置され、磁性体コアの中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子である。
(3)第3の構成要素は、磁性体コアの中空部を貫通する貫通部とその貫通部の両側において電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される端子部とが連なって形成された導体の部材、及びその導体の部材における貫通部を含む部分の表面に形成された絶縁被覆を有する電流検出用バスバーである。
A current detection device according to the present invention is a current detection device that detects a current flowing through a bus bar, and includes the following components.
(1) The first component is a magnetic core that is formed in a series with both ends facing each other via a gap portion and surrounding the periphery of the hollow portion.
(2) A 2nd component is a magnetoelectric conversion element which is arrange | positioned at the gap part of a magnetic body core, and detects the magnetic flux which changes according to the electric current which passes the hollow part of a magnetic body core.
(3) The third component is formed by connecting a penetrating portion that penetrates the hollow portion of the magnetic core and terminal portions that are connected to the connection ends of the front and rear stages of the current transmission path on both sides of the penetrating portion. And a current detection bus bar having an insulating coating formed on a surface of a portion of the conductor member including a penetrating portion.
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーにおける貫通部の断面形状は、磁性体コアの中空部の輪郭形状と相似な形状であれば好適である。 In the current detection device according to the present invention, it is preferable that the cross-sectional shape of the through portion in the current detection bus bar is similar to the contour shape of the hollow portion of the magnetic core.
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーにおける絶縁被覆は、塗装により形成された絶縁塗料の膜、熱収縮チューブ又はインサート成形により形成された樹脂の膜のいずれかであることが考えられる。また、絶縁被覆に、絶縁性の酸化被覆で覆われた金属の粉末が添加されることも考えられる。 Further, in the current detection device according to the present invention, the insulation coating in the current detection bus bar may be any of an insulating paint film formed by painting, a heat shrinkable tube, or a resin film formed by insert molding. Conceivable. It is also conceivable that metal powder covered with an insulating oxide coating is added to the insulating coating.
本発明に係る電流検出装置においては、高電圧の伝送媒体であるバスバーにおける、磁性体コア及び磁電変換素子の近傍に位置する部分である貫通部において、絶縁被覆が形成されている。絶縁被覆は、ごく薄い膜状であり、電気的な遮蔽のための絶縁性の部材が別途設けられる場合のように、バスバーとの間に寸法公差を考慮した隙間(遊び)を設けることを要しない。従って、本発明によれば、バスバーと磁性体コア及び磁電変換素子各々との間の空間距離を小さくしつつ、それらの間の沿面距離を長くすることができる。その結果、バスバーと磁性体コア及び磁電変換素子各々とを狭いスペースに近接して配置することが可能となる。さらに、そのような配置がなされても、十分な沿面距離が確保されることにより、バスバーに生じた高電圧の電気が、バスバーから直接的に磁電変換素子へ伝播したり、バスバーから磁性体コアを介して磁電変換素子などの周辺の電子部品へ伝播したりする現象が発生しにくい。なお、沿面距離は、バスバーと磁性体コア及び磁電変換素子各々との間における絶縁被覆に沿った最短距離である。 In the current detection device according to the present invention, an insulating coating is formed in a through portion that is a portion located in the vicinity of the magnetic core and the magnetoelectric conversion element in the bus bar that is a high-voltage transmission medium. The insulation coating is a very thin film, and it is necessary to provide a gap (play) in consideration of dimensional tolerances with the bus bar as in the case where an insulating member for electrical shielding is separately provided. do not do. Therefore, according to the present invention, it is possible to increase the creepage distance between the bus bar, the magnetic core, and the magnetoelectric conversion element while reducing the spatial distance between them. As a result, the bus bar, the magnetic core, and each of the magnetoelectric conversion elements can be arranged close to a narrow space. Furthermore, even if such an arrangement is made, a sufficient creepage distance is secured, so that high voltage electricity generated in the bus bar propagates directly from the bus bar to the magnetoelectric conversion element, or from the bus bar to the magnetic core. The phenomenon of propagating to surrounding electronic parts such as a magnetoelectric conversion element is less likely to occur via the. The creepage distance is the shortest distance along the insulating coating between the bus bar, the magnetic core, and the magnetoelectric conversion element.
