CN108988657A - 电气设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电气设备。在电气设备(26)中，开关基板(300)沿卷线部(114a～114d)的卷绕轴(Ax1、Ax2)配置，并且，当在与包括卷绕轴(Ax1、Ax2)的假想平面(P)垂直的方向上观察时，开关基板(300)的一部分与电抗器(80)重叠。另外，电流传感器(60a、60b)在卷绕轴(Ax1、Ax2)的方向上与电抗器(80)错开配置，并且传感器基板(214a)与假想平面(P)平行配置。据此，能够提高电气设备整体的设计自由度，并且抑制从电流传感器输出的输出信号的检测误差。

Description

电气设备
技术领域
本发明涉及一种具有电流传感器的电气设备(electrical equipment)。
背景技术
日本发明专利公开公报特开2010-197155号中公开了一种使用霍尔元件10的磁通量检测装置100(图1、[0027])。霍尔元件10至少具有基准端子tb、电源端子td和输出端子to([0024])。基准端子tb用于设定基准电位(reference potential：参考电位)，电源端子td被以能够检测磁通量Φ的方式施加电源电压，输出端子to输出与检测到的磁通量Φ对应的输出信号([0024])。并且，霍尔元件10包括用于调整输出噪声等的非连接端子tn([0025])。
各端子tb、td、to、tn与设置于基板50的焊盘(land)51a～51d连接(图2、图3、[0025])。其中：焊盘51a、51b、51d与连接端子52a～52c连接，并与外部连接([0026])。
日本发明专利公开公报特开2016-066744号中公开了一种用于DC/DC转换器等的复合型电抗器(composite reactor)(或磁耦合电抗器；magnetic coupling-typereactor)。
发明内容
如上所述，日本发明专利公开公报特开2010-197155号中的基准端子tb、电源端子td和输出端子to通过基板50的焊盘51a、51b、51d和连接端子52a～52c与外部连接(图2、图3、[0025]、[0026])。在日本发明专利公开公报特开2010-197155号中没有研究以下问题点：按照与日本发明专利公开公报特开2016-066744号中的磁耦合电抗器等磁场发生源的关系应该如何配置基板50。日本发明专利公开公报特开2016-066744号中也没有对该问题点进行研究。
另外，在日本发明专利公开公报特开2010-197155号、日本发明专利公开公报特开2016-066744号中，也没有考虑电气设备整体的尺寸来研究电抗器与霍尔元件等结构要素的配置(或设计自由度)。
这样的问题并不限定于霍尔元件10的情况，来自其他检测元件的输出中也同样存在。
本发明是考虑上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够提高电气设备整体的设计自由度，并且抑制从电流传感器输出的输出信号的检测误差的电气设备。
本发明所涉及的电气设备具有电抗器、母线(bus bar:功率母线)、开关基板(switching board)和电流传感器，其中：
所述电抗器具有一对卷线部，该一对卷线部具有存在于同一假想平面上的卷绕轴；
所述母线将所述卷线部和开关元件(switching element)电气连接；
所述开关基板支承所述开关元件；
所述电流传感器检测在所述母线中流动的电流，
所述电气设备的特征在于，
所述电流传感器具有检测元件、环形的铁芯和传感器基板，其中：
所述环形的铁芯上形成有用于配置所述检测元件的缺口；
所述传感器基板连接所述检测元件和配线并输出表示电流值的信号，
所述开关基板被沿所述卷绕轴配置，并且被配置为：当在与所述假想平面垂直的方向上观察时，所述开关基板的一部分与所述电抗器重叠，
所述电流传感器在所述卷绕轴的方向上与所述电抗器错开配置，
所述传感器基板与所述假想平面平行配置，
所述母线具有第1板状部和第2板状部，其中：
当在与所述假想平面垂直的方向上观察时，所述第1板状部的至少一部分与所述开关基板重叠，并且与所述假想平面平行地延伸；
当在与所述假想平面平行的方向上观察时，所述第2板状部从所述第1板状部向所述开关基板延伸。
根据本发明，开关基板被沿卷线部的卷绕轴配置，并且被配置为，当在与包括一对卷线部各自的卷绕轴的假想平面垂直的方向上观察时，开关基板的一部分与电抗器重叠。因此，在卷绕轴的方向上，能够实现电气设备的小型化。
另外，根据本发明，电流传感器在卷绕轴的方向上与电抗器错开配置，并且传感器基板与所述假想平面平行配置。因此，能够抑制从电抗器产生的交流磁场交链于传感器基板，由此抑制电流传感器的检测误差。
当在与所述假想平面平行的方向上观察时，所述检测元件也可以被配置于所述第1板状部与所述传感器基板之间。据此，能够在保持传感器基板与第1板状部的距离比较长的状态下，通过使检测元件靠近第1板状部来提高检测元件的检测灵敏度。
当在与所述假想平面平行的方向观察时，所述第2板状部也可以被配置在所述开关基板与所述传感器基板之间。
当在所述卷绕轴的方向上观察时，所述检测元件也可以被配置于与所述电抗器重叠的位置。另外，所述检测元件的磁场检测面也可以面向与所述卷绕轴的方向正交的方向。据此，能够抑制从电抗器产生的交流磁场交链于检测元件，由此进一步抑制电流传感器的检测误差。
当在所述卷绕轴的方向上观察时，所述第1板状部也可以被配置在与所述电抗器重叠的位置。据此，从所述卷绕轴的方向上观察时，传感器基板也配置在与电抗器重叠的位置或其附近，该传感器基板支承检测第1板状部的电流的检测元件。因此，能够进一步抑制从电抗器产生的交流磁场交链于传感器基板，由此进一步抑制电流传感器的检测误差。
所述母线也可以具有第3板状部和第4板状部，其中：所述第3板状部与所述第2板状部电气连接；所述第4板状部将所述第3板状部和所述开关基板电气连接。另外，也可以为：当在所述卷绕轴的方向上观察时，所述第3板状部和所述第4板状部被配置在所述开关基板与所述第1板状部之间，并且，当在与所述假想平面垂直的方向上观察时，所述第3板状部和所述第4板状部在所述卷绕轴的方向上被配置于所述电抗器与所述第2板状部之间。所述第3板状部也可以平行于所述第1板状部和所述开关基板。所述第4板状部也可以平行于所述第2板状部。
