CN112114180A - 传感器单元 - Google Patents
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Abstract
传感器单元包括:母线(712至717),上述母线将电力转换电路的多个开关元件(331、332)与电动机(400至402)连接;以及磁电转换装置(732至737),上述磁电转换装置在规定方向上隔着间隔面向母线的中间部。母线的第一端(710a)连接到开关端子(330c),而母线的第二端(710b)连接到电动机端子(420)。开关端子在沿规定方向并且从母线的中间部朝向磁电转换装置的第一方向上延伸,而电动机端子在沿规定方向并且从磁电转换装置朝向母线的中间部的第二方向上延伸。磁电转换装置在与规定方向正交的横向方向上位于开关端子与电动机端子之间。
Description
技术领域
本公开涉及一种传感器单元,包括:母线,上述母线连接到开关和电动机;以及磁电转换装置,上述磁电转换装置对流过母线的电流进行检测。
背景技术
如JP6350785B2所述,已知存在一种逆变器,上述逆变器将来自电池的DC(直流)电力转换为AC(交流)电力,并将AC电力供给到电动机。逆变器包括:母线,上述母线供待测电流流过;以及电流传感器,上述电流传感器布置成面向母线。
在JP6350785B2中所述的母线将包括在逆变器电路中的开关元件与电动机的定子线圈连接的情况下,分别从将母线和开关元件连接的导电构件以及将母线和定子线圈连接的导电构件产生磁场。如果磁场穿过电流传感器,则电流传感器的电流检测精度可能会降低。
发明内容
本公开的目的是提供一种能够对电流检测精度的降低进行抑制的传感器单元。
根据本公开的一个方面,传感器单元包括母线和磁电转换装置。母线将构成电力转换电路的一部分的多个开关元件与电动机连接。磁电转换装置配置成在规定方向上隔着间隙面向母线的中间部,以对由流过母线的电流引起的磁场进行检测,从而对电流进行检测。母线包括第一端和第二端。母线的第一端连接到从开关元件延伸的开关端子和从电动机延伸的电动机端子中的一个,而母线的第二端连接到上述开关端子和上述电动机端子中的另一个。磁电转换装置在与规定方向正交的横向方向上位于开关元件与电动机端子之间。开关端子和电动机端子中的一个在沿规定方向并且从母线的中间部朝向磁电转换装置的第一方向上延伸。开关端子和电动机端子中的另一个在沿规定方向并且从磁电转换装置朝向母线的中间部的第二方向上延伸。
在这种构造中,在开关端子和电动机端子中流动的电流的流动方向相同。因此,由在开关端子中流动的电流引起的磁场和由在电动机端子中流动的电流引起的磁场容易在开关端子与电动机端子之间抵消。
另外,磁电转换装置在横向方向上位于开关端子与电动机端子之间。如上所述,由在开关端子中流动的电流引起的磁场和由在电动机端子中流动的电流引起的磁场容易在开关端子与电动机端子之间抵消。因此,可以对从开关端子和电动机端子产生的磁场而引起的磁电转换装置的电流检测精度的降低进行抑制。
附图说明
从参照附图作出的以下详细描述中,本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显,其中,相同的附图标记指示相同的部分,并且其中:
图1是用于说明根据第一实施方式的车载系统的电路图;
图2是用于说明根据第一实施方式的电力转换装置的示意图;
图3是示出电力转换装置与电动机之间的连接模式的示意图;
图4是示出电力转换装置的电连接的示意图;
图5是示出电力转换装置的传感器单元的俯视图的图;
图6是示出传感器单元的仰视图的图;
图7是示出传感器单元的平面图的图;
图8是示出沿图6中的线VIII-VIII剖切的传感器单元的横截面的图;
图9是示出电力转换装置的电连接的变形例的示意图;
图10是示出电力转换装置的电连接的变形例的示意图;
图11是示出电力转换装置的电连接的变形例的示意图;
图12是示出传感器单元的变形例的剖视图的图;
图13是示出传感器单元的变形例的剖视图的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图,描述本公开的实施方式。
(第一实施方式)
<车载系统>
首先,参照图1,对应用了传感器单元700的车载系统100进行描述。车载系统100构成混合动力系统。
车载系统100包括电池200、电力转换装置300和电动机400。此外,车载系统100包括发动机500和动力分配机构600。电力转换器300包括传感器单元700。电动机400具有第一电动发电机(MG)401和第二电动发电机(MG)402。电动机400对应于电动机。
车载系统100还具有多个电子控制单元(ECU)。多个ECU经由母线配线相互传输和接收信号。多个ECU协配地控制混合动力车辆。通过多个ECU的协配控制,根据电池200的充电状态(SOC)、发动机500的输出等来对电动机400的动力运行和发电(再生)进行控制。
ECU包括至少一个计算处理单元(CPU)以及作为存储程序和数据的存储介质的至少一个存储设备(MMR)。ECU包括具有计算机可读存储介质的微型计算机。存储介质是非暂时性地对计算机可读程序进行存储的非暂时性有形存储介质。存储介质可以包括半导体存储器、磁盘等。在下文中,将单独地对车载系统100的部件进行概述。
电池200包括多个二次电池。二次电池形成串联连接的电池堆。二次电池的示例包括锂离子二次电池、镍氢二次电池和有机基电池。
二次电池通过化学反应来产生电动势。二次电池具有在充电量过大或过小时加速劣化的特性。换言之,二次电池具有在SOC处于过充电或过放电状态时加速劣化的特性。
电池200的SOC对应于如上所述的电池堆的SOC。电池堆的SOC是多个二次电池的SOC的总和。通过如上所述的协配控制来避免电池堆SOC的过充电和过放电。另一方面,通过使多个二次电池的SOC均衡的均衡处理来避免多个二次电池中的每一个的SOC的过充电和过放电。
通过对多个二次电池单独地充电和放电来执行均衡处理。电池200设置有监测单元,上述监测单元具有用于对多个二次电池单独地充电和放电的开关。此外,电池200设置有用于对多个二次电池中的每一个的SOC进行检测的电压传感器和温度传感器。多个ECU包括一个电池ECU,上述电池ECU基于这些传感器的输出来对开关的闭合和断开进行控制。因此,每个二次电池的SOC被均衡。注意,可以使用电流传感器730的输出来对SOC进行检测,稍后将描述。
电力转换装置300在电池200与第一MG 401之间执行电力转换。电力转换装置300还在电池200与第二MG 402之间执行电力转换。电力转换装置300将电池200的DC电力转换为适于向第一MG 401和第二MG 402供电的电压电平的AC电力。电力转换装置300将由第一MG 401和第二MG 402的发电产生的AC电力转换为具有适于向电池200充电的电压电平的DC电力。稍后将详细描述电力转换装置300。
第一MG 401、第二MG 402和发动机500分别联接到动力分配机构600。第一MG 401使用从发动机500供给的旋转能量来产生电力。由该发电产生的AC电力被转换成DC电力,并且借助于电力转换装置300被降压。该DC电力被供给到电池200。DC电力还被供给到安装于混合动力车辆的各种电负载。第二MG 402连接到混合动力车辆的输出轴。第二MG 402的旋转能量经由输出轴传递到行驶轮。相反,行驶轮的旋转能量经由输出轴传递到第二MG402。
