JP2018169188A - Current detection device - Google Patents
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Abstract
【課題】他相のバスバからの磁束の影響を抑制し、高精度な電流検出を行うことである。
【解決手段】Y方向に対して平行に配置されるとともに、X方向に延在するバスバBU,BV,BWと、バスバBU,BV,BWに流れる電流を検出する磁電変換素子SU,SV,SWと、Z方向においてバスバBU,BV,BW及び磁電変換素子SU,SV,SWを挟み込むように配置された磁気シールド10,11とを備えており、バスバBU,BV,BWは、幅狭部BUS,BVS,BWSを有し、幅狭部BUS,BVS,BWSは、隣接する幅狭部と対向しない位置、かつ、磁気シールド11に近接する位置に配置され、磁電変換素子SU,SV,SWは、幅狭部BUS,BVS,BWSと磁気シールド11との間に配置される。
【選択図】図2An object of the present invention is to suppress the influence of magnetic flux from a bus bar of another phase and perform highly accurate current detection.
A bus bar BU, BV, BW, which is arranged in parallel to the Y direction and extends in the X direction, and a magnetoelectric conversion element SU, SV, SW for detecting a current flowing in the bus bar BU, BV, BW. And magnetic shields 10 and 11 arranged so as to sandwich the bus bars BU, BV and BW and the magnetoelectric transducers SU, SV and SW in the Z direction. The bus bars BU, BV and BW are provided with a narrow portion BUS. , BVS, BWS, and the narrow portions BUS, BVS, BWS are arranged at positions not facing the adjacent narrow portions and at positions close to the magnetic shield 11, and the magnetoelectric transducers SU, SV, SW are The narrow portions BUS, BVS, BWS and the magnetic shield 11 are disposed.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、電流検出装置に関し、特に、バスバ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, and more particularly to a current detection device that detects a current flowing in a bus bar.
ハイブリッド自動車や電気自動車に用いられる回転電機は、外部との電気的接続のために三相交流電源(U相、V相、W相)用の3本のバスバを備えている。そして、バスバを流れる電流を検出して回転電機の制御を行っている。バスバを流れる電流を検出する装置として、各バスバをそれぞれ囲うC字状の3つの磁性体ブロック(集磁コア)と、C字の切欠きに配置された3つの磁電変換素子とを備えた電流検出装置が、例えば、特許文献1に記載されている。 A rotating electrical machine used for a hybrid vehicle or an electric vehicle includes three bus bars for a three-phase AC power supply (U phase, V phase, W phase) for electrical connection with the outside. And the electric current which flows through a bus bar is detected and control of a rotary electric machine is performed. As a device for detecting a current flowing through a bus bar, a current provided with three C-shaped magnetic blocks (magnet collection cores) surrounding each bus bar and three magnetoelectric transducers arranged in a C-shaped notch A detection apparatus is described in Patent Document 1, for example.
また、回転電機の小型化のためにバスバ間のピッチを狭くすることが要求され、それに伴って電流検出装置の小型化も必要となっており、集磁コアを用いずに磁電変換素子のみでバスバの電流を検出するコアレス電流センサも採用されている。 In addition, it is required to reduce the pitch between the bus bars in order to reduce the size of the rotating electrical machine, and accordingly, the current detection device must also be reduced in size, and only a magnetoelectric conversion element is used without using a magnetic collecting core. A coreless current sensor that detects the current of the bus bar is also employed.
特許文献1に記載の電流検出装置は、各相のバスバに対する集磁コアが必要であるために小型化が困難である。また、集磁コアがあるために部品点数が多くコストを低減することが困難である。 The current detection device described in Patent Document 1 is difficult to reduce in size because a magnetic flux collecting core is required for each phase bus bar. Moreover, since there is a magnetic flux collecting core, the number of parts is large and it is difficult to reduce the cost.
一方、コアレス電流センサは、集磁コアを用いていないので小型化が可能であるが、所定相のバスバを流れる電流を検出するときに、他相のバスバを流れる電流の磁束の影響を受ける。この影響は検出誤差の要因となり、高精度な電流検出が困難になる。 On the other hand, the coreless current sensor can be miniaturized because it does not use a magnetic collecting core, but is affected by the magnetic flux of the current flowing through the bus bar of the other phase when detecting the current flowing through the bus bar of the predetermined phase. This influence causes a detection error and makes it difficult to detect current with high accuracy.