据此，当在与假想平面垂直的方向上观察时，第2板状部和第3板状部在卷绕轴的方向上被配置于比第4板状部远离电抗器的位置。换言之，通过组合第1板状部、第2板状部、第3板状部和第4板状部，当在与假想平面垂直的方向上观察时，能够使沿卷绕轴的方向的传感器基板在卷绕轴的方向上特意与电抗器错开配置。因此，能够良好地抑制从电抗器产生的交流磁场交链于传感器基板。
所述电抗器也可以包括第1连结线圈和第2连结线圈，其中：所述第1连结线圈包括第1卷线部和第2卷线部；所述第2连结线圈包括第3卷线部和第4卷线部。另外，也可以为，在所述第1卷线部和所述第3卷线部中卷绕轴一致，在所述第2卷线部和所述第4卷线部中卷绕轴一致。所述电气设备也可以包括作为多条所述母线的第1母线和第2母线、第1电流传感器和第2电流传感器，其中：所述第1电流传感器作为检测在所述第1母线的所述第1板状部中流动的电流的所述电流传感器；所述第2电流传感器作为检测在所述第2母线的所述第1板状部中流动的电流的所述电流传感器。所述第1电流传感器和所述第2电流传感器也可以共用所述传感器基板。
据此，即使在电抗器是磁耦合型，存在第1母线和第2母线的情况下，也能够抑制从电抗器产生的交流磁场交链于传感器基板，由此抑制电流传感器的检测误差。另外，通过共用传感器基板，与设置单独的传感器基板的情况相比较，能够削减零部件数，并且易于进行传感器基板的定位。
根据本发明，能够提高电气设备整体的设计自由度，并且抑制从电流传感器输出的输出信号的检测误差。
根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
图1是表示包括作为本发明一实施方式所涉及的电气设备的功率控制单元(以下称为“PCU”。)的车辆的概略结构的电路图。
图2是简略表示所述实施方式的电抗器的立体图。
图3是简略表示所述实施方式的所述电抗器的立体分解图。
图4是所述实施方式的电抗器电流传感器及其周边的主视图。
图5是所述实施方式的所述电抗器电流传感器及其周边的侧剖视图。
图6是说明所述实施方式的霍尔IC所包含的霍尔元件的检测原理的图。
图7是简略表示所述实施方式的所述PCU的局部配置的侧视图。
图8是简略表示所述实施方式的所述PCU的局部配置的仰视图。
图9是简略表示所述实施方式的所述PCU的局部配置的主视图。
图10是表示所述实施方式的所述电抗器产生的磁场(漏磁通)一例的俯视图。
具体实施方式
A.一实施方式
＜A-1.结构＞
[A-1-1.整体结构]
图1是表示包括作为本发明一实施方式所涉及的电气设备的功率控制单元26(以下称为“PCU26”。)的车辆10的概略结构的电路图。除了PCU26之外，车辆10还具有牵引马达(traction motor：牵引电动机)20、发电机(generator)22和高压电池(high-voltagebattery)24(以下还称为“电池24”或“BAT24”。)。车辆10是混合动力车辆，除了牵引马达20之外，还具有未图示的发动机作为行驶驱动源。也可以如后述那样，车辆10是其他种类的车辆。发电机22根据所述发动机的驱动力进行发电。也可以将发电机22作为行驶驱动源来使用。
PCU26对来自电池24的电功率进行转换或调整，并将其供给至牵引马达20。另外，PCU26对发电机22的发电功率Pgen和牵引马达20的发电功率(再生功率Preg)进行转换或调整而对电池24进行充电。
[A-1-2.牵引马达20]
牵引马达20是3相交流无刷式，作为车辆10的行驶用的驱动源生成动力Ftrc并将其供给至未图示的车轮(驱动轮)侧。即，牵引马达20通过来自高压电池24的电功率Pbat和来自发电机22的电功率Pgen中的一方或双方来进行驱动。另外，牵引马达20在车辆10制动时进行再生(regenerative)，并将再生功率Preg供给至电池24。再生功率Preg也可以被供给至未图示的电动辅机类。
下面，还将牵引马达20称为TRC马达20或马达20。TRC马达20除了作为牵引马达的功能之外，也可以作为发电机来发挥作用，或者也可以代替作为牵引马达的功能而作为发电机来发挥作用。下面，对与牵引马达20有关的参数标注“TRC”、“trc”或者“t”。另外，在图1等中用“TRC”表示牵引马达20。
[A-1-3.发电机22]
发电机(generator)22是3相交流无刷式，作为通过来自所述发动机(engine)的动力Feng来进行发电的发电机发挥作用。发电机22发电产生的电功率Pgen被供给至电池24或牵引马达20或者电动辅机类。
下面，还将发电机22称为GEN22。GEN22除了作为发电机(generator)的功能之外,也可以作为牵引马达(traction motor)来发挥作用，或者也可以代替作为发电机的功能而作为牵引马达来发挥作用。下面，对与发电机22有关的参数标注“GEN”、“gen”或者“g”。另外，在图1等中用“GEN”表示发电机22。发电机22能够作为所述发动机的起动马达(startermotor：起动电动机)来使用。
[A-1-4.高压电池24]
高压电池24包括多个电池单元，是能够输出高电压(数百伏特)的蓄电装置(能量储存器)，例如，能够使用锂离子二次电池、镍氢二次电池等。还能够代替电池24而使用电容器等蓄电装置，或者除了电池24之外还使用电容器等蓄电装置。
[A-1-5.PCU26]
(A-1-5-1.PCU26的概要)
PCU26对来自电池24的电功率进行转换或调整，并将其供给至牵引马达20。另外，PCU26对来自发电机22的发电功率Pgen和牵引马达20的再生功率Preg进行转换或调整而对电池24进行充电。
如图1所示，PCU26具有DC/DC转换器50、第1换流器(inverter)52、第2换流器54、第1电容器(capacitor)56、第2电容器58、电抗器电流传感器(reactor current sensor)60a、60b、TRC电流传感器62u、62v、62w、GEN电流传感器64u、64v、64w和电子控制装置66(以下称为“ECU66”。)。
(A-1-5-2.DC/DC转换器50)
(A-1-5-2-1.DC/DC转换器50的概要)
DC/DC转换器50(以下还称为“转换器50”。)是升降压型的转换器。转换器50将电池24的输出电压Vbat(以下还称为“电池电压Vbat”。)升压并输出给TRC马达20。另外，转换器50将发电机22的输出电压Vgen(以下还称为“GEN电压Vgen”。)或牵引马达20的输出电压Vreg(以下还称为“再生电压Vreg”。)降压并将其供给至电池24。