第二MG 402通过从电源转换装置300供给的AC电力来运行。由该供电产生的旋转能量通过动力分配机构600分配给发动机500和行驶轮。其结果是,执行曲轴转动和对行驶轮的推进力的施加。此外,第二MG 402通过从行驶轮传递的旋转能量再生电力。由该再生产生的AC电力通过电力转换装置300转换为DC电力并且被降压。该DC电力被供给到电池200和各种电负载。
第二MG 402的额定电流大于第一MG 401。第二MG 402允许比第一MG401中的更大量的电流流动。
发动机500通过燃料的燃烧驱动,从而产生旋转能量。旋转能量经由动力分配机构600分配给第一MG 401和第二MG 402。其结果是,能够使第一MG401发电和对行驶轮施加推进力。
动力分配机构600具有行星齿轮机构。动力分配机构600具有太阳齿轮、多个行星齿轮、行星齿轮架和齿圈。
太阳齿轮和行星齿轮分别呈盘状。太阳齿轮和行星齿轮中的每一个都具有沿周向方向布置在其周向壁上的多个齿。
行星齿轮架呈环形形状。多个行星齿轮连接到行星齿轮架的平坦表面,使得行星齿轮的平坦表面面向行星齿轮架的平坦表面。
多个行星齿轮位于以行星齿轮架的旋转中心为中心的周围。行星齿轮以相等的间隔彼此相邻地布置。在本实施方式中,三个行星齿轮以120°的间隔布置。
齿圈呈环形形状。该齿圈在其内周面和外周面上具有沿周向方向布置的多个齿。
太阳齿轮设置在齿圈的中心。太阳齿轮的外周面和齿圈的内周面彼此相对。太阳齿轮与齿圈之间设置有三个行星齿轮。三个行星齿轮的齿分别与太阳齿轮及齿圈的齿啮合。因此,太阳齿轮、行星齿轮、行星齿轮架和齿圈的旋转可以相互传递。第一MG 401的电动机轴连接到太阳齿轮。发动机500的曲轴连接到行星齿轮架。第二MG 402的电动机轴连接到齿圈。因此,第一MG 401、发动机500和第二MG 402的转速在列线图(英文:nomogram)中具有线性关系。
当从电力转换装置300向第一MG 401和第二MG 402供给AC电力时,在太阳齿轮和齿圈中产生转矩。通过发动机500的燃烧驱动在行星齿轮架中产生转矩。因此,执行第一MG401的发电、第二MG 402的动力运行和再生,并且对行驶轮施加推进力。
如上所述的多个ECU例如包括一个MG-ECU。MG-ECU基于安装于混合动力车辆的各种传感器检测到的物理量和从另一ECU输入的车辆信息来确定第一MG 401和第二MG 402中的每一个的目标转矩。MG-ECU执行矢量控制,使得在第一MG 401和第二MG 402中的每一个中产生的转矩变成目标转矩。该MG-ECU安装于稍后描述的控制电路板372。
<电力转换装置的电路构造>
接着,将对电力转换装置300进行描述。如图1所示,电力转换装置300包括转换器310和逆变器320,以作为电力转换电路的部件。转换器310具有升高和降低DC电力的电压电平的功能。逆变器320具有将DC电力转换为AC电力的功能。逆变器320具有将AC电力转换为DC电力的功能。转换器310将来自电池200的DC电力升高到适于第一MG 401和第二MG 402中产生转矩的电压电平。逆变器320将该DC电力转换为AC电力。该AC电力被供给到第一MG 401和第二MG 402。逆变器320还将由第一MG 401和第二MG 402产生的AC电力转换为DC电力。转换器310将该DC电力降低到适于对电池200充电的电压水平。
如图1所示,转换器310经由正极母线301和负极母线302电连接到电池200。转换器310经由P母线303和N母线304电连接到逆变器320。
<转换器>
作为电气元件,转换器310具有滤波电容器311、A相开关模块312和A相电抗器313。
如图1所示,正极母线301的一端连接到电池200的正电极。负极母线302的一端连接到电池200的负电极。滤波电容器311的两个电极中的一个连接到正极母线301。滤波电容器311的两个电极中的另一个连接到负极母线302。
A相电抗器313的一端连接到正极母线301的另一端。A相电抗器313的另一端经由第一连接母线711连接到A相开关模块312。其结果是,电池200的正电极和A相开关模块312经由A相电抗器313及第一连接母线711电连接。在图1中,各种母线的连接部分由白色圆圈表示。这些连接部分通过例如螺栓或焊接进行电连接。
A相开关模块312具有高侧开关331和低侧开关332。A相开关模块312具有高侧二极管331a和低侧二极管332a。这些半导体元件由密封树脂(未示出)覆盖和保护。
在本实施方式中,n沟道型IGBT用作高侧开关331和低侧开关332。端子分别连接到高侧开关331和低侧开关332中的每一个的集电极、发射极和栅极,并且端子的端部从如上所述的密封树脂的外部露出。
如图1所示,高侧开关331的发射极和低侧开关332的集电极彼此连接。因此,高侧开关331和低侧开关332串联连接。
高侧二极管331a的阴极电极连接到高侧开关331的集电极。高侧二极管331a的阳极电极连接到高侧开关331的发射极。因此,高侧二极管331a反向并联连接到高侧开关331。
类似地,低侧二极管332a的阴极电极连接到低侧开关332的集电极。低侧二极管332a的阳极电极连接到低侧开关332的发射极。因此,低侧二极管332a反向并联连接到低侧开关332。
如上所述,高侧开关331和低侧开关332由密封树脂覆盖和保护。连接到高侧开关331的集电极和栅极的端子的端部、高侧开关331与低侧开关332之间的中点以及低侧开关332的发射极和栅极从该密封树脂露出。在下文中,这些端子被表示为集电极端子330a、中点端子330c、发射极端子330b和栅极端子330d。
集电极端子330a连接到P母线303。发射极端子330b连接到N母线304。因此,高侧开关331和低侧开关332依次从P母线303串联连接到N母线304。
此外,中点端子330c连接到第一连接母线711。第一连接母线711经由A相电抗器313和正极母线301电连接到电池200的正电极。
如上所述,电池200的DC电力经由正极母线301、A相电抗器313和第一连接母线711,供给到A相开关模块312的两个开关的中点。电动机400的AC电力通过逆变器320转换为DC电力,并且该DC电力被供给到A相开关模块312的高侧开关331的集电极。电动机400的AC电力被转换为DC电力,并且该DC电力经由高侧开关331、第一连接母线711、A相电抗器313和正极母线301供给到电池200。
如上所述,第一连接母线711允许DC电力被供给到电池200和从电池200供给。即,作为其中流动的物理量,被供给到电池200和从电池200供给的DC电力在第一连接母线711中流动。
高侧开关331和低侧开关332中的每一个的栅极电极330d连接到栅极驱动器。MG-ECU产生控制信号并将该控制信号输出到栅极驱动器。栅极驱动器放大控制信号并将放大的控制信号输出到栅极端子330d。因此,通过MG-ECU来对高侧开关331和低侧开关332的闭合和断开进行控制。其结果是,输入到转换器310的DC电力的电压电平被升高或降低。
MG-ECU产生脉冲信号作为控制信号。MG-ECU通过调节该脉冲信号的占空比和频率,来对DC电力的升高和降低电平进行控制。根据电动机400的目标转矩和电池200的SOC来确定该升高和降低电平。
当升高电池200的DC电力时,MG-ECU交替地闭合和断开高侧开关331和低侧开关332中的每一个。相反,当降低从逆变器320供给的DC电力时,MG-ECU将要输出到低侧开关332的控制信号固定在低电平。同时,MG-ECU在高电平与低电平之间依次切换要输出到高侧开关331的控制信号。