そこで、本発明では、他相のバスバからの磁束の影響を抑制し、高精度な電流検出を行うことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to suppress the influence of magnetic flux from the bus bar of the other phase and perform highly accurate current detection.
本発明の電流検出装置は、第1の方向に対して平行に配置されるとともに、それぞれ前記第1の方向と直交する第2の方向に延在する複数のバスバと、前記バスバに流れる電流を検出する磁電変換素子と、前記第1の方向及び前記第2の方向に対して直交する第3の方向において、前記バスバ及び前記磁電変換素子を挟み込むように配置された一対の磁気シールドと、を備えており、前記各バスバは、側面から切り欠いた幅狭部を有し、前記幅狭部は、隣接する前記幅狭部と対向しない位置、かつ、一方の前記磁気シールドに近接する位置に配置され、前記磁電変換素子は、前記幅狭部と一方の前記磁気シールドとの間に配置される、ことを特徴とする。 The current detection device of the present invention is arranged in parallel to the first direction, and each of the bus bars extending in a second direction orthogonal to the first direction and the current flowing through the bus bar. And a pair of magnetic shields arranged so as to sandwich the bus bar and the magnetoelectric conversion element in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. Each bus bar has a narrow portion cut out from a side surface, and the narrow portion is located at a position not facing the adjacent narrow portion and at a position close to one of the magnetic shields. The magnetoelectric transducer is arranged between the narrow portion and one of the magnetic shields.
本発明によれば、他相のバスバからの磁束の影響を抑制し、高精度な電流検出を行うことができる。特に、集磁コアを用いないコアレスの電流検出装置において、高精度な電流検出を行うことができるとともに、装置の小型化を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence of the magnetic flux from the bus bar of another phase can be suppressed, and a highly accurate electric current detection can be performed. In particular, in a coreless current detection device that does not use a magnetic collecting core, highly accurate current detection can be performed, and the size of the device can be reduced.
図1は、第1の実施形態における電流検出装置6が用いられる回転電機1の概略回路図である。図1に示すように、回転電機1は、直流電源2と、インバータ3と、モータジェネレータ4とを備えている。インバータ3とモータジェネレータ4とは、バスバBによって電気的に接続されている。 FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a rotating electrical machine 1 in which the current detection device 6 according to the first embodiment is used. As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine 1 includes a DC power source 2, an inverter 3, and a motor generator 4. Inverter 3 and motor generator 4 are electrically connected by bus bar B.
インバータ3は、直流を交流に変換する電力変換部5と、バスバBに設けられた電流検出装置6と、電力変換部5を制御する制御装置7とを備えている。電力変換部5は、MOSトランジスタやダイオード等からなる回路によって構成されている。電流検出装置6は、バスバBに流れる電流を検出し、検出した電流値を制御装置7に出力する。なお、電流検出装置6の詳しい構成については後述する。 The inverter 3 includes a power conversion unit 5 that converts direct current into alternating current, a current detection device 6 provided in the bus bar B, and a control device 7 that controls the power conversion unit 5. The power conversion unit 5 is configured by a circuit including a MOS transistor, a diode, and the like. The current detection device 6 detects the current flowing through the bus bar B and outputs the detected current value to the control device 7. The detailed configuration of the current detection device 6 will be described later.
制御装置7は、電流検出装置6から入力された電流値に基づいて電力変換部5を制御してモータジェネレータ4の回転駆動を制御する。 Control device 7 controls power converter 5 based on the current value input from current detection device 6 to control the rotational drive of motor generator 4.
次に、電流検出装置6について図2〜5を参照して説明する。図2は、電流検出装置6の概略構成を示す斜視図である。また、各図においてXYZ座標系を示しており、XYZ座標系を用いて各方向を説明する。X方向(第2の方向)はバスバBの延在方向を示し、Y方向(第1の方向)はバスバBの平行配置の方向を示し、Z方向(第3の方向)は電流検出装置6の上下方向を示している。 Next, the current detection device 6 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the current detection device 6. Each drawing shows an XYZ coordinate system, and each direction will be described using the XYZ coordinate system. The X direction (second direction) indicates the extending direction of the bus bar B, the Y direction (first direction) indicates the direction of the parallel arrangement of the bus bars B, and the Z direction (third direction) indicates the current detection device 6. The vertical direction is shown.