转换器50具有电抗器80、下开关元件82a、82b和上开关元件84a、84b。在下开关元件82a、82b和上开关元件84a、84b上分别并联连接有二极管86a、86b、88a、88b。
当将电池电压Vbat升压时，将下开关元件82a、82b同时接通而将电能存储在电抗器80中之后，将下开关元件82a、82b同时断开而将存储于电抗器80的电能向牵引马达20放出。在将GEN电压Vgen或再生电压Vreg降压时，将上开关元件84a、84b接通而将电能存储于电抗器80之后，将上开关元件84a、84b断开而通过存储于电抗器80的电能对电池24进行充电。
(A-1-5-2-2.电抗器80)
图2是简略表示本实施方式的电抗器80的立体图，图3是简略表示本实施方式的电抗器80的立体分解图。电抗器80是磁耦合型，但也可以是其他的种类。
如图2和图3所示，电抗器80具有环形铁芯(annular core)100(图3)、2个连结线圈102a、102b、第1铁芯覆盖部104a、104b和第2铁芯覆盖部106。环形铁芯100通过组合2个U字状铁芯110a、110b和2个I字状铁芯112a、112b而成，呈希腊字母“θ”状。
连结线圈102a分为第1卷线部114a和第2卷线部114b，并被卷绕在环形铁芯100上。连结线圈102b分为第3卷线部114c和第4卷线部114d，并被卷绕在环形铁芯100上。
电抗器80的结构例如能够使用日本发明专利公开公报特开2010-197155号或日本发明专利公开公报特开2016-066720号所公开的结构。
(A-1-5-2-3.下开关元件82a、82b和上开关元件84a、84b)
如图1所示，下开关元件82a连接电池24的负极与分支点130a之间。下开关元件82b连接在电池24的负极与分支点130b之间。上开关元件84a连接于分支点130a、与牵引马达20和发电机22之间。上开关元件84b连接于分支点130b、与牵引马达20和发电机22之间。
下开关元件82a、82b和上开关元件84a、84b例如由MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor；金属氧化物半导体场效应晶体管)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)(IGBT)等构成。
下开关元件82a、82b和上开关元件84a、84b被配置于开关基板300(图5)。
(A-1-5-3.第1换流器52)
第1换流器52将来自电池24的直流电转换为交流电并将其供给至牵引马达20。另外，第1换流器52将来自牵引马达20的交流电转换成直流电并将其供给至电池24侧。
如图1所示，第1换流器52具有3相的上开关元件150u、150v、150w和3相的下开关元件152u、152v、152w。在上开关元件150u、150v、150w上并联连接有二极管154u、154v、154w。在下开关元件152u、152v、152w上并联连接有二极管156u、156v、156w。上开关元件150u和下开关元件152u构成U相臂(U-phase arm)158u。上开关元件150v和下开关元件152v构成V相臂(V-phase arm)158v。上开关元件150w和下开关元件152w构成W相臂158w。
在U相臂158u中，上开关元件150u与下开关元件152u的中点160u通过母线(busbar)164u与牵引马达20的U相端子162u连接。在V相臂158v中，上开关元件150v与下开关元件152v的中点160v通过母线164v与牵引马达20的V相端子162v连接。在W相臂158w中，上开关元件150w与下开关元件152w的中点160w通过母线164w与牵引马达20的W相端子162w连接。下面，将母线164u、164v、164w统称为母线164。
上开关元件150u、150v、150w和下开关元件152u、152v、152w被配置于开关基板300(图5)。
(A-1-5-4.第2换流器54)
第2换流器54将来自发电机22的交流电转换为直流电并向电池24侧供给。另外，在使用发电机22作为行驶驱动源的情况下，第2换流器54将来自电池24的直流电转换为交流电并向发电机22供给。
如图1所示，第2换流器54具有3相的上开关元件180u、180v、180w和3相的下开关元件182u、182v、182w。在上开关元件180u、180v、180w上并联连接有二极管184u、184v、184w。在下开关元件182u、182v、182w上并联连接有二极管186u、186v、186w。上开关元件180u和下开关元件182u构成U相臂188u。上开关元件180v和下开关元件182v构成V相臂188v。上开关元件180w和下开关元件182w构成W相臂188w。
在U相臂188u中，上开关元件180u和下开关元件182u的中点190u通过母线194u与发电机22的U相端子192u连接。在V相臂188v中，上开关元件180v和下开关元件182v的中点190v通过母线194v与发电机22的V相端子192v连接。在W相臂188w中，上开关元件180w和下开关元件182w的中点190w通过母线194w与发电机22的W相端子192w连接。下面，将母线194u、194v、194w统称为母线194。
上开关元件180u、180v、180w和下开关元件182u、182v、182w被配置于开关基板300(图5)。
(A-1-5-5.第1电容器56和第2电容器58)
第1电容器56和第2电容器58作为平滑电容器来发挥作用。
(A-1-5-6.电抗器电流传感器60a、60b)
(A-1-5-6-1.电抗器电流传感器60a、60b的概要)
电抗器电流传感器60a(图1)检测在连结线圈102a与分支点130a之间流动的电流Ir1(以下还称为“电抗器电流Ir1”。)。换言之，电抗器电流传感器60a检测在连接连结线圈102a和分支点130a的母线202a中流动的电流Ir1。电抗器电流传感器60a也可以配置于电池24的正极(分支点200)与连结线圈102a之间。换言之，电抗器电流传感器60a也可以检测在连接分支点200和连结线圈102a的母线204a中流动的电流。