<逆变器>
作为电气元件,逆变器320具有平滑电容器321、放电电阻器(未示出)以及U相开关模块322至Z相开关模块327。
平滑电容器321的两个电极中的一个连接到P母线303。平滑电容器321的两个电极中的另一个连接到N母线304。放电电阻器也连接到P母线303和N母线304。U相开关模块322至Z相开关模块327也连接到P母线303和N母线304。平滑电容器321、放电电阻器以及U相开关模块322至Z相开关模块327并联连接在P母线303与N母线304之间。
U相开关模块322至Z相开关模块327中的每一个具有类似于A相开关模块312中的部件。即,U相开关模块322至Z相开关模块327中的每一个包括高侧开关331、低侧开关332、高侧二极管331a、低侧二极管332a和密封树脂。此外,这六相开关模块中的每一个都包括集电极端子330a、发射极端子330b、中点端子330c和栅极端子330d。高侧开关331和低侧开关332对应于开关元件。
这六相开关模块的集电极端子330a分别连接到P母线303。这六相开关模块的发射极端子330b分别连接到N母线304。
U相开关模块322的中点端子330c经由第二连接母线712连接到第一MG401的U相定子线圈。V相开关模块323的中点端子330c经由第三连接母线713连接到第一MG 401的V相定子线圈。W相开关模块324的中点端子330c经由第四连接母线714连接到第一MG 401的W相定子线圈。
类似地,X相开关模块325的中点端子330c经由第五连接母线715连接到第二MG402的X相定子线圈。Y相开关模块326的中点端子330c经由第六连接母线716连接到第二MG402的Y相定子线圈。Z相开关模块327的中点端子330c经由第七连接母线717连接到第二MG402的Z相定子线圈。
这六相开关模块中的每一个的栅极端子330d连接到如上所述的栅极驱动器。当为第一MG 401和第二MG 402中的每一个供电时,通过从MG-ECU输出控制信号来对六相开关模块中的每一个的高侧开关331和低侧开关332进行PWM控制。因此,由逆变器320产生三相交流电流。例如,当第一MG 401和第二MG 402中的每一个发电(再生)时,MG-ECU停止输出控制信号。因此,由发电产生的AC电力流过六相开关模块的二极管。其结果是,AC电力被转换成DC电力。
如上所述,将逆变器320连接到第一MG 401和第二MG 402的第二连接母线712至第七连接母线717允许AC电力流入和流出第一MG 401和第二MG 402。即,作为其中流动的物理量,流入和流出第一MG 401和第二MG 402的AC电力流过第二连接母线712至第七连接母线717。
A相开关模块312和U相开关模块322至Z相开关模块327中的每一个的开关元件的类型没有特别地限制,并且还可以采用MOSFET。诸如开关元件和这些开关模块的二极管的半导体元件可以使用诸如Si的半导体和诸如SiC的宽间隙半导体制成。半导体元件的构成材料没有特别地限制。
<电力转换装置的电路构造>
接着,将对电力转换装置300的电路构造进行描述。在下文中,关于电力转换装置300的三个正交方向被称为X方向、Y方向和Z方向。Y方向对应于横向方向,而Z方向对应于规定方向。
除了如上所述的电力转换电路的部件外,电力转换装置300还具有如图2所示的电容器壳体350、电抗器壳体360、冷却器370、传感器单元700、逆变器外壳380和输入/输出连接器390。如图4所示,电力转换装置300具有驱动器板371和控制电路板372。驱动器板371和控制电路板372中的至少一个对应于控制板。
在图2中,正极母线301和负极母线302被统一表示为电极母线305。这两个母线的端部、即正极母线301和负极母线302的端部设置在输入/输出连接器390中。线束的端子连接到输入/输出连接器390。因此,电池200和电力转换装置300经由该线束电连接。在图2中,P母线303和N母线304被统一表示为PN母线306。如图4所示,P母线303和N母线304以在其间插设有绝缘片材307的方式在Z方向上层叠。
电容器壳体350和电抗器壳体360中的每一个由绝缘树脂材料制成。电容器壳体350容纳滤波电容器311和平滑电容器321。电抗器壳体360容纳A相电抗器313。如图4所示,P母线303的一部分容纳在电容器壳体350中,而P母线305的剩余部分位于电容器壳体350的外部。同样,N母线304的一部分容纳在电容器壳体350中,而N母线304的剩余部分位于电容器壳体350的外部。
冷却器370容纳转换器310和逆变器320的开关模块。冷却器370具有对转换器310和逆变器320的开关模块进行冷却的功能。容纳有多个开关模块的冷却器370构成功率模块。
驱动器板371设置有如上所述的栅极驱动器。控制电路板372设置有MG-ECU。驱动器板371和控制电路板372中的每一个呈在Z方向上限定厚度的薄板形状。驱动器板371和控制电路板372可以经由连接器(未示出)彼此传输信号。
传感器单元700具有由绝缘树脂材料制成的端子块720。如上所述的第一连接母线711至第七连接母线717的部分嵌件成型在该端子块720中。端子块720设置有电流传感器730,该电流传感器730对流过第一连接母线711至第七连接母线717的电流进行检测。稍后将详细描述传感器单元700。
逆变器外壳380容纳电容器壳体350、电抗器壳体360、冷却器370、驱动器板371、控制电路板372、传感器单元700和输入/输出连接器390。逆变器外壳380还容纳电极母线305和PN母线306。如图3所示,逆变器外壳380连接到容纳有第一MG 401和第二MG 402的电动机外壳410。逆变器外壳380和电动机外壳410在Z方向上并排布置。电力转换装置300和电动机400彼此连接来构成所谓的机电一体型电力转换单元。
如图4所示,容纳PN母线306的一部分的电容器壳体350和传感器单元700在Y方向上并排布置。电容器壳体350和传感器单元700分别在Z方向上与驱动器板371及控制电路板372分开布置。
如上所述,PN母线306部分地从电容器壳体350向外突出。此外,连接母线711至717部分地从端子块720向外突出。冷却器370在Z方向上位于PN母线306与驱动器板371之间。此外,冷却器370在Z方向上位于连接母线711至717与驱动器板371之间。在将冷却器370和端子块720连接的方向上,连接母线711至717的部分位于容纳在冷却器370中的开关模块312、322至327与设置在端子块720中的电流传感器730之间。
如上所述,冷却器370容纳转换器310和逆变器320中的总共七个开关模块312、322至327。这些开关模块312、322至327分别具有密封树脂,并且集电极端子330a、发射极端子330b、中点端子330c和栅极端子330d的端部从密封树脂露出。在这四个端子中,集电极端子330a和发射极端子330b朝向PN母线306在Z方向上延伸。中点端子330c朝向连接母线在Z方向上延伸。栅极端子330d朝向驱动器板371在Z方向上延伸,但是与集电极端子330a、发射极端子330b及中点端子330c的方向相反。