電流検出装置6は、U相、V相、W相のバスバBU,BV,BWを含むバスバBと、バスバBU,BV,BWの電流をそれぞれ検出する磁電変換素子SU,SV,SWと、磁電変換素子SU,SV,SWへの磁気干渉を抑制する一対の磁気シールド10,11とを備えている。 The current detection device 6 includes a bus bar B including U-phase, V-phase, and W-phase bus bars BU, BV, and BW, magnetoelectric conversion elements SU, SV, and SW that detect currents of the bus bars BU, BV, and BW, respectively, A pair of magnetic shields 10 and 11 that suppress magnetic interference to the conversion elements SU, SV, and SW are provided.
バスバBU,BV,BWは、Y方向において互いに平行に配置されており、X方向に延在している。磁気シールド10,11は、バスバBU,BV,BW及び磁電変換素子SU,SV,SWをZ方向において上下両側から挟み込むように配置されている。なお、バスバBU,BV,BW及び磁電変換素子SU,SV,SWの配置構成等を示すために、磁気シールド10を仮想線で示している。 The bus bars BU, BV, and BW are arranged in parallel with each other in the Y direction and extend in the X direction. The magnetic shields 10 and 11 are disposed so as to sandwich the bus bars BU, BV, and BW and the magnetoelectric conversion elements SU, SV, and SW from the upper and lower sides in the Z direction. In addition, in order to show the arrangement configuration of the bus bars BU, BV, BW and the magnetoelectric transducers SU, SV, SW, etc., the magnetic shield 10 is shown by virtual lines.
磁気シールド10,11は、例えば、高透磁率の鉄やフェライト等の磁性材料から形成されており、バスバBU,BV,BW及び磁電変換素子SU,SV,SWを覆うことが可能な平板形状である。また、磁気シールド11には、磁電変換素子SU,SV,SWが実装された基板PU,PV,PWがそれぞれ設けられている。 The magnetic shields 10 and 11 are made of, for example, a magnetic material such as high-permeability iron or ferrite, and have a flat plate shape that can cover the bus bars BU, BV, and BW and the magnetoelectric transducers SU, SV, and SW. is there. Further, the magnetic shield 11 is provided with substrates PU, PV, and PW on which the magnetoelectric conversion elements SU, SV, and SW are mounted.
磁電変換素子SU,SV,SWは、バスバBU,BV,BWに電流が流れたときに発生する磁束を検出して、これに対応する電流値を算出するものである。磁電変換素子SU,SV,SWとしては、ホール素子、MI素子(磁気インピーダンス素子)、MR素子(磁気抵抗素子)等を使用することができる。 The magnetoelectric transducers SU, SV, SW detect magnetic flux generated when current flows through the bus bars BU, BV, BW, and calculate current values corresponding thereto. As the magnetoelectric conversion elements SU, SV, SW, Hall elements, MI elements (magnetic impedance elements), MR elements (magnetoresistance elements) and the like can be used.
次に、バスバBU,BV,BWの構成について詳しく説明する。バスバBU,BV,BWは、X方向に細長い平板形状の金属板により形成されている。バスバBU,BV,BWは、その幅広の側面が互いに対向するようにY方向に対して平行に配置されている。 Next, the configuration of the bus bars BU, BV, and BW will be described in detail. The bus bars BU, BV, and BW are formed of a flat metal plate that is elongated in the X direction. The bus bars BU, BV, and BW are arranged in parallel to the Y direction so that the wide side surfaces face each other.
