CN112114182A - 传感器单元 - Google Patents

传感器单元 Download PDF

Info

Publication number
CN112114182A
CN112114182A CN202010554576.8A CN202010554576A CN112114182A CN 112114182 A CN112114182 A CN 112114182A CN 202010554576 A CN202010554576 A CN 202010554576A CN 112114182 A CN112114182 A CN 112114182A
Authority
CN
China
Prior art keywords
portions
bus bar
extension
shields
sensor unit
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.)
Pending
Application number
CN202010554576.8A
Other languages
English (en)
Inventor
山浦慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN112114182A publication Critical patent/CN112114182A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0038—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/205—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using magneto-resistance devices, e.g. field plates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/50—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor for integrated circuit devices, e.g. power bus, number of leads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14329—Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for the configuration of power bus bars
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • G01R33/0041—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration using feed-back or modulation techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07—Hall effect devices
    • G01R33/072—Constructional adaptation of the sensor to specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/091—Constructional adaptation of the sensor to specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

传感器单元包括：连接到多个开关模块(312、322至327)的多个母线(711至717)；一体地连结母线的端子块(720)；以及对流过母线的电流进行检测的多个磁电转换部(731至737)。嵌入端子块中的母线的嵌入部(711a至717a)在第一规定方向上彼此间隔地对齐。磁电转换部(731至737)设置在端子块(720)中，使得上述磁电转换部面向嵌入部(711a至717a)。在第一规定方向上彼此相邻的任意两个嵌入部的沿第一规定方向延伸的延伸部(718)在与第一规定方向相交的第二规定方向上彼此相邻。

Description

传感器单元
技术领域
本发明涉及一种传感器单元，包括：母线，上述母线连接到开关模块；以及磁电转换部，上述磁电转换部构造成对流过母线的电流进行检测。
背景技术
如日本专利第6350785号所公开的，存在已知的逆变器装置，包括：多个母线，多个上述母线与绝缘构件一体地形成；以及多个电流传感器，多个上述电流传感器设置在绝缘构件中，使得多个上述电流传感器分别面向母线。
如上所述，在日本专利第6350785号中，多个母线与绝缘构件一体地形成。因此，母线的位置可能因振动或热膨胀而位移。这可能改变绝缘构件中设置的电流传感器与母线之间的相对位置关系。穿过电流传感器的磁场可能会改变。电流传感器的电流检测精度可能会变差。
鉴于上述内容，期望具有能够防止电流检测精度变差的传感器单元。
发明内容
本发明的一个方面提供一种传感器单元，包括：多个母线，多个上述母线单独且分别地连接到形成电力转换电路的一部分的多个开关模块；绝缘树脂壳体，上述绝缘树脂壳体构造成一体地连结母线，使得每个母线的一部分嵌入绝缘树脂壳体中；以及多个磁电转换部，多个上述磁电转换部构造成通过对流过母线的电流所产生的磁场进行检测，从而对流过母线的电流进行检测。在传感器单元中，母线具有比树脂壳体更高的刚度。嵌入树脂壳体中的母线的嵌入部在第一规定方向上彼此间隔地对齐。磁电转换部设置在树脂壳体中，使得每个磁电转换部在与第一规定方向相交的第二规定方向上面向相应的一个嵌入部。每个嵌入部包括在第一个规定方向上延伸的延伸部。在第一规定方向上彼此相邻的任意两个嵌入部的延伸部在与第一规定方向及第二规定方向相交的第三规定方向上彼此相邻。
根据该构造，树脂壳体在第一规定方向和第三规定方向上的刚度增大。这可以防止因振动或热膨胀而在第一规定方向和第三规定方向上一体地连接到树脂壳体的母线发生位移。防止树脂壳体中设置的磁电转换部与母线之间的相对位置关系发生改变。抑制穿过磁电转换部的测量磁场中的波动。其结果是，可以防止磁电转换部的电流检测精度变差。
此外，与树脂壳体的刚度由与母线分离的支承构件增强的构造相比，可以减少部件的数量。
应当注意，上述括号中的附图标记仅表示构造与结合稍后描述的实施方式描述的构造的对应关系，并且不以任何方式限制技术范围。
附图说明
在附图中：
图1是车载系统的电路图；
图2是电力转换器的示意图；
图3是电力转换器的传感器单元的俯视图；
图4是传感器单元的仰视图；
图5是传感器单元的主视图；
图6是沿图4所示的线VI-VI剖取的剖视图；
图7是电力转换器的变形例的示意图；
图8是图7所示的电力转换器的传感器单元的俯视图；