集电极端子330a焊接到P母线303。发射极端子330b焊接到N母线304。中点端子330c焊接到传感器单元700中包括的连接母线。栅极端子330d焊接到驱动器板371。此外,如图4所示,传感器单元700和控制电路板372在Z方向上分开。传感器单元700的输出引脚723a朝向控制电路板372延伸。输出引脚723a焊接到控制电路板372。连接母线从传感器单元700的端子块720露出。连接母线的第一端710a连接到如上所述的中点端子330c。连接母线的第二端710b通过定子母线420连接到MG的定子线圈。定子母线420与连接母线的连接部分延伸,以便在Z方向上与控制电路板372和传感器单元700分开。
<传感器单元>
接着,将参照图5至图8详细地描述传感器单元700。如上所述,传感器单元700包括第一连接母线711至第七连接母线717、端子块720和电流传感器730。此外,如图8所示,传感器单元700具有屏蔽件(第一屏蔽件)740、树脂盖750和相对屏蔽件(第二屏蔽件)760。电流传感器730包括:与七个连接母线711至717对应的磁平衡型的第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737;以及具有七个磁电转换装置的传感器基板738。屏蔽件740包括分别由具有比端子块720的磁导率高的磁导率的金属材料制成的第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747。相对屏蔽件760包括分别由具有比树脂盖750的磁导率高的磁导率的金属材料制成的第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767。
第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个嵌件成型在端子块720中。第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737设置在端子块720中,以便在Z方向上朝向第一连接母线711至第七连接母线717的、嵌件成型在端子块720中的部分。
第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747嵌件成型在端子块720中。第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767嵌件成型在树脂盖750中。树脂盖750设置于端子块720,使得七个屏蔽构件741至747和七个相对屏蔽构件761至767相应地并排布置,但是在Z方向上彼此分开。
一个连接母线的、嵌件成型在端子块720中的嵌件成型部分和一个磁电转换装置位于一个屏蔽构件与对应的一个相对屏蔽构件之间。这种布置抑制外部噪波输入到磁电转换装置。对由流过连接母线的嵌件成型在端子块720中的嵌件成型部分的电流产生的磁场(待被测量的测量磁场)的分布进行调制。穿过磁电转换装置的测量磁场方向上的波动被抑制。在下文中,将单独地对传感器单元700的部件进行描述。
<连接母线>
第一连接母线711至第七连接母线717均由具有比端子块720更高刚度的金属材料、诸如铜或铝制成。第一连接母线711至第七连接母线717均通过冲压金属平板制成。第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的中间部嵌件成型在端子块720中。第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的第一端710a和第二端710b从端子块720露出。
开关模块的中点端子330c接合到第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的第一端710a,第一端710a从端子块720露出。A相电抗器313接合到第一连接母线711的第二端710b。电动机400的定子母线420接合到第二连接母线712至第七连接母线717中的每一个的第二端710b。其结果是,电流从开关模块322至327经由连接母线712至717流向定子母线420。此外,电流从定子母线420经由连接母线712至717流向开关模块322至327。
<端子块>
端子块720具有基部721、凸缘部722和连接器部723,稍后将详细描述。基部721、凸缘部722和连接器部723由形成端子块720的树脂材料一体地连接。
基部721呈在X方向上具有纵向方向的大致长方体形状。基部721具有面向X方向的左表面721a和右表面721b。基部721具有面向Y方向的前表面721c和后表面721d。基部721具有面向Z方向的上表面721e和下表面721f。
如图3至图5所示,凸缘部722一体地连接到基部721的左表面721a和右表面721b。两个凸缘部722中的一个沿X方向从左表面721a突出,以便与左表面721a分开。两个凸缘部722中的另一个沿X方向从右表面722a突出,以便与右表面721b分开。金属套环722a嵌件成型在两个凸缘部722中的每一个中。套环722a呈在Z方向上限定出开口的环形形状。螺栓被插入套环722a的开口中。该螺栓的顶部通过逆变器外壳380紧固。其结果是,传感器单元700被固定到逆变器外壳380。
如图4和图5所示,连接器部723一体地连接到基部721的下表面721f。连接器部723沿Z方向延伸以与下表面721f分开。多个输出引脚723a嵌件成型在连接器部723中。输出引脚723a沿Z方向延伸。每个输出引脚723a的第一端从连接器部723的端面723b露出。每个输出引脚723a的第一端焊接到控制电路板372。每个输出引脚723a的第二端从基部721的上表面721e露出。每个输出引脚723a的第二端焊接到传感器基板738。如图5到图7所示,第一连接母线711至第七连接母线717的中间部嵌件成型在基部721中。第一连接母线711至第七连接母线717的第一端710a从基部721的后表面721d突出。第一连接母线711至第七连接母线717的第一端710a沿X方向布置,并且在X方向上彼此间隔开。在从左表面721a朝向右表面721b的X方向上,第一连接母线711至第七连接母线717的七个第一端710a以第五连接母线715、第六连接母线716、第七连接母线717、第一连接母线711、第二连接母线712、第三连接母线713和第四连接母线714的顺序布置。
第一端710a呈在X方向上具有厚度的薄扁平形状。第一端710a具有面向X方向的连接表面。中点端子330c被布置成在X方向上与第一端710a的连接表面相对并接触。第一端710a和中点端子330c在Z方向上被激光照射。其结果是,连接母线和中点端子330c被焊接和彼此接合。中点端子330c从下表面721f朝向上表面721e沿Z方向延伸,以便接近端子块720。
嵌件成型在基部721中的七个连接母线711至717中,第二连接母线712至第七连接母线717的中间部均沿Y方向延伸。第二连接母线712至第七连接母线717的第二端710b从基部721的前表面721c突出。第二连接母线712至第七连接母线717的第二端710b沿X方向布置,并且在X方向上彼此间隔开。具体而言,在从左表面721a朝向右表面721b的X方向上,六个连接母线712至717的第二端710b以第五连接母线715、第六连接母线716、第七连接母线717、第二连接母线712、第三连接母线713和第四连接母线714的顺序布置。