バスバBU,BV,BWは、幅広部BUL,BVL,BWLと、幅広部BUL,BVL,BWLを幅方向から切り欠いて形成された幅狭部BUS,BVS,BWSとを有している。幅狭部BUS,BVS,BWSの断面積は、幅広部BUL,BVL,BWLの断面積よりも小さい。また、幅広部BUL,BVL,BWLの断面積は互いに同一であり、幅狭部BUS,BVS,BWSの断面積も互いに同一である。 The bus bars BU, BV, BW have wide portions BUL, BVL, BWL and narrow portions BUS, BVS, BWS formed by cutting out the wide portions BUL, BVL, BWL from the width direction. The cross-sectional areas of the narrow portions BUS, BVS, BWS are smaller than the cross-sectional areas of the wide portions BUL, BVL, BWL. Further, the cross-sectional areas of the wide portions BUL, BVL, and BWL are the same, and the cross-sectional areas of the narrow portions BUS, BVS, and BWS are also the same.
幅広部BUL,BVL,BWLと幅狭部BUS,BVS,BWSとは、千鳥状に配置されている。すなわち、幅狭部BUSは隣接する幅狭部BVSと対向しないように、幅狭部BVSは隣接する幅狭部BWSと対向しないようにそれぞれ配置されている。換言すると、幅狭部BUS,BVS,BWSは、Z方向から見ると略V字状に配置されている。また、幅狭部BUS,BVS,BWSは、バスバBU,BV,BWに流れる電流を検出するための部分であり、幅狭部BUS,BVS,BWS以外は、幅広部BUL,BVL,BWLとなっている(図2のバスバBV参照)。 The wide portions BUL, BVL, BWL and the narrow portions BUS, BVS, BWS are arranged in a staggered manner. That is, the narrow portion BUS is arranged so as not to face the adjacent narrow portion BVS, and the narrow portion BVS is arranged not to face the adjacent narrow portion BWS. In other words, the narrow portions BUS, BVS, BWS are arranged in a substantially V shape when viewed from the Z direction. The narrow portions BUS, BVS, and BWS are portions for detecting the current flowing through the bus bars BU, BV, and BW. The narrow portions BUS, BVS, and BWS are the wide portions BUL, BVL, and BWL except for the narrow portions BUS, BVS, and BWS. (See bus bar BV in FIG. 2).
図4は、図3のb−b断面図を示している。図4において、符号WLCは、幅広部BWLの中心線を示している。また、符号WSCは、幅狭部BWSの中心線を示している。幅狭部BWSの中心線WSCは、幅広部BWLの中心線WLCに対して、距離DWだけ磁気シールド11側に近接している。すなわち、幅狭部BWSは、幅広部BWLに対して磁気シールド11側にオフセットして配置されている。この点について、図3を参照すると、幅狭部BWSは、磁気シールド10,11の間において、磁気シールド10との間隔が距離H1となり、磁気シールド11との間隔が距離H2(距離H1>距離H2)となって、磁気シールド11に近接して配置される。 FIG. 4 shows a cross-sectional view taken along line bb of FIG. In FIG. 4, symbol WLC indicates the center line of the wide portion BWL. Reference sign WSC indicates the center line of the narrow portion BWS. The center line WSC of the narrow part BWS is close to the magnetic shield 11 side by a distance DW with respect to the center line WLC of the wide part BWL. That is, the narrow portion BWS is arranged offset to the magnetic shield 11 side with respect to the wide portion BWL. In this regard, referring to FIG. 3, the narrow portion BWS has a distance H1 between the magnetic shields 10 and 11 and the distance from the magnetic shield 10 to a distance H2 (distance H1> distance). H2), which is arranged close to the magnetic shield 11.
幅狭部BWSと磁気シールド11との間には、磁電変換素子SWが配置されている。磁電変換素子SWは、図3に示すように、幅狭部BWSに対向して感磁方向がY方向を向くように配置されている。 A magnetoelectric conversion element SW is disposed between the narrow portion BWS and the magnetic shield 11. As shown in FIG. 3, the magnetoelectric conversion element SW is arranged so as to face the narrow portion BWS so that the magnetosensitive direction faces the Y direction.
また、バスバBUはバスバBWと同様の構成であり、幅狭部BUSが幅広部BULに対して、磁気シールド11側にオフセットして配置されており、幅狭部BUSに対向する部分に磁電変換素子SUが配置されている。 The bus bar BU has the same configuration as the bus bar BW, and the narrow portion BUS is offset from the wide portion BUL on the magnetic shield 11 side, and magnetoelectric conversion is performed in a portion facing the narrow portion BUS. Element SU is arranged.