图9是图7所示的电力转换器的传感器单元的仰视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中，相同的附图标记指示相同或类似的元件，而与附图标记无关，并且将省略其重复的描述。
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、电力转换器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MG401和第二MG 402。MG是motor generator(电动发电动机)的缩写。
此外，车载系统100包括多个电子控制单元(ECU)(未示出)。这些ECU经由总线配线彼此交换信号。ECU彼此协配以控制混合动力车辆。ECU的协调操作根据电池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(转矩产生)和发电(再生)进行控制。SOC是state of charge(充电状态)的缩写。ECU是electronic control unit(电子控制单元)的缩写。
每个ECU具有至少一个中央处理单元(CPU)和作为存储程序和数据的存储介质的至少一个存储器设备(MMR)。每个ECU由包括计算机可读存储介质的微型计算机提供。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。存储介质可以由半导体存储器、磁盘等提供。以下将单独地对车载系统100的部件进行概述。
电池200具有多个二次电池。这些二次电池串联连接以形成电池堆。二次电池可以是锂离子二次电池、镍氢二次电池、有机基电池等。
二次电池通过引起化学反应来产生电动势。当充电量过大或过小时，二次电池会劣化。换言之，当SOC过充电或过放电时，会促进二次电池的劣化。
电池200的SOC对应于如上所述的电池堆的SOC。电池堆的SOC是二次电池的SOC的总和。通过如上所述的协调控制来避免电池堆SOC的过充电或过放电。另一方面，通过使各二次电池的SOC均衡的均衡处理来避免各二次电池的SOC的过充电或过放电。
通过对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，上述监测单元包括用于对二次电池单独地充电和放电的开关。此外，电池200设置有诸如电压传感器和温度传感器的部件，以对每个二次电池的SOC进行检测。作为多个ECU中的一个的电池ECU基于这些传感器的输出来对开关的断开和闭合进行控制。这允许二次电池的SOC被均衡。注意，稍后将描述的电流传感器730的输出也用于对SOC进行检测。
电力转换器300在电池200与第一MG 401之间执行电力转换。电力转换器300还执行电池200与第二MG 402之间的电力转换。电力转换器300将电池200的DC(直流)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(交流)电力。电力转换器300将第一MG 401和第二MG 402产生的AC电力转换为适于向电池200充电的电压电平的DC电力。稍后将详细描述电力转换器300。
第一MG 401、第二MG 402和发动机500中的每一个连接到动力分配机构600。第一MG 401通过从发动机500供给的旋转能量产生电力。由该发电产生的AC电力通过电力转换器300转换为DC电力并且被降压。该DC电力被供给到电池200。DC电力还被供给到安装在混合动力车辆上的各种电负载。
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MG 402。
第二MG 402使用从电力转换器300供给的AC电力执行动力运行。由该动力运行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，曲轴转动，并且对行驶轮施加推进力。此外，第二MG 402使用从行驶轮传递的旋转能量来执行再生。由该再生产生的AC电力通过电力转换器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的额定电流。与第一MG 401相比，更大量的电流倾向于在第二MG 402中流动。
发动机500燃烧燃料以产生旋转能量。该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，实现第一MG 401的发电，并且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包括太阳齿轮、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。齿沿太阳齿轮和行星齿轮中的每一个的周向表面周向地形成。
行星齿轮架呈环形形状。行星齿轮附连到行星齿轮架的平坦表面，使得行星齿轮架和行星齿轮的平坦表面彼此相对。
行星齿轮位于行星齿轮架的旋转中心周围。行星齿轮的间隔是相同的。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。齿沿齿圈的内周面和外周面周向地形成。
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。两者之间设置有三个行星齿轮。三个行星齿轮中的每一个的齿与太阳齿轮及齿圈中的每一个的齿啮合。该构造允许太阳齿轮、行星齿轮、行星齿轮架和齿圈的旋转相互传递。
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。
当从电力转换器300向第一MG 401和第二MG 402供给AC电力时，太阳齿轮和齿圈上产生转矩。发动机500的燃烧驱动在行星齿轮架上产生转矩。其结果是，实现第一MG 401的发电以及第二MG 402的动力运行和再生，并且对行驶轮施加推进力。
例如，作为如上所述的ECU中的一个的MGECU基于安装在混合动力车辆上的各种传感器检测到的物理量、从其他ECU输入的车辆信息等，来对第一MG 401和第二MG 402中的每一个的目标转矩进行判断。MGECU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满足目标转矩。该MGECU安装在控制电路板上，稍后将进行描述。
电力转换器的电路构造
接着，将描述电力转换器300。如图1所示，电力转换器300包括：转换器310；以及作为电力转换电路的部件的逆变器320。转换器310构造成升高和降低DC电力的电压电平。逆变器320构造成将DC电力转换为AC电力。逆变器320构造成将AC电力转换为DC电力。
转换器310将电池200的DC电力升高到适于第一MG 401和第二MG402的转矩产生的电压电平。逆变器320将该DC电力转换为AC电力。该AC电力被供给至第一MG 401和第二MG402。逆变器320还将由第一MG401和第二MG 402产生的AC电力转换为DC电力。转换器310将该DC电力降低到适于电池200的充电的电压电平。