以上より、本発明によれば、バスバーから印加される高電圧による電子部品の故障を防止することができる。さらに、本発明によれば、バスバーと磁電変換素子及び磁性体コアとの間を樹脂部材などの絶縁性の部材によって電気的に遮蔽するための大きなスペースを確保する必要がなく、電流検出装置の小型化が可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a failure of the electronic component due to the high voltage applied from the bus bar. Furthermore, according to the present invention, there is no need to secure a large space for electrically shielding the bus bar, the magnetoelectric conversion element, and the magnetic core with an insulating member such as a resin member. Miniaturization is possible.
ところで、電流検出装置の小型化のためには、小さな中空部を形成する小型の磁性体コアが採用されることが望ましい。一方、小さな中空部に通すことができる細いバスバーが採用されると、電気的な抵抗が増大し、バスバーに流れる電流によってバスバーが過剰に発熱するという問題が生じる。 By the way, in order to reduce the size of the current detection device, it is desirable to employ a small magnetic core that forms a small hollow portion. On the other hand, when a thin bus bar that can be passed through a small hollow portion is employed, the electrical resistance increases, causing a problem that the bus bar generates excessive heat due to the current flowing through the bus bar.
そこで、本発明において、電流検出用バスバーの貫通部の断面形状が、磁性体コアの中空部の輪郭形状と相似な形状であれば好適である。これにより、小さな中空部を形成する小型の磁性体コアが採用された場合でも、貫通部と磁性体コアとの隙間を小さくし、限られたスペース内で電流検出用バスバーにおける導体の部材の断面積を最大限に大きくできる。特に、絶縁被覆は薄いため、貫通部における導体の部材の太さを最大化できる。その結果、小さな磁性体コアを採用することによる装置の小型化と、電流検出用バスバーの過剰な発熱の防止とを両立できる。 Therefore, in the present invention, it is preferable if the cross-sectional shape of the through portion of the current detection bus bar is similar to the contour shape of the hollow portion of the magnetic core. As a result, even when a small magnetic core that forms a small hollow portion is adopted, the gap between the penetrating portion and the magnetic core is reduced, and the conductor member in the current detection bus bar is disconnected within a limited space. The area can be maximized. In particular, since the insulating coating is thin, the thickness of the conductor member in the penetrating portion can be maximized. As a result, it is possible to achieve both downsizing of the apparatus by employing a small magnetic core and prevention of excessive heat generation of the current detection bus bar.
また、絶縁被覆は、要求される絶縁性能、即ち、必要な被覆の厚みに応じて各種の被覆が採用され得る。例えば、絶縁被覆が、塗装により形成された絶縁塗料の膜であれば、絶縁塗料の噴霧などによって容易にごく薄い絶縁被覆を形成できる。また、絶縁被覆が、熱収縮チューブであれば、絶縁塗料の膜よりも絶縁性の高い、やや厚めの絶縁被覆を形成できる。また、絶縁被覆が、インサート成形により形成された樹脂の膜であれば、熱収縮チューブよりも絶縁性の高い、より厚めの絶縁被覆を形成できる。また、絶縁被覆に、絶縁性の酸化被覆で覆われた金属の粉末が添加されれば、絶縁被覆の導電性が高まり、バスバーの放熱性能が向上する効果が得られる。 In addition, as the insulating coating, various types of coatings may be employed depending on the required insulating performance, that is, the required coating thickness. For example, if the insulating coating is an insulating coating film formed by painting, a very thin insulating coating can be easily formed by spraying the insulating coating. If the insulating coating is a heat-shrinkable tube, it is possible to form a slightly thicker insulating coating having a higher insulating property than the insulating paint film. Further, if the insulating coating is a resin film formed by insert molding, a thicker insulating coating having a higher insulating property than the heat shrinkable tube can be formed. Moreover, if the metal powder covered with the insulating oxide coating is added to the insulating coating, the conductivity of the insulating coating is increased and the heat dissipation performance of the bus bar is improved.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and is not an example of limiting the technical scope of the present invention.