図2、5に示すように、バスバBVの幅狭部BVSはバスバBWの幅狭部BWSとは配置位置が異なっているが、バスバBWの幅狭部BWSと同様に、幅狭部BVSが幅広部BVLに対して磁気シールド11側にオフセットして配置されており、幅狭部BVSに対向する部分に磁電変換素子SVが配置されている。なお、図4、5においては、図面の煩雑化を避けるため他のバスバの図示を省略している。 As shown in FIGS. 2 and 5, the narrow portion BVS of the bus bar BV is arranged in a different position from the narrow portion BWS of the bus bar BW, but the narrow portion BVS is similar to the narrow portion BWS of the bus bar BW. The wide portion BVL is arranged offset to the magnetic shield 11 side, and the magnetoelectric conversion element SV is arranged in a portion facing the narrow portion BVS. 4 and 5, other bus bars are not shown in order to avoid complication of the drawings.
次に、自相バスバの磁束を検出する際の他相バスバからの磁束の影響について説明する。ここでは、バスバBW(自相)の磁束を検出する際のバスバBV(他相)からの磁束の影響について説明するが、他のバスバBU、BVの関係についても同様である。 Next, the influence of the magnetic flux from the other-phase bus bar when detecting the magnetic flux of the self-phase bus bar will be described. Here, the influence of the magnetic flux from the bus bar BV (other phase) when detecting the magnetic flux of the bus bar BW (own phase) will be described, but the relationship between the other bus bars BU and BV is the same.
図4、5において、バスバBV,BWを流れる電流の中心をそれぞれ電流IV,IWとして模式化して示す。図4に示すように、電流IWは、幅狭部BWSでは中心線WSCを通り、幅広部BWLでは中心線WLCを通る。このように、電流IWも、磁気シールド11側にオフセットされた状態で流れることになる。 4 and 5, the centers of currents flowing through the bus bars BV and BW are schematically shown as currents IV and IW, respectively. As shown in FIG. 4, the current IW passes through the center line WSC in the narrow portion BWS and passes through the center line WLC in the wide portion BWL. Thus, the current IW also flows while being offset to the magnetic shield 11 side.
そして、幅狭部BWSを流れる電流IWを磁電変換素子SWによって検出する。幅狭部BWSは断面積が小さいので、電流IWが集中して流れる。このため、幅狭部BWSでは大きな磁束が発生する。磁電変換素子SWはこの磁束を検出して電流値に変換する。このとき、磁電変換素子SWは、図3において矢印で示すY方向成分の磁束を検出する。 Then, the current IW flowing through the narrow portion BWS is detected by the magnetoelectric conversion element SW. Since the narrow area BWS has a small cross-sectional area, the current IW flows in a concentrated manner. For this reason, a large magnetic flux is generated in the narrow portion BWS. The magnetoelectric conversion element SW detects this magnetic flux and converts it into a current value. At this time, the magnetoelectric conversion element SW detects the magnetic flux of the Y direction component indicated by the arrow in FIG.
一方、図5に示すように、電流IVは、幅広部BVLでは中心線VLCを通り、幅狭部BVSでは中心線VSCを通る。つまり、電流IVは、中心線VLCから中心線VSCに沿うように流れる。このように、電流IVも、磁気シールド11側にオフセットされた状態で流れることになる。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the current IV passes through the center line VLC in the wide portion BVL and passes through the center line VSC in the narrow portion BVS. That is, the current IV flows from the center line VLC along the center line VSC. Thus, the current IV also flows while being offset to the magnetic shield 11 side.
図6に、磁電変換素子SWからみたときの電流IW,IVを重ねた状態を示す。図6に示すように、磁電変換素子SWに対して、電流IVが流れる位置は、電流IWが流れる位置よりも距離D1だけ離れているので、電流IVによる磁束の影響を受けにくくなる。この結果、電流IVの磁束の影響を抑制することができる。 FIG. 6 shows a state in which the currents IW and IV are overlapped when viewed from the magnetoelectric conversion element SW. As shown in FIG. 6, the position where the current IV flows is separated from the magnetoelectric conversion element SW by the distance D1 from the position where the current IW flows. As a result, the influence of the magnetic flux of the current IV can be suppressed.