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包括滤波电容器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。因此，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彼此电连接。在图1中，各种母线的连接点由白色圆圈表示。这些连接点通过例如螺栓或焊接等进行电连接。
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，采用n沟道型IGBT，作为高侧开关331和低侧开关332。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、发射极和栅极的端子的顶部暴露于密封树脂的外部。
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。
此外，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，高侧开关331和高侧二极管331a反向并联连接。
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，低侧开关332和低侧二极管332a反向并联连接。
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。分别连接到高侧开关331的集电极和栅极的端子的顶部、高侧开关331与低侧开关332之间的点以及低侧开关332的发射极和栅极从该密封树脂露出。以下，这些端子被称为集电极端子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。
因此，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中包括的两个开关之间的中点。电动机400的AC电力由逆变器320转换为DC电力，并供给到A相开关模块312的高侧开关331的集电极。电动机400的AC电力转换为DC电力，并经由高侧开关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。
因此，输入到电池200并从电池200输出的DC电力流过第一连接母线711。关于流过的物理量，输入到电池200并从电池200输出的直流电流过第一连接母线711。
高侧开关331和低侧开关332中的每一个的栅极端子330d连接到如上所述的栅极驱动器。MGECU产生控制信号并将其输出到栅极驱动器。栅极驱动器放大控制信号并将该控制信号输出到栅极端子330d。由此，MGECU对高侧开关331和低侧开关332的断开和闭合进行控制。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。
MGECU产生脉冲信号作为控制信号。MGECU通过调节该脉冲信号的占空比和频率，来调节DC电力的升高/降低电平。根据电动机400的目标转矩和电池200的SOC来确定该升高/降低电平。
当电池200的DC电力要被升高时，MGECU交替地断开和闭合高侧开关331和低侧开关332。当从逆变器320供给的DC电力要被降低时，MGECU将输出到低侧开关332的控制信号固定在低电平。同时，MGECU在高电平与低电平之间依次切换输出到高侧开关331的控制信号。
逆变器
作为电气元件，逆变器320包括平滑电容器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的部件。即，U相开关模块322至Z相开关模块327中的每一个具有高侧开关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具有集电极端子330a、发射极端子330b、中点端子330c和栅极端子330d。
这六相开关模块中的每一个的集电极端子330a连接到P母线303。发射极端子330b连接到N母线304。
U相开关模块322的中点端子330c经由第二连接母线712连接至第一MG 401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连接至第一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连接至第一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连接至第二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连接至第二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连接至第二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。当第一MG 401和第二MG 402要执行动力运行时，包括在六相开关模块中的高侧开关331和低侧开关332通过从MGECU输出的控制信号被PWM控制。其结果是，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要产生电力(执行再生)时，MGECU停止输出控制信号。然后，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。
输入到如上所述的第一MG 401和第二MG 402并从其输出的AC电力流过将第一MG401和第二MG 402连接到逆变器320的第二连接母线712至第七连接母线717。关于流过的物理量，输入至第一MG 401和第二MG402中的每一个并从其输出的AC电力，流过第二连接母线712至第七连接母线717。
注意，A相开关模块312和U相开关模块322至Z相开关模块327中包括的开关元件的类型没有特别地限制，并且例如可以使用MOSFET。这些开关模块中包括的诸如开关和二极管的半导体元件可以由诸如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不受特别限制。
电力转换器的机械构造
接着，对电力转换器300的机械构造进行描述。为此，在下文中，彼此正交的三个方向被称为X方向、Y方向和Z方向。X方向对应于第一规定方向。Y方向对应于第三规定方向。Z方向对应于第二规定方向。
除了如上所述的电力转换电路的部件以外，电力转换器300还包括图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。
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。电池200和电力转换器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。这两个母线沿Z方向堆叠，中间夹设有绝缘片材。
电容器壳体350和电抗器壳体360由绝缘树脂材料制成。滤波电容器311和平滑电容器321被放置在电容器壳体350中。电抗器壳体360容纳A相电抗器313。