电抗器电流传感器60b检测在连结线圈102b与分支点130b之间流动的电流(以下还称为“电抗器电流Ir2”。)。换言之，电抗器电流传感器60b检测在连接连结线圈102b和分支点130b的母线202b中流动的电流Ir2。电抗器电流传感器60b也可以配置在电池24的正极(分支点200)与连结线圈102b之间。换言之，电抗器电流传感器60b也可以检测在连接分支点200与连结线圈102b的母线204b中流动的电流。
下面，将电抗器电流传感器60a、60b统称为电流传感器60或传感器60。
(A-1-5-6-2.电抗器电流传感器60a、60b的具体结构)
图4是本实施方式的电抗器电流传感器60a、60b及其周边的主视图。图5是本实施方式的电抗器电流传感器60a、60b及其周边的侧剖视图。图4和图5以及后述的图6和图8所示的方向以车辆10为基准。各电流传感器60a、60b具有霍尔IC210(IC：集成电路)和磁性体铁芯212(以下还称为“铁芯212”。)。并且，电流传感器60a、60b具有共用的传感器基板214a。霍尔IC210被固定或安装于传感器基板214a。配线310a通过连接器216a连接于传感器基板214a的一端。电流传感器60a、60b各自的霍尔IC210和铁芯212是同一规格。
图6是说明本实施方式的霍尔IC210所包含的霍尔元件230的检测原理的图。霍尔元件230是检测磁场B或磁通量φ的磁性检测元件。霍尔元件230是一般的元件，为了易于理解，预先对其进行说明。
在霍尔IC210中，除了霍尔元件230之外，还包括电源电压线232、接地线234和输出线236、238。输出线236、238与运算放大器240连接，运算放大器240的输出被提供给信号线242。在霍尔IC210中，将电源电压线232和接地线234连接于低压电源250而预先使电流(基准电流Iref)流动。在该状态下，当对霍尔元件230的磁场检测面252垂直施加磁场B时(换言之，当对基准电流Iref施加垂直的磁场B时)，在垂直于基准电流Iref和磁场B的方向(即输出线236、238中)产生电动势E。因此，能够通过运算放大器240获取电动势E来获知磁场B的强度(或者使磁场B产生的电流)。
铁芯212(图4)由基本呈环形的磁性体构成。在铁芯212的局部形成有用于配置霍尔元件230的缺口260。在霍尔元件230与铁芯212之间存在作为绝缘体的空气。也可以将空气以外的绝缘体配置在霍尔元件230与铁芯212之间。通过使用铁芯212，能够使产生于被检测导体(在此，指母线202a、202b)周围的磁通量φ会聚来提高霍尔元件230的灵敏度。
如由图4也可得知的那样，在缺口(间隙)260内配置有霍尔元件230的情况下，霍尔元件230被配置为：使霍尔元件230的磁场检测面252(图6)面向铁芯212。另外，霍尔IC210中的霍尔元件230以外的部分被设置在传感器基板214a上。另外，在此，将霍尔元件230记载为霍尔IC210的一部分，但霍尔元件230也可被作为独立于霍尔IC210的零部件来进行处理。
在本实施方式中，考虑由电抗器80产生的交流磁场产生的漏磁通φl来配置电抗器电流传感器60a、60b的各部等。在后面参照图4、图5和图7～图9对传感器60a、60b等的配置进行描述。
(A-1-5-7.TRC电流传感器62u、62v、62w)
(A-1-5-7-1.TRC电流传感器62u、62v、62w的概要)
如图1所示，TRC电流传感器62u、62v、62w(以下还称为“电流传感器62u、62v、62w”或“传感器62u、62v、62w”。)检测在第1换流器52与牵引马达20之间流动的电流Itu、Itv、Itw。
更具体而言，传感器62u检测在连接U相臂158u和马达20的U相端子162u的母线164u中流动的电流Itu(以下还称为“TRC电流Itu”或“U相电流Itu”。)。传感器62v检测在连接V相臂158v和马达20的V相端子162v的母线164v中流动的电流Itv(以下还称为“TRC电流Itv”或“V相电流Itv”。)。传感器62w检测在连接W相臂158w和马达20的W相端子162w的母线164w中流动的电流Itw(以下还称为“TRC电流Itw”或“W相电流Itw”。)。
下面，将TRC电流传感器62u、62v、62w统称为TRC电流传感器62或传感器62。另外，将电流Itu、Itv、Itw统称为电流It。另外，本实施方式中的传感器62的数量是3个，但传感器62的数量也可以是2个或4个以上。
(A-1-5-7-2.TRC电流传感器62u、62v、62w的具体结构)
TRC电流传感器62u、62v、62w具有与电抗器电流传感器60a、60b同样的结构。即，传感器62u、62v、62w具有霍尔元件230、磁性体铁芯212、和传感器62u、62v、62w共用的传感器基板214b。配线310b通过连接器(connector)216b连接于传感器基板214b的一端。在后面参照图7～图9对配线310b进行描述。
(A-1-5-8.GEN电流传感器64u、64v、64w)
(A-1-5-8-1.GEN电流传感器64u、64v、64w的概要)
如图1所示，GEN电流传感器64u、64v、64w(以下还称为“电流传感器64u、64v、64w”或“传感器64u、64v、64w”。)检测在第2换流器54与发电机22之间流动的电流Igu、Igv、Igw。
更具体而言，传感器64u检测在连接U相臂188u和发电机22的U相端子192u的母线194u中流动的电流Igu(以下还称为“GEN电流Igu”或“U相电流Igu”。)。传感器64v检测在连接V相臂188v和发电机22的V相端子192v的母线194v中流动的电流Igv(以下还称为“GEN电流Igv”或“V相电流Igv”。)。传感器64w检测在连接W相臂188w和发电机22的W相端子192w的母线194w间流动的电流Igw(以下还称为“GEN电流Igw”或“W相电流Igw”。)。
下面，将GEN电流传感器64u、64v、64w统称为GEN电流传感器64或传感器64。另外，将电流Igu、Igv、Igw统称为电流Ig。另外，本实施方式中的传感器64的数量为3个，但传感器64的数量也可以是2个或4个以上。
(A-1-5-8-2.GEN电流传感器64u、64v、64w的具体结构)
GEN电流传感器64u、64v、64w具有与电抗器电流传感器60a、60b和TRC电流传感器62u、62v、62w同样的结构。即，传感器64u、64v、64w具有霍尔元件230、磁性体铁芯212、和传感器64u、64v、64w共用的传感器基板214c。配线310c通过连接器216c连接于传感器基板214c的一端。在后面参照图7～图9对配线310c进行描述。