第二连接母线712至第七连接母线717的第二端710b沿Y方向延伸以与前表面721c分开,然后沿Z方向弯曲,以便从下表面721f朝向上表面721e沿Z方向延伸。电动机400的定子母线420通过螺栓430紧固到第二连接母线712至第七连接母线717的第二端710b。因此,连接母线712至717与定子母线420彼此连接。定子母线420与连接母线712至717的连接部分从下表面721f朝向上表面721e沿Z方向延伸,以便与端子块720分开。
第一连接母线711的中间部嵌件成型在基部721中,并且与第一端710a相邻的中间部的一侧沿Y方向延伸,类似于第二连接母线712至第七连接母线717的中间部。然而,如图8所示,第一连接母线711的中间部从后表面721d朝向前表面721c沿Y方向延伸,然后朝向下表面721f沿Z方向弯曲。第一连接母线711的中间部进一步沿X方向弯曲,朝向左表面721a延伸,并且进一步沿Z方向弯曲以朝向上表面721e延伸。注意,在图8中,为了对如上所述的第一连接母线711的中间部的形状进行说明,示出了最初不位于图6中的线VIII-VIII的第一连接母线711的延伸部711b。
第一连接母线711的第二端710b从上表面721e突出。第一连接母线711的第二端710b与第五连接母线715的第二端710b在X方向上间隔开。因此,在从左表面721a朝向右表面721b的方向上,七个连接母线711至717的第二端710b以第一连接母线711、第五连接母线715、第六连接母线716、第七连接母线717、第二连接母线712、第三连接母线713和第四连接母线714的顺序布置。然而,第一连接母线711的第二端710b与其他六个连接母线712至717的第二端710b在Y方向上分开。
如上所述,第一连接母线711的中间部沿X方向部分地延伸,以具有延伸部711b。沿X方向延伸的延伸部711b与连接到第二MG 402的第五连接母线715至第七连接母线717的中间部沿Z方向分开。如上所述,沿X方向延伸的第一连接母线711的延伸部711b和沿Y方向延伸的第五连接母线715至第七连接母线717的中间部处于扭转位置。
在以下描述中,为了简化符号,必要时,将嵌件成型在端子块720中的第一连接母线711至第七连接母线717的中间部表示为第一嵌入部711a至第七嵌入部717a。
如图7和图8所示,联锁销724嵌件成型在基部721中。联锁销724用于对保护盖(未示出)是否被附连到传感器单元700进行判断。
联锁销724的第一端从基部721的后表面721d突出。保护盖的连接销连接到联锁销724的第一端。联锁销724的第二端从基部721的上表面721e突出。联锁销724的第二端连接到传感器基板738。指示联锁销724与连接销之间的连接状态的信号经由传感器基板738和输出引脚723a提供给控制电路板372的MG-ECU,以作为指示保护盖和传感器单元700的附连状态的信号。
如图8所示,基部721的上表面721e形成有多个凹陷部721g。凹陷部721g从上表面721e在Z方向上局部地凹陷。基部721具有七个凹陷部721g。这七个凹陷部721g以在X方向上彼此间隔的方式沿X方向布置。这七个凹陷部721g以在Z方向上面向第一嵌入部711a至第七嵌入部717a的方式布置。
电流传感器730设置于上表面721e的上方。传感器基板738布置成使得传感器基板738的下主表面738a在Z方向上面向基部721的上表面721e。第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737安装于下主表面738a。第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737相应地位于由如上所述的七个凹陷部721g提供的中空部中。
沿Z方向突出的突出部721h形成于在上表面721e上相邻的两个凹陷部721g之间,这两个凹陷部在X方向上间隔开。传感器基板738形成有贯通孔,上述贯通孔从下主表面738a穿过传感器基板738到与下主表面738a相反的上主表面738b。突出部721h被接纳在传感器基板738的贯通孔中。突出部721h的顶端被热铆接。此外,传感器基板738形成有允许螺栓穿过的螺栓孔。传感器基板738通过穿过螺栓孔的螺栓固定到基部721。传感器基板738通过如上所述的连接固定到基部721。七个磁电转换装置731至737相对于七个连接母线711至717的相对位置被确定。<电流传感器>
如上所述,电流传感器730具有第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737。这七个磁电转换装置731至737包括多个磁阻元件,多个上述磁阻元件的阻值根据穿透各个单元的磁场(传输磁场)而变化。该磁阻元件的阻值根据传输磁场的沿下主表面738a的分量而变化。即,磁阻元件的阻值根据传输磁场的沿X方向的分量和沿Y方向的分量而变化。
另一方面,磁阻元件的阻值不会因沿Z方向的传输磁场而变化。因此,即使当沿Z方向的外部噪波穿过磁阻元件时,磁阻元件的阻值也不会改变。
磁阻元件包括:销层,上述销层具有固定的磁化方向;自由层,上述自由层的磁化方向根据传输磁场而改变;以及非磁性的中间层,上述中间层设置于销层与自由层之间。当中间层具有非导电性时,磁阻元件被定义为巨大的磁阻元件。当中间层具有导电性时,磁阻元件被定义为隧道磁阻元件。磁阻元件可以是各向异性磁阻效应元件(AMR)。替代地,磁电转换装置可以具有霍尔元件以代替磁阻元件。
磁阻元件的阻值根据销层与自由层的磁化方向之间的角度而变化。销层的磁化方向是面向Z方向的方向。自由层的磁化方向通过传输磁场的沿面向Z方向的方向的分量来确定。当自由层和固定层的磁化方向彼此平行时,磁阻元件的阻值变得最小。当自由层和固定层的磁化方向彼此反向平行时,磁阻元件的阻值变得最大。
七个磁电转换装置731至733中的每一个具有桥式电路,上述桥式电路包括销层的磁化方向反向的第一磁阻元件和第二磁阻元件。此外,七个磁电转换装置731至737或传感器基板738具有差分放大器、反馈线圈和分流电阻器。
桥式电路连接到差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子。反馈线圈和分流电阻器串联连接到差分放大器的输出端子。差分放大器被反馈电路(未示出)虚拟短路。
在如上所述的连接构造中,与传输磁场对应的电流流过差分放大器的输入端子。差分放大器动作,使得反相输入端子和非反相输入端子具有相同的电位。即,差分放大器动作,使得流过输入端子的电流和流过输出端子的电流变为零。其结果是,电流(即,反馈电流)根据传输磁场从差分放大器的输出端子流出。
该反馈电流流过反馈线圈和分流电阻器。由于该反馈电流的流动,在反馈线圈中产生抵消磁场。该抵消磁场穿过磁电转换装置。因此,穿过磁电转换装置的待测量的测量磁场被抵消。如上所述,磁电转换装置动作,使得穿过磁电转换装置的测量磁场和抵消磁场平衡。
在反馈线圈与分流电阻器之间的中点处引发与产生抵消磁场的反馈电流量对应的反馈电压。该反馈电压经由输出引脚723a输入到控制电路板372的MG-ECU,以作为对测量电流进行检测的电信号。