冷却器370容纳包括在转换器310和逆变器320中的开关模块。冷却器370具有对开关模块进行冷却的功能。通过将开关模块容纳在冷却器370中来形成功率模块。
传感器单元700具有由绝缘树脂材料制成的端子块720。第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的一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对流过这些连接母线的电流进行检测。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、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。
尽管未示出，但是逆变器外壳380连接到容纳第一MG 401和第二MG402的电动机外壳。通过将电力转换器300和电动机400连接来形成所谓的机电一体型电力转换器单元。
逆变器外壳380和电动机外壳彼此连接，使得它们在Z方向上对齐。PN母线306的一部分与容纳开关模块的冷却器370在Z方向上相对。
如上所述，冷却器370容纳包括在转换器310和逆变器320中的七个开关模块。每个开关模块具有密封树脂，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的顶部从密封树脂露出。集电极端子330a、发射极端子330b和中点端子330c朝向PN母线306在Z方向上延伸。栅极端子330d朝向相反侧在Z方向上延伸。
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。
此外，尽管未示出，但是逆变器外壳380容纳驱动器板和控制电路板，上述驱动器板具有如上所述的栅极驱动器，MGECU安装于上述控制电路板。驱动器板和控制电路板经由冷却器370在Z方向上与PN母线306对齐。栅极端子330d焊接到驱动器板。稍后将描述的输出引脚723a焊接到控制电路板。
传感器单元
接着，将参照图2至图6详细地描述传感器单元700。传感器单元700包括如上所述的第一连接母线711至第七连接母线717、端子块720以及电流传感器730。传感器单元700还包括图6所示的屏蔽件740、树脂盖750和相对屏蔽件760。端子块720对应于树脂壳体。
电流传感器730包括：与如上所述的七个连接母线对应的磁平衡型的第一磁电转换部731至第七磁电转换部737；以及安装有这七个磁电转换部的传感器基板738。屏蔽件740包括由具有比端子块720的磁导率高的磁导率的金属材料制成的第一屏蔽件741至第七屏蔽件747。相对屏蔽件760包括由具有比树脂盖750的磁导率高的磁导率的金属材料制成的第一相对屏蔽件761至第七相对屏蔽件767。
第一连接母线711至第七连接母线717嵌件成型在端子块720中。第一磁电转换部731至第七磁电转换部737设置在端子块720上，使得它们与七个连接母线的、嵌件成型在端子块720中的部分在Z方向上相对。
第一屏蔽件741至第七屏蔽件747嵌件成型在端子块720中。第一相对屏蔽件761至第七相对屏蔽件767嵌件成型在树脂盖750中。树脂盖750设置在端子块720上，使得七个屏蔽件和七个相对屏蔽件在Z方向上彼此间隔地对齐。
一个连接母线的、嵌件成型在端子块720中的部分与一个磁电转换部位于在Z方向上对齐的一个屏蔽件和一个相对屏蔽件之间。这可以抑制外部噪波干扰磁电转换部。从流过连接母线的、嵌件成型在端子块720中的部分的电流产生的磁场(测量磁场)的分布被调制。穿过磁电转换部的测量磁场的方向上的波动被抑制。下面将单独地描述传感器单元700的部件。
连接母线
第一连接母线711至第七连接母线717由具有比端子块720更高刚度的金属材料、诸如铜或铝制成。这七个连接母线是通过冲压金属平板制成的。七个连接母线的中央部嵌件成型在端子块720中。七个连接母线的两端从端子块720露出。
每个开关模块的中点端子330c接合到从端子块720露出的第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的一端710a。A相电抗器313接合至第一连接母线711的另一端710b。外部母线接合至第二母线712至第七母线717中的每一个的另一端710b。外部母线经由线束连接到电动机400的定子线圈。电动机400对应于车载设备。
端子块
通过将其分成更小的部分来描述端子块720：基部721、凸缘部722和连接器部723。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呈纵向方向为X方向的大致长方体形状。因此，基部721具有：沿X方向对齐的左面721a和右面721b；沿Y方向对齐的前面721c和后面721d；以及沿Z方向对齐的上面721e和下面721f。
如图3至图6所示，凸缘部722一体地连接到基部721的左面721a和右面721b中的每一个。这两个凸缘部722中的一个沿X方向从左面721a突出。两个凸缘部722中的另一个沿X方向从右面721b突出。
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呈开口与Z方向正交的环形形状。螺栓穿过套环722a的中空部。该螺栓的顶部紧固到逆变器外壳380。这允许传感器单元700被固定到逆变器外壳380。
如图4至图5所示，连接器部723一体地连接到基部721的下面721f。连接器部723沿Z方向从下面721f延伸。
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的一端从连接器部723的端面723b露出。每个输出引脚723a的上述一端焊接到控制电路板。每个输出引脚723a的另一端从基部721的上面721e露出。每个输出引脚723a的上述另一端焊接到传感器基板738。
如图3至图5所示，第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的中央部嵌件成型在基部721中。这七个连接母线在X方向上彼此间隔地并排布置。具体而言，从左面721a朝向右面721b，上述七个连接母线以第五连接母线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、第四连接母线714的顺序布置。
这七个连接母线中的每一个的一端710a从后面721d突出。一端710a呈在X方向上厚度小的扁平形状。面向X方向的一端710a的连接面与中点端子330c接触，使得它们在X方向上彼此面对。一端710a和中点端子330c被来自Z方向的激光照射。由此，连接母线和中点端子330c被焊接和接合。
这七个连接母线中的每一个的另一端710b从前面721c突出。在从前面721c沿Y方向延伸之后，另一端710b弯曲并从下面721f朝向上面721e沿Z方向延伸。外部母线螺栓连接到另一端710b。由此，连接母线和外部母线被螺栓连接和接合。注意，另一端710b可以从上面721e朝向下面721f沿Z方向延伸。