(A-1-5-9.ECU66)
ECU66是控制PCU26的各部的控制电路(或控制装置)，具有输入输出部270、运算部272和存储部274。输入输出部270通过信号线280(通信线)与车辆10的各部进行信号的输入输出。另外，在图1中，要注意通信线280被简化示出。输入输出部270具有将输入的模拟信号转换为数字信号的未图示的A/D转换电路。
运算部272包括中央运算装置(CPU)，通过执行存储于存储部274的程序来进行动作。运算部272执行的功能的一部分还能够使用逻辑IC(Integrated Circuit)来实现。所述程序也可以通过未图示的无线通信装置(移动电话、智能手机等)从外部来供给。运算部272还能够由硬件(电路零部件)来构成所述程序的一部分。
本实施方式的运算部272例如将10～20kHz范围内的任一个值作为最大切换频率来切换电抗器80。另外，运算部272将来自TRC电流传感器62u、62v、62w和GEN电流传感器64u、64v、64w的输出转换为数字值来使用。
存储部274存储运算部272所使用的程序和数据，具有随机存取存储器(以下称为“RAM”。)。作为RAM，能够使用寄存器等易失性存储器和闪存存储器等非易失性存储器。另外，除了RAM之外，存储部274还可以具有只读存储器(以下称为“ROM”。)。
[A-2.PCU26的各部的配置]
(A-2-1.概要)
接着，对本实施方式的PCU26的各部的配置进行说明。在本实施方式中，为了减小车辆10的前后方向上的尺寸，以开关基板300的一部分与电抗器80重叠的方式来配置(图7和图9)。此时，以使来自电抗器80的漏磁通φl的影响变小的方式来配置PCU26的各部。
图7是简略表示本实施方式的PCU26的局部配置的侧视图。图8是简略表示本实施方式的PCU26的局部配置的仰视图。图9是简略表示本实施方式的PCU26的局部配置的主视图。如上所述，图7～图9所示的方向以车辆10为基准。
另外，图7和图9中的标记500是汇集了转换器50、第1换流器52和第2换流器54的开关元件的切换部。切换部500(电路)中包括转换器50的下开关元件82a、82b和上开关元件84a、84b、第1换流器52的上开关元件150u、150v、150w和下开关元件152u、152v、152w、第2换流器54的上开关元件180u、180v、180w和下开关元件182u、182v、182w。切换部500还包括ECU66和开关基板300。
(A-2-2.电抗器80的交流磁场产生的漏磁通φl)
图10是表示本实施方式的电抗器80产生的磁场(漏磁通φl)一例的俯视图。在图10中，省略了电抗器80的一部分(I字状铁芯112a、112b等)。如图10所示，在磁耦合型的电抗器80中，分别以第1卷线部114a、第2卷线部114b、第3卷线部114c和第4卷线部114d为中心产生磁场。
如上所述，在本实施方式中，通过切换下开关元件82a、82b和上开关元件84a、84b来改变磁场(漏磁通φl)的方向。因此，要注意图10所示的磁场(漏磁通φl)的方向是一个例子(代表值)。
如图7～图9所示，磁耦合型电抗器80被配置于PCU26的下部。此时，线圈轴Ax1、Ax2与车辆10的前后方向一致。线圈轴Ax1(卷绕轴)是第1卷线部114a和第3卷线部114c的中心轴。线圈轴Ax2是第2卷线部114b和第4卷线部114d的中心轴。线圈轴Ax1、Ax2相互平行。下面，将由线圈轴Ax1、Ax2规定的假想平面称为假想平面P。
(A-2-3.开关基板300的配置)
如图5、图7和图9所示，开关基板300沿电抗器80的轴(线圈轴Ax1、Ax2)来配置。另外，如图7～图9所示，从车辆10的上下方向(换言之，与假想平面P垂直的方向)观察时，开关基板300的一部分以与电抗器80重叠的方式来配置。
(A-2-4.霍尔元件230的配置)
当从电抗器80产生漏磁通φl时，漏磁通φl向与霍尔元件230的磁场检测面252垂直的方向进入的情况下，漏磁通φl对霍尔元件230的输出产生影响。在本实施方式中，以不受到来自电抗器80的漏磁通φl的影响的方式来配置霍尔元件230。
具体而言，如由图4、图5等得知的那样，霍尔元件230的磁场检测面252面向与线圈轴Ax1、Ax2的方向(车辆10的前后方向)正交的方向(左右方向)。另外，如图4等所示，从车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)观察时，霍尔元件230被配置在与电抗器80重叠的位置。并且，如图5等所示，霍尔元件230被配置在母线202a的第1板状部510(后述)与传感器基板214a之间。
(A-2-5.传感器基板214a的配置)
当从电抗器80产生的磁通量φ进入电源电压线232、接地线234、输出线236、238和信号线242(换言之，形成于传感器基板214a的图案(未图示)等)时产生涡流效应(eddy currenteffects)。该涡流效应可能会使传感器60a、60b的输出产生误差。因此，如以下那样来配置传感器基板214a。
即，如图4、图5等所示，传感器基板214a与开关基板300平行配置。另外，当在车辆10的上下方向(与假想平面P垂直的方向)观察时，传感器基板214a在车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)上与电抗器80错开配置。
(A-2-6.母线202a、202b的配置)
将开关基板300、霍尔元件230和传感器基板214a如上述那样配置，因此，母线202a成为以下这样的结构和配置(母线202b也同样)。即，如图5所示，母线202a具有第1板状部510、第2板状部512、第3板状部514、第4板状部516和第5板状部518。
如图4、图5等所示，第1板状部510在第2板状部512与第5板状部518之间平行于开关基板300来配置。另外，从车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)观察时，第1板状部510被配置在与电抗器80重叠的位置。并且，当在与假想平面P垂直的方向上观察时，第1板状部510的一部分与开关基板300重叠。
第2板状部512被配置在第1板状部510与第3板状部514之间。如图5等所示，当在与假想平面P平行的方向上观察时，第2板状部512被配置在开关基板300与传感器基板214a之间，并沿垂直于第1板状部510的方向延伸。