この理由について、図7、8を参照して説明する。図7は図2のa−a断面におけるY方向の磁束分布のシミュレーション結果を示し、図8は図3のb−b断面におけるY方向の磁束分布のシミュレーション結果を示している。図7、8において、符号GLは磁束が小さい領域を示し、符号GHは磁束が大きい領域を示している。 The reason for this will be described with reference to FIGS. 7 shows a simulation result of the magnetic flux distribution in the Y direction in the section aa in FIG. 2, and FIG. 8 shows a simulation result of the magnetic flux distribution in the Y direction in the section bb in FIG. 7 and 8, reference numeral GL indicates an area where the magnetic flux is small, and reference numeral GH indicates an area where the magnetic flux is large.
図7において、バスバBVの上部の領域GH1の磁束が最も大きく、次にバスバBVの下部の領域GH2の磁束が大きい。また、磁気シールド10,11の近傍の領域では磁束が小さく、領域GH1,GH2から離れた領域GL1,GL2,GL3,GL4の磁束も小さい。特に、領域GL3,GL4の磁束が最も小さい。 In FIG. 7, the magnetic flux in the upper region GH1 of the bus bar BV is the largest, and then the magnetic flux in the lower region GH2 of the bus bar BV is the largest. Further, the magnetic flux is small in the region near the magnetic shields 10 and 11, and the magnetic flux in the regions GL1, GL2, GL3, and GL4 away from the regions GH1 and GH2 is also small. In particular, the magnetic flux in the regions GL3 and GL4 is the smallest.
図8において、バスバBWの幅狭部BWSの上方であって、磁気シールド10の後方の領域GH3の磁束が大きい。また、磁気シールド10,11の近傍の領域では磁束が小さく、領域GH3から離れた領域GL5,GL6,GL7の磁束も小さい。特に、領域GL6の磁束が最も小さい。なお、図7、8において、磁電変換素子SWを一点鎖線で示す。 In FIG. 8, the magnetic flux in the region GH3 above the narrow portion BWS of the bus bar BW and behind the magnetic shield 10 is large. In addition, the magnetic flux is small in the region near the magnetic shields 10 and 11, and the magnetic fluxes in the regions GL5, GL6, and GL7 separated from the region GH3 are also small. In particular, the magnetic flux in the region GL6 is the smallest. 7 and 8, the magnetoelectric conversion element SW is indicated by a one-dot chain line.
図6に示す磁電変換素子SWと電流IW,IVとの関係、図7、8に示すシミュレーション結果からわかるように、磁電変換素子SWの位置は、電流IVが流れる位置から離れており、電流IVによって発生する磁束の影響を受けにくくなっている。すなわち、磁電変換素子SWは、図7においては領域GL4に位置しており、図8においては領域GL6に位置している。このように、磁電変換素子SWは、バスバBVを流れる電流IVによる磁束の影響が小さい位置に配置されている。 As can be seen from the relationship between the magnetoelectric conversion element SW and the currents IW and IV shown in FIG. 6 and the simulation results shown in FIGS. 7 and 8, the position of the magnetoelectric conversion element SW is far from the position where the current IV flows. Is less affected by the magnetic flux generated by. That is, the magnetoelectric conversion element SW is located in the region GL4 in FIG. 7, and is located in the region GL6 in FIG. Thus, the magnetoelectric conversion element SW is disposed at a position where the influence of the magnetic flux due to the current IV flowing through the bus bar BV is small.
このため、上述したように、バスバBWの幅狭部BWSを磁気シールド11に近接するとともに、隣接するバスバBUの幅狭部BUSと互い違いに配置して、磁電変換素子SWを幅狭部BWSの近傍に配置することによって、バスバBWの磁束を良好に検出することができ、また、隣接するバスバBUの磁束の影響を抑制することができる。この結果、高精度な電流検出を行うことができる For this reason, as described above, the narrow portion BWS of the bus bar BW is close to the magnetic shield 11 and is alternately arranged with the narrow portion BUS of the adjacent bus bar BU so that the magnetoelectric conversion element SW is disposed in the narrow portion BWS. By arranging in the vicinity, the magnetic flux of the bus bar BW can be detected well, and the influence of the magnetic flux of the adjacent bus bar BU can be suppressed. As a result, highly accurate current detection can be performed.