以下、図1〜図4を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電流検出装置1の構成について説明する。電流検出装置1は、電気自動車又はハイブリッド自動車などの車両において、バッテリとモータなどの機器とを電気的に接続するバスバーに流れる電流を検出する装置である。図1に示されるように、電流検出装置1は、磁性体コア10、ホール素子20、電流検出用バスバー30、絶縁筐体40及び電子基板50を備える。
Hereinafter, the configuration of the
<磁性体コア>
磁性体コア10は、フェライト又はケイ素鋼などからなる磁性体であり、両端が数ミリメートル程度のギャップ部12を介して対向し、中空部11の周囲を囲んで一連に形成された形状を有している。即ち、磁性体コア10は、狭いギャップ部12と併せて環状に形成されている。本実施形態における磁性体コア10は、ギャップ部12と併せて円形状の中空部11を囲む円環状に形成されている。
<Magnetic core>
The
<ホール素子(磁電変換素子)>
ホール素子20は、磁性体コア10のギャップ部12に配置され、磁性体コア10の中空部11を通過する電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する磁電変換素子の一例である。ホール素子20は、磁性体コア10のギャップ部12に配置される磁束検出部21と、磁束検出部21から伸び出た接続端子22とが形成されている。
<Hall element (magnetoelectric conversion element)>
The
ホール素子20の磁束検出部21は、予め定められた検出中心点が磁性体コア10のギャップ部12の中心点に位置し、かつ、その表裏の面がギャップ部12に形成される磁束の方向に対して直交するように配置される。
The magnetic
<電子基板>
電子基板50は、ホール素子20がその接続端子22の部分において実装されたプリント回路基板である。また、電子基板50には、ホール素子20の他、ホール素子20から出力される磁束の検出信号に対して増幅などの処理を施す回路とコネクタ51とが実装されている。
<Electronic board>
The
コネクタ51は、不図示の電線に設けられた相手側コネクタが接続される部品である。さらに、電子基板50には、ホール素子20接続端子22とコネクタ51の端子とを電気的に接続する回路が設けられている。例えば、電子基板50には、外部から電線及びコネクタ51を介して入力される電力をホール素子20の接続端子へ供給する回路、及び、ホール素子20の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ51の端子に出力する回路などが設けられている。これにより、電流検出装置1は、コネクタ51に接続されたコネクタ付き電線を通じて、電流検出信号を電子制御ユニットなどの外部の回路へ出力することができる。
The
<電流検出用バスバー>
電流検出用バスバー30は、銅などの金属からなる導体の部材を基材とする部材であり、バッテリと電装機器とを電気的に接続するバスバーの一部である。即ち、電流検出用バスバー30には、検出対象の電流が流れる。また、電流検出用バスバー30は、バッテリに対して予め接続されたバッテリ側のバスバーと、電装機器に対して予め接続された機器側のバスバーとは独立した部材である。そして、電流検出用バスバー30は、その両端が予め敷設された他のバスバー(バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー)に対して接続される。
<Bus bar for current detection>
The current
なお、電流検出用バスバー30の三面図である図2において、図2(a)は平面図、図2(b)は側面図、図2(c)は正面図である。また、図2において、電流検出用バスバー30と組み合わされる磁性体コア10が、仮想線(二点鎖線)により示されている。
In FIG. 2, which is a three-view diagram of the current
図1及び図2に示されるように、電流検出用バスバー30は、磁性体コア10の中空部11を貫通する棒状の導体の両端部分に加工が施された基材の一部に、絶縁被覆33が施された部材からなる。電流検出用バスバー30において、加工された両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される端子部32である。即ち、電流検出用バスバー30は、概ね、中央部分において一定の範囲を占める棒状の貫通部31と、その両側の端部に形成された端子部32とを有する導体の基材を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the current
貫通部31は、磁性体コア10の中空部11を電流通過方向に沿って貫通する部分である。電流通過方向は、磁性体コア10の厚み方向であり、環状の磁性体コア10を筒とみなした場合におけるその筒の軸心方向であり、さらに、環状の磁性体コア10が形成する面に直交する方向でもある。各図において、電流通過方向はX軸方向として記されている。
The
本実施形態における端子部32は、平板状である。また、電流検出用バスバー30における貫通部31は、例えば、円柱状又は楕円柱状などの棒状に形成されている。各図において、平板状の端子部32の幅方向及び厚み方向は、それぞれY軸方向及びZ軸方向として記されている。