如图5所示，第3板状部514被配置在第2板状部512与第4板状部516之间。第3板状部514平行于第1板状部510和开关基板300。如图5所示，第4板状部516被配置在第3板状部514与开关基板300之间。第4板状部516平行于第2板状部512。
在车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)上观察时，第3板状部514和第4板状部516被配置在开关基板300与第1板状部510之间。另外，在车辆10的上下方向(与假想平面P垂直的方向)上观察时，第3板状部514和第4板状部516在车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)上被配置在电抗器80与第2板状部512之间。
第5板状部518被配置于第1板状部510与电抗器80之间。第5板状部518通过向车辆10的下方膨出来连接第1板状部510和电抗器80(连结线圈102a)。据此，第1板状部510能够在车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)上与电抗器80重叠。
＜A-3.本实施方式的效果＞
根据本实施方式，开关基板300被沿车辆10的前后方向(沿线圈轴Ax1、Ax2)配置(图7和图9)。另外，在车辆10的上下方向(与假想平面P垂直的方向)上观察时，开关基板300以开关基板300的一部分与电抗器80重叠的方式来配置(图7和图9)。因此，在线圈轴Ax1、Ax2的方向上，能够实现PCU26(电气设备)的小型化。
另外，根据本实施方式，电流传感器60a、60b在线圈轴Ax1、Ax2的方向上与电抗器80错开配置(图7和图8)。另外，传感器基板214a与假想平面P平行配置(图7和图8)。因此，能够抑制从电抗器80产生的交流磁场交链于传感器基板214a，由此抑制电流传感器60a、60b的检测误差。
并且，根据本实施方式，第1板状部510被配置在开关基板300与传感器基板214a之间(图5、图7和图8)。据此，能够避免PCU26在车辆10的前后方向(电抗器80的轴向)上的大型化。
即，假设在使传感器基板214a位于第1板状部510的相反侧，且将其配置在开关基板300与第1板状部510之间的情况下，可能还存在需要第1板状部510沿车辆10的前后方向(电抗器80的轴向)延长的情况。与此相对，通过将第1板状部510配置在开关基板300与传感器基板214a之间，来减轻传感器基板214a的尺寸对第1板状部510的尺寸产生的影响，据此能够避免PCU26在车辆10的前后方向(电抗器80的轴向)上的大型化。
在本实施方式中，分别在车辆10的前后方向(与假想平面P平行的方向)和上下方向(与假想平面P垂直的方向)上观察时，霍尔元件230(检测元件)被配置在第1板状部510与传感器基板214a之间(图4和图5)。据此，能够在保持传感器基板214a与第1板状部510的距离比较长的状态下，通过使霍尔元件230靠近第1板状部510来提高霍尔元件230的检测灵敏度。
在本实施方式中，在车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的轴向)上观察时，霍尔元件230(检测元件)被配置在与电抗器80重叠的位置(图4等)。另外，霍尔元件230的磁场检测面252面向与车辆10的前后方向(电抗器80的轴向)正交的方向(图4、图10等)。据此，能够抑制从电抗器80产生的交流磁场交链于霍尔元件230，由此进一步抑制电流传感器60a、60b的检测误差。
在本实施方式中，从车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)观察时，母线202a、202b的第1板状部510被配置在与电抗器80重叠的位置(图4等)。据此，当在车辆10的前后方向上观察时，传感器基板214a也配置在与电抗器80重叠的位置或其附近，其中该传感器基板214a支承检测第1板状部510的电流的霍尔元件230(检测元件)。因此，能够进一步抑制从电抗器80产生的交流磁场交链于传感器基板214a，由此进一步抑制电流传感器60a、60b的检测误差。
在本实施方式中，母线202a、202b具有：第3板状部514，其与第2板状部512电气连接；和第4板状部516，其将第3板状部514与开关基板300电气连接(图5)。从车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)观察时，第3板状部514和第4板状部516被配置于开关基板300与第1板状部510之间(图5等)。另外，在车辆10的上下方向(与假想平面P垂直的方向)上观察时，第3板状部514和第4板状部516在车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)上被配置于电抗器80与第2板状部512之间(图5等)。并且，第3板状部514平行于第1板状部510和开关基板300(图5等)，第4板状部516平行于第2板状部512(图5等)。
据此，在车辆10的上下方向(与假想平面P垂直的方向)上观察时，第2板状部512和第3板状部514在车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的方向)上被配置于比第4板状部516远离电抗器80的位置。换言之，通过组合第1板状部510、第2板状部512、第3板状部514和第4板状部516，在车辆10的上下方向(与假想平面P垂直的方向)上观察时，能够使沿车辆10的前后方向(线圈轴Ax1、Ax2的轴向)的传感器基板214a在线圈轴Ax1、Ax2的方向上特意与电抗器80错开配置。因此，能够良好地抑制从电抗器80产生的交流磁场交链于传感器基板214a。
在本实施方式中，电抗器80包括：第1连结线圈102a，其包括第1卷线部114a和第2卷线部114b；和第2连结线圈102b，其包括第3卷线部114c和第4卷线部114d(图2和图3)。在第1卷线部114a和第3卷线部114c中线圈轴Ax1(卷绕轴)一致，在第2卷线部114b和第4卷线部114d中线圈轴Ax2(卷绕轴)一致(图2和图3)。另外，PCU26(电气设备)包括母线202a(第1母线)和母线202b(第2母线)、检测在母线202a的第1板状部510中流动的电流的电流传感器60a(第1电流传感器)、和检测在母线202b的第1板状部510中流动的电流的电流传感器60b(第2电流传感器)(图1)。电流传感器60a、60b共用传感器基板214a(图4等)。