嵌件成型在基部721中的第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的中央部首先从后面721d朝向前面721c延伸，然后从左面721a朝向右面721b延伸。在此之后，该中央部朝向前面721c延伸。
在下文中，为了简化和阐明说明，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的部分(中央部)称为第一嵌入部711a至第七嵌入部717a。这些嵌入部中的每一个的、从左面721a朝向右面721b延伸的部分被称为延伸部718。嵌入部的、从延伸部朝向后面721d延伸的部分被称为第一延伸部719a。嵌入部的、从延伸部718朝向前面721c延伸的部分被称为第二延伸部719b。
如图5和图6所示，联锁销724嵌件成型在基部721中。联锁销724用于对是否已经将保护盖(未示出)附连到传感器单元700进行判断。
联锁销724的一端从基部721的后面721d突出。保护盖的连接销连接到该端。联锁销724的另一端从基部721的上面721e突出。另一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和输出销723a输入到控制电路板的MGECU，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6所示，在基部721的上面721e中形成有多个沿Z方向局部地凹陷的凹陷部721g。七个凹陷部721g形成在基部721中。这七个凹陷部721g在X方向上彼此间隔地对齐。这七个凹陷部721g定位成使得它们在Z方向上面向第一嵌入部711a至第七嵌入部717a。
电流传感器730设置于上面721e。第一磁电转换部731至第七磁电转换部737中的一个设置在如上所述的七个凹陷部721g中的每一个的中空部中。安装有磁电转换部的传感器基板738的安装表面738a设置于上面721e。安装表面738a面向Z方向。
在上面721e的沿X方向彼此间隔的每两个相邻的凹陷部721g之间，形成有沿Z方向突出的突出部721h。传感器基板738设置有贯通孔，突出部721h穿过上述贯通孔。在突出部721h穿过贯通孔之后，上述突出部721h的顶部被热铆接。此外，传感器基板738螺栓连接到基部721。因此，传感器基板738固定到基部721。七个磁电转换部相对于对应的七个连接母线的相对位置被确定。
电流传感器
如上所述，电流传感器730包括第一磁电转换部731至第七磁电转换部737。这七个磁电转换部中的每一个具有多个磁阻元件，多个上述磁阻元件的阻值根据穿透它们的磁场(穿透磁场)而改变。该磁阻元件的阻值根据穿透磁场的、在沿安装表面738a的方向上的分量而改变。即，磁阻元件的阻值根据穿透磁场的沿X方向的分量和沿Y方向的分量而改变。
另一方面，磁阻元件的阻值不随沿Z方向的穿透磁场而改变。因此，即使沿Z方向的外部噪波穿过磁阻元件，磁阻元件的阻值也不会改变。
每个磁阻元件包括：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穿透磁场而改变；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。当中间层不导电时，磁阻元件是巨大的磁阻元件。当中间层导电时，磁阻元件是隧道磁阻元件。磁阻元件可以是各向异性磁阻元件(AMR)。此外，磁电转换部可以具有霍尔元件以代替磁阻元件。
磁阻元件的阻值根据由销层和自由层的磁化方向形成的角度而改变。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穿透磁场的沿面向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反向平行时，磁阻效应元件的阻值变得最大。
七个磁电转换部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，七个磁电转换部或传感器基板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向输入端子和非反向输入端子。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。
通过如上所述的连接构造，与穿透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，使得反向输入端和非反向输入端具有相同的电位。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。因此，根据穿透磁场的电流(反馈电流)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。反馈电流的这种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部。其结果是，穿过磁电转换部的测量磁场被抵消。因此，磁电转换部动作，使得穿过其自身的测量磁场和抵消磁场均衡。
在反馈线圈与分流电阻器之间的中点处产生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输入到控制电路板的MGECU，以作为对待测量的电流进行检测的电信号。
如上所述，第一磁电转换部731至第七磁电转换部737安装于传感器基板738的安装表面738a。这七个磁电转换部在X方向上彼此间隔地对齐。具体而言，从左面721a朝向右面721b，上述七个磁电转换部以第五磁电转换部735、第六磁电转换部736、第七磁电转换部737、第一磁电转换部731、第二磁电转换部732、第三磁电转换部733、最后第四磁电转换部734的顺序对齐。
第五磁电转换部735至第七磁电转换部737与第五嵌入部715a至第七嵌入部717a的第一延伸部719a在Z方向上相对。因此，由流过第二MG 402的交流电流产生的磁场穿过第五磁电转换部735至第七磁电转换部737。第五磁电转换部735至第七磁电转换部737对流过第二MG 402的交流电流进行检测。
第一磁电转换部731与第一嵌入部711a的第一延伸部719a在Z方向上相对。因此，由流过转换器310的直流电流产生的磁场穿过第一磁电转换部731。第一磁电转换部731对流过转换器310的直流电流进行检测。
第二磁电转换部732至第四磁电转换部734与第二嵌入部712a至第四嵌入部714a的第一延伸部719a在Z方向上相对。因此，由流过第一MG 401的交流电流产生的磁场穿过第二磁电转换部732至第四磁电转换部734。第二磁电转换部732至第四磁电转换部734对流过第一MG 401的交流电流进行检测。
由这七个磁电转换部检测到的交流电流和直流电流被输入到控制电路板。设置于控制电路板的MGECU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进行矢量控制。此外，MGECU将检测到的直流电流输出到其他ECU、诸如电池ECU。
屏蔽件