The
電流検出用バスバー30の基材は、棒状の金属部材の両端における一定範囲の部分が、プレス機などを用いたプレス加工によって平板状に押しつぶされた構造を有する部材である。その際、棒状の金属部材の両端のうちの少なくとも一方は、磁性体コア10の中空部11に棒状の金属部材が挿通された後に、平板状にプレス加工される。
The base material of the current
図1及び図2に示される電流検出用バスバー30の元となる金属部材は円柱状の部材であり、円柱状の金属部材の両端の加工により製造される電流検出用バスバー30の貫通部31は円柱状である。なお、電流検出用バスバー30の元となる金属部材は、断面が楕円の楕円棒状又は断面が矩形の角棒状であることも考えられる。また、元となる棒状の金属部材は、断面が四角形又はその他の多角形である棒状であることも考えられる。但し、電流検出用バスバー30の貫通部31の断面形状は、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状と相似な形状であることが望ましい。
The metal member that is the basis of the current
電流検出用バスバー30において、平板状の端子部32の幅は、磁性体コア10の中空部11の直径(最大幅)よりも大きく形成されている。そのため、予め製造された電流検出用バスバー30の貫通部31に対して磁性体コア10を装着することはできない。従って、磁性体コア10と、その磁性体コア10の中空部11に貫通した状態の電流検出用バスバー30とのセットが作られた後に、電流検出用バスバー30が前段及び後段の他のバスバーに接続される。そこで、平板状の端子部32には、ネジ止め用の貫通孔32zが形成されており、これにより、平板状の端子部32は、ネジにより前段及び後段の他のバスバーと連結される。
In the current
<絶縁被覆>
また、電流検出用バスバー30における端子部32を除く部分、即ち、貫通部31と、貫通部31と両端子部32との間の部分の表面には、絶縁被覆33が施されている。図1、図2及び図4において、絶縁被覆33の部分は、クロス線のハッチングで記されている。絶縁被覆33は、電流検出用バスバー30における少なくとも貫通部31の全周面に渡って形成される。
<Insulation coating>
An insulating
絶縁被覆33は、それを構成する電気絶縁材料の絶縁特性が同じであれば、電流検出用バスバー30における貫通部31から、その両側のより広い範囲に渡って形成されるほど、磁性体コア10及びホール素子20との間の沿面距離が大きくなり、絶縁性能が高まる。同様に、絶縁被覆33は、その膜厚が大きいほど、絶縁性能が高まる。しかしながら、少なくとも電流検出用バスバー30における端子部32は、前後の接続端との電気的な接続のために、絶縁被覆33が形成されていない状態である必要がある。
If the insulating property of the electrically insulating material constituting the insulating
電流検出用バスバー30における絶縁被覆33は、要求される絶縁性能、即ち、必要な被覆の厚みに応じて各種の被覆が採用され得る。例えば、絶縁被覆33が、塗装により形成された絶縁塗料の膜であれば、絶縁塗料の噴霧などによって容易に、50マイクロメートル以下のごく薄い絶縁被覆33を形成することができる。
As the
また、絶縁被覆33が、熱収縮チューブであれば、0.3ミリメートルから0.5ミリメートル程度のやや厚めの絶縁被覆33を形成することができる。もちろん、絶縁被覆33を形成する熱収縮チューブは、加熱されることによって収縮した後の、電流検出用バスバー30の基材(導体)の表面に密着した熱収縮チューブである。これにより、絶縁塗料の膜よりも絶縁性の高い絶縁被覆33を形成することが可能となる。さらに、熱収縮チューブからなる絶縁被覆33は、絶縁塗料よりも傷がつきにくく耐摩耗性が高い。なお、熱収縮チューブは、例えば、ポリオレフィン、2重ポリオレフィン、フロロプラスチックカイナー又はフロロプラスチックテフロン(テフロンは、デュポン社の登録商標)などの絶縁性の熱収縮材料からなるチューブである。
If the insulating
また、絶縁被覆33が、インサート成形により形成された樹脂の膜であれば、0.7ミリメートル程度以上の絶縁被覆33を形成することができる。これにより、熱収縮チューブよりも絶縁性の高い絶縁被覆33を形成することが可能となる。さらに、インサート成形により形成された樹脂の膜からなる絶縁被覆33は、熱収縮チューブよりも傷がつきにくく耐摩耗性が高い。この場合、樹脂は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)又はABS樹脂などの絶縁性の樹脂である。
Further, if the insulating
<絶縁筐体>
絶縁筐体40は、磁性体コア10と電流検出用バスバー30とホール素子20が実装された電子基板50とを一定の位置関係で保持する絶縁性の部材であり、本体ケース41及び本体ケース41に取り付けられる蓋部材42とを含む。本体ケース41及び蓋部材42の各々は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)又はABS樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成型部材である。
<Insulated housing>