据此，即使在电抗器80是磁耦合型，存在母线202a、202b的情况下，也能够抑制从电抗器80产生的交流磁场交链于传感器基板214a，由此抑制电流传感器60a、60b的检测误差。另外，通过共用传感器基板214a，与设置单独的传感器基板的情况相比较，能够削减零部件数，并且易于进行传感器基板214a的定位。
B.变形例
另外，本发明并不限定于上述实施方式，当然能够根据本说明书的记载内容来采用各种结构。例如，能够采用以下的结构。
＜B-1.适用对象＞
上述实施方式的车辆10具有牵引马达20、发电机22和未图示的发动机(图1)。然而，例如如果着眼于电抗器电流传感器60a、60b、母线202a、202b和开关基板300相对于电抗器80的配置，则并不限定于此。例如，车辆10还能够构成为具有多个牵引马达20和发电机22。
＜B-2.旋转电机＞
上述实施方式的牵引马达20和发电机22为3相交流无刷式(图1)。然而，例如如果着眼于电抗器电流传感器60a、60b、母线202a、202b和开关基板300相对于电抗器80的配置，则并不限定于此。牵引马达20和发电机22也可以是直流式或有刷式。
＜B-3.电抗器80＞
在上述实施方式中，电抗器80为磁耦合型(图1～图3)。然而，例如如果着眼于电抗器电流传感器60a、60b、母线202a、202b和开关基板300相对于电抗器80的配置，则并不限定于此。电抗器80例如也可以是仅由1个线圈构成的类型(通常驱动方式)、将2个线圈并列配置的类型(交错方式)等。
在上述实施方式中，列举电抗器80作为磁场发生源。然而，还能够将本发明适用于电抗器80以外的磁场发生源。
＜B-4.电流传感器60＞
在上述实施方式中，主要对电抗器电流传感器60a、60b进行了说明(图8～图10等)。然而，例如如果着眼于电流传感器相对于电抗器80的配置，则还能够将同样的结构适用于其他电流传感器(例如，TRC电流传感器62)。
上述实施方式的各传感器60、62、64具有霍尔元件230(霍尔IC210)(图6)。然而，例如如果着眼于电抗器电流传感器60a、60b、母线202a、202b和开关基板300相对于电抗器80的配置，则传感器60、62、64的种类并不限定于此。例如，也可以将本发明适用于霍尔元件230(霍尔IC210)以外的磁性传感器或其他传感器。
在上述实施方式中，将传感器60a、60b在左右方向上排成一排(图4、图7～图9)。然而，例如如果着眼于电流传感器相对于电抗器80的配置，则并不限定于此。对传感器62u、62v、62w、64u、64v、64w而言亦同样。
在上述实施方式中，使各传感器60a、60b的铁芯212的方向相同(图4等)。然而，例如如果着眼于电流传感器相对于电抗器80的配置，则并不限定于此。例如，在上述实施方式中，当俯视观察时缺口260形成于铁芯212中的电抗器80侧(图7～图9)，但缺口260还能配置于其他位置。对传感器62u、62v、62w、64u、64v、64w而言亦同样。

Claims (7)

1.一种电气设备(26)，其具有电抗器(80)、母线(202a、202b)、开关基板(300)和电流传感器(60a、60b)，其中：
所述电抗器(80)具有一对卷线部(114a、114b、114c、114d)，该一对卷线部(114a、114b、114c、114d)具有存在于同一假想平面(P)上的卷绕轴(Ax1、Ax2)；
所述母线(202a、202b)将所述卷线部(114a、114b、114c、114d)和开关元件电气连接；
所述开关基板(300)支承所述开关元件；
所述电流传感器(60a、60b)检测在所述母线中流动的电流，
所述电气设备(26)的特征在于，
所述电流传感器(60a、60b)具有检测元件(230)、环形的铁芯(212)和传感器基板(214a)，其中：
所述环形的铁芯(212)形成有用于配置所述检测元件(230)的缺口；
所述传感器基板(214a)连接所述检测元件(230)和配线并输出表示电流值的信号，
所述开关基板(300)被沿所述卷绕轴(Ax1、Ax2)配置，并且被配置为:当在与所述假想平面(P)垂直的方向上观察时，所述开关基板(300)的一部分与所述电抗器(80)重叠，
所述电流传感器(60a、60b)在所述卷绕轴(Ax1、Ax2)的方向上与所述电抗器(80)错开配置，
所述传感器基板(214a)与所述假想平面(P)平行配置，
所述母线(202a、202b)具有第1板状部(510)和第2板状部(512)，其中：
当在与所述假想平面(P)垂直的方向上观察时，所述第1板状部(510)的至少一部分与所述开关基板(300)重叠，并且与所述假想平面(P)平行地延伸；
当在与所述假想平面(P)平行的方向上观察时，所述第2板状部(512)从所述第1板状部(510)向所述开关基板(300)延伸。
2.根据权利要求1所述的电气设备(26)，其特征在于，
当在与所述假想平面(P)平行的方向上观察时，所述检测元件(230)被配置于所述第1板状部(510)与所述传感器基板(214a)之间。
3.根据权利要求1所述的电气设备(26)，其特征在于，
当在与所述假想平面(P)平行的方向上观察时，所述第2板状部(512)被配置于所述开关基板(300)与所述传感器基板(214a)之间。
4.根据权利要求1所述的电气设备(26)，其特征在于，
当在所述卷绕轴(Ax1、Ax2)的方向上观察时，所述检测元件(230)被配置于与所述电抗器(80)重叠的位置，
所述检测元件(230)的磁场检测面(252)面向与所述卷绕轴(Ax1、Ax2)的方向正交的方向。
5.根据权利要求1所述的电气设备(26)，其特征在于，
当在所述卷绕轴(Ax1、Ax2)的方向上观察时，所述第1板状部(510)被配置在与所述电抗器(80)重叠的位置。
6.根据权利要求1所述的电气设备(26)，其特征在于，
所述母线(202a、202b)具有第3板状部(514)和第4板状部(516)，其中：
所述第3板状部(514)与所述第2板状部(512)电气连接；
所述第4板状部(516)将所述第3板状部(514)和所述开关基板(300)电气连接，