如上所述，屏蔽件740包括第一屏蔽件741至第七屏蔽件747。这七个屏蔽件呈在Z方向上厚度薄的平板形状。七个屏蔽件嵌件成型在基部721中，使得上述七个屏蔽件在X方向上彼此间隔地对齐。七个屏蔽件定位成在Z方向上面向七个嵌入部。磁场在面向Z方向的方向上的分量倾向于穿过屏蔽件。
树脂盖
树脂盖750由绝缘树脂材料制成。树脂盖750呈纵向方向为X方向的大致长方体形状。树脂盖750具有在Z方向上对齐的内面750a和外面750b。树脂盖750设置于基部721的上面721e侧，使得内面750a在Z方向上面向传感器基板738。
螺母嵌件成型在树脂盖750中。螺栓753的轴部穿过这些螺母。然后，螺栓753紧固到基部721。
相对屏蔽件
如上所述，相对屏蔽件760包括第一相对屏蔽件761至第七相对屏蔽件767。这七个相对屏蔽件呈在Z方向上厚度薄的平板形状。七个相对屏蔽件嵌件成型在树脂盖750中，使得上述七个相对屏蔽件在X方向上彼此间隔地排列。磁场在面向Z方向的方向上的分量倾向于穿过相对屏蔽件。
通过利用螺栓753将树脂盖750固定到基部721，七个相对屏蔽件与七个屏蔽件在Z方向上对齐。七个嵌入部和七个磁电转换部位于七个相对屏蔽件与七个屏蔽件之间。
具体而言，在Z方向上，第五嵌入部715a的第一延伸部719a和第五磁电转换部735位于第五屏蔽件745与第五相对屏蔽件765之间。第六嵌入部716a的第一延伸部719a和第六磁电转换部736位于第六屏蔽件746与第六相对屏蔽件766之间。第七嵌入部717a的第一延伸部719a和第七磁电转换部737位于第七屏蔽件747与第七相对屏蔽件767之间。
在Z方向上，第一嵌入部711a的第一延伸部719a和第一磁电转换部731位于第一屏蔽件741与第一相对屏蔽件761之间。
在Z方向上，第二嵌入部712a的第一延伸部719a和第二磁电转换部732位于第二屏蔽件742与第二相对屏蔽件762之间。第三嵌入部713a的第一延伸部719a和第三磁电转换部733位于第三屏蔽件743与第三相对屏蔽件763之间。第四嵌入部714a的第一延伸部719a和第四磁电转换部734位于第四屏蔽件744与第四相对屏蔽件764之间。
嵌入部
如上所述，第一连接母线711至第七连接母线717中的每一个的中央部嵌件成型在基部721中。从左面721a到右面721b，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、第四连接母线714的顺序布置。
嵌件成型在基部721中的第一连接母线711至第七连接母线717的中央部(第一嵌入部711a至第七嵌入部717a)中的每一个具有延伸部718、第一延伸部719a以及第二延伸部719b。延伸部718从左面721a朝向右面721b沿X方向延伸。第一延伸部719a从延伸部718的左面721a侧的端部朝向一端710a侧沿Y方向延伸。第二延伸部719b从延伸部718的右面721b侧的端部朝向另一端710b侧沿Y方向延伸。
如图3和图4所示，第一嵌入部711a至第七嵌入部717a的延伸部718在X方向上的长度相同。然而，七个嵌入部的第一延伸部719a在Y方向上的长度不同。类似地，七个嵌入部的第二延伸部719b在Y方向上的长度也不同。然而，第一延伸部719a和第二延伸部719b在Y方向上的总长度对于所有七个嵌入部都相同。
七个第一延伸部719a中的每一个在Y方向上的长度随着给予嵌入部的编号的增大而减小。相反，第二延伸部719b中的每一个在Y方向上的长度随着给予嵌入部的编号的增大而增大。
此外，对于七个延伸部718在Y方向上的位置，给予嵌入部的编号越大，延伸部距前面721c越远。换言之，在Y方向上，给予嵌入部的编号越大，延伸部718距后面721d越近。
在下文中，为了简化讨论，在X方向上彼此相邻的两个嵌入部被称为左嵌入部和右嵌入部。例如，当左嵌入部是第一嵌入部711a时，右嵌入部将是第二嵌入部712a。
如图3和图4所示，在X方向上，左嵌入部的第一延伸部719a与右嵌入部的第一延伸部719a、延伸部718及第二延伸部719b的延伸部718侧部段相邻。在X方向上，左嵌入部的第一延伸部719a的延伸部718侧部段、延伸部718及第二延伸部719b与右嵌入部的第二延伸部719b相邻。
在Y方向上，左嵌入部的延伸部718与右嵌入部的延伸部718相邻。
作用效果
如上所述，左嵌入部和右嵌入部在X方向和Y方向上彼此相邻。此外，左嵌入部和右嵌入部通过形成存在于两者之间的基部721的材料而彼此一体地连接。
通过这种构造，端子块720的刚度在X方向和Y方向上增大。这可以防止因振动或热膨胀而使一体地连接到端子块720的连接母线在X方向和Y方向上位移。防止端子块720中设置的磁电转换部与连接母线之间的相对位置关系发生改变。抑制穿过磁电转换部的测量磁场中的波动。因此，可以防止电流传感器730的电流检测精度变差。
此外，和端子块720的刚度由与连接母线分离的支承构件来增强的构造相比，可以减少部件的数量。
第一延伸部719a在Z方向上与磁电转换部对齐。与第一延伸部719a一体地沿相同方向延伸的一端710a焊接到开关模块的中点端子330c。另一方面，与第二延伸部719b一体地沿相同方向延伸的另一端710b螺栓连接到外部母线。
第一延伸部719a和延伸部718的延伸方向彼此正交。延伸部718和第二延伸部719b的延伸方向彼此正交。
因此，第一延伸部719a的形状不会因另一端710b和外部母线螺栓连接在一起时作用于连接母线的应力而变形。防止第一延伸部719a与磁电转换部之间的相对位置关系发生改变。其结果是，抑制穿过磁电转换部的测量磁场中的波动。
第一屏蔽件741至第七屏蔽件747嵌件成型在端子块720中，使得它们在X方向上对齐。
如上所述，端子块720在X方向和Y方向上的刚度增强。这可以防止因振动或热膨胀而使一体地连接到端子块720的屏蔽件在X方向和Y方向上位移。防止端子块720中设置的磁电转换部与屏蔽件之间的相对位置关系发生改变。
供第一相对屏蔽件761至第七相对屏蔽件767嵌件成型以使得它们在X方向上对齐的树脂盖750设置在端子块720上。磁电转换部和嵌入部布置成在Z方向上彼此面对，并且每对位于一个屏蔽件与一个相对屏蔽件之间。
根据这种构造，屏蔽件和相对屏蔽件抑制外部噪波干扰磁电转换部。同时，屏蔽件和相对屏蔽件调制在嵌入部中流动的电流产生的磁场分布。
尽管如上所述对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明并不限于如上所述的实施方式，并且可以在不脱离本发明的要旨的情况下以各种方式进行变形。
第一变形例
在本实施方式中，示出了第一延伸部719a和磁电转换部沿Z方向对齐的示例。然而，替代地，也可以采用第二延伸部719b和磁电转换部沿Z方向对齐的构造。
如结合本实施方式所述的，连接母线的一端710a接合到开关模块的中点端子330c，而另一端710b螺栓连接到外部母线。外部母线经由线束连接到电动机400。
因此，例如，如果开关模块因电流的流动引起的电磁力而振动，则振动被传递到与开关模块的中点端子330c接合的连接母线的一端710a(第一延伸部719a)。该振动将经由延伸部718到达第二延伸部719b。