The insulating
本体ケース41は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材42は、本体ケース41に取り付けられることによって本体ケース41の開口部を塞ぐ。本体ケース41には、その内側の面において突出する第1保持部43及び第2保持部44が形成されている。そして、本体ケース41は、第1保持部43及び第2保持部44により、磁性体コア10と、中空部11を貫通する電流検出用バスバー30と、ギャップ部12に配置されたホール素子20とを一定の位置関係で保持する。
The
より具体的には、第1保持部43は、磁性体コア10とその中空部11を貫通する電流検出用バスバー30の貫通部31との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア10と電流検出用バスバー30とを保持する。また、第2保持部44は、磁性体コア10とそのギャップ部12に配置されたホール素子20との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア10とホール素子20とを保持する。また、本体ケース41の側壁の内側面に突出して形成された第3保持部49が、電子基板50に形成された欠け部52に嵌り込み、電子基板50を予め定められた位置に保持する。
More specifically, the first holding
また、本体ケース41及び蓋部材42には、電流検出用バスバー30の両端子部32が内側から外側へ挿入されるスリット孔45が形成されている。磁性体コア10の中空部11を貫通する電流検出用バスバー30における一方の端子部32が、本体ケース41のスリット孔45に通された状態において、本体ケース41の第1保持部43及び第2保持部44は、磁性体コア10、ホール素子20及び電流検出用バスバー30を保持する。
The
また、蓋部材42は、磁性体コア10、ホール素子20及び電流検出用バスバー30を保持する本体ケース41に対し、電子基板50を挟み込みつつ、本体ケース41の開口部を塞ぐように取り付けられる。その際、電流検出用バスバー30における他方の端子部32が、蓋部材42のスリット孔45に対して内側から外側へ通され、電子基板50が本体ケース41と蓋部材42との間に挟み込まれて保持される。
The
図3は、本体ケース41及び蓋部材42が組み合わされた状態における電流検出装置1の平面図である。また、図4は、絶縁筐体40により保持された磁性体コア10及び電子基板50の断面図及び電流検出用バスバー30の側面図である。
FIG. 3 is a plan view of the
図3に示されるように、本体ケース41及び蓋部材42(絶縁筐体40)は、電流検出用バスバー30の端子部32と、電子基板50のコネクタ51とが外部に露出する状態で、磁性体コア10と電流検出用バスバー30の貫通部31とホール素子20とを覆いつつ保持する。
As shown in FIG. 3, the
さらに、本体ケース41及び蓋部材42には、それらを組み合わせ状態で保持するロック機構47,48が設けられている。図1に示されるロック機構47,48は、本体ケース41の側面に突出して形成された爪部47と、蓋部材42の側方に形成された環状の枠部48とを備える。本体ケース41の爪部47が、蓋部材42の枠部48が形成する孔に嵌り込むことにより、本体ケース41及び蓋部材42は、それらが組み合わされた状態で保持される。電流検出装置1において、電流検出用バスバー30に対して最も近くに配置される導体は、磁性体コア10である。
Furthermore, the
また、図4に示されるように、電流検出用バスバー30において、絶縁被覆33は、磁性体コア10に近接する貫通部31から、電子基板50に近接する部分に渡る範囲に形成されている。これにより、電流検出用バスバー30と、磁性体コア10及び電子基板50に実装された電子部品各々との間の沿面距離が十分に確保される。
As shown in FIG. 4, in the current
以上に示した電流検出装置1においては、高電圧の伝送媒体である電流検出用バスバー30における、磁性体コア10及びホール素子20の近傍に位置する部分である貫通部31において、絶縁被覆33が形成されている。絶縁被覆33は、ごく薄い膜状であり、電気的な遮蔽のための絶縁性の部材が別途設けられる場合のように、電流検出用バスバー30との間に寸法公差を考慮した隙間(遊び)を設けることを要しない。
In the
従って、電流検出装置1においては、電流検出用バスバー30と磁性体コア10及びホール素子20各々との間の空間距離を小さくしつつ、それらの間の沿面距離を長くすることができる。その結果、電流検出用バスバー30と磁性体コア10及びホール素子20各々とを狭いスペースに近接して配置することが可能となる。さらに、そのような配置がなされても、十分な沿面距離が確保されることにより、電流検出用バスバー30に生じた高電圧の電気が、直接的にホール素子20へ伝播したり、磁性体コア10を介してホール素子20などの周辺の電子部品へ伝播したりする現象が発生しにくい。
Therefore, in the
以上に示したことにより、電流検出装置1が採用されれば、電流検出用バスバー30から印加される高電圧による電子部品の故障を防止することができる。さらに、電流検出装置1においては、電流検出用バスバー30とホール素子20及び磁性体コア10との間を樹脂部材などの絶縁性の部材によって電気的に遮蔽するための大きなスペースを確保する必要がなく、装置の小型化が可能である。