また、一対の磁気シールド10,11によりバスバBをZ方向の両側から挟み込むように配置しているので、バスバBU,BV,BWを個別に囲む必要がなく、磁気シールドの部品点数を削減することができ、また、その大きさも小型化することができる。この結果、電流検出装置6を小型化することができ、部品点数の削減によりコストも低減することができる。よって、高精度な電流検出と、小型化及び低コスト化とを両立することができる。 In addition, since the bus bar B is sandwiched by the pair of magnetic shields 10 and 11 from both sides in the Z direction, the bus bars BU, BV, and BW do not need to be individually enclosed, and the number of parts of the magnetic shield is reduced. In addition, the size can be reduced. As a result, the current detection device 6 can be reduced in size, and the cost can be reduced by reducing the number of parts. Therefore, it is possible to achieve both highly accurate current detection and downsizing and cost reduction.
次に、第2の実施形態について図9、10を参照して説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態とは磁気シールド12,13の構成が異なり、その他の構成については第1の実施形態と同様なので、磁気シールド12,13の構成について説明し、その他の構成についての説明は省略する。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the magnetic shields 12 and 13, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, the configuration of the magnetic shields 12 and 13 will be described, and the others Description of the configuration of is omitted.
図10に示すように、磁気シールド12は、バスバBU,BV,BWの幅広部BUL,BVL,BWLに対応する部分がそれぞれ切り欠かれたスリット12U,12V,12Wを有している。磁気シールド13も同様に、スリット13U,13V,13Wを有している(図9参照)。 As shown in FIG. 10, the magnetic shield 12 includes slits 12U, 12V, and 12W in which portions corresponding to the wide portions BUL, BVL, and BWL of the bus bars BU, BV, and BW are cut out. Similarly, the magnetic shield 13 has slits 13U, 13V, and 13W (see FIG. 9).
このため、バスバBU,BV,BWの幅広部BUL,BVL,BWLを干渉することなく、磁気シールド12,13の間隔を狭めることができる。この結果、電流検出装置6のZ方向の大きさを小さくすることができる。第1の実施形態の電流検出装置6による効果に加え、電流検出装置6をさらに小型化することができる。 For this reason, the space | interval of the magnetic shields 12 and 13 can be narrowed, without interfering with the wide part BUL, BVL, BWL of bus bar BU, BV, BW. As a result, the size of the current detection device 6 in the Z direction can be reduced. In addition to the effect of the current detection device 6 of the first embodiment, the current detection device 6 can be further downsized.
次に、第3の実施形態について図11、12を参照して説明する。第3の実施形態は、第1の実施形態とはバスバBU,BV,BWの形状が異なり、その他の構成については第1の実施形態と同様なので、バスバBU,BV,BWの形状について説明し、その他の構成についての説明は省略する。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The third embodiment is different from the first embodiment in the shape of the bus bars BU, BV, and BW, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, the shapes of the bus bars BU, BV, and BW will be described. The description of other configurations is omitted.
図11、12に示すように、バスバBU,BV,BWの幅狭部BUS,BVS,BWSは、幅広部BUL,BVL,BWLの一側端側を切り欠くことによって形成されている。このため、バスバBU,BV,BWの幅狭部BUS,BVS,BWSを形成する際に、第1の実施形態のバスバBU,BV,BWと比べて、バスバBU,BV,BWの切り欠き加工工数を低減することができる。 As shown in FIGS. 11 and 12, the narrow portions BUS, BVS, BWS of the bus bars BU, BV, BW are formed by cutting out one side end side of the wide portions BUL, BVL, BWL. Therefore, when forming the narrow portions BUS, BVS, BWS of the bus bars BU, BV, BW, the notches of the bus bars BU, BV, BW are compared with the bus bars BU, BV, BW of the first embodiment. Man-hours can be reduced.