如上所述,第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737中的每一个安装在传感器基板738的下主表面738a。第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737在X方向上并排布置,并且在X方向上彼此间隔开。具体而言,在从左表面721a朝向右表面721b的X方向上,第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737以第五磁电转换装置735、第六磁电转换装置736、第七磁电转换装置737、第一磁电转换装置731、第二磁电转换装置732、第三磁电转换装置733和第四磁电转换装置734的顺序布置。
第五磁电转换装置735至第七磁电转换装置737被布置成在Z方向上相应地面对第五嵌入部715a至第七嵌入部717a。因此,由流过第二MG 402的交流电流产生的磁场传输穿过第五磁电转换装置735至第七磁电转换装置737。第五磁电转换装置735至第七磁电转换装置737对流过第二MG 402的交流电流进行检测。
第一磁电转换装置731被布置成在Z方向上面向第一嵌入部711a的沿Y方向延伸的部分。因此,由流过转换器310的直流电流产生的磁场传输穿过第一磁电转换装置731。第一磁电转换装置731对流过转换器310的直流电流进行检测。
第二磁电转换装置732至第四磁电转换装置734被布置成在Z方向上相应地面对第二嵌入部712a至第四嵌入部714a。因此,由流过第一MG 401的交流电流产生的磁场传输穿过第二磁电转换装置732至第四磁电转换装置734。第二磁电转换装置732至第四磁电转换装置734对流过第一MG 401的交流电流进行检测。
由第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737检测到的交流电流和直流电流被输入到控制电路板372。设置于控制电路板372的MG-ECU基于检测到的交流电流、由旋转角度传感器(未示出)检测到的电动机400的旋转角度等来对电动机400进行控制。此外,MG-ECU将检测到的直流电流输出到另一个ECU、诸如电池ECU。
<屏蔽件>
如上所述,屏蔽件740包括第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747。第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747均呈在Z方向上具有厚度的薄板形状。第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747嵌件成型在基部721中。第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747沿X方向布置,但在X方向上彼此间隔开。第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747被布置成在Z方向上面对第一嵌入部711a至第七嵌入部717a。第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747允许磁场在Z方向上的分量容易地传输。
<树脂盖>
树脂盖750具有覆盖部751和支承部752,稍后将详细描述。覆盖部751和支承部752由形成树脂盖750的树脂材料一体地连接。
覆盖部751呈纵向方向在X方向上的大致长方体形状。覆盖部751具有面向Z方向的内表面751a和外表面751b。树脂盖750设置成靠近基部721的上表面721e,使得内表面751a在Z方向上面向传感器基板738。树脂盖750通过螺栓753固定到基部721。
如图7和图8所示,支承部752一体地连接到外表面751b。支承部752沿Z方向延伸以与外表面751b分开。
树脂盖750在支承部752以及覆盖部751与支承部752的连接部分中具有在Z方向上限定中空部的贯通孔。从基部721的前表面721c突出的第一连接母线711的第二端710b被插入到该中空部中。第一连接母线711的第二端710b从支承部752的端面752a露出。
在Z方向上开口的螺母752b被嵌件成型在支承部752的端面752a处。第一连接母线711的第二端710b被弯曲,以便在Z方向上面对螺母752b。螺栓固定到螺母752b,使得A相电抗器313的第二端与第一连接母线711的第二端710b接触。其结果是,第一连接母线711和A相电抗器313彼此电连接。
<相对屏蔽件>
如上所述,相对屏蔽件760包括第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767。第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767均呈在Z方向上具有厚度的薄板形状。第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767嵌件成型在树脂盖750中。第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767沿X方向布置,并且在X方向上彼此间隔开。第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767允许磁场在Z方向上的分量容易地传输。
在树脂盖750通过螺栓753固定到基部721的状态下,第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767在Z方向上对应地与第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747相对。第一嵌入部711a至第七嵌入部717a和第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737位于第一相对屏蔽构件761至第七相对屏蔽构件767与第一屏蔽构件741至第七屏蔽构件747之间。
具体而言,在Z方向上,第五嵌入部715a和第五磁电转换部735位于第五屏蔽构件745与第五相对屏蔽构件765之间。第六嵌入部716a和第六磁电转换装置736位于第六屏蔽构件746与第六相对屏蔽构件766之间。第七嵌入部717a和第七磁电转换装置737位于第七屏蔽构件747与第七相对屏蔽构件767之间。
在Z方向上,沿Y方向延伸的第一嵌入部711a的部分和第一磁电转换装置731位于第一屏蔽构件741与第一相对屏蔽构件761之间。
在Z方向上,第二嵌入部712a和第二磁电转换装置732位于第二屏蔽构件742与第二相对屏蔽构件762之间。第三嵌入部713a和第三磁电转换装置733位于第三屏蔽构件743与第三相对屏蔽构件763之间。第四嵌入部714a和第四磁电转换装置734位于第四屏蔽构件744与第四相对屏蔽构件764之间。
<磁场的抵消>
接着,将参照图4描述趋向于穿过磁电转换装置的磁场的抵消。在图4中,在七个连接母线711至717、七个磁电转换装置731至737、七个屏蔽构件741至747和七个相对屏蔽构件761至767中,示例性地示出了第二连接母线712、第二磁电转换装置732、第二屏蔽构件742和第二相对屏蔽构件762。第三连接母线713至第七连接母线717、第三磁电转换装置733至第七磁电转换装置737、第三屏蔽构件743至第七屏蔽构件747和第三相对屏蔽构件763至第七相对屏蔽构件767分别具有与图4所示的第二连接母线712、第二磁电转换装置732、第二屏蔽构件742及第二相对屏蔽构件762类似的构造。