As described above, if the
また、電流検出装置1において、電流検出用バスバー30の貫通部31の断面形状が、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状と相似な形状であれば好適である。これにより、小さな中空部11を形成する小型の磁性体コア10が採用された場合でも、貫通部31と磁性体コア10との隙間を小さくし、限られたスペース内で電流検出用バスバー30における基材の断面積を最大限に大きくできる。特に、絶縁被覆33は薄いため、貫通部31における基材の太さを最大化できる。その結果、小さな磁性体コア10を採用することによる装置の小型化と、電流検出用バスバー30の過剰な発熱の防止とを両立できる。
Further, in the
<その他>
次に、図5に示される斜視図を参照しつつ、電流検出装置1に採用され得る応用例に係る電流検出用バスバー30Aについて説明する。電流検出用バスバー30Aは、図1及び図2に示した電流検出用バスバー30と比較して、絶縁性のフランジ部34が形成されている点が異なる。以下、電流検出用バスバー30Aにおける、電流検出用バスバー30と異なる点についてのみ説明する。
<Others>
Next, a current
電流検出用バスバー30Aも、電流検出用バスバー30と同様に、金属からなる導体からなる基材における貫通部31を含む領域に絶縁被覆33が形成された部材である。さらに、電流検出用バスバー30Aには、絶縁被覆33と繋がった絶縁性の部材からなるフランジ部34が設けられている。
Similarly to the current
フランジ部34は、樹脂の成形部材などの非導電性の部材である。フランジ部34は、電流検出用バスバー30Aにおける貫通部31の両側の位置において、絶縁被覆33から起立し、貫通部31側と端子部32側とを仕切る板状に形成されている。
The
フランジ部34は、例えば、絶縁被覆33とともにインサート成形により形成される。或いは、樹脂製のフランジ部34が、電流検出用バスバー30Aにおける絶縁被覆33が形成された部分に対して後から取り付けられることも考えられる。この場合、フランジ部34は、電流検出用バスバー30Aにおける絶縁被覆33が形成された部分の両側から組み合わされる2つの部材から構成されることが考えられる。
The
フランジ部34が存在することにより、磁性体コア10、ホール素子20及びホール素子20が実装された電子基板50と、絶縁被覆33が形成されていない端子部32との間の沿面距離がさらに長くなる。その結果、電流検出用バスバー30に生じた高電圧の電気が、直接的にホール素子20へ伝播したり、磁性体コア10を介してホール素子20などの周辺の電子部品へ伝播したりする現象が、さらに発生しにくくなり好適である。しかも、フランジ部34は、放熱フィンとしても機能するため、バスバーの放熱性能が向上する効果も得られる。
Due to the presence of the
また、電流検出用バスバー30の絶縁被覆33に、絶縁性の酸化被覆で覆われた金属の粉末が添加されることも考えられる。以下、絶縁性の酸化被覆で覆われた金属の粉末のことを、絶縁性金属粉末と称する。絶縁性金属粉末が添加された絶縁被覆33が採用されることにより、絶縁被覆33の導電性が高まり、バスバーの放熱性能が向上する効果が得られる。例えば、酸化アルミニウムの粉末などが、絶縁性金属粉末として採用されることが考えられる。
It is also conceivable that metal powder covered with an insulating oxide coating is added to the insulating
例えば、絶縁被覆33が、絶縁性金属粉末が添加された塗料が塗装されることによって形成された膜であること、絶縁性金属粉末が添加された樹脂の膜であること、或いは、絶縁性金属粉末が接着された熱収縮チューブの膜であること、などが考えられる。なお、絶縁性金属粉末が添加されたフランジ部34が採用されることも考えられる。
For example, the insulating
1 電流検出装置
10 磁性体コア
11 磁性体コアの中空部
12 磁性体コアのギャップ部
20 ホール素子
21 磁束検出部
22 接続端子
30 電流検出用バスバー
31 貫通部
32 端子部
32z 貫通孔
33 絶縁被覆
34 フランジ部
40 絶縁筐体
41 本体ケース
42 蓋部材
43 第1保持部
44 第2保持部
45 スリット孔
47 爪部(ロック機構)
48 枠部(ロック機構)
49 第3保持部
50 電子基板
51 コネクタ
52 電子基板の欠け部
DESCRIPTION OF
48 Frame (locking mechanism)
49
Claims (4)
両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアと、
前記ギャップ部に配置され、前記中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子と、
前記磁性体コアの前記中空部を貫通する貫通部と該貫通部の両側において電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される端子部とが連なって形成された導体の部材、及び該導体の部材における前記貫通部を含む部分の表面に形成された絶縁被覆を有する電流検出用バスバーと、を備えることを特徴とする電流検出装置。 A current detection device for detecting a current flowing in a bus bar,