当在所述卷绕轴(Ax1、Ax2)的方向上观察时，所述第3板状部(514)和所述第4板状部(516)被配置在所述开关基板(300)与所述第1板状部(510)之间，并且，当在与所述假想平面(P)垂直的方向上观察时，所述第3板状部(514)和所述第4板状部(516)在所述卷绕轴(Ax1、Ax2)的方向上被配置于所述电抗器(80)与所述第2板状部(512)之间，
所述第3板状部(514)与所述第1板状部(510)和所述开关基板(300)平行，
所述第4板状部(516)与所述第2板状部(512)平行。
7.根据权利要求1所述的电气设备(26)，其特征在于，
所述电抗器(80)包括第1连结线圈(102a)和第2连结线圈(102b)，其中：
所述第1连结线圈(102a)包括第1卷线部(114a)和第2卷线部(114b)；
所述第2连结线圈(102b)包括第3卷线部(114c)和第4卷线部(114d)，
在所述第1卷线部(114a)和所述第3卷线部(114c)中卷绕轴(Ax1)一致，
在所述第2卷线部(114b)和所述第4卷线部(114d)中卷绕轴(Ax2)一致，
所述电气设备(26)包括：作为多条所述母线的第1母线(202a)和第2母线(202b)；第1电流传感器(60a)；和第2电流传感器(60b)，其中，
所述第1电流传感器(60a)作为检测在所述第1母线(202a)的所述第1板状部(510)中流动的电流的所述电流传感器；
所述第2电流传感器(60b)作为检测在所述第2母线(202b)的所述第1板状部(510)中流动的电流的所述电流传感器，
所述第1电流传感器(60a)和所述第2电流传感器(60b)共用所述传感器基板(300)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628662A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 三菱电机株式会社 功率转换装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6522048B2 (ja) * 2017-05-31 2019-05-29 本田技研工業株式会社 電力装置及び電力装置の製造方法
JP7003608B2 (ja) * 2017-12-05 2022-01-20 日立金属株式会社 電流センサ
JP7056623B2 (ja) * 2019-04-05 2022-04-19 トヨタ自動車株式会社 ユニット
JP7259586B2 (ja) * 2019-06-20 2023-04-18 株式会社デンソー センサユニット
JP7014872B1 (ja) * 2020-09-04 2022-02-01 日立Astemo株式会社 電力変換装置
US20230253144A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Analog Devices, Inc. Twisted-core type low-profile coupled inductor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150015241A1 (en) * 2013-07-10 2015-01-15 Alps Green Devices Co., Ltd. Current sensor
CN102971811B (zh) * 2010-07-26 2016-04-13 三菱电机株式会社 变压器
JP2016066744A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 本田技研工業株式会社 複合型リアクトル
CN107305805A (zh) * 2016-04-20 2017-10-31 胜美达集团株式会社 线圈部件以及线圈部件的制造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3834222B2 (ja) * 2001-10-15 2006-10-18 コーア株式会社 電流検出用抵抗器の電圧検出回路
JP2010197155A (ja) 2009-02-24 2010-09-09 Aisin Seiki Co Ltd 磁束検出装置
JP5397532B2 (ja) * 2010-02-17 2014-01-22 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP5382874B2 (ja) * 2010-11-05 2014-01-08 本田技研工業株式会社 パワーコントロールユニット
JP5950246B2 (ja) * 2012-01-19 2016-07-13 住友電気工業株式会社 リアクトル
JP5714528B2 (ja) * 2012-03-19 2015-05-07 株式会社豊田中央研究所 電力変換器および電源システム
JP6578093B2 (ja) 2014-09-25 2019-09-18 本田技研工業株式会社 磁気結合型リアクトル
JP2017204981A (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 株式会社Ｓｏｋｅｎ 電力変換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102971811B (zh) * 2010-07-26 2016-04-13 三菱电机株式会社 变压器
US20150015241A1 (en) * 2013-07-10 2015-01-15 Alps Green Devices Co., Ltd. Current sensor
JP2016066744A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 本田技研工業株式会社 複合型リアクトル
CN107305805A (zh) * 2016-04-20 2017-10-31 胜美达集团株式会社 线圈部件以及线圈部件的制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628662A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 三菱电机株式会社 功率转换装置

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