第二连接母线712至第七连接母线717对应于母线。第二磁电转换装置732至第七磁电转换装置737对应于磁电转换装置。中点端子330c对应于开关端子。定子母线420对应于电动机端子。
在下文中,为了简化说明,沿Z方向从连接母线朝向磁电转换装置的方向被称为向上方向,而沿Z方向从磁电转换装置朝向连接母线的方向称为向下方向。向上方向也可以称为第一方向,而向下方向也可以称为第二方向。
如图4所示,中点端子330c朝向第二连接母线712的第一端710a沿向上方向延伸。换言之,中点端子330c沿向下方向延伸,以远离第二连接母线712的第一端710a。
中间端子330c的顶端和第二连接母线712的第一端710a沿X方向布置,并且在X方向上彼此接触。激光向下射向中点端子330c与第二连接母线712的第一端710a之间的接触部分。其结果是,中点端子330c和第二连接母线712的第一端710a被焊接和彼此接合。
通过螺栓与第二连接母线712紧固的定子母线420的连接部分向上延伸,以远离第二连接母线712的第二端710b。换言之,通过螺栓与第二连接母线712紧固的定子母线420的连接部分向下朝向第二连接母线712的第二端710b延伸。
第二连接母线712的第二端710b和定子母线420沿Y方向并排布置,并且在Y方向上彼此接触。在Y方向上彼此相对的、定子母线420和第二连接母线712的第二端710b的连接部分分别形成有孔,以允许螺栓430穿过。定子母线420和第二连接母线712通过将螺栓430紧固而彼此接合。因此,如图4所示,中点端子330c和定子母线420大致配置于在Z方向上的第二连接母线712的中间部的相反侧。
由于中点端子330c和定子母线420以如上所述的方式延伸并与第二连接母线712接合,因此,电流从中点端子330c经由第二连接母线712流向定子母线420,如图4中的实心箭头所示。在这种情况下,电流在中点端子330c中向上流动。此外,电流在定子母线420中向上流动。
相反,当电流经由第二连接母线712从定子母线420流向中点端子330c时,电流在中点端子330c中向下流动。此外,电流在定子母线420中向下流动。
从流过如上所述的中点端子330c和定子母线420中的每一个的电流产生磁场。磁场倾向于沿Y方向穿过位于中点端子330c与定子母线420之间的第二磁电转换装置732。
然而,如上所述,流过中点端子330c和定子母线420的电流的流动方向相同。因此,流过中点端子330c的电流引起的磁场和流过定子母线420的电流引起的磁场相互抵消。这两个磁场在位于中点端子330c与定子母线420之间的第二磁电转换装置732处相互抵消。因此,由于中点端子330c和定子母线420产生的磁场,第二磁电转换装置732的电流检测精度降低的可能性较小。
此外,如图4所示,定子母线420在Z方向上的长度大于中点端子330c在Z方向上的长度。在这种情况下,与从中点端子330c产生的磁场相比,从定子母线420产生更大的磁场的可能性较大。然而,磁场具有随着与场源的距离的增加而减弱的特性。
因此,第二磁电转换装置732在Y方向上比定子母线420更靠近中点端子330c。在图4中,单点划线BL表示在Z方向上穿过中点端子330c与定子母线420之间的中点的基准线。第二磁电转换装置732在Y方向上位于中点端子330c与基准线BL之间。
这样,从中点端子330c和定子母线420产生的磁场在第二磁电转换装置732处被有效地抵消。由此,可以有效地抑制第二磁电转换装置732的电流检测精度的降低。在第三磁电转换装置733至第七磁电转换装置737中也可以实现类似的效果。
如图4所示,在将冷却器370和端子块720连接的方向上,连接母线的一部分位于冷却器370与端子块720之间。连接母线的该部分位于容纳在冷却器370中的开关模块与设置于端子块720的电流传感器730之间。
在如上所述的构造中,可以抑制开关模块的辐射热被传输到电流传感器730的第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737。其结果是,磁电转换装置的温度升高被抑制。此外,由于温度升高而引起的磁电转换装置特性的变化被抑制。此外,磁电转换装置的检测精度的降低被抑制。
尽管所选择的示例性实施方式已经被选择来对本公开进行说明,但是对于本领域技术人员而言根据本公开清楚可见的是,在不脱离随附权利要求书限定的公开的的范围内,可以在其中进行各种改变和变形。此外,根据本公开的示例性实施方式的前述描述仅被提供用于说明,并不旨在限制由随附权利要求书及其等同物所限定的公开。
(第一变形例)
在如上所述的第一实施方式中,第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737示例性地安装于传感器基板738的下主表面738a。作为第一变形例,第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737可以安装于传感器基板738的上主表面738b。图9示出了第二磁电转换装置732安装于上主表面738b的构造。
在这种构造中,第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737在Z方向上与驱动器板371及控制电路板372分开。此外,第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737在Z方向上与容纳有开关模块的冷却器(功率模块)370分开。因此,抑制从驱动器板371、控制电路板372和功率模块中的每一个产生的电磁噪波穿过第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737。这样,可以抑制电流检测精度的降低。此外,抑制功率模块的辐射热传递到第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置737。其结果是,由于温度升高而引起的电流检测精度的降低以及第一磁电转换装置731至第七磁电转换装置7373的特性变化被抑制。
(第二变形例)
在如上所述的第一实施方式中,第二连接母线712至第七连接母线717中的每一个的第二端710b在Y方向上示例性地从前表面721c突出,以便与前表面721c分开,然后在Z方向上弯曲,以从下表面721f朝向上表面721e延伸。作为第二变形例,例如,如图9所示,第二连接母线712至第七连接母线717的第二端710b可以在Y方向上从前表面721c突出,以便与前表面721c分开,然后弯曲以从上表面721e朝向下表面721f在Z方向上向下延伸。
(第三变形例)
在如上所述的第一实施方式中,如图4所示,驱动器板371和控制电路板372定位成在Z方向上靠近基部721的下表面721f。作为第三变形例,如图10和图11所示,驱动器板371可以定位成靠近上表面721e,并且控制电路板372可以定位成在Z方向上靠近下表面721f。
在这种变形例中,中点端子330c向下朝向第二连接母线712的第一端710a延伸。通过螺栓430连接到第二连接母线712的定子母线420的连接部分向下延伸,以便与第二连接母线712的第二端710b分开。
在图10所示的变形例中,第二连接母线712的第二端710b在Y方向上从前表面721c突出,以便与前表面721c分开,然后向上弯曲,以从下表面721f朝向上表面721e在Z方向上延伸。在图11所示的变形例中,第二连接母线712的第二端710b在Y方向上从前表面721c突出,以便与前表面721c分开,然后向下弯曲,以从上表面721e朝向下表面721f在Z方向上延伸。