A magnetic core formed by a series of both ends facing each other through a gap portion and surrounding the periphery of the hollow portion;
A magnetoelectric transducer that is disposed in the gap portion and detects a magnetic flux that changes in accordance with a current passing through the hollow portion;
A conductor member formed by connecting a penetrating portion penetrating the hollow portion of the magnetic core and terminal portions connected to connection ends of the front and rear stages of the current transmission path on both sides of the penetrating portion; and A current detection bus bar having an insulation coating formed on a surface of a portion of the conductor member including the penetrating portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010204592A JP2012058199A (en) | 2010-09-13 | 2010-09-13 | Current detection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010204592A JP2012058199A (en) | 2010-09-13 | 2010-09-13 | Current detection apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012058199A true JP2012058199A (en) | 2012-03-22 |
Family
ID=46055454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010204592A Abandoned JP2012058199A (en) | 2010-09-13 | 2010-09-13 | Current detection apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012058199A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014062754A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Fujitsu Component Ltd | Power sensor |
| JP2016206195A (en) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | レム・インテレクチュアル・プロパティ・エスエイLem Intellectual Property Sa | Current transducer with integrated primary conductor bar |
| KR20210019295A (en) * | 2019-08-12 | 2021-02-22 | 주식회사 엘지화학 | A bus bar with excellent insulation and heat dissipation performance and battery module with same |
| EP4632937A4 (en) * | 2022-12-05 | 2025-12-31 | Aesc Japan Ltd | CONNECTOR AND BATTERY PACK |
-
2010
- 2010-09-13 JP JP2010204592A patent/JP2012058199A/en not_active Abandoned
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014062754A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Fujitsu Component Ltd | Power sensor |
| JP2016206195A (en) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | レム・インテレクチュアル・プロパティ・エスエイLem Intellectual Property Sa | Current transducer with integrated primary conductor bar |