すなわち、第1の実施形態のバスバBU,BV,BWでは、幅広部BUL,BVL,BWLの両側から幅広部BUL,BVL,BWLを切り欠くことによって幅狭部BUS,BVS,BWSを形成していたが、第3の実施形態の幅狭部BUS,BVS,BWSは、幅広部BUL,BVL,BWLの片側のみを切り欠くことによって幅狭部BUS,BVS,BWSを形成することができるので、加工工数を低減することが可能になる。 That is, in the bus bars BU, BV, BW of the first embodiment, the narrow portions BUS, BVS, BWS are formed by cutting out the wide portions BUL, BVL, BWL from both sides of the wide portions BUL, BVL, BWL. However, the narrow portions BUS, BVS, BWS of the third embodiment can form the narrow portions BUS, BVS, BWS by cutting out only one side of the wide portions BUL, BVL, BWL. It becomes possible to reduce processing man-hours.
1 回転電機、2 直流電源、3 インバータ、4 モータジェネレータ、5 電力変換部、6 電流検出装置、7 制御装置、10,11,12,13 磁気シールド、B,BU,BV,BW バスバ、BUL,BVL,BWL 幅広部、BUS,BVS,BWS 幅狭部、GH1,GH2,GH3,GL1,GL2,GL3,GL4,GL5,GL6,GL7 領域、IV,IW 電流、PU,PV,PW 基板、SU,SV,SW 磁電変換素子、VLC,VSC,WLC,WSC 中心線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 2 DC power supply 3 Inverter 4 Motor generator 5 Power conversion part 6 Current detection device 7 Control device 10, 11, 12, 13 Magnetic shield, B, BU, BV, BW Bus bar, BUL, BVL, BWL Wide part, BUS, BVS, BWS Narrow part, GH1, GH2, GH3, GL1, GL2, GL3, GL4, GL5, GL6, GL7 region, IV, IW current, PU, PV, PW substrate, SU, SV, SW Magnetoelectric transducer, VLC, VSC, WLC, WSC Center line.
Claims (1)
前記バスバに流れる電流を検出する磁電変換素子と、
前記第1の方向及び前記第2の方向に対して直交する第3の方向において、前記バスバ及び前記磁電変換素子を挟み込むように配置された一対の磁気シールドと、
を備えており、
前記各バスバは、側面から切り欠いた幅狭部を有し、前記幅狭部は、隣接する前記幅狭部と対向しない位置、かつ、一方の前記磁気シールドに近接する位置に配置され、
前記磁電変換素子は、前記幅狭部と一方の前記磁気シールドとの間に配置される、
ことを特徴とする電流検出装置。 A plurality of bus bars arranged in parallel to the first direction and extending in a second direction orthogonal to the first direction;
A magnetoelectric transducer for detecting a current flowing in the bus bar;
A pair of magnetic shields arranged so as to sandwich the bus bar and the magnetoelectric conversion element in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction;
With
Each bus bar has a narrow portion cut out from a side surface, and the narrow portion is disposed at a position not facing the adjacent narrow portion, and at a position close to one of the magnetic shields,
The magnetoelectric conversion element is disposed between the narrow portion and one of the magnetic shields.
A current detection device characterized by that.
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Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010044025A (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Tokai Rika Co Ltd | Current sensor |
| JP2011080970A (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Kohshin Electric Corp | Detection device of multiphase current |
| US20120081110A1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Robert Racz | Current sensor |
| JP2015194349A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社フジクラ | Current detection device |
| JP2016038203A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Electric current sensor |
| JP2016125907A (en) * | 2015-01-05 | 2016-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | Current sensor |
| JP2016161529A (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | Current sensor |
| JP2016200549A (en) * | 2015-04-14 | 2016-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | Current-voltage sensor |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010044025A (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Tokai Rika Co Ltd | Current sensor |
| JP2011080970A (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Kohshin Electric Corp | Detection device of multiphase current |
| US20120081110A1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Robert Racz | Current sensor |
| JP2015194349A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社フジクラ | Current detection device |
| JP2016038203A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Electric current sensor |
| JP2016125907A (en) * | 2015-01-05 | 2016-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | Current sensor |
| JP2016161529A (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | Current sensor |
| JP2016200549A (en) * | 2015-04-14 | 2016-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | Current-voltage sensor |
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