(第四变形例)
在如上所述第一实施方式中,逆变器320示例性地具有六个开关模块、即U相开关模块322至Z相开关模块327。作为第四变形例,逆变器320可以具有三个开关模块,例如,U相开关模块322至W相开关模块324。在这种情况下,如图12所示,传感器单元700具有四个连接母线711至714。
(第五变形例)
在如上所述的第一实施方式中,电力转换装置300示例性地具有转换器310和逆变器320。作为第五变形例,如图13所示,电力转换装置300可以仅具有逆变器320。在这种变形例中,传感器单元700具有三个连接母线711至713。
(第六变形例)
在如上所述的第一实施方式中,屏蔽件740和相对屏蔽件760均呈在Z方向上具有厚度的薄板形状。然而,屏蔽件的形状没有特别地限制。例如,屏蔽件740和相对屏蔽件760各自呈包括第一薄板部和侧板部的形状,上述第一薄板部在Z方向上具有厚度,上述侧板部从第一薄板部的在X方向上的相反端沿Z方向延伸。在这种情况下,当屏蔽件740和相对屏蔽件760的侧板部的端部在Z方向上彼此相对时,磁电转换装置和嵌入部可以被屏蔽件740和相对屏蔽件760包围。此外,传感器单元700可以具有屏蔽件740或相对屏蔽件760。
(第七变形例)
在如上所述的第一实施方式中,转换器310示例性地具有A相开关模块312。作为变形例,转换器310可以具有多相开关模块。在这种情况下,第一连接母线711的第一端710a分支成与开关模块的相数对应的多个部分。例如,在转换器310包括两相开关模块的情况下,第一连接母线711的第一端710a分支成两个部分。在转换器310包括三相开关模块的情况下,第一连接母线711的第一端710a分支成三个部分。
此外,逆变器320的六相开关模块可以各自具有多个高侧开关331和多个低侧开关332。在这种情况下,第二连接母线712至第七连接母线717中的每一个的第一端710a分支成与高侧开关331的数目对应的多个部分。例如,在六相开关模块各自具有两个高侧开关331和两个低侧开关332的情况下,第二连接母线712至第七连接母线717中的每一个的第一端710a分支成两个部分。在六相开关模块各自具有三个高侧开关331和三个低侧开关332的情况下,第二连接母线712至第七连接母线717中的每一个的第一端710a分支成三部分。
(其他变形例)
在实施方式和变形例中的每一个中,包括传感器单元700的电力转换装置300示例性地应用于构成混合动力系统的车载系统100。然而,电力转换装置300的应用可以不受如上所述的示例的限制。例如,电力转换装置300可以应用于电动车辆的车载系统。
Claims (6)
1.一种传感器单元,包括:
母线(712至717),所述母线将构成电力转换电路的一部分的多个开关元件(331、332)与电动机(400至402)连接,所述母线具有第一端(710a)、第二端(710b)及所述第一端(710a)与所述第二端(710b)之间的中间部;以及
磁电转换装置(732至737),所述磁电转换装置布置成在规定方向上隔着间隔面向所述母线的所述中间部,并且所述磁电转换装置构造成对由在所述母线中流动的电流引起的磁场进行检测,从而对在所述母线中流动的电流进行检测,其中,
所述母线(712至717)的所述第一端(710a)连接到从所述开关元件(331、332)延伸的开关端子(330c)和从所述电动机(400至402)延伸的电动机端子(420)中的一个,
所述母线(712至717)的所述第二端(710b)连接到所述开关端子(330c)和所述电动机端子(420)中的另一个,
所述磁电转换装置(732至737)在与所述规定方向正交的横向方向上位于所述开关端子(330c)与所述电动机端子(420)之间,
所述规定方向包括彼此相反的第一方向和第二方向,所述第一方向从所述母线(712至717)的所述中间部朝向所述磁电转换装置(732至737),而所述第二方向从所述磁电转换装置(732至737)朝向所述母线(712至717)的所述中间部,
所述开关端子(330c)和所述电动机端子(420)中的一个沿所述第一方向延伸,以连接到所述母线(712至717)的所述第一端(710a),
所述开关端子(330c)和所述电动机端子(420)中的另一个沿所述第二方向延伸,以连接到所述母线(712至717)的所述第二端(710b)。
2.如权利要求1所述的传感器单元,其特征在于,
所述电动机端子(420)在所述规定方向上比所述开关端子(330c)长,
所述磁电转换装置(732至737)定位成比所述电动机端子(420)更靠近所述开关端子(330c)。
3.如权利要求1所述的传感器单元,其特征在于,
所述传感器单元还包括传感器基板(738),在所述传感器基板上具有所述磁电转换装置(732至737),其中,
所述传感器基板(738)在所述规定方向上与多个所述开关元件(331、332)间隔开,
所述传感器基板(738)具有:第一表面(738a),所述第一表面与多个所述开关元件(331、332)相邻;以及第二表面(738a),所述第二表面在所述规定方向上与所述第一表面相反,
所述磁电转换装置(732至737)安装于所述传感器基板(738)的所述第二表面(738b)。
4.如权利要求3所述的传感器单元,其特征在于,
所述传感器单元还包括控制板(371、372),所述控制板对多个所述开关元件(331、332)的闭合和断开进行控制,其中,
所述控制板(371、372)在所述规定方向上比所述传感器基板(738)的所述第二表面(738b)更靠近所述传感器基板(738)的所述第一表面(738a)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的传感器单元,其特征在于,
所述开关端子(330c)沿所述第一方向延伸,以连接到所述母线(712至717)的所述第一端(710a),
所述电动机端子(420)沿所述第二方向延伸,以连接到所述母线(712至717)的所述第二端(710b),
所述母线在穿过所述开关元件(331、332)和所述磁电转换装置(732至737)的方向上部分地位于所述开关元件(331、332)与所述磁电转换装置(732至737)之间。
6.如权利要求1至4中任一项所述的传感器单元,其特征在于,
所述传感器单元还包括由树脂制成的端子块(720),其中,
所述磁电转换装置(732至737)和所述母线(712至717)的中间部配置在所述端子块(720)中,
所述母线(712至717)的所述第一端(710a)沿所述横向方向从所述端子块(720)的第一表面(721d)突出,
所述母线(712至717)的所述第二端(710b)沿所述横向方向从所述端子块(720)的第二表面(721c)突出,所述第二表面在所述横向方向上与所述第一表面相反,
所述开关端子(330c)沿所述第一方向延伸,并且连接到所述母线(712至717)的所述第一端(710a),
所述电动机端子(420)沿所述第二方向延伸,并且连接到所述母线的所述第二端(710a),
所述开关端子(330c)和所述电动机端子(420)在所述规定方向上配置于所述母线(712至717)的所述中间部的相反侧。
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