| KR20210019295A (en) * | 2019-08-12 | 2021-02-22 | 주식회사 엘지화학 | A bus bar with excellent insulation and heat dissipation performance and battery module with same |
| CN113728507A (en) * | 2019-08-12 | 2021-11-30 | 株式会社Lg新能源 | Bus bar having excellent insulation and heat dissipation properties and battery module including the same |
| EP3993141A4 (en) * | 2019-08-12 | 2022-08-31 | LG Energy Solution, Ltd. | BUS BAR WITH EXCELLENT INSULATION AND HEAT DISSIPATION PERFORMANCE, AND BATTERY MODULE COMPRISING THE SAME |
| US12176578B2 (en) | 2019-08-12 | 2024-12-24 | Lg Energy Solution, Ltd. | Bus bar having excellent insulation and heat dissipation performance and battery module including the same |
| KR102780571B1 (en) * | 2019-08-12 | 2025-03-11 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | A bus bar with excellent insulation and heat dissipation performance and battery module with same |
| EP4632937A4 (en) * | 2022-12-05 | 2025-12-31 | Aesc Japan Ltd | CONNECTOR AND BATTERY PACK |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5464098B2 (en) | Current detector | |
| JP6149753B2 (en) | connector | |
| JP5533441B2 (en) | Current detection device and manufacturing method thereof | |
| CN104979715B (en) | Connector | |
| WO2013005450A1 (en) | Current detection device | |
| JP2011064648A (en) | Current sensor | |
| US8952688B2 (en) | Current Detector | |
| JP2011053061A (en) | Current sensor and method for manufacturing sensor module for use in the same | |
| WO2014064950A1 (en) | Current sensor | |
| JP2012242203A (en) | Current detection device | |
| JP5609418B2 (en) | Current detector | |
| JP2017044486A (en) | Current sensor | |
| JP2012058199A (en) | Current detection apparatus | |
| JP2012251864A (en) | Current detection device | |
| JP2009156803A (en) | Current sensor | |
| JP2012047564A (en) | Current detection apparatus | |
| JP6269272B2 (en) | Connector device | |
| JP2012247241A (en) | Current detector | |
| JP2012058080A (en) | Current detection device | |
| JP2012247197A (en) | Current detector and magnetic core | |
| JP2012141262A (en) | Current detection device | |
| JP2013231691A (en) | Current sensor | |
| JP2013217866A (en) | Electrical junction box and current sensor | |
| JP2013044671A (en) | Current detector | |
| JP2012145431A (en) | Current detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121225 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140128 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20140226 |