然而，第一延伸部719a和延伸部718的延伸方向彼此正交，而延伸部718和第二延伸部719b的延伸方向彼此正交。因此，振动从第一延伸部719a向延伸部718的传递在两者相接的部位处被抑制。振动从延伸部718向第二延伸部719b的传递在两者相接的部位处被抑制。
此外，存在电动机400的振动被传递到第二连接母线712至第七连接母线717的另一端710b的风险。然而，连接到另一端710b(第二延伸部719b)的外部母线经由线束连接到电动机400。因此，振动从电动机400向第二延伸部719b的传递在线束处被抑制。
由此，开关模块或电动机400的振动不会引起第二延伸部719b的振动。防止沿Z方向对齐的第二延伸部719b与磁电转换部之间的相对位置关系发生改变。抑制穿过磁电转换部的磁场中的波动，从而防止电流检测精度变差。
第二变形例
还可以采用延伸部718和磁电转换部沿Z方向对齐的构造。
在这种情况下，由于第一延伸部719a和延伸部718的延伸方向彼此正交，因此，可以防止接合到一端710a的开关模块中产生的振动被传递到延伸部718。由于第二延伸部719b和延伸部718的延伸方向彼此正交，因此，可以防止延伸部718的形状因另一端710b螺栓连接到外部母线时作用于连接母线的应力而变形。因此，防止沿Z方向对齐的延伸部718与磁电转换部之间的相对位置关系发生改变。
第三变形例
在本实施方式中，已经讨论了逆变器320包括六个开关模块、即U相开关模块322至Z相开关模块327的示例。然而，也可以采用逆变器320具有三个开关模块、即X相开关模块325至Z相开关模块327的构造。
第四变形例
在本实施方式中，已经示出了电力转换器300包括转换器310和逆变器320的示例。然而，例如，如图7所示，电力转换器300可以仅包括逆变器320。在这种情况下，例如，如图8和图9所示，三个连接母线嵌件成型在端子块720中。
第五变形例
在本实施方式中，屏蔽件740和相对屏蔽件760呈在Z方向上厚度小的平板形状。然而，屏蔽件的形状没有特别地限制。例如，屏蔽件和相对屏蔽件中的每一个具有：平板部，上述平板部在Z方向上的厚度小；以及侧板部，上述侧板部从平板部在X方向上的两个边缘沿Z方向延伸。还可以采用这样的构造，其中，屏蔽件和相对屏蔽件的侧板部的端面在Z方向上彼此面对，使得每对磁电转换部和嵌入部被两个屏蔽件包围。此外，还可以采用这样的构造，其中，传感器单元700仅包括屏蔽件740和相对屏蔽件760中的一个。
其他变形例
在如上所述的实施方式中，示出了将包括传感器单元700的电力转换器300应用于构成混合动力系统的车载系统100的示例。然而，电力转换器300的应用并不特别受这些示例的限制。例如，可以采用将电力转换器300应用于电动车辆的车载系统的构造。

Claims (4)

1.一种传感器单元，包括：
多个母线(711至717)，多个所述母线单独且分别地连接到形成电力转换电路的一部分的多个开关模块(312、322至327)；
绝缘的树脂壳体(720)，所述树脂壳体构造成一体地连结所述母线，使得每个母线的一部分嵌入绝缘的树脂壳体中；以及
多个磁电转换部(731至737)，多个所述磁电转换部构造成通过对流过所述母线的电流的流动所产生的磁场进行检测，从而对流过所述母线的电流进行检测，
其中，
所述母线具有比所述树脂壳体的刚度更高的刚度，
所述母线的嵌入所述树脂壳体中的嵌入部(711a至717a)在第一规定方向上彼此间隔地对齐，
所述磁电转换部设置在所述树脂壳体中，使得每个磁电转换部在与所述第一规定方向相交的第二规定方向上面向相应的一个所述嵌入部，
每个嵌入部包括在所述第一规定方向上延伸的延伸部(718)，
在所述第一规定方向上彼此相邻的任意两个嵌入部的所述延伸部在与所述第一规定方向及所述第二规定方向相交的第三规定方向上彼此相邻。
2.如权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，
每个母线的一端(710a)连接到所述开关模块中的一个的端子，而相同的所述母线的另一端(710b)经由线束连接到车载设备(400)，
除了包括所述延伸部以外，每个嵌入部还包括在与所述延伸部延伸的方向不同的方向上延伸的第一延伸部(719a)和第二延伸部(719b)，
所述第一延伸部从所述延伸部朝向所述一端延伸，而所述第二延伸部从所述延伸部朝向所述另一端延伸，
每个磁电转换部在所述第二规定方向上面向相应的一个所述第一延伸部。
3.如权利要求1或2所述的传感器单元，其特征在于，
所述传感器单元包括嵌入所述树脂壳体中的多个屏蔽件(741至747)，使得所述屏蔽件在所述第一规定方向上对齐，所述屏蔽件构造成抑制外部噪波干扰所述磁电转换部。
4.如权利要求3所述的传感器单元，其特征在于，包括：
绝缘的树脂盖(750)，所述树脂盖固定到所述树脂壳体；以及
多个相对屏蔽件(761至767)，多个所述相对屏蔽件嵌入所述树脂盖中，使得所述相对屏蔽件在所述第一规定方向上彼此间隔地对齐，所述相对屏蔽件构造成抑制外部噪波干扰所述磁电转换部，
其中，
在所述树脂盖固定到所述树脂壳体的状态下，一个所述磁电转换部和一个所述嵌入部位于一个所述屏蔽件与一个所述相对屏蔽件之间。
CN202010554576.8A 2019-06-20 2020-06-17 传感器单元 Pending CN112114182A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019114443A JP7259586B2 (ja) 2019-06-20 2019-06-20 センサユニット
JP2019-114443 2019-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112114182A true CN112114182A (zh) 2020-12-22

Family

ID=73798913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010554576.8A Pending CN112114182A (zh) 2019-06-20 2020-06-17 传感器单元

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11293990B2 (zh)
JP (1) JP7259586B2 (zh)
CN (1) CN112114182A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102983766A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 株式会社电装 装备有半导体模块的功率转换器
CN103748474A (zh) * 2011-06-28 2014-04-23 株式会社电装 电流传感器
CN104024869A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 株式会社电装 电流传感器
CN104374984A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 华北电力大学（保定） 高精度磁调制式直流电流测量方法
JP2018036111A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社Ｓｏｋｅｎ 電流計測装置
US20190078943A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of estimating temperature of reactor

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6972972B2 (en) * 2002-04-15 2005-12-06 Airak, Inc. Power inverter with optical isolation
JP5263494B2 (ja) 2008-06-19 2013-08-14 Ｔｄｋ株式会社 電流センサ
JP5418811B2 (ja) * 2009-01-30 2014-02-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電流検出装置
JP4839393B2 (ja) * 2009-05-13 2011-12-21 本田技研工業株式会社 電流検出装置
JP5906488B2 (ja) * 2012-02-20 2016-04-20 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
KR101297200B1 (ko) * 2013-04-04 2013-08-29 주식회사 레티그리드 다중 부스바용 간섭 보정식 일점감지 전류센서
JP6350785B2 (ja) * 2013-09-03 2018-07-04 Tdk株式会社 インバータ装置
JP6477089B2 (ja) * 2014-05-23 2019-03-06 株式会社デンソー 電流センサ付バスバーモジュール
JP6268128B2 (ja) * 2015-07-17 2018-01-24 矢崎総業株式会社 スイッチボックス及び過電流防止方法
JP6631562B2 (ja) * 2016-10-14 2020-01-15 株式会社デンソー 電流センサ装置
JP6885191B2 (ja) * 2017-05-10 2021-06-09 株式会社デンソー 制御モジュール
JP6435018B1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-05 本田技研工業株式会社 電気機器
TWI610507B (zh) * 2017-06-08 2018-01-01 可程式化交流電源分配器
JP6743782B2 (ja) * 2017-08-11 2020-08-19 株式会社デンソー 電力変換装置
US10459419B2 (en) * 2018-02-06 2019-10-29 Fca Us Llc Web jam detector
EP3755131A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-23 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for integrating high power density power electronics on a mobile application
US11333687B2 (en) * 2019-06-20 2022-05-17 Denso Corporation Sensor unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103748474A (zh) * 2011-06-28 2014-04-23 株式会社电装 电流传感器
CN102983766A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 株式会社电装 装备有半导体模块的功率转换器
CN104024869A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 株式会社电装 电流传感器
CN104374984A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 华北电力大学（保定） 高精度磁调制式直流电流测量方法
JP2018036111A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社Ｓｏｋｅｎ 電流計測装置
US20190078943A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of estimating temperature of reactor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021001753A (ja) 2021-01-07
US11293990B2 (en) 2022-04-05
JP7259586B2 (ja) 2023-04-18
US20200400748A1 (en) 2020-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11953526B2 (en) Current sensor
US11255884B2 (en) Current sensor
US11391762B2 (en) Current sensor
US11422165B2 (en) Current sensor
US11656249B2 (en) Current sensor with shielding for noise suppression
JP7401180B2 (ja) 電流センサ
US20220244296A1 (en) Sensor unit
US11333687B2 (en) Sensor unit
CN112311270A (zh) 电力转换单元
JP7167862B2 (ja) センサユニット
JP7334658B2 (ja) 電力変換装置
JP2021001866A (ja) センサユニット
CN112114180B (zh) 电力转换装置
US11293990B2 (en) Sensor unit
CN114342240B (zh) 电力转换电路用通电部
CN114270691B (zh) 电力转换电路用通电部
JP2021193358A (ja) センサユニット
US20230012536A1 (en) Power converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination